铁矿的工程地质问题

1. 什么是工程地质条件和工程地质问题

工程地质条件
定义：与工程建筑有关的地质要素的综合(或者说各种对工程建筑回有影响的答地质因素的总称).
包括以下六个方面：
1.地形地貌条件
2.地质结构和地应力
3.岩土类型及其工程地质性质
4.水文地质条件
5.物理地质现象
6.天然建筑材料
工程地质问题的定义：与人类工程活动有关的地质问题.
它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题,地基岩体稳定问题,地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题,水库渗漏问题,淤积问题,浸没问题,边岸再造及坝下游冲刷问题,以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题.工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价,从地质方面保证建设事业的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.

2. 常见的工程地质问题有哪些

风化、破碎岩层。风化一般在地基表层，可以挖除。破碎岩层有的较浅，可以挖除。有的埋藏较深，如断层破碎带，可以用水泥浆灌浆加固或防渗；风化、破碎处于边坡影响稳定的，可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土罩面，必要时配合注浆和锚杆加固。

断层、泥化软弱夹层。对充填胶结差，影响承载力或抗渗要求的断层，浅埋的尽可能清除回填，深埋的注水泥浆处理；浅埋的泥化夹层可能影响承载能力，尽可能清除回填，深埋的一般不影响承载能力。断层、泥化软弱夹层可能是基础或边坡的滑动控制面。

松散、软弱土层。对不满足承载力要求的松散土层，如砂和砂砾石地层等，可挖除，也可采用固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固；对不满足抗渗要求的，可灌水泥浆或水泥黏土浆，或地下连续墙防渗；对于影响边坡稳定的，可喷射混凝土或用土钉支护。

滑坡体。斜坡内可能沿滑动面下滑的岩体称为滑坡体。滑坡发生往往与水有很大关系，渗水降低滑坡体尤其是滑动控制面的摩擦系数和黏聚力，要注重在滑坡体上方修筑截水设施，在滑坡体下方筑好排水设施。防止滑坡，经过论证可以在滑坡体的上部刷方减重，未经论证不要轻易扰动滑坡体。

地下水发育地层。当地下水发育影响到边坡或围岩稳定时，要及时采用洞、井、沟等措施导水、排水，降低地下水位。

对结构面不利交汇切割和岩体软弱破碎的地下工程围岩，地下工程开挖后，要及时采用支撑、支护和衬砌。支撑多采用柱体、钢管排架、钢筋或型钢拱架，拱架的间距根据围岩破碎的程度决定。

岩溶与土洞。当建筑工程不可能避开时，可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的，可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶，也可对岩溶进行裂隙钻孔注浆，对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾，或做桩基处理。

3. 常见工程地质有哪些问题与防治

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

4. 什么是工程地质问题

工程地质问题是指与人类工程活动有关的地质问题。它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题、地基岩体稳定问题、地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题、水库渗漏问题、淤积问题、浸没问题、边岸再造及坝下游冲刷问题，以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题。工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价，从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。
工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：
（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下睡涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。
（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

5. 我国的不良地质引起的工程地质问题有哪些

你这个问题太宽泛复，具体制来讲有崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等地质灾害，如果是隧道平硐之类的，还有岩爆、软岩大变形、涌水、突泥、瓦斯、掉块，如果是水利工程，则还有塌岸、淤积、管涌、流砂、水库渗漏等等。

6. 常见的工程地质问题和对工程危害程度的评述

一、常见的工程地质问题

深圳地区常见的工程地质问题有软土地基不均匀沉降，岩溶地面塌陷，砂页岩互层软弱地层的崩塌、滑坡和对工程桩的影响，中生代晚期花岗岩中北西向断裂对工程桩的影响，北东向断裂对工程的影响。

二、对工程危害程度的评述

（一）软土地基不均匀沉降对工程的影响

深圳湾沿岸、珠江口东岸的沙井-妈湾、盐田港区、坝光西岸等地广泛分布着浅海相或海-陆交互相淤泥、淤泥质黏性土、泥炭、泥炭质土等，一般厚度为5～10m，部分为10～16m，最厚达22 m，加上填海造地时填土为5～10m，总厚度为15～25m。软土的特点是含水量高，压缩性高、强度低、透水性差，具有流变性和不均匀性，其工程特性远不能满足建筑物的变形和承载力及地面使用要求，必须进行加固处理。深圳地区近十多年来进行了皇岗口岸、福田保税区、深港西部通道口岸、后海填海区、滨海大道及其北部填海区、前海湾填海区、铜鼓航道填海区、深圳国际机场、盐田港填海区、坝光化工基地等大面积的填海造地，已经或将要填海总面积60km²以上，必须对厚5～22m的淤泥或淤泥质土进行加固处理，否则将会出现地基沉降或不均匀沉降，总变形量达软土总厚度的20%～30%。目前填海造陆普遍采用的方法是先抛石挤淤或爆破挤淤形成海堤或隔堤，然后抽排海水，晾晒淤泥、铺砂垫层、插塑料排水板，堆载预压或强夯加固等方法处理。

工程实例一福田保税区的赛意法（超大）厂区软土地基不均匀沉降对工程的影响

该厂位于福田保税区西部，地貌单元为海积平原，软土厚度10～15m。在进行保税区大面积软基处理时，未对该厂区的软基进行插塑料排水板，堆载预压或强夯加固处理，直接进行桩基础和上部建筑物施工，建筑物竣工后出现室内外地面不均匀沉降，造成室内隔墙严重变形开裂、设备倾斜下陷、室外道路严重下沉，管线变形断裂，无法按期交付使用。经国内外岩土专家论证分析，认为是因桩间软土未进行加固处理引起地面不均匀沉降。

工程实例二益田中学软土地基不均匀沉降对工程的影响

益田中学位于益田村东侧，地貌单元为海积平原、软土厚度5～10m。设计建筑地面采用搅拌桩处理，设计桩长均为14m，上部建筑基础采用桩基础，以残积土中下部或强风化岩为持力层。建筑物竣工后，在使用的初期，礼堂、部分教室及连廊地面出现不均匀下沉、倾斜、开裂，无法按期提供使用。经检测，部分搅拌桩未穿过淤泥层，桩底残留淤泥1～3m，因淤泥的沉降变形引发部分地面下沉。

（二）岩溶及岩溶地面塌陷对工程的影响

深圳市龙岗区的横岗、龙岗、坪地、坪山、坑梓、葵涌等地面覆盖层下，广泛分布有石炭系下统石磴子组灰岩、白云质灰岩、大理岩，多为厚层状、质纯。分布面积100km²以上。可分为覆盖型和埋藏型两种，覆盖型岩溶分布于横岗-龙岗-坪地河谷平原，碧岭-坪山-坑梓河谷平原和葵涌盆地中，覆盖层厚度一般10～25m，部分5～10m，覆盖层上部为第四系冲洪积粉质黏土，厚度8～20m，下部为含卵石砾砂，厚度1.0～5.0m。埋藏型岩溶分布于上述河谷平原的两侧及葵涌盆地周边，埋藏于石炭系下统测水组砂页岩的下部，多呈假整合接触，即石磴子组海相灰岩形成后，地壳上升，灰岩露出地表，接受风化剥蚀，地表水的冲刷溶蚀，形成溶沟、溶槽、石芽、石笋和石柱等岩溶地貌，并在沟槽中堆积了坡积物。地壳又缓慢下降形成浅海，接受浅海相砂泥质沉积，形成测水组砂岩、页岩、炭质页岩、泥岩等互层。埋藏深度一般大于30 m。据大量工程场地岩土工程勘察资料，钻孔见溶洞率为40%～80%，溶洞高度一般为0.5～3.0m，个别大于20m，可分为3～5层，上部溶洞大多为开口型，多被冲洪积或坡洪积含碎石粉质黏土全充填，分析可能属溶沟或溶槽堆积。下部溶洞较小，多为闭合型，半充填，深部溶洞为无充填。沿断裂带溶洞更为发育，溶洞和溶蚀裂隙中含丰富的岩溶裂隙水，且一般连通性好，与地表水联系密切。据志联佳、龙跃大夏场地群孔抽水试验，水位降深1.58～11.90m时，单井涌水量173.15～4968.00m³/d，渗透系数28.3～83.1m/d。

强岩溶发育区因地下岩溶和土层内土洞的不断发育和抽取地下水，引发地面塌陷。从1990年起该区发生多起地面塌陷灾害。例如：1990年冬在坑梓镇深汕公路两侧约10km范围陆续发生10余处大小不一的突发性地面塌坑；人民大道塌陷约10m²，深5m，造成一辆正在行驶的汽车掉入坑内；田心村在建的四层民居的中心柱下突然塌陷，陷坑面积30 m ²，深度4 m。1992年3月4日晚，龙岗镇巫屋村商业一条街刚封顶不到一个月的一栋三层楼的一角墙基突然塌陷，陷坑直径3 m，1994年6月龙岗镇盛平村一栋施工到三层的宿舍楼，突然倒塌，造成数十人伤亡。

上述强岩溶发育区为建设用地适宜性差区，被判定为不适宜建高层、超高层建筑区，如要兴建高层建筑则地基处理难度大，处理费用相当高。

工程实例一 龙岗中心城志联佳大厦岩溶塌陷对工程的影响

志联佳大厦原设计地上27层，地下2层，采用挖孔桩基础，先挖两层地下室基坑，再进行挖孔桩施工，基坑挖至冲洪积含卵石砾砂层时涌水量并不大，可用明沟及集水井和常用水泵排除。当各挖孔桩至灰岩顶板时则涌水，水头高约4m，一般涌水量5～20m³/h，最大50m³/h，整个基坑总涌水量大于3000 m ³/d，基坑很快被水淹，深约4 m。后采用封闭式降水井方案，在基坑周边布置18口大口径降水井，19个观测井，先进行试验性抽水试验，最大水位降深7.5m，观测井水位降低1.58～4.96m，平均3.72m，涌水量4968.0m³/d，降落漏斗半径约40m。然后选5口降水井，采用大排量水泵同时抽水，21个观测井，水位降低5.9～11.9m，平均8.28m，观测井水位降低1.71～7.58m，平均5.95m，总涌水量10841m³/d，平均单井涌水量2168.26m³/d，降落漏斗半径50m。数天后，基坑底及降水井周围出现5处地面塌陷，塌陷面积0.84～14.8m²，体积0.72～36.0m³。为了将地下水位降下去，满足挖孔桩施工要求，持续降水近一个月，每天排水量保持在11000m ³/d左右，后来引发场地南部800m处的西瓜铺村中道路突然塌陷，直径约15m，深度大于3m，四周30～40m范围内的房屋出现不同程度裂缝和倾斜。在村民集体向龙岗区政府强烈要求下，区建设局下令志联佳大厦停止降水。就此宣告志联佳大厦人工挖孔桩失败，直接经济损失400多万元人民币，间接经济损失难于估量，延误工期1年多。此后龙岗区政府一直未批准过在龙岗中心区（强岩溶发育区）超过20层的建筑物。

工程实例二 深圳市东部供水地下干线横岗西坑段地面塌陷对工程的影响

深圳市东部供水网格干线工程用于统筹解决深圳市的缺水问题，是深圳市城市供水系统的重要组成部分。取水点设在东江的惠州市东部水口镇，经惠阳县的马安、永湖、秋长、至龙岗区坑梓，引入松子坑水库。干线起点在松子坑水库11号坝下部，终点为南山区的西丽水库和宝安区的铁岗水库。输水建筑以隧洞为主，全线采用重力流输水方式。一号隧洞从碧岭谷地南缘汤坑村附近进洞，在深圳水库沙湾大望桥北侧出洞，全长17958m。隧洞断面净宽4.2m，净高5.3m。隧洞穿越横岗镇西坑村北侧，该段地面标高82.0m，设计隧洞底板标高40.2m，埋深42.0m。隧洞顶部地层自上而下为第四系全新统冲洪积砂卵石层，厚度1.3～11.2m；上更新统冲洪积含砾粉质黏土，厚度2.9～23.8m；石炭系下统测水组绢云母片岩、泥质粉砂岩风化残积土；石炭系下统石磴子组大理岩化灰岩或大理岩，西坑段隧洞位于灰岩部位。一号隧洞由东向西掘进至西坑村东北部F₃₈断裂破碎带时（2000年5月3日）洞内突然涌水，涌水量约200 m ³/h。因大量地下水被排出地表，引起西坑老屋村水井水位大幅下降或干枯，大面积地面下沉开裂，民居墙壁倾斜开裂，一处民居突然倒塌，地面塌陷、陷坑直径大于4m，深度不详，总变形面积约7.3×10⁴m²，地面普遍下沉2～5cm。塌陷出现在晚上，“轰”的一声巨响，振动新老屋村几平方公里范围，当地居民以为是发生地震。村、镇领导立即将老屋村村民紧急疏散，撤离到高处空旷地带，涌水事件震动了省、市政府各部门及大、小报媒体。市领导责令市水务局邀请在深圳的地质专家，研讨涌水原因和处理方法。并请深圳市勘察研究院对西坑盆地隧道段和老屋村受影响范围进行详勘，布置钻孔46个，群孔抽水试验2组，隧道段钻孔结合跨孔CT进行探测。请深圳市地质建设工程公司进行地表地质测绘和地面物探。总勘察费用80多万元人民币，隧洞停止施工长达半年以上，后采用径向全断面小导管超前注浆加固的堵水方法，逐段掘进，获得成功。直接经济损失近千万元人民币，延误工期近一年。

（三）软弱地层的崩塌、滑坡对工程的影响

深圳市龙岗区的横岗、平湖、龙岗、坪地、坪山、坑梓及葵涌镇等广泛分布的石炭系下统测水组泥质粉砂岩、石英砂岩、泥岩、页岩、炭质页岩互层。地貌单元一般为低丘陵或残丘谷地。当道路建设和开发建设用地的削坡坡度大于30°时则极容易出现崩塌或滑坡，多为顺层（顺层面或裂隙面）崩塌或滑坡，支护治理很困难，工程费用高，且难于根治，在台风暴雨季节极易复发。

工程实例 深圳市龙岗区坑梓街道北通道市政工程的主道和匝道路堑边坡，分东西两侧边坡，坡长180m，坡高12～42m，分3～5级，每级高约8m，坡角45°～60°。除坡顶有薄层坡残积土层外，均为强-中风化泥质粉砂岩、泥岩、页岩、炭质页岩互层。在道路建设中已采用浆砌石格构梁+植草进行支护。在交付使用前又出现多处崩塌及滑坡（图2-2-17至图2-2-20）。崩塌及滑坡长15～24m，高10～15m，厚2～3m，总体积300～500m³，多为顺层或顺裂隙面滑动或崩塌。

图2-2-17 北通道匝道区东侧边坡崩塌

图2-2-18 北通道匝道区西侧边坡崩塌

图2-2-19 北通道匝道区东侧边坡顺节理面崩塌

图2-2-20 北通道主道路堑北段沿炭质岩崩塌

（四）石炭系下统测水组砂页岩对工程桩的影响

深圳市龙岗区大面积分布石炭系下统测水组石英砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩和炭质页岩互层。因各种岩性的矿物成分不同，其风化程度相差悬殊。石英砂岩难于风化，一般呈中风化状态，泥质粉砂岩呈强风化状态；泥岩、页岩、炭质页岩容易风化，多呈泥状、土状软弱夹层，相互组成软硬互层。软岩风化深度大，深达百米，硬夹层难于风化，呈中等风化夹层。有的场地地表就见到中风化石英砂岩，但钻穿后数米，甚至上百米见不到中风化地层，造成一栋建筑物的桩长相差很大，甚至找不到稳定的中风化地层。

工程实例 深圳市龙岗区欧景花园三期10、11号楼石炭系下统测水组砂页岩对工程桩的影响

欧景花园三期10、11号楼位于龙岗区中心城，龙岗区人民医院与妇幼保健院之间，建筑物高度为地上17～28层，地下3层的商住楼。场地原始地貌为残丘坡地。地层岩性：①第四系残积粉质黏土，层厚3.05～36.00m，由炭质粉砂岩、页岩风化残积而成，普遍夹强—中风化石英砂岩；②石炭系下统测水组炭质粉砂岩、页岩全风化带，厚度4.00～15.70m，夹较多强—中风化石英砂岩薄层；③强风化炭质粉砂岩、页岩，厚度3.20～36.00m，夹中风化石英砂岩；④中风化炭质粉砂岩，厚度2.30～20.10m，层顶埋深0.00～39.00m；⑤微风化炭质粉砂岩，揭露厚度1.74～13.30m，顶板埋深3.20～40.80m；⑥石炭系下统石磴子组灰岩，层顶埋深14.00～55.00m。场地处于构造小背斜的轴部，背斜轴为北东向。场地属埋藏型岩溶区，其轴部埋藏浅，场地东西两侧（两翼）埋藏深，由轴部向两翼逐渐加深，深达55.00m以下。两翼岩层倾角约75°，且地层挠曲现象明显。灰岩中岩溶发育，其中有13个钻孔见溶洞，洞高0.60～5.40m，大部分为无充填溶洞。

该工程采用冲孔桩基础，以微风化灰岩或微风化炭质粉砂岩作持力层，施工前进行了施工勘察，基本上采用一桩一孔，复杂部位为一桩2～3个超前钻孔。发现同一根桩各超前孔见微风化灰岩顶板埋深一般相差1～3m，多者相差5.0～7.2m；见微风化炭质粉砂岩顶板埋深相差12.6～13.4m。说明同一根桩的微风化灰岩或微风化炭质粉砂岩顶板埋深相差悬殊，起伏变化很大，极难将桩端嵌入稳定完整的微风化基岩中。各桩在终桩时均检验岩样后才下钢筋和浇灌混凝土。达到规范规定的龄期后才进行钻心法抽心检测，检查结果发现桩身混凝土质量完好，但有40多根桩的桩底持力层没有达到设计持力层（微风化灰岩或微风化炭质粉砂岩）要求，甚至部分桩底基岩仍为强风化或全风化炭质粉砂岩。后采用补桩处理，基本上是一根不合格桩补二根桩，增加基础费用200多万元人民币。综上所述，证实在石炭系下统测水组砂页岩分布区不适宜采用端承桩和以微风化砂岩夹层为持力层，宜采用摩擦桩或摩擦端承桩，应尽量采用天然地基基础或复合地基，以避开下伏灰岩强岩溶发育带对基础的影响。

（五）中生代晚期花岗岩中的北西向断裂对工程桩的影响

中生代晚期花岗岩中的北西向断裂一般规模较小，且多被第四系掩盖，地表很难见到露头，但对山间溪谷有较明显的控制作用。断裂走向多为北西30°～50°，大部分倾向北东，个别倾向南西，倾角60°～75°。该组断裂形成于晚中生世以后和喜马拉雅期，几乎切截了北东向和东西向断裂，水平断距一般50～200m，多属张扭性断裂，构造岩为压碎岩、碎裂岩、角砾岩夹薄层糜棱岩，视厚度10～35m，为富水断裂。构造岩风化强烈，上部为土状，中部为砂砾状，下部为碎石状。断裂破碎带部位中、微风化岩埋深比断裂两侧正常基岩埋深大10～35m，对高层建筑工程桩持力层选取造成很大困难，且施工难度大，造价高。

工程实例一 深圳市国通大厦（原名无线大厦）北西向断裂对工程桩的影响

国通大厦位于深圳市福田区滨河大道与新洲二路交汇处的西南侧。设计建筑为四足鼎立的单体塔楼，主塔楼43层（其中地下3层），正方形、边长45m×45m，框架结构，基础砌置深度10m，单位荷重7500kN，属一级建筑物，对差异沉降敏感；副楼9层，矩形，框架结构，基础砌置深度5m，单位荷重180kN。场地地貌为残丘坡地，地面标高7.10～10.10m，下伏基岩为中生代晚期粗粒花岗岩。据详勘资料，主楼微风化花岗岩顶板埋深大部分地段为32.5～46.9m，标高-22.17～-38.3m。主楼的西南角见北西向断裂破碎带，断裂倾向南西，倾角约65°，构造岩为压碎岩，角砾岩夹薄层糜棱岩，厚度11.0～17.3m，铅直厚度24.3～38.2m，构造岩中可见绿泥石化和挤压现象，构造岩自上而下可分为土状、砾状和块状。主楼基础设计为人工挖孔桩，90%桩端以微风化岩作持力层，有效桩长23.0～36.5m，西南角位于断裂破碎带之上，完整基岩埋深81.0m，地下室底板以下埋深为71.0m，无法采用人工挖孔桩。经勘察、设计单位论证，借鉴已建成高层建筑在构造岩中的成桩处理经验，将西南角的桩端置于砾状构造岩之上，桩长40.0～45.0m，砾状构造岩的桩端承载力标准值取3700kPa。主楼西南角可节约桩长25～30 m，节约基础投资数百万元人民币。建筑物早已建成，安全使用近10年，主楼四角沉降量12.0～15.0mm，相差3.0mm，核心筒沉降量13.8～19.7mm，相差5.9mm，绝对沉降量及沉降差均满足规范要求。

工程实例二 深圳市福田区赛格群星广场北西向断裂对工程桩的影响

赛格群星广场位于深圳市华强北商业街北部，华强北路与红荔路交汇处的东南侧，建筑物由一栋40层写字楼及两栋32层商住楼组成，裙楼4层，局部8层，设3层地下室，基础埋深14.5m，建筑结构采用框剪-核心筒结构。建筑结构荷载大且差异大，单柱单桩荷载10000～152500 kN。场地地貌为残丘坡地，地面标高13.1～14.5m，下伏基岩为中生代晚期粗粒花岗岩、微风化基岩顶板埋深一般为27.5～38.8m，标高-14.0～-34.8m。写字楼西侧受北西向断裂影响，微风化基岩顶板埋深50.8～60.5m，标高-36.9～-46.6m，微风化基岩面与一般地段微风化基岩面相差22.9～11.8m，构造岩厚度10.0～14.2m。设计采用人工挖孔桩基础，一般桩端以微风化岩作持力层，写字楼西侧桩端以砾状构造岩带作持力层，取桩端承载力标准值3500kPa，经设计计算可满足单桩承载力及布桩要求，缩短了桩长，节约了基础投资400万元人民币。建筑物已建成使用7年，沉降量20～32mm，建筑物东西端沉降差6mm，绝对沉降量及沉降量差均满足规范要求。

7. 工程地质问题的工程地质问题

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：
（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。
（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。
（5）一般工程施工前，先由勘察设计院对地质进行勘察。

8. 矿山地质工程问题及工程地质条件

矿山地质工程研究的主要任务是对矿山建设中将要遇到的地质工程问题和工程地质条件进行预报，这项工作是非常重要的。这项工作做好了，不仅可为国家节省大量资金，且可加快矿山建设速度。矿山建设中经常遇到的地质工程问题有：①露天矿边坡稳定性问题；②井巷及采场围岩稳定性问题。

控制上列地质工程问题的关键性工程地质条件有四项：①软弱、破碎岩体及软弱夹层；②软弱结构面，包括断层带、层间错动带及贯通较长的大节理；③地下水；④地应力。这四项工程地质条件是控制上列矿山地质工程问题的关键，在矿山地质工程研究中必须查明。

地质因素是有规律的，工程地质条件是可以查清和作出预报的，我国矿山建设中有许多成功的实例，淮南煤矿成功地强行通过潘集三井下部含水层便是一例，潘集矿区位于淮河中游，冲积层厚139～463m，含有孔隙水，属于水下采煤，涌水、突水是该矿基建中遇到的大问题。调查报告提出可能遇到17个含水层，需做5次注浆处理，需耗费工期9个月，投资246.28万元。淮南指挥部地质测量处在施工过程中不断总结经验，找出地质规律，修正原地质勘察资料，在施工过程中不断作出预报，保证顺利地完成了建井任务。他们对矿井出水点进行了统计分析，发现该地区基岩裂隙水主要从NWW及NNE组裂隙及断裂中涌出。前者为淋水，水量不大，时间长；后者为突水方式出现，出水集中，而时间短。基岩裂隙水主要通道是区域性活动断裂，裂隙水具有垂直分带规律，它与岩层中的砂岩密切有关。测量结果分析表明，裂隙水的补给源是有限的。因为该地区煤系地层均上覆有较厚的新生界松散盖层。其中有较厚的粘土层分布，特别是底部有一层较厚的粘土层将上层水隔开，下部煤系中断裂不发育，且有粘土层分隔，水力联系差，突水条件极小，且在其附近的潘集一主井在323m处发生突水，开始时漏水量为151m³/h，突水点集中在井筒9m段内。第二天减为99m³/h，三五天减为74t，64t，48t。停工17d就复工了。据此判断，三井不会产生严重突水，故决定不进行注浆止水，而做好准备采取强行通过。结果表明，施工工程地质预报是正确的，共节约注浆费326.49万元，提前工期两个月，超进尺一倍，三个井筒原计划进尺450m，而年末实际进尺为922.8m。

兖州煤田兴隆庄东翼皮带大巷穿过巨王林断层的地质预报是又一个成功的实例。兴隆庄矿精查报告划定的巨王林断层是影响井田设计开拓的主要断层之一，同时是东翼皮带大巷施工的一大障碍。原精查报告指出，该断层落差为25～110m，断层附近岩石中裂隙发育，破碎带较宽，导水性强，施工时将面临断层突水和顶板难于支护等困难。第一工程处地质组对精查报告重新进行了分析，发现原勘察中对巨王林断层仅有一个钻孔控制，而对皮带大巷将穿过的地方断层落差未予确定。他们根据断层性质、断层面向深部延展时断距变化规律及施工中获得的资料分析，提出：巨王林断层为一扭性断层，落差较小，应在1～17m之间，具有尖灭的可能性。岩层不会太破碎，且导水性不会好。皮带大巷遇到断层时，预计断层两盘以塑性泥质岩、粘土岩为主，断层泥充填应较密实，亦预示导水性差，阻水可能性大。鉴于上述对断层导水性和临近含水层的分析认识，预计皮带大巷遇到断层时可能出现的最大涌水量为80m³/h，或者不出现涌水，不必停工注浆处理。在施工过程中施工人员取消了原施工组织设计中的注浆堵水措施，采取强行通过的方法通过。掘进实际情况表明，这一预报是正确的。结果井筒施工提前10个月左右完成，为国家节约投资240余万元。

上面两个实例表明，工程地质工作在适量的勘察工作量配合下，充分利用地质原理，完全可以作出正确的地质预报。关键在于矿山工程地质工作者不仅要掌握一般的地质原理，而且还要掌握与矿体埋藏条件有关的地质规律，特别是小构造及小小构造，断层、节理、蚀变带等规律，这样才能主动地去查明具体矿山工程地质条件，预报矿山建设及施工过程中可能出现的地质工程问题。

9. 　矿山地质环境问题的成因分析

矿业开发或多或少会对地质环境造成影响破坏，有些矿山地质环境问题的产生具有必然性，有些矿山地质环境问题的产生则与矿业行为的规范程度关系密切，总而言之，导致湖南省矿山地质环境问题产生的因素主要有采矿行为、采选冶及治理技术以及自然因素。

一、采矿行为因素

矿业开发活动过程中，地下开采掘进及主动放顶、矿山地面工程建设、露天采场开挖及表土剥离等采矿行为，很难避免采空地面变形、地下水位下降、土地资源占用破坏等矿山地质环境问题的发生，这是矿业活动的基本属性所致。但规范的矿业活动或矿业活动过程中事先主动采取有效的矿山地质环境防护措施，将大大减少或消除采矿活动对矿山地质环境的破坏程度，即使产生破坏，其恢复治理也较容易。综合分析，目前湖南省因采矿行为不恰当而导致大量环境问题发生的主要方面有：

1.过度开采、掠夺式开采

受“大矿大开，小矿放开，有水快流，大力鼓励民营经济发展”思想的影响，矿业发展无序，高峰时期，湖南省各类矿山近两万处。据不完全统计，1998年，湖南省各类大小矿山达12417座，且还有不少非法开采、民采矿硐。一些矿山企业或私人团伙见矿就采，盲目乱采滥挖，越层越界，不留设甚至偷采保安矿墙（柱）等现象十分严重，导致全省矿山地质环境问题急剧爆发，为早期矿山地质环境问题恶化的主要原因。

2.环保意识薄弱，过度追求经济效益

为了追求经济效益最大化，历史上，不顾环境和他人利益，开采过程中不重视环境的保护及预防。主要表现为：废渣随意堆放而不惜占用农田、水库、河谷；废水肆意排放而不采取任何净化措施；居民区、重要设施区及基本农田下方开采而不留设保安矿柱，形成超深、超宽的采空区；不合法采矿权人或非法个人盗采保安矿柱等。

3.矿山地质环境保护方面技术人员匮乏

现有的众多小矿山，或无环境保护方面的技术员，或已有的技术人员水工环专业知识欠缺，对矿床水文地质条件、工程地质条件及其复杂性等开采技术条件不了解或认识不足，对可能引发的地质环境问题不会科学合理采取相应的预防措施，不自觉造成了对矿山地质环境的破坏，这是造成湖南省矿山地质环境问题的一个重要因素。

4.地方保护主义思想过重

在一些地方，矿产资源开发成为当地的主要经济支柱，是地方财政的最大来源。历史时期，部分地方政府和部门片面理解“发展才是硬道理”，存在“先发展起来，再改善生态和保护环境”的错误认识，对矿产资源管理秩序整顿、关停小矿山、保护矿山地质环境的要求执行不力，加重了矿山地质环境的破坏。

二、技术因素

1.矿山采、选技术落后，加剧了矿山地质环境问题的发生

受矿产资源禀赋条件限制，矿山开采技术落后，采用落后的“崩塌法”、“放大炮”等开采技术，造成了地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害。部分井下开采矿山的探水技术落后，对老窑、老采空区、岩溶管道探测不完全而发生突水突泥事故，从而造成地面塌陷的发生。选矿工艺简单落后，如省内曾存在大量土法采选金矿、土法炼汞、炼砷、炼硫、炼矾、炼铅锌、氰化选矿的矿山，对矿山地质环境造成了污染。全省很多矿产资源，特别是有色金属资源，共（伴）生矿多、贫矿多，由于选矿技术落后，资源综合利用水平低，总回收率仅40%左右，综合利用水平低，不仅浪费资源，增加固体废弃物排放量，而且增加了尾砂中重金属的排放，加重了环境影响的程度。

2.废渣、废水综合利用程度低，矿山地质环境恢复治理技术落后

矿业活动过程中有大量废渣、废水排放，对其综合利用，不仅能变废为宝，节约资源，而且能有效保护矿山地质环境。湖南省矿山废渣、废水的综合治理率不高，矿山废渣综合利用率为26.83%，废水综合利用率为11.89%。同时，目前全省矿业废渣、废水综合治理利用的技术水平较低，方法工艺较落后。矿山地质环境恢复治理是一项专业性和技术性很强的工作，但当前矿山地质灾害防治和矿区土地复垦技术研究还很薄弱。如地面变形监测可有效预防地面塌陷、采空地面变形对地面设施的破坏，但目前地面变形监测尚处于探索研究阶段，而没有一套完整经济适用的监测技术体系及早掌控地面形变。就土地复垦而言，采矿废水、废渣造成的以重金属污染为代表的水土污染治理难度大，目前没有形成一套普适性的治理技术来恢复治理已污染破坏的土地，致使已破坏土地的恢复治理进度十分缓慢。

三、资金因素

历史上，由于采矿权人追求经济效益最大化，往往不主动对矿山地质环境破坏的风险进行及时防控。即使问题已经产生，但并不投入足够的资金进行治理恢复，从而导致大量的环境问题遗留。虽然近十年国家及地方政府和采矿权人对矿山地质环境问题已投入了大量的治理资金进行治理，但历史欠账多，治理面积有限。

四、自然因素

矿业活动破坏了矿山地质环境平衡条件是造成矿山地质环境问题的根本原因，但湖南省矿山地质环境条件脆弱是矿业活动容易导致矿山地质环境问题加剧的另一因素。

（一）气象与水文

湖南省降水量丰富，但年分布不均，全省多年平均降水量为1426.6mm，最大可达3089mm。由于大气降水丰沛，雨量集中，常出现暴雨，日最大降雨量达423.1mm。降雨是湖南矿山产生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及水土流失的一个重要因素。气候条件十分有利于岩石的风化作用，许多矿区岩石风化强烈，降低了岩体的完整性和稳定性；同时，强烈的风化作用也降低了废石堆的稳定性，容易产生矿山地质灾害。湖南季风变化大，夏、秋季干燥风大，是尾矿库产生扬尘污染的原因之一。地表水系发育，河网密布，许多矿区地表水与地下水之间具有水力联系，地表水往往成为矿井充水、突水的主要来源。尤其是极端天气的出现，如久旱逢暴雨，随之产生大量的矿山地质环境问题。

（二）地形地貌

地形强烈切割的深沟大川是崩塌、滑坡最有利的发生地段；各级阶地和剥夷面间的斜坡地带，崩塌、滑坡也十分发育；上下陡、中间缓的折线山坡，当山坡上部成马蹄形环状地形且汇水面积大时，易产生沿基岩面滑动的土层滑坡。湖南有色金属矿床多产于崇山峻岭之中，复杂的地形条件易发生崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。

（三）矿床地质环境条件

湖南省能源矿产赋矿层主要为二叠系龙潭煤系、石炭系测水煤系，其次为二叠系吴家坪煤系、二叠系黔阳煤系、上三叠统、下侏罗统含煤岩系等。各含煤岩系岩性主要为粉砂岩、页岩、泥岩夹砂岩或互层，页岩、泥岩力学强度低，矿井工程地质条件大多为中等至差；而龙潭煤系北型、吴家坪煤系、黔阳煤系顶板、底板或顶底板为岩溶发育且富含岩溶地下水的碳酸岩盐，断裂构造发育且导水性强，水文地质条件及矿区构造大多复杂。建筑材料矿山的石膏矿产主要赋存层位有下石炭统梓门桥组、白垩系、古近—新近系，其中梓门桥组含膏岩系直接顶板为岩溶发育中等至强烈的梓门桥组上段灰岩，间接顶板为岩溶强发育的壶天群，水文地质条件大多为复杂至中等，白垩系及古近—新近系含膏岩系岩性多为泥岩、粉砂岩，岩石固结程度较低，岩体力学强度低，矿床工程地质条件大多较差。湖南省柿竹园多金属矿、黄沙坪、宝山、水口山铅锌矿、七宝山金银黄铁矿等主要有色金属矿床均为接触交代型矿床，其容矿层位均为岩溶发育的碳酸岩盐，水文地质条件复杂，花垣铅锌矿赋矿层位亦为寒武系下统清虚洞组灰岩，地下河等岩溶极发育。当开采上述矿产资源时，由于工程地质条件差，易引发采空区地面变形矿等矿山地质灾害；水文地质条件复杂，则易产生岩溶地面塌陷，并导致含水层结构破坏。这也是湖南省采空区地面变形灾害主要与测水煤系煤矿山、龙潭煤系（南型）煤矿山、石膏矿山有关及岩溶塌陷、含水层结构破坏主要与龙潭煤系（北型）、吴家坪煤系、黔阳煤系煤矿山、柿竹园多金属矿、黄沙坪、宝山铅锌矿、七宝山多金属矿等有色金属矿山有关的重要因素。

湖南省露天开采矿山绝大多数为砂石黏土矿山，花岗岩、石灰岩、石英岩等采石场，风化程度高，当节理、裂隙发育，开采形成较陡峻的临空面时，易发生崩塌；采砂场、砖瓦厂、高岭土矿、红土型金矿、淋积型锰矿开采对象为第四系土（砂）体，土体力学强度低，遇水易软化，采场边坡易发生崩滑现象；此外，石煤矿大多露天开采，部分沉积型铁矿、磷矿也有露天开采矿山，赋矿层位主要为震旦系至寒武系的江口组、陡山沱组、小烟溪组，岩性多为板岩、炭质板岩、砂质板岩，除层理外，板理、劈理均较发育，浅部风化节理十分发育，采场边坡易发生滑坡与崩塌。同时，采场剥离废石及采矿废石量较大，往往成为泥石流的物质来源。

有色金属及石煤矿山的废渣、废水中含大量重金属元素及放射性元素，化工盐类矿山废渣、废水中含卤族元素，中高硫煤矿山及硫铁矿山废渣、废水中含大量黄铁矿，均是矿山水土污染的污染物来源。

10. 什么是工程地质问题

工程地质问题的定义：与人类工程活动有关的地质问题.
它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性.如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题,地基岩体稳定问题,地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题,水库渗漏问题,淤积问题,浸没问题,边岸再造及坝下游冲刷问题,以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题.工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价,从地质方面保证建设事业的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。

工程地质条件是对工程建筑有影响的各种地质因素的总称。
主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、水文地质、天然建筑材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基变形等不良物理地质现象。
工程建设前需对建筑物场地的工程地质条件进行调查研究，包括：该场地以往建筑经验，已发生过的工程事故的原因、防治措施和后果，建筑物沉降、变形及地基地震效应等;分析和解决主要工程地质问题;
选择工程地质条件优良的地点; 提出保证建筑物的稳定性和正常使用的地基处理措施等。 拓展资料
自然条件是因地而异的，建筑物类型和性质也各不相同，因而在不同的情况下作为重点研究对象的工程地质条件也是因地因工程而异，如在山区建筑，与场地稳定性有密切关系的地质现象(地层褶皱、断裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地质条件。
对地下建筑来说，地质构造对建筑物的稳定性有很大影响，而岩石产状、断层、节理和破碎带的性质与分布等是重要的地质条件。
已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。
由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。