区域及环境工程地质
⑴ 请简要说明环境工程中的一个问题(环境工程问题),上完环境工程地质学,老师布置的作业,字数不限
西部大开发中的环境工程地质问题研究
从20世纪50年代开始,世界进入了可持续发展的时代,随着下业经济的快速发展,一系列污染事件的发生,形成了第一轮环境问题。80年代,新一轮经济的快速发展使环境与发展的矛盾再次突出,随着人类下程和经济话动的规模和范I旧益扩大从而引起了具有代表性的问题—环境下程地质问题。我们必须解决下程话动对地质环境的作用所产生的新问题,这就形成现代下程地质学的新分支—环境下程地质。
1环境工程地质特征
环境下程地质是下程地质学的一个分支,是研究由于人类下程—经济话动所引起或诱发)的区域性和有害的下程地质作用的科学,这此有害的地质作用会诱发地震、滑坡、泥石流等。环境下程地质,就是研究这此作用产生的条件和机制,提出减弱或消除它的下程措施,为制定、保护和改造地质环境方案提出依抓。环境下程地质的产生是经济话动不断加剧的必然产物,也就是说,在现代科学技术条件卜,人类的下程创造给人类带来了极大利益,同时也给人类环境带来极大影响,出现了各种不良的下程地质现象,自接或间接地对人类环境产生反作用。为解决这个问题开展了环境下程地质研究,它的主要研究日fig;,是为了合理地进行下程开发,在满足人类发展需要的同时,保护地质环境,使人类下程话动与地质环境保持良好的协调关系,更有利于人类的生存生话和生产的发展。
2环境工程地质与城市联系
随着off:界人II的增加,城镇规模和数录在急剧增加,全球出现城市化的趋势。以我国为例,20 世纪80年代以前,中国的城市化发展缓慢,十一届三中全会以来,随着国民经济发展战略的转变,城市发展迅速,城市个数由1980年的223个增加到1993年的570个,1980年一1993年城镇人口增长了77.36 %,城镇人II比例从16.20%上升到24 %,小城市与小城镇由1980年的2870个增加到1993年的13000多个,增长了近4倍,城镇已成为人类话动对地壳表层施以强烈影响的地区。
城市的产生、运动和发展,都是与地球组成物质及其运动密切相关的,也就是说城市与其它地质环境条件不断进行相互作用,这种相互作用的过程是城市形成演化过程的重要物质基础,又是对城市环境改造的过程,在这一过程中城市施加给地质环境的作用总和,可称之为城市地质作甩或城市下程地质作用),城市地质作用,必将产生特有的城市环境下程地质问题。
近20年来,}If:界各国的地质学家都对城市地质给r了很大的关汁,出版或发表了一系列著作,如R.F.莱格特1973年发表的《城市与地质学》,B.科特洛夫1977年发表的《城市地区的人为地质作用和地质现象》,R.O.维特加德1978年发表的《城市环境地质学》,D"莱维森1980年发表的《地质学与城市环境》,大木靖卫1983年发表的《都市地质学及其现状》等等。自1980年第26届
国际地质大会提出地质环境问题宣传开始, 1985年亚太经互会还组织了关于以“城市规划中的地质学”为主题的讨论会,1987年在我国_}匕京举办的“山区环境下程地质国际研讨会”着重就山
区环境下程地质,自然地质灾害及下程违法与地质环境作用进行了卓有成效的研讨。1993年8月,在我国_}匕京还举了“国际城市发展中心地球科学学术讨论会”,虽然很多讨论偏于粗略乃至重
复已有的下作,但仍为城市环境地质学的创立、发展打卜了扎实的基础。
我国幅员)’阔,城市众多,城市依人II的多少可分为特大型(人口超过100万)、大型(100- 50万)和中小型(少于50万)等不同规模,依其所处的地理位置,又可分为沿海城市和内陆城市,依其所拥有的自然资源,又可分为矿山城市、旅游城市和港口城市等。由于区域自然条件和地质环境的差异,城市在建设和发展过程中而临的主要环境地质问题也各不相同。如酉部城市、北方城市以资源型缺水为主,南方城市则以水质型缺水为主,平原地区、沿海城市,主要受水上资源污染,地而沉降、地裂缝、软上变形、海水入侵等缓变形地质灾害危害,山区城市除了要受崩塌、
滑坡、泥石流、地而塌陷等突变地质灾害的影响和破坏,还因城市下程建设的地而地卜Jf-挖、弃上、排水等话动而诱发新的人为崩塌、滑坡、泥石流、地而塌陷等,从而增加对下程木身和外lvl环境的危害。
3西部大开发中的环境工程地质
目前,我国正处于酉部大开发时期,对开发酉部而言,下程设施建设是关键,酉部地区是我国三级地貌地势的第一级,高海拔高原,山地.片绝对优势,从某种意义上说开发酉部地区也就是山
区城市的开发,山区城市环境的最大特点是环境脆弱,对人类开发话动敏感、忍耐力低、生态系统易受损,由其是在酉部山区城市的道路下程建设中,因受特殊地形、地层岩性、地质构造等因系的影响,自然环境地质灾害类J}t!J众多,}川此,不仅要论证下程设施的可靠性和下程建设的经济效益,而且必须考虑和合理利用地质环境的问题,做到既能使城市基础设施建设安全、经济稳定,又能合理开发和保护城市地质环境。
在基础设施建设中道路交通下程是先行和基础,城市中进行道路下程设施建设,受城市规划等因索限制,线路的线形、路基的防护,桥隧的架设等下程重要因索会受到一定的影响,而道路下
程作为一项大而复杂的系统下程,可能会跨越不同的地区或不同的地质单元区,会改变原来的地貌,破坏自然的生态环境,从而诱发新的地质灾害,由其是在路基下程的设计施下中,会产生诸如破坏边坡稳定性、使地卜水位卜降、路而沉陷等一系列的环境地质问题。因此,要结合道路下程的下程特点,根抓具体的灾害和环境问题的机理,选取少门卜发研究适宜的下程技术体系,从而进行优化设计与防治实施。
4结论
城镇环境下程地质学,研究的就是城镇环境下程地质问题,以求合理开发、利用城镇地质环境,合理规划和控制城市社会生话,特别是控制城镇地质作用的规模、范lvl及强度,保证城市与地质环境间的相互作用和发展演化向良性循环方向发展,也就是协调和缓解城镇经济开发和空间与地质环境载体间的矛盾,促使地质环境对城镇经济开发和空间开发的载体作用不断加强、不断避免或减缓城镇经济开发和空间开发对地质环境的破坏作用。
⑵ 环境工程地质学的兴起与进展
传统的工程地质学的主要任务是对工程建设的地质条件进行评价,为保证工程建设的安全而作为设计施工的定性依据。但现代人类工程活动的规模和数量越来越大,导致对周围地质环境的影响越来越大,产生许多负效应,这给工程地质学的研究提出了新的重要任务,就是要对工程建设作用于环境地质条件所产生的影响作出评价和预测。这种作用不仅是单向的,通常还是双向的。就是要研究人类工程活动和地质环境的相互依存、相互制约、相互作用关系。在1980年第26届国际地质大会上,国际工程地质协会就发表了工程地质学家参与解决环境问题的宣言,从此以后,环境工程地质学开始蓬勃发展起来。所以环境工程地质学的兴起是比较晚的。对于环境工程地质学的地位虽然还有不同的看法,如有的认为这是工程地质学的新发展的学科分支,也有的认为是工程地质学发展的新阶段和新方向。但毋庸置疑,对环境工程地质学的重要性和研究内容的认识基本是一致的。
地质环境对人类工程活动的制约,王思敬归纳为5个方面:宏观环境、地质灾害、岩土地质、水文地质、次生地质。它们通过对工程地区的区域稳定性、深部稳定性、地面稳定性、山体稳定性和围岩稳定性而直接影响到工程的规划、选址、设计、施工和运行。而人类工程活动对地质环境系统的作用方式是通过工程荷载、岩土开挖、水流、水体调节和工程热力作用进行的。人类工程活动与地质环境系统在相互作用中的物质交换、能量交流,主要体现为加载、卸载、渗流和热流等四大作用。相互作用所产生的环境效应可以有正负两方面。重大的环境工程地质问题诸如矿山开采引起的地表沉降、地下塌陷、滑坡崩塌、占用农田土地资源、泥石流、尾矿坝的稳定性及其环境问题;兴建水利水电工程引起水库诱发地震的评价和预测;公路、城市建设的环境地质工程质量等。因此环境工程地质研究的核心应是人类工程活动与地质环境的协调。为此建立了地质环境评价指标体系。通过不确定性数学方法,选择或建立地质环境适宜性评价模型,对地质环境的敏感性进行评价预测,在此基础上进行工程活动与地质环境的协调分析,并采取相应的对策。
⑶ 区域地质调查及矿产普查(环境地质方向)这个专业如何,以后就业前景怎样
区域地质调查及矿产普查属于我们常说的地质,本科生一般就是进地质队,现在工作比较好找,工资不是很高(不过出野外有补助哦),野外干活比较累。建筑工程技术专业不是太了解
⑷ 环境工程 地质工作
在地矿局可以参加城市环境地质调查评估项目;如果想从事环境污染治理,可以到环保部门或者大型企业的相关部门。
⑸ 区域地质环境
2.1.1 自然地理条件
我国地域广阔,山地纵横,自然地理复杂多样。大陆地势西高东低,从西部青藏高原,中部的山地、丘陵和盆地,再到东部的平原及低山丘陵。高原、山地和丘陵约占我国陆地总面积的 79%,盆地和平原约占 21%。
我国河流众多,流域面积在 1000km2以上的河流就有 1500 多条。黑龙江、辽河、海河、黄河、淮河、长江和珠江等水系顺地势向东或向东南流入太平洋; 澜沧江、怒江和雅鲁藏布江等向南出国境后流入北部湾和印度洋。我国西部和北部多发育内流河,主要源于高山冰川、冰雪融水,流向下游洼地积水成湖或消失于荒漠中。塔里木河是最大的内流河。
我国湖泊众多,长江中下游平原和青藏高原是我国湖泊最多的区域。长江中下游平原是淡水湖分布最集中的地区,主要有洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖和太湖等。青藏高原主要分布着咸水湖,青海湖是我国最大的咸水湖。湖泊对当地的生态环境和社会经济发展具有重要影响。
我国是人口大国,耕地面积仅占世界的 7%,为陆地国土面积的 14%,且 20% 的耕地存在不同程度的盐渍化,35%的国土受到土壤侵蚀或荒漠化的影响。长江以南地区耕地仅占全国的35.2%,人口占全国的53.5%,水资源占全国总量的80.4%,属人多地少水资源相对丰富的地区; 长江以北耕地约占全国的 59.2%,水资源仅占全国总量的 14.7%,人口占44.4% ,属水资源短缺的地区。
以全国性分水岭或雪线为界,考虑长时间周期、大空间尺度,初步考虑全国地理环境可划分为 7 个大区( 图 2.1) :
Ⅰ.东北山地平原区;
Ⅱ.华北平原区;
Ⅲ.中南山地丘陵区;
Ⅳ.西南中高山区;
Ⅴ.黄土高原区;
Ⅵ.北方干旱沙漠区;
Ⅶ.青藏高原区。
图 2.1 中国地形地势分区示意图
我国幅员辽阔,气候类型复杂多样,约 70%的国土面积受东南风及西南季风的影响,是一个明显受季风影响的国家。东南地区多雨潮湿,西北地区少雨干旱( 图 2.2) 。
我国季风区的冬夏季风都很盛行。四川及滇东一带是我国季风区中季风指数最小的区域,因为那里是东亚季风区与印度季风区的转换区域。其东部的东亚季风区,冬季风强于夏季风,季风雨属于极锋雨性质; 其西部的印度季风区,夏季风强于冬季风,降水主要在夏季风控制区内。
由于季风气候的强烈影响,大气降水的时空分布极不均衡。全国平均年降水量 650mm左右,自东南沿海向西北内陆逐渐减少。东南沿海多年平均降水量可达 1500mm 以上,西北地区却低于 50mm。在时间上年降水量的 70% ~80%集中在每年的 6 ~9 月份,按正常年降水量,可划为 5 个降水量带。
1) 年降水量大于 1600mm 带,主要分布在我国东南部。包括台、闽、粤、琼的大部分,浙、赣、湘、桂的一部分,以及西藏东南部喜马拉雅山东南坡等地。其中,台湾省大部分地区降水量超过 2000mm,有“雨港”之称的基隆 2910mm,台湾省山地达 3000 ~4000mm,台北东南不远的火烧寮( 海拔 420m) 在 1906 ~ 1944 年间平均年降水量 6557.8mm,最多的一年( 1912年) 达 8409mm,是我国降水量最多的地方。藏东南雅鲁藏布江下游河谷的巴昔卡,1931 ~1960 年平均年降水量 4095mm,是大陆上多雨之地。
2) 年降水量 800 ~ 1600mm 带,主要分布在淮河、汉水之南,包括长江中下游和广西、贵州、云南、四川大部分地区。
图 2.2 中国多年平均降雨量区划图( 台湾省专题资料暂缺)
3) 年降水量 400 ~ 800mm 带,一般指淮河、汉水以北的秦岭山地、黄土高原、华北平原、东北平原以及边缘山地丘陵,并包括青藏高原东南边缘地区。
4) 年降水量 200 ~ 400mm 带,主要分布在内蒙古高原和青藏高原东部草原带,以及西北内陆地区的天山、阿尔泰山迎风坡低山带。
5) 年降水量 200mm 以下地区,主要分布在西北沙漠或盆地中部。其中,塔里木盆地、柴达木盆地年降水量在 50mm 以下,塔克拉玛干沙漠东南边缘的且末年降水量 18.3mm,若羌 15.6mm。吐鲁番盆地西缘的托克逊,年降水量 5.9mm,是我国年降水量最少的地方。
2.1.2 区域地质环境
中国地处环太平洋构造带和喜马拉雅构造带汇聚部位,太平洋板块的俯冲和印度板块向北对亚洲板块的挤压碰撞是中国大陆最主要的地球动力源。印度板块与亚洲板块的碰撞边界上产生了世界上最高的喜马拉雅山脉,形成了世界屋脊———青藏高原。
两种岩石圈活动构造带的汇聚作用造就了中国的大地构造格架和地势的基本轮廓,也决定了中国大陆的自然地质环境条件和地质灾害的多样性和频发性。
中国的大地构造单元基本是古生代以来的构造运动所奠定,一级构造单元划分为天山兴安地槽褶皱系、昆仑秦岭地槽褶皱系、塔里木地台、中朝准地台、扬子准地台、华南地槽褶皱系、滇藏地槽褶皱系、喜马拉雅地槽褶皱系、台湾地槽褶皱系和南海地台等。中生代以来的构造形迹是在这些构造单元基础上发展演化的,可以说这些构造单元也控制了中国的地貌、地层和岩性分布。
我国的冲积平原、黄土梁峁、沙漠戈壁、岩溶石山、青藏高原和峡谷地貌形态是有其深刻的地质构造背景的。在地层方面,我国的太古宇(Ar)变质杂岩主要分布在华北地区,如太行山、泰山、嵩山、燕山、阴山和辽东等地;元古宇(Pt)轻变质岩系主要分布在华北、长江流域、塔里木盆地边缘和天山、昆仑山、祁连山等地;古生界(Pz)以海相沉积为主,主要分布在华北、扬子沉积区、华南、天山内蒙古、昆仑秦岭、西藏滇西、喜马拉雅山脉和台湾岛等地;中生界(Mz)发生沉积分异,三叠纪时南方为海相,北方为陆相,到侏罗纪时整体转为陆相为主,白垩纪—第三纪(古、新近纪)时基本为陆相沉积,东部地区多分布火山堆积。
我国的中酸性侵入岩主要分布在闽、粤沿海和东北北部;基性、超基性侵入岩主要分布在华北和长江流域,多以小规模与前寒武纪地层相伴出露。
中国大陆东西向构造与北北东向构造的交叉,使中国的山脉和盆地形成近东西向和近南北向的分区特点,地质灾害的区域空间分布同样具有东西分区、南北分带的特点。
在东西方向上,以贺兰山—六盘山—龙门山—哀牢山和大兴安岭—太行山—武陵山—雪峰山两条线为界,西区高原山地海拔高,切割深度大,地壳变动强烈,地质构造复杂,气候干燥,风化强烈,岩石破碎,主要发育地震、冻融、泥石流和沙漠化等地质灾害;中区为高原、平原过渡地带,地形陡峻,切割剧烈,地层复杂,风化严重,活动断裂发育,主要发育地震、崩塌、泥石流、滑坡、水土流失、土地沙化、地面变形、黄土湿陷和矿井灾害等地质灾害;东区为平原及海岸和大陆架,地形起伏不大,气候潮湿且降雨量丰富,主要发育地震、地面变形、崩塌、泥石流、滑坡、河湖灾害、海岸侵蚀、盐碱(渍)化和冷浸田等地质灾害。
在南北方向上,天山—阴山、昆仑—秦岭和南岭等巨大山系横贯中国大陆,这些山系分布区域崩塌、滑坡、泥石流和水土流失灾害严重。它们的相间地带(大河流域),土地沙化、盐碱化、黄土湿陷及水土流失、地面变形和岩溶塌陷等地质灾害频发。
从自然属性而论,新构造运动活跃的地区,也是地质灾害严重区。中国地质灾害的区域变化具有比较明显的地带性,主要集中在构造活动剧烈地区,如南北向构造地震带,既是地势剧烈变化地带,也是崩塌、滑坡、泥石流集中发育区,其次是西南和中南地区的山地地带。
从社会属性或灾害属性层面分析,山地丘陵区地质灾害严重危害居民的生存安全;平原或盆地地区地面沉降和地裂缝造成严重社会影响和重大损失,尤其是经济社会发达或较发达地区,如长江三角洲平原区、华北平原和环渤海地区,山间断陷盆地城市如太原、大同和西安等。
东部和南部地区,人口稠密,城镇及大型工矿企业、骨干工程密布,人类活动频繁剧烈,加剧了地质灾害的发生与发展,小规模崩塌、滑坡或泥石流也会造成重大灾害。调查表明,在人类活动的影响下,人口密集、工业发达地区的地质灾害正由自然动力型向人为动力型发展,由点状向带状、树枝状、片状发展。
⑹ 区域环境工程地质评价
4.3.1区域稳定性分析
黄河三角洲是在基底构造甚为破碎、济阳凹陷的一个次级负向构造单元上发育形成的。由于区内东北部位于北西向的燕山——渤海地震带及北东向的沂沫断裂地震带的交汇部位,因而与新构造运动有关的构造地震异常活跃。据山东省地震局1985年10月布设的东营—垦利、陈家庄—河口的现代形变及牛庄—新刁口的两次a径迹测量结果,埕子口断裂、孤北断裂、陈南断裂、胜北断裂和东营断裂的现代活动都有显示,说明区内的区域稳定性较差。区内新生代以来的断裂活动表现为具有继承性脉动活动的特点。尤其是5号桩,桩西至海港一带位于上述两条活动断裂地震带的交汇复合部位,新生代以来断陷幅度最大,历史上曾发生过3次7~7.5级地震,区域稳定性差。根据以上的地震预测,影响烈度一般都在Ⅶ度以上,5号桩一带为Ⅷ度。根据我国建筑规范规定,一切建筑物都应设防加固,以保安全。
区内饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件。在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
由于黄河三角洲地质体物质组成主要是粉砂,且孔隙度较高,加之形成期堆积速率快,造成地质体中含水量高。随着时间推移,在上覆沉积物挤压下,孔隙中水逐渐被挤压,造成地质体压缩,导致地面下沉。根据1988年在黄河海港地区实测,该地区压实下沉速率可达6cm/a,因此由于地面下沉所引起的海面相对上升则更加剧了海岸侵蚀。
另外,近几十年来的人为活动加剧了本区地面沉降的发展,如:建筑地基承载力不足引起的土体压缩,地下水、石油、卤水的开采所引起的含水层、储油层压缩等。
由此可见,黄河三角洲地区环境工程地质问题颇多,本节将对直接影响东营市经济发展和规划的地表下25m土体工程地质类型及其物理力学性质、工程地质性质的区域性变化等进行深入研究。
4.3.2土体的工程地质分类及工程地质特征
区内小清河以北为黄河三角洲平原,小清河以南多为山前冲洪积平原,基岩埋深在数百米以下,表层均为第四系松散沉积物,鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上,一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点,下面仅以0~25m的土体为对象,进行分析和研究(图4-6)。
图4-6地表土体类型示意图
1.土体的岩性与结构特征
(1)土体岩性分类
区内0~25m深度内的地层多为第四系全新统地层,其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响,形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛,其次为粉质粘土、粉砂、粘土,局部有细砂,其主要岩性特征见表4-6。
表4-6黄河三角洲0~25m地层岩性分类及主要特征表
(2)土体结构特点
区内土体结构无单层结构,多为多层结构,(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成),这也是区内的沉积环境所决定的,该区濒临渤海,是河流的最下游段,河道游荡较频繁,古地貌特点反复变化,携带泥、砂的水动力特点也随之变化,因此,区内一般无巨厚的单层岩性沉积。
2.土体工程地质特征
(1)山前冲洪积平原区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积(
(2)古黄河三角洲区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积(
(3)现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征
该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物(
3.地表下0~25m土体物理力学指标的变化规律
(1)古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲,这正是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲,其自重固结的程度差于前者。
(2)无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律,即从地表向下随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好发生变化。一般较差的深度段在5~10m和10~15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合,力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的冲湖积、冲海积相为主的地层。
4.3.3天然地基承载力、饱和砂土液化及软土与盐渍土
1.天然地基承载力
黄河三角洲地区基土承载力在不同位置、不同层位均有较大变化,从小于80kPa到大于300kPa。天然地基承载力指自地表算起的第一层或第二层基土(当第一层厚度小于3m,且第二层基土承载力高于第一层时,取第二层承载力数据)的承载力。区内天然地基承载力可分为4个等级(表4-7),其分布与变化规律与地貌单元有较密切的相关关系(图4-7)。
(1)承载力低区(fk<80kPa)的分布
① 呈条带状分布于现代黄河三角洲工程地质区内。如利津县虎滩乡西南—河口区义和镇南部、河口东南孤河水库—渤海农场总场北以及现代黄河入海口北侧等地,以上各地带多为1855年以后成陆,且位于滨海低地或洼地内,排水条件差,自重固结程度低。
表4-7天然地基承载力分区特征表
② 呈小片状分布于古黄河三角洲平原区。如东营区胜利乡南部,利津县王庄乡南部等。
(2)承载力较低区(80≤fk<100kPa)的分布
① 沿海岸线分布,宽度不一。
② 沿黄河泛流主流带边缘、前缘和洼地展布。如利津县大赵乡—虎滩—罗镇—河口区一带、集贤乡—渤海农场总场、孤北水库北部、利津前刘乡—东营区西城,以及东营区龙居乡—西范乡一带。
(3)承载力中等区(100≤fk<120kPa)的分布
① 分布于决口扇的顶部及缓平坡地区。如利津县南宋—北宋—明集,东营区龙居乡—油郭乡—六户镇—广饶县丁庄乡以及胜坨乡—高盖乡等地。
② 分布于现代黄河三角洲顶点附近。如宁海乡—汀河乡、宁海乡—傅窝乡一带。
③ 分布于现代黄河三角洲北部、东部。如河口区新户—刁口乡、孤东水库—五号桩、垦利县建林乡—孤东水库、建林—西宋乡。
(4)承载力较高区(fk>120kPa)的分布
① 分布于古黄河三角洲的南部。如牛庄—陈官—小清河一带。
② 分布于小清河以南的山前冲洪积平原区。
③ 零星分布于近代黄河三角洲平原区的地势较高处。
2.饱和砂土液化
砂土液化是指处于地下水位以下松散的饱和砂土,受到震动时有变得更紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙全部为水充填,因此,这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力骤然上升,而在地震过程的短暂时间内,骤然上升的孔隙水压力来不及消散,这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力(有效压力)减少,当有效压力完全消失时,砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力,变得像液体一样的状态,即通常所说有砂土液化现象。
区内的饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件,在历史地震发生时,曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响:土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。
液化判别就是根据土的物理力学性质及其他工程地质条件,对土层在地震过程中发生液化的可能性的判别。国家标准《建筑基础抗震设计规范》(GBJ11-89)中规定了饱和砂土、饱和粉土的液化判别方法,在对区内饱和砂土、饱和粉土的液化判别时,即依照了前述规范提供的方法,在液化势宏观判定的基础上,采用了原位测试资料——标准贯入试验进行了液化临界值和液化指数的计算。根据液化指数对地基液化等级的划分见表4-8。区内液化砂土的分布规律见图4-8。
(1)严重液化区
① 分布于现代黄河三角洲顶点,向北向东呈扇形展布的黄河泛流主流带的中上游部位,主要在陈庄镇—六合乡、虎滩乡—义和镇一带。
图4-7天然地基承载力分区示意图
表4-8地基液化等级表
② 零星分布于废弃河道带和决口扇,如下述地带:东营区永安乡—广北水库一线,呈条带状分布,为废弃河道带;利津县店子乡—前刘乡,呈片状分布,为决口扇的中部;东营区史口乡附近、东营区六户镇西侧、河口区新户乡东北等地。
该区内的饱和粉土、饱和粉砂颗粒均匀,粘粒含量低,沉积厚度较大,形成年代新,固结程度差,因此是最易发生液化的地区。
(2)中等液化区
① 分布于较大的决口扇及决口扇前缘坡地地带,利津县城东—明集乡—大赵乡、东营区胜利乡—董集乡—油郭乡一带。
② 分布于黄河泛流主流带或其边缘地带。宁海乡—垦利县城;陈庄镇—傅窝乡;渤海农场总场东—建林乡—新安乡;义和水库南—河口区。
③ 在滨海低地带内有零星片状分布,五号桩及以东地区;刁口码头东北—孤北水库北部;新户乡以西及以北的近海地带。该区一般位于严重液化区的外围及决口扇顶部位或零星分布于小规模的黄河主流带,饱和粉土、粉砂的粘粒含量较低,固结程度较差,因此是较易发生液化的地区。
(3)轻微液化区
① 分布于古黄河三角洲泛滥平原及决口扇边缘,如下述地带:利津县南宋乡—北宋乡;东营区龙居乡—广饶县陈官乡—丁庄乡。
② 分布于现代黄河三角洲的非黄河泛流主流带区,如下述地带:利津县王庄乡—垦利县胜坨乡;利津县集贤乡—垦利县城东部;河口区太平乡—义和水库。
该区粉土、粉砂的沉积厚度较小,粘粒含量较高,因此液化程度较轻。
(4)非液化区
① 分布于工作区小清河以南的山前冲洪积平原,该区地下水位埋藏深,水位以下的饱和粉土,粉砂密实程度较好,因此不易液化。
② 分布于沿海地带的滨海低地,该区除河口相沉积外,地层粘粒含量较高或以粘性土为主,因此不易液化。
3.软土与盐渍土
(1)软土
软土一般是指天然含水量高、压缩性大、承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。黄河三角洲地区地处渤海之滨,具有软土的沉积环境,钻探资料亦证明,区内呈片状分布着软土。
① 软土的划分标准
本次划分软土时采用如下方法:当满足下列条件之一时,并且厚度大于0.50m,将其确定为软土:承载力标准值fk<80kPa;标贯锤击数N63.5≤2;静力触探锥头阻力qc<0.5MPa;流塑状态。
② 软土的空间分布
软土主要分布于区内的东北部滨海地带、河口—刁口码头一带。利津县罗镇—黄河故道西、垦利县下镇乡东部,另外在利津县明集乡—广南水库一线呈不连续片状、碟状分布。
③ 软土的成因及主要物理力学性质
区内的软土具有两种成因:①烂泥湾相沉积:在历次河口的两侧,沉积的以细粒成分为主的土层,一直处于饱和状态,排水固结过程进展缓慢,所以土的力学性质很差。颜色以灰褐色为主,流塑态,土质细腻,岩性以粉质粘土为主,夹粉土和粘土薄层。②滨海湖沼相沉积:颜色以灰—灰黑色为主,有机质含量较高,具腥臭味,为淤泥或淤泥质土。
图4-8地基砂土液化分区示意图
表4-9软土的主要物理力学指标统计表
从表4-9中可以看出:区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的特点,在荷载作用下变形较大,对建筑物极为不利。因此,在工程建设规划时,应尽量避开有软土分布的地区。在无法避开软土的建筑物,应对区内的软土有足够的重视,采取一定的处理措施,对于一般工业民用建筑可采取粉喷桩法进行处理,对于高层重型建筑物应采取深基础,如沉管灌注桩等,以避开软土的不利影响(图4-9)。
(2)盐渍土
当土中的易溶盐含量大于0.5%,且具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍土。区内的盐渍土为滨海盐渍土,按含盐性质则大部分属氯盐渍土,局部为硫酸盐渍土,盐渍土按含盐量可分为弱盐渍土(0.5%~1%),中盐渍土(1%~5%)、强盐渍土(5%~8%)和超盐渍土(>8%),区内的盐渍土主要为弱盐渍土,局部地段有中盐渍土(见图4-10)。
4.3.4工程地基适宜性评价
工程建筑地基适宜性受多种因素的影响,为达到评价结果清晰简洁、合理反映出区内建筑适宜性等级的目的,选用了专家聚类法(亦称总分法)进行评价。评价过程为:首先拟定评价因子,对各评价因子量化、分级并给定各级别的标准分,其次用傅勒三角形法确定各评价因子的权重,然后计算各勘测点单项因子分值和总分值,再按各点的总分值进行分区。最终的评价结果见表4-10、4-11、4-12、4-13。
图4-9软土分布示意图
图4-10盐碱土分布示意图
表4-10一般工业与民用建筑地基适宜性评价方案(评价深度10m)
① 沉降因子
② DⅠ——山前冲洪积平原;DⅡ——古黄河三角洲平原;DⅢ——现代黄河三角洲平原。
表4-11一般工业与民用建筑地基适宜性评价分区说明表
表4-12高层重型建筑物地基适宜性评价方案(评价深度25~30m)
表4-13高层重型建筑物地基适宜性评价分区说明表
一般建筑、高层建筑物地基适应性评价分区见图4-11、4-12。
图4-11一般建筑物地基适宜性评价分区示意图
图4-12高层建筑物地基适宜性评价分区示意图
⑺ 区域工程地质及水文地质调查范围怎么算
一般都会有该地区的地形图,通过地形图上的面积以及比例尺可以计算出调查的范围。
水文地质,地质学分支学科,指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。
区域水文地质调查工作区域可以是自然地理单元或水文地质单元,也可以是行政区域,面积一般较大,在数百平方千米以上。小比例尺(小于1︰10万)区域水文地质调查为综合性区域水文地质调查,目的是为国民经济发展和国防建设远景规划提供水文地质依据,并为今后进一步更大比例尺各种水文地质工作提供区域性水文地质基础资料。中比例尺(1︰5万~1︰10万)区域水文地质调查可以是为国民经济建设和国防建设提供较详细区域水文地质资料的综合性水文地质调查,也可以是为某一专门性水文地质工作任务提供较详细区域水文地质背景资料的,在综合性调查基础上加有必要专门性调查工作的水文地质调查。小比例尺区域水文地质调查的主要任务是通过收集资料、地面调查、勘探、试验和观测工作等手段,查明调查区区域水文地质条件,包括主要含水层的岩性、埋藏分布条件,各含水层地下水的成因、类型、补迳排条件及其水质水量的分布和变化情况等。中比例尺区域水文地质调查的主要任务是在小比例尺区域水文地质调查的基础上,通过增加必要的调查工作和提高调查工作的精度要求,进一步查明区域水文地质条件,并根据其专门性水文地质调查任务的需要,进行必要的专门调查、勘探、试验和观测工作,查明有关问题。中国区域水文地质调查工作始于1949年中华人民共和国成立以后。50年代和70年代初,占全国陆地总面积约1/3的地区完成了1︰20万区域水文地质普查。20世纪70年代后至今,全国除西藏地区、海拔4000米以上的高寒山区、原始森林地区和部分沙漠地区外,都已完成了1︰20万区域水文地质普查。此外,根据需要,部分研究程度较高的地区完成了诸如农田供水、土壤改良、城市供水、生态环境等不同目的的1︰5万或1︰10万比例尺的区域水文地质调查。
第一讲 区域地质调查方法与要求
工作方法
区域地质调查最基本最主要的工作方法是 野外实地勘查和观测研究,并将所获得的地质信息填绘在地理底图上(见地质填图),并按一定格式记录下来(见地质编录)。此外,为了更有效更准确地获得和识别地质信息,还常采用以下方法:
①地球物理勘探,包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、核法勘探、地温法勘探以及钻孔地球物理勘探。 对重要成矿区带取得的1:5万高精度磁测、重力资料及激发极化法测量资料应进行系统的数据处理和分析解释。对高精度重力和高精度磁测数据一般要进行滤波、位场转换、解析延拓、局部异常的求取等数据处理。通过大比例尺物探数据的各类常规处理和对场源空间特征的分析,结合区域地质矿产特征,系统地推断控矿构造、岩体、地层或标志层。综合研究成矿环境和地球物理找矿标志。
②地球化学勘查。 应全面收集区内的区域地球化学、矿区(床)地球化学及异常查证等资料,应用范围大体为: (1) 基础地质:(a) 主要地质体的地球化学组份特征; (b) 区域构造地球化学特征。 (2) 矿产地质:(a) 区域地球化学背景与异常分布特征;(b)成矿区带、矿田及矿床地球化学特征;(c) 局部地球化学异常组合特征,异常解释、推断、追踪评价及找矿地球化学标志;(d) 系统整理化探异常的面积、强度、规模、浓度分带、组分分带、各种比值等数据,研究分析化探异常分布规律、元素组合规律及与物探异常关联对比等,结合异常地质背景和成矿条件,以及地表矿(化)点、蚀变带分布,对化探异常进行定性解释和分类排序,提出矿产检查工作安排建议。 (3) 环境地质:(a) 城市及重要经济区元素地球化学分布特征;(b) 重要农业区元素地球化学分布特征;(c) 地方病发生区元素地球化学分布特征; (d) 重要自然景观区元素地球化学分布特征等。
③在基岩出露好、地质标志较清禁的地区,还可采用遥感图象解释的方法(见遥感地质)。遥感地质解译工作重点是:区域构造格架解译;各类地质填图单元解译;矿产地质解译(如已知成矿、控矿地质体、地质构造追索圈定,与成矿、控矿相关的遥感线、环、纹、斑、色调等特征影像提取,与成矿、控矿相关的隐伏岩体圈定等);灾害、环境地质解译(如滑坡、泥石泥、地裂缝、地面塌陷圈定等)。
④重砂测量(重砂指由比重较大、物理和化学性质比较稳定的矿物的颗粒所组成的松散集合体),通过重砂分析和综合整理,发现并圈出矿产机械分散晕,即与矿产密切相关的指示矿物的重砂异常,据此进一步追索原生矿床和砂矿床。重砂测量包括人工重砂测量和自然重砂测量,是区域地质调查中广泛使用的一种找矿方法。尤适用于水系发育的地区。
.区域地质调查
简言之就是对一定区域范围的基础地质情况进行调查和研究。(简称“区调”、“区测”或“填图”)。
(1)一定区域
就是国家统一规定按经纬度把全国分成若干个方块,每一个方块就是一个区域范围。(以区域中重要城镇命名,如巢湖幅)
(2)地质情况
包括:这个区域中的地层古生物、岩石、矿床、地球化学、水文、工程地质以及环境地质、农业地质、灾害地质、地质构造等基础地质。
区域地质调查的最终成果是地质图、地质报告。
2.地质图
将一定区域范围内的各种地质体,按一定的比例尺,投影到地形平面图上,并用规定的符号表示出来的图件,称为地质图。
(1)按比例尺划分地质图
按比例尺不同可以划分为不同比例尺的地质图。
小比例尺地质图:1/100万——1/50万,全国、全省范围大区域地质调查
中比例尺地质图:1/20万——1/5万,在一个省范围内区域地质调查
大比例尺地质图:1/2.5万——1/1万,还有1/1000-1/100(主要针对具体矿床、矿体或者小范围特殊需要进行地质调查)
(2)地质体
沉积岩——可划分到群、组、段
火成岩——包括各种岩体:花岗岩、辉长岩……等。
变质岩——不同变质程度的变质岩,若片麻岩、麻粒岩……等
其他地质体——如矿体、生物礁体、特殊地质标志层……等
二、填图单位的确定原则与方法
1.侵入岩地区
是以不同的侵入体来划分填图单位。例如酸性花岗岩,中性的闪长岩,正长岩、基性、超基性的辉长岩、橄榄岩等,为不同的填图单位。
2.变质岩地区
以不同的变质岩类型,例如片岩、片麻岩、麻粒岩、……等。
3.沉积岩地区
(1)以地层为基础来划分
①岩石地层 ②生物地层 ③年代地层 ④磁性地层 ⑤化学地层 ⑥矿物地层。目前主要以岩石地层为主。
(2)岩石地层单位划分的原则
①依据岩性特征和相对地层位置
②可以是一种或几种岩石类型的组合
③整体岩性一致,野外易于识别
④岩石地层单位是客观描述的实体,它不能根据成因和形成年代来划分。(但反过来研究地层单位成因和形成年代,却有助于客观地选择岩性标志,以便更好地划分地层)。
(3)岩石地层单位的种类(可分为正式的和非正式的)
①正式的岩石地层单位:有定义并正式命名的“群”、“组”、“段”、“层”
A:群——是高级别的正式岩石地层单位(一般由纵向上相邻的两个或两个以上的具有某种共同岩性特征的组而成,或由一个规模较大的老组再分组升级为群,保留原地理名称)。
B:组——是等级居中的岩石地层单位(划分适度的地区性或区域性岩石地层单位)。
组的重要含义还在于其总体岩性一致,并具有可填图性,即野外易识别、追索,并可在1:5万地质图上表示出来。
C:段——是级别低于组的岩石地层单位。段是组的组成部分。正式命名段必须具有与组内相邻岩层明显不同的岩性特征,并且分布范围广,对研究区域地层有用。
D:层——是等级最低的岩石地层单位。层一般由岩性、成分、生物组合(视为物理特征)等特征显著区别于相邻岩层的单层或复层构成。它厚度不大(数厘米或数米至十余米),在侧向上横穿不同的组或段,而名称保持不变。通常只有区域性地层划分对比的标志层才正式命名层。
②非正式填图单位
非正式岩石地层单位是未被正式命名或不需要正式命名的局部性岩石单位。
常使用带(段、层)、透镜体、礁、(岩舌、岩楔)等术语(如灰岩礁、斑脱岩带,生物化石富集带(层)等。
划分非正式岩石地层单位主要是为了突出其特殊性。
(4)比例尺不同,岩石地层单位划分的级别不同
A:1/100万——划分到“群”(即几个组合并)。
B:1/20万,可以是“群”,主要以“组”为单位。
C:1/5万——必须划分到“组”,根据地质情况有时还可以划分“段”。
D:岩石地层单位的厚度,在图上表示时不能小于1mm。
不管比例尺大小,岩石地层单位的厚度,在图上一般不能小于1mm。否则在地质图上就表示不出来。
⑻ 我国工程地质的研究现状
我国的工程地质学经过近50年的发展,今天已成为一门研究内涵丰富、理论体系严谨,具有中国特色的综合性学科,并且是国际工程地质界的重要一员。
纵览中国工程地质学的研究领域,是相当广阔的。主要的有以下几方面:
一、岩体工程特性研究和岩体工程地质力学的创立
大量的岩体工程实践遇到的是地基、边坡和地下工程围岩的变形破坏问题,促使工程地质学家与岩石力学家、土木工程师们关注对岩体介质特性的研究,认识到岩体与岩石是既有着本质区别又相互联系的介质。著名工程地质学家谷德振和他的同事们在一系列岩体工程勘察中,发现岩体的力学性质和行为主要受控于软弱结构面的展布,包括层面、断裂面、节理、片理等,使岩体成为非连续、非均质、各向异性的介质。他们首先从地质建造着手,划分工程地质岩组,运用地质力学理论方法,研究结构面的形成机制和空间分布规律,进而研究岩体结构特性,划分岩体结构类型。再按不同结构类型和工程建筑要求进行岩体力学试验及测试,最后再根据岩体结构特征和力学属性,建立力学模型作数学模拟和稳定性分析。将工程地质学与地质力学、岩石力学有机地结合起来,创立了岩体工程地质力学。它的理论体系、研究思路和方法,在国际上独树一帜。
20世纪80年代中期以来,在中国科学院地质研究所设立了工程地质力学开放研究实验室,吸收国内学者共同协作,开展工程地质前沿课题和生产上需要解决的问题的研究工作,每次学术委员会上都要讨论工程地质学发展的趋势和应制定的科研方向。无形中成为我国工程地质学的研究中心,推动着我国工程地质学的不断发展。
二、区域工程地质和区域地壳稳定性研究
我国地域辽阔,受地质和自然地理条件制约,区域工程地质条件复杂。因此,区域工程地质研究对国土资源开发利用,工程规划布置以及地质环境保护等意义重大。早在20世纪50年代末,老一辈工程地质学家刘国昌、张咸恭、姜达权等就开展了此项研究工作,出版专著和编制全国工程地质分区图。几十年来,各大河流域、部分省区和西南、西北山区都开展了较系统的区域工程地质和环境地质研究,积累了丰富的资料。经过数年的努力,于1990年首次出版了由任国林主编的1∶400万《中国工程地质图及说明书》,并附有全国工程地质分区图;1992年出版了由段永侯主编1∶600万《中国环境地质图系》,图系以工程地质内容为主。标志着我国区域工程地质环境研究取得了丰硕的成果。
“区域地壳稳定性”的术语是由原苏联工程地质学家最早提出的,但未作说明和专门研究。在20世纪50年代末,我国学者谷德振和刘国昌倡导此项研究工作。它的涵意是指岩石圈内正在进行的地质、地球物理作用对地壳表层及工程建筑安全的影响,即地壳现代活动对工程安全的影响程度。其研究思路是以地质力学理论为指导,强调以地质构造研究为基础,以断裂活动性、现代地应力场和地震活动性为主要研究内容,最终进行区域稳定性分级,分区和评价。在该研究领域,胡海涛等依据李四光的“安全岛”思想,指导重大工程场址的选择,取得了重要成果。例如,二滩水电站和大亚湾核电站的成功选址即是。区域地壳稳定性研究对我国工程地质勘察来说,具有特殊的意义,这也是具有中国特色,且在国际上处于领先地位的研究领域。
三、环境工程地质和地质灾害的研究
环境工程地质是现代工程地质学的一个分支,是研究由于人类工程—经济活动所引起的区域性和危害人类及工程安全的工程地质作用。这些有害的工程地质作用是诱发地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等,它们常导致地质灾害。环境工程地质就是研究这些作用(或问题)产生的机制和条件,进行预测和防治,其目的为了合理利用和保护地质环境。我国正式研究环境工程地质始自20世纪60年代的新丰江水库诱发地震和上海的地面沉降。80年代初以来,共召开了四次全国性的环境工程地质学术讨论会,涉及的内容丰富多采。有些研究成果在国际上处于先进地位。例如,上海地面沉降的防治,区域性滑坡预测模型。1995年出版了第一本由刘传正著的《环境工程地质学导论》,全面论述了环境工程地质理论体系,基本研究内容以及各类环境工程地质作用研究的内容和方法,展示了环境工程地质的前景。
与环境工程地质相关的地质灾害的研究,也主要由工程地质界承担的。近十多年来,对危及人类和工程安全的各种地质灾害,都进行了广泛而深入的研究。在1989年1月召开的全国地质灾害防治工作会议期间,成立了主要由工程地质学家参加的全国地质灾害研究会,次年又创办了《中国地质灾害及防治学报》,对地质灾害的研究起了促进作用,对地质灾害的分类,形成机制、分布规律,预测方法及防治对策与措施等研究成果,及时在学报上开展交流。90年代还编制了中国地质灾害类型图,出版了段永侯等的专著《中国地质灾害》。众多的研究成果及著作,还有具体防治工程的成功,确立了我国在这一领域的国际地位。
四、特殊土结构和工程特性的研究
藉助于测试技术的现代化,我国在特殊土的微观结构及其工程特性的研究方面也有了长足的发展。所谓特殊土,指的是成分和结构特殊,其工程(地质)性质也特殊的土类。我国几乎所有的特殊土皆有分布,诸如淤泥土、黄土类土、膨胀土、盐渍土、红粘土,多年冻土等,它们的分布都具地域性,因此也可称之为区域性土。由于特殊的不良工程性质,对当地工程建设以及生命财产的安全意义重大,因而促使学者们开展了这方面的研究。这里需要特别指出的是,张宗祜、高国瑞、黄熙龄、孔德坊、李生林等学者长期以来对黄土类土、膨胀土和淤泥类土所进行的卓有成效的研究成果,有关它们的微结构特征和分类、物质成分、工程特性及指标,建筑稳定性评价以及处理措施等,都进行了深入的研究。
五、工程地质勘察的理论和技术方法
工程地质学为工程建设服务是通过勘察工作来实现的。工程建筑与其所在的地质环境之间存在着相互作用和相互制约的矛盾关系,要通过工程地质勘察才能搞清楚。50年来,难以计数的大大小小各类工程建筑通过勘察,积累了十分丰富的经验和教训。总地说,我国的工程地质勘察经历了三个历史阶段:第一阶段是1966年以前,勘察工作体制由全盘学习苏联到自主独立发展,勘察工作严格按规范要求进行,为国家基本建设的一批重大工程项目提供了地质依据。当时在工程选址和场地评价中,着重于工程地质条件的阐明和定性评价为主。第二阶段是1966年到1978年,“文革”期间工程地质勘察受到严重干扰而很不正常,破坏了基本建设程序,一些大工程搞了边勘察、边设计、边施工的“三边”方针,盲目简化勘察程序,有的重大工程实际上搞了一次性勘察,造成严重损失。如葛洲坝水利枢纽、焦枝铁路、第二汽车制造厂等工程即是。第三阶段1978年以来,以经济建设为中心的改革开放年代,形成了较完整的工程地质勘察体制,制定新的勘察规范,与国际接轨,勘察质量大大提高。在土木工程中又引进欧美国家的岩土工程技术体制,两种技术体制并存。一些重大工程采取国际招标方式,以引进国外先进的勘察技术和资金。工程地质勘察工作进入了一个新的历史阶段。
经过数十年实践和理论研究,逐渐形成和完善了我国工程地质勘察的理论体系,即“以工程地质条件的研究为基础,以工程地质问题的分析为核心,以工程地质勘察技术方法为手段,以工程地质评价决策为目的。”这一理论体系在由张咸恭、王思敬和张倬元主编的《中国工程地质学》中得到了充分体现。可以无愧地说,我国的工程地质勘察事业在上述勘察理论体系的指引下取得了巨大成就,令世人嘱目。例如,三峡、小浪底、二滩、刘家峡、龙羊峡等一批巨型水利枢纽和水电站工程;大亚湾、秦山核电站;宝成、兰新、成昆、南昆、大秦、京九等铁路干线;还有许多新兴的城市、矿山等等。所取得的优质勘察成果,保证了工程的顺利设计、施工和运行,也得到了国际同行们的赞许。在勘察基础上,形成了“水利水电工程地质”、“铁路工程地质”、“矿山工程地质”和“城市及房屋建筑工程地质”等专门工程地质系列。
当前,新技术方法在工程地质勘探中被推广应用,已取得了较好效果。例如,遥感图像(航卫片)在工程地质测绘填图中的应用;大口径钻进和小口径金刚石钻进在水电工程地质勘探中的采用,砂卵石层钻探与取样新技术,套钻和岩芯定向钻进技术;声波探测、地质雷达、地球物理层析成像技术(CT)、钻孔彩色电视录像及图像处理系统等物探技术的使用;计算机技术在工程地质勘察中普遍采用,各种专用软件的开发等。
50年来我国的工程地质教育一直兴旺不衰。至今全国有十余所高等学校设置有培养工程地质专业人才的院系,为国家培养输送了大批研究生和本科生。此外,在中国科学院地质研究所等多所科研机构专门培养工程地质专业研究生。形成了一支宏大的工程地质专业队伍。在教学实践中,编写出了各具特色的系列工程地质专业教材。高校和科研院所还承担了一些重大的生产和科研课题,既完成了生产、科研任务,又培养了优秀专业人才。
中国工程地质界与国际工程地质协会的联系密切,在20世纪80年代初不少同行加入了国际工程地质协会,建立中国国家小组,随工程地质专业委员会一起活动。中国工程地质界积极参加国际工程地质协会组织的学术活动。自1983年起我国组团参加了历届国际工程地质大会,所提交的论文数都位居前列。现任国际工程地质与环境协会主席,是我国工程院院士王思敬教授,他是1998年在荷兰阿姆斯特丹举行的第8届国际工程地质大会上被推选担任此职的,这是中国工程地质界的骄傲!
⑼ 工程地质包括哪些内容(土力学地基基础第四版)
工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
1工程地质与岩土工程的区别
工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。
岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。
由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。
2工程地质与岩土工程的关系
虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。
工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。
⑽ 工程地质有哪些常用的研究方法
工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
1工程地质与岩土工程的区别工程地质是研究与工程建设有关地质问题的科学(张咸恭等著《中国工程地质学》)。工程地质学的应用性很强,各种工程的规划、设计、施工和运行都要做工程地质研究,才能使工程与地质相互协调,既保证工程的安全可靠、经济合理、正常运行,又保证地质环境不因工程建设而恶化,造成对工程本身或地质环境的危害。工程地质学研究的内容有:土体工程地质研究、岩体工程地质研究、工程动力地质作用与地质灾害的研究、工程地质勘察理论与技术方法的研究、区域工程地质研究、环境工程地质研究等。岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、处理或改良的科学技术(国家标准《岩土工程基本术语标准》)。岩土工程的理论基础主要是工程地质学、岩石力学和土力学;研究内容涉及岩土体作为工程的承载体、作为工程荷载、作为工程材料、作为传导介质或环境介质等诸多方面;包括岩土工程的勘察、设计、施工、检测和监测等等。由此可见,工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一种工程技术。从事工程地质工作的是地质专家(地质师),侧重于地质现象、地质成因和演化、地质规律、地质与工程相互作用的研究;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。2工程地质与岩土工程的关系虽然工程地质与岩土工程分属地质学和土木工程,但关系非常密切,这是不言而喻的。有人说:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,是有一定道理的。工程地质学的产生源于土木工程的需要,作为土木工程分支的岩土工程,是以传统的力学理论为基础发展起来的。但单纯的力学计算不能解决实际问题,从一开始就和工程地质结下了不解之缘。与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。计算条件十分明确,因而建立在材料力学、结构力学基础上的计算是可信的。而岩土材料,无论性能或结构,都是自然形成,都是经过了漫长的地质历史时期,在多种复杂地质作用下的产物,对其材质和结构,工程师不能任意选用和控制,只能通过勘察查明,而实际上又不可能完全查清。岩土工程师不敢相信单纯的计算结果,单纯的计算是不可靠的,原因就在于工程地质条件的不确知性和岩土参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然土力学、岩石力学、计算技术取得了长足进步,并在岩土工程设计中发挥了重要作用,但由于计算假定、计算模式、计算方法、计算参数等与实际之间存在很多不一致,计算结果总是与工程实际有相当大的差别,需要进行综合判断。