壩基紅層軟岩工程地質研究與應用
A. 壩址區主要工程地質問題有哪些
壩基深抄層抗滑穩定、永久船閘高坡穩襲定、地下電站主廠房圍岩塊體穩定、斷裂構造等幾個工程地質問題。
壩址區工程地質是與壩址建設有關的工程地質問題，是水電建設工程地質勘察研究的重要方面。主要研究壩體的穩定性，包括壩址區區域穩定性和壩基穩定性，前者是論證壩基穩定性的基礎。壩基穩定性研究壩基承載力、壩基抗滑穩定性、壩基（包括壩肩）滲漏、繞壩滲漏、壩基滲透穩定性等工程地質問題。
B. 地質災害研究新進展
我國地質災害研究工作一直是圍繞著重大工程和重大建設需要而展開的，並且直到解放後才得以迅速發展。50～60年代，重點開展了西南及西北交通干線和三峽等水利樞紐的地質災害調查（重點崩滑流），以及上海地面沉降的勘察工作。70年代，上海地面沉降研究在預測和防治方面取得突破性進展，樹立了我國地面沉降控制規范。進入80年代以來，我國地質災害研究得到了空前的發展，並逐步開展了重點地區的地質災害調查工作，編制了一系列地區性和全國性專門圖件；對海城地震、新灘滑坡、元陽滑坡等進行了成功的預報、對東川和寧南泥石流和天津市區地面沉降實施了有效控制。特別是90年代以來，我國政府積極響應「國際減災十年計劃」，地質災害研究得到進一步重視，開展了如「地震、地質災害及城市減災重大技術方法研究」等一批國家及省部級重點科技攻關項目的研究工作。這些都極大地推動了我國地質災害研究工作的進一步開展。使得我國的地質災害研究在勘察技術、預測預報水平、減災防災手段等方面逐步接近或達到了世界發達國家水平。總結近20年來我國地質災害研究的成果，比較突出的有以下幾個方面：
1.編制了一系列大型地質災害圖件
根據國家經濟建設的需求，由原地礦部組織編制了一些全國性大比例尺的地質災害調查圖件，如1991出版的《中國地質災害類型圖》（1:500萬）（葛中遠主編），1992年出版的《中國地質環境圖系》（中國水文地質工程地質勘察院主持編制），1996年出版的《中國分省地質災害圖集》（1∶60萬～1∶500萬）（段永侯主編）。這些圖件從宏觀上反映了我國地質災害類型、區域分布特點及發生規律。是我國目前部署地質災害勘察研究及制定防災、減災、環境保護政策和規劃的主要科學依據。作為重要成果，在國內外也得到了廣泛交流，在學術界有著重要的影響。
2.地面沉降防治工作取得突破性進展
進入80年代後，我國的地面沉降研究得到了空前的發展，其中以上海、天津的地面沉降研究卓見成效。在動態監測、沉降機理研究、預報模型以及降低地下水開采量和人工回灌等技術方面都取得了顯著成績，特別是在預測預報技術方面，地礦部水文地質工程地質研究所、岩溶地質研究所、上海地礦局和天津地礦局等單位，通過建立擬三維水流和一維地層壓密的耦合模型，模擬地下水的水平垂直運動、含水層內外水量交換、弱透水層中水的壓力變化以及動態過程中的一維固結壓縮。計算評價在最優環境影響狀態下，最大安全可采水資源及優化控制調度方案。對含水層在各種采灌條件下的變化規律及地面沉降幅度進行中長期預報。這些技術的研究與應用使我國地面沉降防治水平跨上了一個新的台階，擠身於世界先進水平之列。
3.地質災害信息系統建設空前繁榮
隨著「3S」技術（地理信息系統、遙感技術和全球定位系統）的發展與成熟，以此為支撐技術的地質災害信息系統和防災決策支持系統建設取得長足進展。一大批各具特色的系統軟體相繼開發出來，使地質災害的研究上升到一個新的水平。其中以由原地礦部水文地質工程地質研究所開發研製的「地質災害預測防治智能決策系統」最具代表性，該系統以地質災害預測防治為目標，將相關的資料庫、圖型庫、模型庫和知識庫融為一個「四庫一體」的耦聯整體，實現了四者技術的有機集成，使系統具有空間數據管理、分析處理、空間建模與知識推理的分析功能。可對地質災害進行時空演化預測、危險性區劃、災害經濟評價以及減災防災對策選擇的任務。在理論和技術上都取得了突破性進展，開創了建設大型地質災害決策支持系統的先例。
4.地質災害防治工程領域得到飛速發展
從1994年以來，國家每年投入了5000萬元專項基金用於地質災害治理，從而掀起了地質災害治理工作的熱潮，相繼實施了對鏈子崖危岩體、黃臘石滑坡、豆芽棚滑坡、雞冠嶺崩塌等專項治理工程，形成了一支集勘察、設計、施工為一體的地質工程隊伍，同時也使地質災害防治工程作為專門的工程技術領域逐漸發展起來，形成了一套相對成熟的技術方法，尤其是由中國水文地質工程地質勘察院開發的「地質災害防治工程設計支持系統」成功地應用於鏈子崖滑坡治理中，切實起到了災害治理的示範作用。
5.一些新理論新方法的發展與應用
隨著地質災害研究工作的不斷深入，一些新的理論與方法不斷涌現，並逐步得到了學術界的認可，比較有代表性的有：
（1）滑坡過程模擬與過程式控制制理論技術。成都理工學院的黃潤秋教授在岩土應力分析的基礎上，對滑坡從其孕育、發展演化、激發成災或防治控制進行全過程的計算機動態模擬。通過將現代數學-力學、非線性科學和計算機圖形圖像技術結合起來，對滑坡系統的全過程模擬模擬，直觀地理性的分析災害發生影響因素及其強度，再現災害發生的全過程。從而將滑坡災害定量化研究向前推進一步。
（2）地質災害風險性評價理論與方法。在我國將風險性評價引入地質災害研究工作中是從90年代開始的。到目前為止，地質災害風險性評價作為一個相對獨立的研究領域不斷地發展和深化。其基本思想是在評價災害自然危險性的同時，還考慮地區人口經濟密度和抗災性能等，即災害區易損性分析，將地質災害自然屬性和社會屬性結合起來，綜合評價災區地質災害發展狀況。經研院張梁等以崩塌滑坡、泥石流和岩溶塌陷為典型災種進行了研究，建立了一套評價指標體系和模型方法，為該領域研究的深入開展提供了範例。
C. 我國工程地質的研究現狀
我國的工程地質學經過近50年的發展，今天已成為一門研究內涵豐富、理論體系嚴謹，具有中國特色的綜合性學科，並且是國際工程地質界的重要一員。
縱覽中國工程地質學的研究領域，是相當廣闊的。主要的有以下幾方面：
一、岩體工程特性研究和岩體工程地質力學的創立
大量的岩體工程實踐遇到的是地基、邊坡和地下工程圍岩的變形破壞問題，促使工程地質學家與岩石力學家、土木工程師們關注對岩體介質特性的研究，認識到岩體與岩石是既有著本質區別又相互聯系的介質。著名工程地質學家谷德振和他的同事們在一系列岩體工程勘察中，發現岩體的力學性質和行為主要受控於軟弱結構面的展布，包括層面、斷裂面、節理、片理等，使岩體成為非連續、非均質、各向異性的介質。他們首先從地質建造著手，劃分工程地質岩組，運用地質力學理論方法，研究結構面的形成機制和空間分布規律，進而研究岩體結構特性，劃分岩體結構類型。再按不同結構類型和工程建築要求進行岩體力學試驗及測試，最後再根據岩體結構特徵和力學屬性，建立力學模型作數學模擬和穩定性分析。將工程地質學與地質力學、岩石力學有機地結合起來，創立了岩體工程地質力學。它的理論體系、研究思路和方法，在國際上獨樹一幟。
20世紀80年代中期以來，在中國科學院地質研究所設立了工程地質力學開放研究實驗室，吸收國內學者共同協作，開展工程地質前沿課題和生產上需要解決的問題的研究工作，每次學術委員會上都要討論工程地質學發展的趨勢和應制定的科研方向。無形中成為我國工程地質學的研究中心，推動著我國工程地質學的不斷發展。
二、區域工程地質和區域地殼穩定性研究
我國地域遼闊，受地質和自然地理條件制約，區域工程地質條件復雜。因此，區域工程地質研究對國土資源開發利用，工程規劃布置以及地質環境保護等意義重大。早在20世紀50年代末，老一輩工程地質學家劉國昌、張咸恭、姜達權等就開展了此項研究工作，出版專著和編制全國工程地質分區圖。幾十年來，各大河流域、部分省區和西南、西北山區都開展了較系統的區域工程地質和環境地質研究，積累了豐富的資料。經過數年的努力，於1990年首次出版了由任國林主編的1∶400萬《中國工程地質圖及說明書》，並附有全國工程地質分區圖；1992年出版了由段永侯主編1∶600萬《中國環境地質圖系》，圖系以工程地質內容為主。標志著我國區域工程地質環境研究取得了豐碩的成果。
「區域地殼穩定性」的術語是由原蘇聯工程地質學家最早提出的，但未作說明和專門研究。在20世紀50年代末，我國學者谷德振和劉國昌倡導此項研究工作。它的涵意是指岩石圈內正在進行的地質、地球物理作用對地殼表層及工程建築安全的影響，即地殼現代活動對工程安全的影響程度。其研究思路是以地質力學理論為指導，強調以地質構造研究為基礎，以斷裂活動性、現代地應力場和地震活動性為主要研究內容，最終進行區域穩定性分級，分區和評價。在該研究領域，胡海濤等依據李四光的「安全島」思想，指導重大工程場址的選擇，取得了重要成果。例如，二灘水電站和大亞灣核電站的成功選址即是。區域地殼穩定性研究對我國工程地質勘察來說，具有特殊的意義，這也是具有中國特色，且在國際上處於領先地位的研究領域。
三、環境工程地質和地質災害的研究
環境工程地質是現代工程地質學的一個分支，是研究由於人類工程—經濟活動所引起的區域性和危害人類及工程安全的工程地質作用。這些有害的工程地質作用是誘發地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等，它們常導致地質災害。環境工程地質就是研究這些作用（或問題）產生的機制和條件，進行預測和防治，其目的為了合理利用和保護地質環境。我國正式研究環境工程地質始自20世紀60年代的新豐江水庫誘發地震和上海的地面沉降。80年代初以來，共召開了四次全國性的環境工程地質學術討論會，涉及的內容豐富多采。有些研究成果在國際上處於先進地位。例如，上海地面沉降的防治，區域性滑坡預測模型。1995年出版了第一本由劉傳正著的《環境工程地質學導論》，全面論述了環境工程地質理論體系，基本研究內容以及各類環境工程地質作用研究的內容和方法，展示了環境工程地質的前景。
與環境工程地質相關的地質災害的研究，也主要由工程地質界承擔的。近十多年來，對危及人類和工程安全的各種地質災害，都進行了廣泛而深入的研究。在1989年1月召開的全國地質災害防治工作會議期間，成立了主要由工程地質學家參加的全國地質災害研究會，次年又創辦了《中國地質災害及防治學報》，對地質災害的研究起了促進作用，對地質災害的分類，形成機制、分布規律，預測方法及防治對策與措施等研究成果，及時在學報上開展交流。90年代還編制了中國地質災害類型圖，出版了段永侯等的專著《中國地質災害》。眾多的研究成果及著作，還有具體防治工程的成功，確立了我國在這一領域的國際地位。
四、特殊土結構和工程特性的研究
藉助於測試技術的現代化，我國在特殊土的微觀結構及其工程特性的研究方面也有了長足的發展。所謂特殊土，指的是成分和結構特殊，其工程（地質）性質也特殊的土類。我國幾乎所有的特殊土皆有分布，諸如淤泥土、黃土類土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土，多年凍土等，它們的分布都具地域性，因此也可稱之為區域性土。由於特殊的不良工程性質，對當地工程建設以及生命財產的安全意義重大，因而促使學者們開展了這方面的研究。這里需要特別指出的是，張宗祜、高國瑞、黃熙齡、孔德坊、李生林等學者長期以來對黃土類土、膨脹土和淤泥類土所進行的卓有成效的研究成果，有關它們的微結構特徵和分類、物質成分、工程特性及指標，建築穩定性評價以及處理措施等，都進行了深入的研究。
五、工程地質勘察的理論和技術方法
工程地質學為工程建設服務是通過勘察工作來實現的。工程建築與其所在的地質環境之間存在著相互作用和相互制約的矛盾關系，要通過工程地質勘察才能搞清楚。50年來，難以計數的大大小小各類工程建築通過勘察，積累了十分豐富的經驗和教訓。總地說，我國的工程地質勘察經歷了三個歷史階段：第一階段是1966年以前，勘察工作體制由全盤學習蘇聯到自主獨立發展，勘察工作嚴格按規范要求進行，為國家基本建設的一批重大工程項目提供了地質依據。當時在工程選址和場地評價中，著重於工程地質條件的闡明和定性評價為主。第二階段是1966年到1978年，「文革」期間工程地質勘察受到嚴重干擾而很不正常，破壞了基本建設程序，一些大工程搞了邊勘察、邊設計、邊施工的「三邊」方針，盲目簡化勘察程序，有的重大工程實際上搞了一次性勘察，造成嚴重損失。如葛洲壩水利樞紐、焦枝鐵路、第二汽車製造廠等工程即是。第三階段1978年以來，以經濟建設為中心的改革開放年代，形成了較完整的工程地質勘察體制，制定新的勘察規范，與國際接軌，勘察質量大大提高。在土木工程中又引進歐美國家的岩土工程技術體制，兩種技術體制並存。一些重大工程採取國際招標方式，以引進國外先進的勘察技術和資金。工程地質勘察工作進入了一個新的歷史階段。
經過數十年實踐和理論研究，逐漸形成和完善了我國工程地質勘察的理論體系，即「以工程地質條件的研究為基礎，以工程地質問題的分析為核心，以工程地質勘察技術方法為手段，以工程地質評價決策為目的。」這一理論體系在由張咸恭、王思敬和張倬元主編的《中國工程地質學》中得到了充分體現。可以無愧地說，我國的工程地質勘察事業在上述勘察理論體系的指引下取得了巨大成就，令世人囑目。例如，三峽、小浪底、二灘、劉家峽、龍羊峽等一批巨型水利樞紐和水電站工程；大亞灣、秦山核電站；寶成、蘭新、成昆、南昆、大秦、京九等鐵路干線；還有許多新興的城市、礦山等等。所取得的優質勘察成果，保證了工程的順利設計、施工和運行，也得到了國際同行們的贊許。在勘察基礎上，形成了「水利水電工程地質」、「鐵路工程地質」、「礦山工程地質」和「城市及房屋建築工程地質」等專門工程地質系列。
當前，新技術方法在工程地質勘探中被推廣應用，已取得了較好效果。例如，遙感圖像（航衛片）在工程地質測繪填圖中的應用；大口徑鑽進和小口徑金剛石鑽進在水電工程地質勘探中的採用，砂卵石層鑽探與取樣新技術，套鑽和岩芯定向鑽進技術；聲波探測、地質雷達、地球物理層析成像技術（CT）、鑽孔彩色電視錄像及圖像處理系統等物探技術的使用；計算機技術在工程地質勘察中普遍採用，各種專用軟體的開發等。
50年來我國的工程地質教育一直興旺不衰。至今全國有十餘所高等學校設置有培養工程地質專業人才的院系，為國家培養輸送了大批研究生和本科生。此外，在中國科學院地質研究所等多所科研機構專門培養工程地質專業研究生。形成了一支宏大的工程地質專業隊伍。在教學實踐中，編寫出了各具特色的系列工程地質專業教材。高校和科研院所還承擔了一些重大的生產和科研課題，既完成了生產、科研任務，又培養了優秀專業人才。
中國工程地質界與國際工程地質協會的聯系密切，在20世紀80年代初不少同行加入了國際工程地質協會，建立中國國家小組，隨工程地質專業委員會一起活動。中國工程地質界積極參加國際工程地質協會組織的學術活動。自1983年起我國組團參加了歷屆國際工程地質大會，所提交的論文數都位居前列。現任國際工程地質與環境協會主席，是我國工程院院士王思敬教授，他是1998年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的第8屆國際工程地質大會上被推選擔任此職的，這是中國工程地質界的驕傲！
D. 工程地質力學的建立與進展
60年代中國學者在大量工程地質實踐的基礎上，認識到構造的重要性，從而提出了「岩體結構」的觀點。同時，法國的岩體力學學家Muller L等也認識到岩體結構的重要性。70年代谷德振等提出「岩體工程地質力學」的新概念。它以地質歷史的發展過程——建造與構造，並運用地質力學觀點，研究了岩體的工程地質特性及力學的成因問題。它包括了岩體結構的解析和表徵，岩體結構的力學特性和效應，工程岩體變形破壞機制的分析，工程岩體穩定性的預測和評價等一系列問題。現已初步建立了工程地質力學的理論體系與研究方法。俄羅斯學者最近認為應考慮土體結構。這樣工程地質力學就應將岩體和土體的工程地質力學都包括在內。
80年代岩體工程地質力學進一步發展，提出了岩體結構力學新概念。它主要研究地質模型的力學效應，即把地質模型轉化為力學模型，在此基礎上進一步將力學模型與岩體變形破壞機制有關要素，轉為定量的數學語言表達，進行岩體穩定性的力學分析，作為工程設計的依據。
對於土和土體的工程地質研究，最初是把土作為連續介質，但由於土的特殊物質組成和結構連接，其應力-應變關系為非線性隨時間變化的流變狀態，因此不僅從宏觀力學上用模型方法，而其從土的微觀結構，通過各種結構類型加以量化，建立土的微觀力學模型，這在國內外都取得了相當大的進展。
中國對軟土、黃土等特殊性土以及軟岩、泥化夾層的流變特性和模型研究，解決不少實際工程中土體變形、地基穩定分析等問題。土的微觀結構研究由於測試技術的發展，在80年代進展較快。取得的重要成果有：制樣技術上由風干法發展為凍干法，探討了土的結構對其蠕變及強度的影響，對粘性土及一些特殊性土的微觀結構和工程地質性質關系，以及對微結構的計算機圖像處理技術等。近年來工程地質學家認為土體結構既然對其工程性質有重要制約作用，就應把建立土的結構性本構（計算）模型作為核心問題，提出發展「土體微結構力學」作為土體工程地質研究的新領域。
工程地質力學的發展要求地質研究與工程高度結合，發展工程結構和地質結構的依存關系和相互作用理論。近年來王思敬等採用系統科學原理，提出了工程地質力學綜合集成理論和方法（The Engineering Geomechanics Meta-Synthesis，簡稱EGMS），以期使工程地質力學的定量評價和預測提高到新的水平。
E. 哪位幫找本書"壩基紅層軟岩工程地質研究與應用
目錄
前言1
概述2
國內外軟岩、硬黏土工程地質研究進展
2.1
紅層軟岩、硬黏土的沉積環境、岩性岩相特徵
2.2
紅層軟岩、硬黏土的物質組成
2.3
紅層軟岩結構構造及岩體結構特徵
2.4
紅層軟岩的分類
2.5
紅層軟岩的分類
2.6
紅層軟岩力學參數取值原則
2.7
紅層軟岩的主要工程地質問題3
黃河工游新第三系紅層形成的地質環境分析
3.1
區域大地構造部位及構造格架
3.2
區域地質環境演變及氣候特徵4
黃河上游新第三系紅層岩石及岩體特徵
4.1
電站壩址區新第三系紅層的岩性岩相特徵4.2
新第三系紅層岩石的礦物化學成分
4.3
新第三系紅層的岩體結構特徵5
黃河上游新第三系紅層的水文地質特徵
5.1
地下水的類型
5.2
進下水的化學類型
5.3
紅層岩體的透水性特徵
5.4
紅層岩體的凍融特性6
黃河上游第三系紅岩的工程特性
6.1
新第三系紅層岩石的物理力學特徵
6.2
新第三系紅層岩體的變形特性
6.3
新第三系紅層岩體的抗剪強度特徵
6.4
新第三系紅層岩體的脹縮性特徵
6.5
新第三系紅層的脹縮性特徵
6.6
新第三系紅層岩體的承載力評價
6.7
黃河上游新第三系紅層黏土岩工程特性的控制因素分析
6.8
黃河上游第三系紅層物理力學性質與國內外同時代紅層的差異性分析7
黃河上游新第三系紅層地區中型水電站主要工程地質問題評價
7.1
黃河上游紅層岩體承載力對水工建築物影響的初步分析評價
7.2
紅層上壩體及壩基岩體變形的初步評價
7.3
紅層壩基抗滑穩定問題的初步分析
7.4
壩基岩體參透穩定性評價及措施
7.5
開挖鬆弛研究及防護措施建議8
黃豐電站壩基石膏岩的溶蝕性及工程防護措施研究9
紅層中軟弱夾層的工程地質研究10
紅層軟岩上建壩實例結語主要參考文獻
F. 劉燕的重慶交通大學教授
女，1965年3月生，教授，現為工程管理系副主任，碩士生導師，注回冊造價工程師，重慶市招答投標評標專家庫專家。
劉燕教授1988年畢業於重慶建築工程學院（現重慶大學）建築經濟與管理工程專業，主要研究領域為工程項目管理、工程經濟、工程造價管理等。公開出版了《公路工程造價編制與管理》、《公路工程概預算手冊》、《高速公路機械化施工與組織管理》、《全國一級建造師執業資格考試（公路工程專業）應試輔導》、《技術經濟學》等書著。近年公開發表了「西部紅層軟岩地區高速公路路塹方案與隧道方案評價研究」、「西部紅層軟岩地區高速公路路堤與橋梁方案評價研究」、 「公路工程材料費用的全過程式控制制」、「公路工程材料價格管理研究」等多篇論文。負責了重慶市科委研究項目「農村公路區域路網養護管理決策方法研究」、重慶市巴南區交通局研究項目「區縣路網養護管理決策技術研究」，作為主研完成了西部交通科技項目「紅層軟岩地區公路橋隧、路基工程技術經濟分析評價研究」、重慶市科委應用基礎研究項目「山區高速公路線形安全性評價研究」等，其中「山區高速公路線形安全性評價研究」獲2006年度重慶市科技進步三等獎。
G. 哪位幫找本書"壩基紅層軟岩工程地質研究與應用
是西北院萬總和成都理工聶老師著的依據黃河上游幾處重要中型水電站的工程地質資料,對紅層軟岩的化學成分與物理力學特徵進行的全面分析評價,提出了相應的工程結構和防護處理措施.
H. 水利水電建築工程畢業論文怎麼選題，工程質量監督或者財務管理可以嗎
水利水電建築工程寫具體的項目才行，開始也不懂，還是寢室同學給的莫』文網，靠譜的說
瀾滄老廠鉛礦軟岩巷道變形機理分析
小水電站無人值守自動化系統的研究與設計
工程結構的FEM-MFREE耦合計算
紅土壩基水工特性劣化研究
糯扎渡水電站大跨度高邊牆地下廠房圍岩穩定性
拱壩邊界溫度研究及其瞬態應力計算分析
模擬澆注程序下的拱壩體形優化
引水隧洞及下覆采空區安全穩定性研究
重力壩抗滑穩定極限狀態設計分項系數
海底隧道盾構對接地層穩定與施工過程管片力學特性
基於虛擬儀器的液壓元件綜合性能測試系統
移動式液壓泵站的理論分析及實驗研究
小波分析方法和HHT法在友誼隧道爆破振動信號分析中的研究與應用
大屯海截污排水隧洞圍岩穩定性分析
滇中紅層區滑坡災害多元線性回歸模型構建
大紅山銅礦435中段54-58盤區穩定性研究
雲南省龍陵勐興鉛鋅礦巷道圍岩穩定性
高強微膨脹預應力錨固技術在岩質邊坡中應用的受力機理研究
水輪機導水機構雙列葉柵流動數值模擬及振動特性分析
液壓挖掘機工作裝置結構特性分析與模擬
鋼筋混凝土結構破壞全過程的MFPA模擬
基於有限元的響應面法在重力壩可靠性分析中的應用
基於底流消能的跌坎型消能工水流結構特性分析
弧形鋼閘門主梁應力計算方法研究與主框架優化設計
雲南賽格水電站邊坡穩定分析與加固分析
土石壩潰決機理研究及潰口洪水的數值模擬
斜坡地基上路基邊坡穩定性分析及治理措施
經緯儀坐標測量定向方法研究與系統實現
I. 在工程地質調查中的應用
一、在水利工程中的應用
水利工程有堤壩、堤岸、渠道、輸水洞等。地球物理方法在水利工程中的應用，一方面用於工程場地的選址勘查，查明被選區域的岩溶發育情況、覆蓋層厚度、風化層厚度以及地質構造等情況，對擬建工程場址的穩定性和建築適宜性作出評價；另一方面用於水利工程的質量隱患檢測，查明壩體是否存在有裂縫、空洞、動物巢穴、管涌等工程質量隱患，為水利工程的消險加固提供依據。目前，常用於水利工程隱患檢測的物探方法有地質雷達、自然電位法、高密度電阻率法、人工地震勘探以及聲波測試等方法。
1.探測堤壩蟻巢與洞穴
土體堤壩中因碾壓不實、庫水浸透或動物危害等因素，在壩體中常出現土洞、動物巢穴等危害壩體安全的隱患。在我國南方各省（區）水利工程中白蟻巢穴是一種常見的隱患，白蟻主巢直徑一般在40～60 cm，大者可達數米，主巢周圍分布著幾十個甚至數百個衛星菌圃，其間由四通八達的蟻道溝通，且有的貫穿堤壩的內處坡。因此，深藏於堤壩中的白蟻危害造成的堤壩險情和潰堤率遠高於其他原因，找出堤壩白蟻巢是消除堤壩白蟻隱患的關鍵。地質雷達和高密度電法是對壩體中的土洞、動物巢穴探測的有效方法。圖5-1-1是埋深約3m的白蟻主巢的地質雷達圖像，白蟻巢在圖像上的反射波形態特徵為多重強弱交錯的凸形條紋區，與周圍土壤有明顯的分界。
圖5-1-1 某堤壩白蟻巢穴的地質雷達圖像
2.水壩滲漏的地球物理探測
滲漏是水壩常見的隱患，是造成水壩發生事故的主要原因。水壩滲漏可分為壩基滲漏和壩體及附屬結構滲漏，壩基滲漏較為常見。造成水壩滲漏的原因與水壩基礎處理的好壞、壩體施工質量、壩基下方地質構造等因素有關。
自然電位法探測水壩滲漏點和滲漏通道是一程常用的方法。由於庫水具有天然吸附帶電離子的能力，當水庫發生滲漏時，帶電離子也一起運動，形成電流場，在滲漏位置上自然電位出現負異常，其負異常的大小與滲漏水量有關。圖5-1-2是利用自然電場法確定地下水和地表水補給關系的實例。當地下水補給地表水時，在地面上觀測到自然電位正異常。圖5-1-2（a）為灰岩和花崗岩接觸帶上的上升泉的自電正異常；圖5-1-2（b）為水庫滲漏地點上出現的自然電位負異常。
圖5-1-2 用自然電位法確定地下水與地表水的補給關系
地質雷達方法用於探測水壩滲漏點和滲漏通道也具有較好的效果。滲漏部位土體的含水量變大，與未發生滲漏的土體形成明顯的介電常數上的差異，為採用地質雷達方法探測水壩滲漏位置提供了地球物理條件。黑龍江省某水壩為均質土壩，1998年遭受百年不遇的洪水後，在水壩後坡出現多處面積不等的漏水點。為了查明漏水點在壩體內的分布情況，採用地質雷達在壩頂、壩前坡和後坡進行了探測。圖5-1-3為壩頂測線K0+240—K0+400的地質雷達剖面。圖中強振幅異常推斷為壩體內受到水浸較重的部位，異常埋深為10～12 m。鑽探結果表明地質雷達推斷的異常區域是發生滲漏的嚴重區段。
圖5-1-3 黑龍江省某水壩地質雷達探測剖
3.壩基帷幕灌漿效果檢測
對病險水庫的維護處理一般採用帷幕灌漿等方法，灌漿效果的好壞需要採用物探方法檢查。某電站大壩岩基帷幕灌漿前後進行超聲波探測，圖5-1-4是質量檢查孔在灌漿前、後的超聲波檢測曲線，圖中可見，在檢查孔中上部，灌漿前和灌漿後的波速值差異非常明顯，灌漿前岩體的裂隙率高，波速較低；灌漿後岩體裂隙被水泥漿填充，且粘結牢固，波速明顯升高。在檢查孔的下部，灌漿前和灌漿後波速差異微小，波速較高，這說明岩體本身比較完整，滲透性小。
圖5-1-4 質量檢查孔灌漿前後聲波檢測結果
地質雷達對水壩帷幕灌漿質量檢測也有較好的探測效果，根據地質雷達圖像上灌漿物的影像可計算出有效灌漿深度和水泥漿擴散半徑。根據壩體土體和基岩處的強反射弧形影像，可判別已被灌漿物充填的溶洞的大小、形態和深度以及未被灌漿物充填的溶洞、土洞等隱患。
4.古河道的地球物理勘查
古河道常引起大量滲漏，在水庫建壩時需對壩基下古河道的地質情況進行詳細勘查，了解古河道的分布范圍，埋深以及砂礫石厚度等。探測古河道常用的物探方法是電測深法、自然電位法、地震勘探和地質雷達等方法。
圖5-1-5 用對稱四極剖面法追索古河道的ρs剖面平面圖
圖5-1-6 橫穿古河道的對稱四極剖面ρs曲線
圖5-1-5和圖5-1-6為對稱四極剖面法探測和追索古河道的實例。由圖5-1-5中各對稱四極剖面特徵可以看出，在低阻背景上有一高阻異常帶。該高阻異常帶推斷為古河道的反映，該河道由一條主流和一條支流組成。此外，利用ρs曲線特徵可大致確定出古河道的形態、中心位置和寬度。若ρs曲線具有對稱性，ρs曲線極大值對應於古河床最深的中心位置。若ρs曲線不對稱，可根據曲線兩翼陡緩推斷古河道兩岸坡度的大小（圖5-1-6），其視寬度可由ρs曲線的拐點位置大致確定。通過等ρs斷面圖上的等值線形狀可反映出古河道的斷面形態。由圖5-1-7可見，在371號點附近ρs等值線呈高阻閉合圈。結合當地的水文地質條件，推斷該異常為一淺層古河道引起。經ZK8、ZK10、ZK11孔驗證，證實了古河道的存在，ZK11打到了富含地下水的砂礫石層。
圖5-1-7 雲南某地尋找淺層砂礫石富水地段（古河道）成果圖
圖5-1-8為地震橫波法探測古河道的實例剖面圖。根據鑽探資料推測該區域一帶有一條古河道，河道埋深為20～30 m，為了查明古河道的位置，採用橫波地震勘探。圖中可見，40 ms左右的同相軸為第四系地層內部的反射，同相軸連續性好、起伏小；140～220 ms為古河道及兩岸附近地層的反射，同相軸連續性好、起伏較大，其形態特徵反映了古河道的形態，河道埋深為28 m左右，視寬度約為130 m。
圖5-1-8 橫波t0時間剖面
二、在交通建設和維護中的應用
1.公路質量檢測
公路質量檢測的原始方法是採用鑽探取心法，該方法不僅效率低、代表性差，而且對公路有破壞。為了快速、准確和科學地評價公路質量，必須採用無損檢測方法。目前，常用於公路檢測的物探方法有地質雷達、瞬態面波法、高密度電阻率法和人工地震等方法。在這些物探方法中，由於地質雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點。因此，在公路質量檢測中得到更加廣泛的應用。
圖5-1-9 電磁波在公路剖面中的傳播
高速公路是由土基礎、二灰土、二灰碎石、面層等構成，由於空氣、瀝青面層、二灰碎石、土壤等介質的介電常數不同，電磁波將在其介質發生變化的界面產生反射波。圖5-1-9為電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途經示意圖。圖5-1-10為電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖。
圖5-1-10 電磁波在公路剖面中各界面的掃描
長春至四平高速公路採用瀝青路面，路面下為碎石墊層。路面分三次鋪設完成，設計路面厚度為25 cm。在工程竣工前採用地質雷達進行了路面厚度檢測。
工作中使用的地質雷達為SIR-2型，工作天線頻率為900 MHz。圖5-1-11為長春至四平高速公路上某段路面的地質雷達檢測剖面圖，圖中5.8 ns附近的強反射為瀝青面層與碎石墊層界面的反射，根據反射界面的雙程走時和電磁波在瀝青路面中的傳播速度計算出路面厚度。瀝青路面的電磁波速度採用實驗標定並進行統計後得到。檢測結果表明，由於二灰石墊層凸凹不平，導致瀝青路面厚度有較大變化，最薄為26 cm，最厚為43 cm。達到了設計的要求。路面厚度評價按國家公路路面結構層厚度評價標准進行。在經數據處理後的地質雷達剖面中讀取電磁波在面層中的反射波雙程走時，計算出面層厚度並作出厚度評價結果。
地質雷達方法在公路質量檢測中除可進行路面厚度檢測外，還可進行路基隱患（脫空、裂縫等）的檢測以及橋涵的質量檢測。有些學者開展了地質雷達對公路壓實度、強度及含水量的檢測研究，也取得了較好的檢測效果。
圖5-1-11 長春至四平高速公路某段路面的地質雷達檢測剖面
2.鐵路路基病害勘查
鐵路路基病害一般指鐵路路基平台頂部結構不堅實而且滲水，以及原填充物的不均勻性，經長期雨水沖刷和滲透，行車振動等所形成的一定規模的充坑，洞穴或渣石填充物。路基病害比較隱蔽，一旦受到外界因素影響造成塌陷，將直接威脅行車安全，因此，鐵路病害的勘查十分重要。
路基勘查中，由於受到電磁干擾、鐵軌干擾及行車震動干擾的影響，限制了一些地球物理方法的應用。因此，目前常用於對鐵路病害檢測的物探方法是微重力測量。
由於路基的病害地段和完整地段有一定的密度差異，為微重力測量提供了前提。圖5-1-12是法國波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的微重力異常等值線圖，測量位置位於鐵路線巴爾薩克處，勘查對象是5 m高的路堤和路基部。圖中可見，在該帶中部有一處密度較大的地段（異常達3×10-1g.u.），這是一處過去曾進行過灌漿處理的地段。在過去處理時，由於突然塌陷，未能進行專門研究。在地段兩端出現-2×10-1～-6×10-1g.u.兩處異常，位於邊坡基部並向路基底下延伸。經對異常的解釋和鑽探驗證，證實在路基下3～6 m深處的灰岩中存在喀斯特溶洞。
圖5-1-12 波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的測定和處理
鐵路路基多是用耕土堆墊壓實而成，如果出現路基病害，必將引起電性差異。路基位於地面以上（或潛水面以上），所以無論是洞穴或渣石充填物都可使勘探體積所涉及范圍內的視電阻率增大，由此對稱四極剖面會出現高阻異常。路基病害越嚴重，規模越大，高阻異常越明顯。例如，圖5-1-13是隴海路某段採用對稱四極剖面法實測曲線，採用AB=7 m，MN=1 m裝置，由圖可見，全線有三種病害形式：①較大洞穴或渣石填充物的嚴重病害段，視電阻率曲線值很高；②病害較重段，視電阻率曲線呈高低交錯；③輕度病害段，視電阻率較高，視電阻率曲線呈高低交錯。病害嚴重段的影響可至路基外側鋼軌下，是亟需處理部位。輕度病害段，短期內不會形成大的病害，可作為今後雨季的防範對象。
根據物探測量和鑽孔所提供的資料，可以確定出需要灌漿地帶，得出最佳的工程計劃。灌漿處理後，除打鑽檢查外，還可以進行微重力測量，以圈出灌漿不足或灌漿過量的地層。圖5-1-14是在一已知灌漿地帶，對灌漿後地層的重力異常變化，與計算機根據模型（用灌漿前的鑽孔資料製作的地質模型）計算出來的理論異常曲線對比圖5-1-14（a），可以看出，該地帶的右半部灌注未超出預計范圍，也未出現重力異常。在模型左半部出現剩餘異常，表明灌漿不足。圖5-1-14（b）是灌漿容量對比圖，圖5-1-14（c）是地質模型（沿Ⅰ號測線的剖面）。
圖5-1-13 路基勘查剖面圖（選段）
圖5-1-14 巴黎—斯特拉斯堡鐵路線上瓦朗吉維爾處
近年來，使用瞬態面波進行鐵路路基承載力的檢測也取得了較好的結果，為路基病害的確定和治理提供了可靠數據。
利用瞬態瑞雷面波法測試線路路基承載力時，由於受到行車影響，在測線布置時只能在枕軌外側或路肩上進行。由於瑞雷面波是一個體波，具有體積勘探的特點，因此可代表路基道心的實際情況。瞬態面波數據採集時使用面波儀和低頻檢波器測量。震源採用18磅大錘和鐵板。道間距隨著勘探深度的增大而相應增大。數據處理主要是求取頻率—速度頻散曲線，對頻散曲線經過反演擬合並結合路基的實際情況進行分層，計算出各層厚度及瑞雷波的層速度。通過頻散曲線上vR數值的大小可以定性地判斷測點處瑞雷波速度隨深度的變化情況和路基的相對強度特徵，vR較高區域反映路基強度較高，vR較低區域反映路基強度較低。
在部分瑞雷波測點上作輕型動力觸探（N10）值，根據鐵道部輕型動力觸探技術規定（TBJ18—87）將N10值換算為乘承載力σ0（σ0=8N10-20），然後將瑞雷面波速度vR與相對應測點的輕型動力觸探（N10）擊數進行數學統計分析，得到vR與N10的相關關系式：
環境地球物理教程
式中A、B為常數。當相關系數r＞0.7時，說明vR與N10是相關的，可用vR代替N10來計算承載力σ0的大小，即：
環境地球物理教程
根據此式可用vR定量計算路基的承載力。
圖5-1-15 承載力等值線圖
圖5-1-15為京廣線部分區段K2011+170—K2100+270段路基瑞雷波測試，並按上述換算關系（取A=91.07913，B=2.940517）換算得到的承載力等值線圖。圖中在K2011+230附近路基的承載力偏低，約為80 kPa。而在其兩側的路基的承載力相對偏高，約為180 kPa。此結果與現場實際的情況非常吻合。
3.隧道掌子面前方地質情況預報
在隧道挖掘過程中常因掌子面前地質情況不詳，在不良地質地段經常出現塌方、涌水等現象，嚴重時會造成人身傷亡和設備損壞等重大事故，造成巨大的經濟損失。因此，在隧道掘進過程中及時了解掌子面前方地質情況，特別是斷層、破碎帶等不良地質構造的規模和特徵，這對確保施工安全、合理安排掘進方案、掘進速度和支護措施至關重要。
隧道掌子面前方地質情況預報可分為中長距離預報和短距離預報，中長距離預報採用的物探方法一般是人工地震，短距離預報可採用地質雷達或聲波探測。
吉林省某公路隧道岩石以花崗岩為主，其中穿插有角閃岩及綠泥角閃岩破碎帶，岩石節理裂隙發育。在掘進方向上有兩組斷裂（走向為NNE及NNW）交替出現，與EW向小斷層及破碎帶相切割，形成屋頂形，易產生大塊脫落體。為了施工安全及合理設計掘進方案，採用人工地震和地質雷達相結合進行掌子面前方地質情況預報。人工地震方法的實施是在掌子面不同高程上水平布置幾條地震測線，用石膏在掌子面上等距離粘接檢波器，使用大錘在測線兩側激發和接收地震波。地質雷達方法的實施是在掌子面兩側洞壁及掌子面上水平布置雷達測線，使用100MHz天線等距離點測採集。
圖5-1-16為在樁號K241+138掌子面上人工地震中長距離預報的解釋結果，在K241+138—K241+063段有斷層3處，岩性異常帶一處。推斷位置為K241+115、K241+120、K241+136和K241+068。挖掘證明，有斷層2條（F115、F136），出露位置與推測位置相差1 m左右，走向近EW，斷距0.3 m。樁號K241+068處為破碎帶，寬度約10 m，系由偉晶岩及角閃岩多次侵入造成。
圖5-1-16 樁號K241+138地震中期預報結果示意圖
圖5-1-17 樁號K241+247雷達短期預報結果示意圖
圖5-1-17為K241+247掌子面上地質雷達短距離預報的解釋結果。洞兩壁檢測到斷層3條（F1、F2、F3），走向為NNE和NNW。按幾何關系推測，F1與F3在掌子面前方10 m附近相互交會，F2與F3在掌子面前方約35 m附近相互交會。掌子面上測量到前方斷裂5條，分別為F242、F239、F235、F230、F225，走向近EW，與F1和F3斷層相切割，洞頂極易形成塌落的塊體，對施工安全有嚴重危害。挖掘證明，掌子面上地震與地雷達探測所預報的結果與地質構造出露位置接近。根據預報的結果，施工單位及時調整掘進方案和掘進速度，採取了更合理的安全防範措施。
4.隧道襯砌質量檢測
隧道襯砌後，受諸多因素影響，襯砌混凝土可能出現厚度未達到設計要求或有脫空等質量問題。為及時發現襯砌質量問題，需對隧道襯砌質量進行快速和高解析度的檢測，為隧道工程的科學管理提供依據。在隧道質量檢測中最常用的地球物理方法是地質雷達方法。
地質雷達法進行隧道襯砌質量檢測的主要內容是混凝土密實性、脫空和襯砌厚度。檢測中一般採用500 MHz 或900 MHz高頻天線，檢測厚度可達幾十厘米。測線一般布置在隧道的拱頂、拱腰及邊牆三個部位（圖5-1-18），拱頂為隧道的正頂部附近，拱腰為隧道的起拱線以上1 m左右，邊牆為排水蓋板以上1.5 m左右。測量方式採用剖面法，測點間隔一般為幾厘米～幾十厘米，由測量輪跟蹤測量里程。
圖5-1-18 測線分布圖
隧道襯砌厚度檢測中，相關介質的物理參數如表5-1-1所示。
襯砌厚度評價，首先在地質雷達剖面上確認出混凝土與岩石界面間的反射波同相軸，讀取反射波雙程旅行時間，按公式h=v×計算出混凝土襯砌厚度，速度V可通過明洞地段或鑽孔資料標定。密實度的評價可根據探地雷達剖面反射波振幅、相位和頻率特徵劃分為密實和不密實兩種類型。不密實的混凝土體在雷達剖面上波形雜亂，同相軸錯斷；脫空體在雷達剖面上在混凝土與圍岩交接面處反射波同相軸呈弧形，與相鄰道之間發生錯位，依此特徵可計算出空洞的范圍。由於爆破使圍岩表面凹凸不平，因此，在確定脫空時應對剖面上的異常加以細致的分析和確認。
表5-1-1 隧道襯砌厚度檢測中相關介質的物理參數表
某公路隧道全長約1.6 km，為全面了解襯砌質量，在隧道即將貫通前開展了地質雷達檢測。該隧道襯砌類型有：Sm3、Sm4、Sm5，設計襯砌厚度分別為40 cm、35 cm、30 cm。圖5-1-19為里程號K21+390—K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面。該區段襯砌類型為Sm5。圖中10 ns附近起伏變化的同相軸為圍岩界面反射波同相軸，圖5-1-20為計算出的混凝土襯砌厚度曲線。
圖5-1-19 K21+390K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面
圖5-1-20 K21+390K21+430區段邊牆測線混凝土襯砌厚度解釋曲線
J. 水工建築物中，在壩段，壩址，壩線選擇和比較時，應掌握哪些工程地質資料
壩基深層抗滑穩定、永久船閘高坡穩定、地下電站主廠房圍岩塊體穩定、斷裂回構造等幾答個工程地質問題。
壩址區工程地質是與壩址建設有關的工程地質問題，是水電建設工程地質勘察研究的重要方面。主要研究壩體的穩定性，包括壩址區區域穩定性和壩基穩定性，前者是論證壩基穩定性的基礎。壩基穩定性研究壩基承載力、壩基抗滑穩定性、壩基（包括壩肩）滲漏、繞壩滲漏、壩基滲透穩定性等工程地質問題。