水利工程地质环境

水利工程地质环境（精选12篇）

水利工程地质环境 篇1

1 工程地质测绘与编录

工程地质测绘与编录是地质勘察中最先进行的综合性基础工作, 主要方法有:路线测绘法、地质点测法、实测剖面图法等。一般来说, 对一个工程区, 首先应研究并弄清楚区域地壳稳定性和地震活动状况, 然后充分利用已有的区测成果进行专门的工程地质测绘并开展其它专项工程地质问题的研究等工作。全球定位系统 (GPS) 、遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 等3S技术的应用, 体现了工程地质测绘与编录的发展情况。

2 工程地质勘探

工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上, 为进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料而进行的, 主要有山地勘探、钻探、物探等三种方法, 以下分别加以说明。

2.1 山地勘探

山地勘探是指采用人工或机械进行剥土, 或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段, 可直接进行试验、取样和观察地质现象, 使用的工具和技术要求相对简单, 故在进行地表浅层地质勘察时运用较多。这亦是山地勘探的缺点, 即它的勘探深度有限。

2.2 钻探

近年来, 钻探方法、工艺及其施工水平的提高, 加快了水利水电工程地质勘测水平的发展, 其主要表现在以下几方面:

2.2.1 钻头、钻机等钻探设备的发展。

例如:从20世纪80年代开始, 研制出各种转速快、扭矩大、性能稳定的新型钻机。另外, 对较完整的硬岩进行钻探时, 金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头, 大大提高了钻进速度和岩心采取率。

2.2.2 砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。

砂卵石层卡钻、难以钻进, 以及同软弱夹层等特殊层位中钻进一样, 岩芯采取率低、取样困难等一直是水利水电工程钻探的技术难题。近年来, SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新技术得到了广泛应用, 较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题。在软弱夹层、破碎带中钻进时, 由于岩芯对磨, 岩芯采取率一直很低并且很难取到原状土样。近年来发展起来的套钻技术, 或采用专用的取芯钻具, 及其它确保岩芯免受冲刷和挤压的保护系统等, 较好地解决了这一技术难题。

2.2.3 其它一些钻进工艺的发展。

例如, 绳索取芯钻探新工艺实现了在不提钻的情况下采取岩芯的目的, 其在水利水电工程中的应用实践证明, 该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量, 较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的难题, 如塌孔、取芯质量低等问题。

2.3 工程物探

地球物理勘探 (Geophysical Prospecting) 简称物探, 它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场, 通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等, 以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

2.3.1 重、磁位场勘探。

重、磁位场勘探是最古老的一种物探, 相对于地震勘探而言, 其精度和可靠度较差。目前, 由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用, 使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。同时, 神经网络技术等在重、磁位场勘探中的应用, 以及磁性矢量层析成像理论的研究和应用, 使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪的使用, 使微重力测量被用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。磁法勘探主要用于区域和深部地质构造研究、矿产勘探、考古等领域, 在工程地质勘测中应用较少。

2.3.2 地震勘探。

在工程地质勘探中应用较多的为人工激发震源地震波勘探, 其人工激发震源有多种。目前, 地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如, 利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价, 取得了显著的工程和经济效益;由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法、由美国NSA工程公司开发研制的真正反射层析成像 (TRT) 超前预报技术等, 较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。

近年来, 地震CT已经发展成为一个方法系列, 其成像方式发展到可利用直达波、反射波、折射波、面波等多种波组合, 可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像, 促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。

2.3.3 电磁勘探。

包括天然场源的电磁测探 (MT法) 和人工场源的连续的电磁波勘探 (EM法) 等多种方法。近年来, 电磁勘探在水利水电工程中应用越来越广泛。例如, 可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术, 在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素, 取得了显著的经济效益。地质雷达 (频率范围1~100MHz) 是目前分辩率最高的物探方法。地质雷达对断裂带, 特别是含水带、破碎带地层有较高的识别能力。

2.3.4 电法勘探。

主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。可分为稳定电流场理论、交变流法理论两个分支。在水利水电工程地质勘察中应用较多的是电阻率法。近年来发展起来的高密度电法勘探, 属于电阻率法的范畴, 但它引进了地震勘探的数据采集办法, 可实现数据的快速、自动采集, 其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图, 从传统的一维勘探发展到二维勘探。目前, 在单源与单点测量的基础上, 发展为多源、多点、多线测量, 从而发展了三维观测技术。

参考文献

[l]张悼元, 等.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社, l981.

[2]谭周地.城市工程地质环境评价与区划[A].水文地质工程地质论丛 (4) .北京:地质出版社, l987.

[3]汪应络.系统理论方法与应用[M].北京:高等教育出版社, l992.

水利工程地质环境 篇2

青藏工程走廊冻土环境工程地质区划及评价

文章采取层次分析和综合评判的三级区划方法,分别考虑冻土的.类型、热稳定性和含冰(水)量,将西大滩至安多间的青藏工程走廊划分为3个工程地质区、20个亚区和51个地段,按区(段)简要评价了冻土工程地质条件和寒区环境.文章对青藏工程走廊进行了较全面的冻土工程和寒区环境工程地质综合评价,能为工程设计、施工和运行维护、融冻灾害整治和环境管理提供科学依据.

作 者：金会军 王绍令 俞祁浩 吴青柏 魏智 JIN Hui-jun WANG Shao-ling YU Qi-hao WU Qing-bai WEI Zhi  作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,兰州,730000 刊 名：水文地质工程地质  ISTIC PKU英文刊名：HYDROGEOLOGY & ENGINEERING GEOLOGY 年，卷(期)：2006 33(6) 分类号：P64 关键词：青藏工程走廊   冻土环境工程地质   冻土类型   冻土热稳定性   含冰(水)量  

水利工程地质环境 篇3

【关键词】工程地质;城市规划评价

１．出现与概念

“环境地质”一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献中。那时这些工业发达国家，已感到环境问题的迫切性，开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题的研究列为环境地质研究的范畴。1982年再版的Michael Allaly主编的《环境辞典》中，将环境地质一词定义为：应用地质数据和原理，解决人类占有或活动造成的问题（如矿物的采取、腐败物容器的建造、地表侵蚀等的地质评价）。

2.环境地质在我国

环境地质在我国出现和使用较晚，也是随着一系列严重的环境问题（如环境污染、地质灾害等）对生产、生活的影响愈来愈突出而提出的。

3.环境地质与地质环境

应当指出，地质环境与环境地质，有完全不同的含义和性质，两者不能互相通用，混淆不分。与地质环境的区别在于，环境地质是研究人类技术—经济活动与地质环境相互作用、影响的学科，是以地质环境为研究对象的科学。地质环境是有空间概念的，而环境地质没有空间概念。

4.城市环境地质问题

4.1水资源问题

随着经济发展与人口的增多，城市供水量也再不断的加大，城市的水资源也对城市发展有所影响。由于水资源的逐渐匮乏，从而引发了诸多环境问题，既而才受到世界的关注。由于地下水的过度开采，许多城市都出现了地面塌陷、路面沉降、饮用水源枯竭、海水倒灌等现象。供水资源与供水条件的保护，主要在于地下水的水源选择、分析、评价；地下水的合理开发、保护、管理；地下水科学的调节利用。因此，利用工程地质学对城市的水资源进行综合分析、研究、评价，制定合理、科学的城市规划方案，既可以节约资金，也会对水资源保护，起到关键的作用。

4.2城市垃圾

城市垃圾主要分为生活垃圾、工业废料。伴随着经济的发展，城市的扩大，人口的增加，从而生活垃圾与工业垃圾迅速激增，成为了城市的一个直接的或潜在的危害。垃圾所产生的危害会对地表产生污染，改变土地性质等，从而引发植物的枯萎，水源遭到破坏，大气受到影响，酸雨的形成，既而形成连锁反映，对人类的生活、财产造成严重危害。

4.3地基问题

地基的勘察不要有：岩土体结构、物理化学性质、微地貌、水文地质条件等方面。我国软土分布在国内沿海城市，特殊土的分部具有区域性特质。软土有空隙比大、强度低、松软、压缩性高等特点，由此对于施工与软土层上的工程项目经常会出现一些质量问题，例如地面裂缝、墙体开裂、建筑物不均匀沉降、桩基位移、基坑边坡塌落等。而地下水发生变化时，易改变土壤的物理力学性质。既而查明地基土质的物理力学性质、结构特征、水文地质等条件至关紧要，由此才能保证建筑的使用安全、地基的稳定性。

4.4旧城区人为因素

在旧城区内，热力场、重力场、地电场、声场、辐射场、地震效应场、地磁场等自然物理场，将受人类的经济活动、资源消耗等人为因素影响而发生改变，从而影响到水资源、大气圈、氧气含量等自然环境问题，危害旧城区内所有生物的健康。

5.工程地质的流程、方法

5.1工程地质调查绘图

环境地质图与工程地质图，都能很好的反映出工程环境与地质环境间的关系，从而模拟真实情况：

（１）依据制图内容，例如工程地质分区图、地质图等。从地质灾害角度考虑，研究、分析与场地相关的地质自然灾害，对其进行评价、研究地质环境所引发的不利影响，从而分析、制定预测防治措施。制图前，需要研究、调查、分析城区范围内的环境工程地质。

（２）根据目的，如台山核电站等为某个特定工程提供资料。

５．２工程地质评价

（１）隐蔽工程评价：在城市规划时，需对其旧城区的电缆、古穴、下水系统、人防工程等进行评价与探查，从而制定图纸，为城市规划建设服务。

（２）场地稳定行与适应性评价：需要针对民用建筑与工业建筑进行评价，主要为城市建设中的新城区开发，提供相应环境工程地质资料。

（３）边坡稳定性评价：对人工斜坡与自然边坡进行研究，根据所得信息数据预测山崩、山体滑坡、泥石流等灾害对人类的生命安全与财产的危害系数，制定防治方案与应对措施。

（４）工程地质地震评价：根据场地地质结构，对发生地震的几率作分析，依据地震的实际案例，研究建筑物所能承受地震所产生的扭转力、竖向力，并根据破坏效果分析、改进建筑方案。

（５）河流环境工程评价：对水库进行分析，研究因蓄水所诱发的地震、岸边再造等问题，对其结果进行评价，从而制定防治方案与应对措施。还需研究城区污水大量排入溪水、河流、湖泊等引起的地下水质变化、恶化，从而对人类活动的不良影响进行评价，为新的城市规划建设提供生态保护计划。

（６）区域地壳稳定性评价：它是地质环境质量的第一要素，是指受地震运动、现代构造运动、岩浆活动等地壳内在运动影响后的稳定度，其涉及地震活动、火山活动、地层断裂等不良地质作用的强度、结构、力场等方面，而地震活动对区域地壳的稳定性影响最大。针对地震带的城市建设，对其地层结构分析、评价，利用所得数据信息，提高城市规划中的建筑整体综合抗震能力，加强对地震的预防与应对措施。

５．３应用摇感技术

摇感技术在环境工程地质研究与评价时，有着重要的作用。它具有成图成本低、技术块、质量好等优势，可对区域地质、场地地形、动力地质现象动态、地质构造、河流水质、土地利用等方面情况进行环境检测与环境质量评价，编制各种资料信息图件，而随着计算机技术的提升，将摇感技术与计算机相结合，使其更电子信息化管理、操作，既而提高速度与灵活度，提高效率，更方便的掌握各方面信息。

６．环境工程地质的作用

环境工程地质，是一切工程项目施工前的必要条件，是通过工程地质的环境评价、研究、分析，预测不良环境地质作用对城市建筑安全、人类的生命健康的影响及后果，并制定、落实科学合理的应对方案与防治措施，依照环境工程地质学对场地开展全面的、综合的评价，为获得更合理、科学的施工方案、规划设计，提供资料。或以上述措施为前提，预测、研究人类活动对环境地质的影响，突显人类对自然环境所造成的破坏与影响，以及经过这些影响与破坏后，反过来对人类生命安全、生活环境、建筑安全等方面产生的危害与影响。例如，山林过度的砍伐，造成山体地质不牢固而引发山体滑坡、泥石流；地下煤矿资源过度开发，导致地面塌陷、地下水污染等，实行环境工程地质的主要意图，就是为了防治人类活动对环境质量的过度影响、破坏，同事防治自然环境对人类财产安全的威胁，为合理、科学的利用保护地质环境，提供最有力的依据。当发生地震、洪水、山体塌方等自然灾害时，依据环境工程地质相关勘探、分析、评价后，所做的对应方案，可迅速、及时、有序的开展救援等应急措施。

7.结束语

水利工程地质环境 篇4

关键词：铁路隧道工程,勘察,地质环境

铁路隧道工程在铁路勘察设计中是影响铁路方案选择的关键不利地质因素, 该工程岩土介质、地质结构、水文地质等因素不但影响工程地质灾害规模与灾害发生频率, 还会影响隧址地区的地面稳定性、山体稳定性、深部稳定性以及围岩稳定性。因此, 为了隧道工程稳定性与施工安全的保障, 必须凭借地质环境因素进行全面且深入的探讨, 通过对隧道工程进行地质勘察, 分析其勘察结果, 加强铁路工程的稳定性, 提高铁路修建的质量。

1 关于隧道工程地质的勘察方式

为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况, 对围岩状况进行级别分段, 为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案, 地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。

1.1 隧道工程地质调绘

地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法, 对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较, 打破了调绘范围的限制, 让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式, 能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况, 尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1.2 地质钻探

由于隧道区域地层与岩性变化的多样性, 进行地质钻探时需要布置多个钻孔, 加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进, 一部分煤系地层地带的岩石粉碎, 采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外, 都应当深入隧道设计标高2 m~3 m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中, 仔细测定地下水位, 并及时记录, 记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式, 隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作, 以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1.3 高密度电物探法

若存在钻探方式难以查证的地质, 则能采用高密度电物探法, 物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统, 方法是用α排列方式予以高密度数据采集, 采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况, 改善隧道工程施工的危险性, 降低严重社会问题的发生率, 有时还能避免路线更改, 从而节约建设项目的投资资本。

1.4 地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速

因其隧道区域地层岩性多样化, 地表风化程度严重, 钻探取芯能力弱, 岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度, 很少客观判断岩体基本质量, 未能科学划分隧道围岩类型。因而, 地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法, 通过定性划分结合定量指标的整体分析, 确定了岩石风化情况与隧道围岩类型, 该方式更为合理, 更具创新特色。

1.5 抽水与压水检验方式

若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭, 其水文地质单元更加复杂, 含有较多含水单元与隔水层, 其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性, 准确预判隧道涌水量, 于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。

抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施, 其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段, 空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验, 以便同单一试验进行对比。

1.6 瓦斯检验

对专门施工的ZK11钻孔, 采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验, 其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后, 下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭, 5 min内进行解吸, 获得现场瓦斯解吸量, 最后采用图解法算出瓦斯耗损量, 二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行, 结果接近实际情况, 具有相对开拓性。

2 关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中, 会遇到各种各样的地质环境问题, 不仅会对工程工期与造价造成影响, 还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2.1 软土地基

在湖相与滨海相等古地质环境中, 软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内, 此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道, 必须考虑工程的地质问题。1) 该地质土性较软, 受到隧道重负荷时容易发生沉陷, 从而厚度发生改变, 形成不均匀沉陷, 导致隧道内衬砌等结构发生形变;2) 隧道结构会受软土蠕变的影响, 及时进行支护与衬砌有重要作用;3) 软土一般存在于地下还原环境中, 微生物作用容易形成甲烷气体, 聚积在软土层孔隙内, 隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害, 若遇到火源还可能引起爆炸。

建设隧道时, 对于软土地基, 长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道, 因其软土的蠕变特点, 会形成超量切削, 导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽, 如果软土层厚度不够, 容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此, 在海域上存在众多沉积软土地带时, 借助盾构穿越软土层, 必须充分重视所存在的安全隐患。

2.2 砂卵石层地基

在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中, 会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响, 各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1) 因为隧道施工排水, 使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2) 砂层涌入会引发丰富地下水;3) 砂层地质结构的不同, 形成不规则沉陷, 为隧道带来安全隐患;4) 砂层内夹杂的大块卵石, 影响盾构施工, 严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道, 容易使沉管下砂层形成冲刷, 损害沉管隧道。

在厚砂层上建设隧道时, 要注重下述几点:1) 抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2) 进行大量抽水后, 水位降低迟缓, 产生压力水头, 极易使得下方的大量砂层溃入;3) 下方存在相对隔水层时, 因为上方隧道抽水降低水压, 下方高压水汇合;4) 透水层凸起, 形成众多越流向上补给, 影响隧道运行。

2.3 碳酸盐岩地层

在分布有可溶碳酸盐地层地区, 受到不同程度的喀斯特化作用, 作用结果为在地表上形成奇特山峰, 地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等, 存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点, 具体包括:1) 独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2) 不含水岩体与含水岩体同时存在;3) 非承压水流同承压水流之间互相变换;4) 层流运动和紊流运动同时存在;5) 非均质含水性和均质含水性复杂变化。

在喀斯特化地层中, 具有相当明显的三相流, 即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性, 泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的, 而气体能被压缩, 受压气体还会发生多种变化。

3 结语

区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究, 监测隧道结构收敛变形情况, 对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境, 得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论, 希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。

参考文献

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[2]杜红岩.山岭隧道工程地质勘察的问题探析[J].中国新技术新产品, 2012, 10 (1) :171-172.

[3]李继昌, 邵圣福.武汉至十堰高速公路西段隧道围岩稳定性研究[J].地球科学—中国地质大学学报, 2001, 26 (4) :106-107.

[4]多雄学.柳林铁路煤矿采空区工程地质勘察与稳定性评价[J].中国科技纵横, 2013, 19 (2) :45-46.

现代城市环境工程地质研究论文 篇5

关键词：城市环境；工程地质；关键技术；问题

对于现代人类而言，城市作为重要聚集地，在社会进步、城市化加快下，人类也随之加大了地质环境的改造力度，长此以往，导致城市地质环境出现严重破坏。与此同时，城市地质的变化也会引发各种问题，甚至危害人们生命安全。基于此，我国需要对城市环境工程地质研究技术进行重点分析，意在营造良好城市环境，进而实现社会的可持续发展目的。

一、分析现代城市的工程建设

在现代城市的工程建设中，其发展趋势呈现出“高，多，大”的基本特点。城市化属于人类社会重要演化过程，其涉及范围相对较广，如人口职业、产业结构、土地空间等转变，而以上这些转变又会随之呈现内在联系。就发达国家而言，城市化背景下其变化主要表现为：农村人口逐渐向城市集中，促使城市人口呈现明显上升趋势，而非城镇人口为了生存发展，只能谋存生路，从而导致城市生产、住房、地价出现不断上涨，使建筑物出现高空发展。近几年，在城市化进程逐渐加剧下，城市建设愈发频繁，尤其表现为高层建筑，使其具有建设速度较快和数量多等特点。城市化建设不断加快下，地下空间已经逐渐成为我国城市建设的另一发展趋势，促使地下空间得到有效开发与利用，例如：地下交通，通过长期不断发展，我国已经占据世界前列，但是，随着地下工程规模的增加，直接对我国城市环境工程地质造成不同程度影响，从而引发各种地质问题。

二、现代城市环境工程地质问题

（一）地表工程

在城市人口逐渐加剧下，我国为了更好解决城市的用地问题，开始加大了高层建筑、地下空间的建设力度，尤其平原地区为实现城市化建设，对耕地的占用，而山区的城市建设则是以山坡开发为主，由此造成边坡失稳、水土流失和软土地基等问题频繁发生，当边坡失稳和水土流失等问题持续发生时，极易导致环境的再次破坏，甚至危机后代。

（二）地下工程

城市的工程建设中，地下空间的发展属于较为重要的一个建设项目，但是，随着地下工程规模的不断扩大，对城市地质环境造成的影响也会随之增加，例如：生态环境的逐渐恶化、地面变形以及洞室围岩的失稳等。另外，在地下工程施工过程中，地面变形属于较为常见的一种地质问题，较为典型的案例：日本东京在地铁施工过程，由于各种因素的影响引发地面塌陷，对于我国地下交通的建设人员而言，该事件无疑会起到一定的警示作用。

（三）水资源

中国水资源的总量位于世界第六，而人均水量则是总人均水量四分之一，是目前贫水国家之一，全国缺水城市更是超过三分之二，因此，我国水资源短缺问题，已经成为阻碍社会经济发展的重要因素，部分城市因为过多采集地下水，导致地面出现塌陷或沉降问题，例如：太原、上海和宁波等城市，以其中的上海为例，通过调查研究发现，累计沉降数量已经达到2.63米左右，具相关统计发现，全国由于地下水超采所引发地面塌陷大约800左右。

（四）废弃物

在城市工业快速发展下，工业废弃物也随之不断增加，其中固体废弃物的堆放问题日渐恶劣，例如：生活垃圾，通过对生活垃圾相关调查显示，其总量呈现每年以八个百分点的速度增加。由于固体废物难以进行有效堆放，导致许多工程地质出现环境问题，如地表土壤和地下水的污染等。

三、现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨

（一）关键技术

在城市环境逐渐恶劣下，对其进行工程地质的相关研究已经成为地学重要研究内容，其中城市环境工程地质研究的关键技术具体包括：预测技术、改造技术、评价技术、计算技术、绘图技术等。而在环境工程地质学中，重点是对预测工程建设作为研究课题，详细研究环境影响因素，为改善城市环境提供有力支持。而地学研究过程中，预测作为重要工作内容，强化该项工作不仅可以全面了解城市环境情况，而且还对工程地质质量的改善起到一定促进作用。部分规模较大的建筑工程，在选址与规划前均会对工程地质进行环境评估，例如：三峡工程、南水北调工程等。由此得出，地质环境监管、地质灾害防治均需地质勘探技术的参与，该项技术具有良好的应用前景，从而真正发挥技术自身价值。

（二）发展趋势

根据目前我国城市发展现状，地质环境研究工作发展趋势如下：第一，必须要在短时间构建城市环境质量系统和数据库，在计算机技术逐渐完善下，制图技术、工程地质数据库开始受到人们的广泛关注，基于工程地质系统，需要尽快完成城市环境质量系统和数据库的建立工作，并将其作为研究重要方向。第二，对城市的三维空间给予高度重视，同时强化工程地质预测、评价等工作，使其形成较为完善的预测体系、评价体系，从而全面掌握工程建设所导致的环境问题。第三，加大城市环境工程地质的研究力度，并将相关理论和标度方法作为核心，促进环境工程地质学的更好发展，使其取得跨越式、突破性成绩。第四，积极探索工程建设和地质环境两者相协调的发展道路，从而促进我国实现可持续发展的战略目标。

结束语：

总结上文，在对城市环境工程地质进行详细分析后发现，目前，该项研究和原有工程地质的研究存在较大区别，其中前者的研究内容具有较强的针对性，且研究方法相对比较综合，其研究成果同样呈现出一定的预测性、准确性。因此，对城市环境工程地质进行具体研究至关重要，并通过相关措施的优化，为社会发展提供有力支持。

参考文献

地质环境及地质灾害的调查 篇6

关键词：地质环境；地质灾害；调查

1.地质环境及地质灾害调查的技术应用模式分析

随着信息科学技术水平的不断提升，现阶段地质环境调查工作在技术层面有了显著的进步，空间遥感、地位技术以及其他数字技术的应用全面提升了地质调查的准确性。当前，地质环境及地质灾害调查的技术应用主要包含以下三种基本模式：

1.1传统调查评价方法+数字地质图模式

该地质环境及地质灾害调查技术模式是将传统地质勘测信息以数字化的形式录入软件系统，借助软件制图成为数字化的地质图，便于相关地质调查人员的信息查阅和使用。在当前的地质调查工作中，这种模式的应用较为普遍，提升了地质图制作的准确性和效率性。但这种模式在是对传统地质制图方法的改进，属于工具应用方法层次的改变。其使用的软件仅仅调用了图形编辑功能，没有全面发挥出当前信息化软件的整体技术优势，对于地质调查工作整体性提升的促进作用不明显。就整体趋势而言，这种模式将在大数据技术的支持下形成更具规模的空间数据库，在充分引入融合数字地形模型后才能实现质的飞跃。

1.2基于RS、GIS的地质灾害数据库调查评价模式

该地质环境及地质灾害调查技术模式综合了RS、GIS勘测获得的相应区域的地质水文、及其他相关空间地理信息，以此为基础将相关信息录入软件系统，借助图形处理技术，形成一系列的地质环境空间数据库。在改模式的应过程中，在上述数据库内信息的支持下，GIS系统能够对调查区域进行综合性的智能化分析，根据地质环境条件对地质灾害进行预测，专业人员通过预测结果的运用形成相应的地质灾害图或调查报告。这种模式的应用全面提升了地质环境与地质灾害调查的水平，在数据规模和分析预测能力等方面体现出了明显的优势，是当前核心技术形式。

1.3 智能化的GIS、RS、GPS整合的调查评价模式

该地质环境及地质灾害调查技术模式是将以GIS，RS和GPS三种技术进行了全面的优化整合，实现标准化统一性的空间数据和信息处理与使用系统，通过三维可视化的形式进行地质环境与地质灾害调查分析。该模式实现了地质数据的动态化监测与更新，有效保证了信息的实效性，智能化GIS系统的功能支持，在分析结果准确性方面达到了专家级识别处理水平。这种模式是当前科研人员与专业技术人员研究和实验的重点。随着网络信息技术与计算机数据处理能力的进一步提升，这种技术模式的覆盖性必将全面提升。

2.地质环境及地质灾害的调查中的注意事项

2.1调查的类型与精度的确定

地质环境及地质灾害工作中，相应调查类型的选择与精度的确定是基础性环节。地质环境调查相应数据和灾害预测结果的应用是以所在区域实际需求为出发点的，其目的在于降低地质灾害对于区域建筑物、功能性设施和人民生命财产安全的损害。在具体的选择过程中，调查人员可对区域建筑密集程度、功能性设施的重要性以及人口规模等情况进行深入的分析，对地质调查对象等级进行划分，从而选择相应的调查类型。在此基础上，选择适用的相应精度标准，具体的精度标准包括：小比例尺、中比例尺、大比例尺和详细比例尺等。在确定调查模式和精度的基础上，按照相应的指导规范展开调查工作。

2.2地质灾害风险分级

地质灾害风险分级工作是在调查预测结果的基础上，综合对所在区域可能形成的系列性影响所划分的，主要判断依据为生态环境损害和构筑物与经济损害的整体水平，执行标准为危害发生可能性与破坏损失两方面参数。在具体判定过程中，对于地质灾害风险发生的可能性，主要衡量准则为相应灾害的发生几率和与受影响目标的空间距离，而破坏损失则可通过地质灾害所在区域经济价值和承灾脆弱性判别。对于地质灾害分级，当前行业主要执行依据为：按照《澳大利亚地质力学联合会规定》（ AGS， 2007a）进行6个层级灾害划分，按照《滑坡崩塌泥石流灾调查规范》等系列国家标准进行4个层级灾害划分，最终结果根据两者进行综合性判定。

2.3地质环境与地质灾害调查方法的选择

地质环境与地质灾害调查工作在完成类型精度设置与灾害分级后，可确定具体的调查方法，调查方法的选择主要依据调查项目二确定，除去传统的灾害成因、灾害规模以及发生变化趋势外，应包括一下部分数据内容：①达到一定体积规模的地质灾害发生的年频率；②潜在地质灾害隐患的滑距和滑速；③承灾体及经济价值；④承灾体时空概率和⑤承灾体易损性。上述信息内容共同构成了地质环境与灾害调查的整体目标，以此为基础结合调查精度与类型确定调查方法。当前，较为通行的调查方法分类如下：低精度的调查适用于中小比例尺（<12.5万），采用的方法也是一般性的收集资料、遥感解译、地面调查等；中精度的调查适用于大比例尺（1：2.5万-1：5000），采用的方法主要有工程地质测绘、经验办法、走访知情者、简单模型、统计技术等；高精度的调查适用于详细比例尺（> 1：5000），采用的方法主要有详细比例尺工程地质测绘、钻探、物探、山地工程、测试与试验、承災体资产评估等。

3.结语

综上所述，在当前我国经济发展与和谐社会建设现实需要的促进之下，地质环境和地质灾害问题已经成为了社会关注的要点内容之一。多种新型地质技术的应用，进一步提升了调查工作的效率和准确性，在地质灾害预测评价方面水平的提高，有效保证了地区对于地质灾害的控制，进一步降低了地质灾害发生对于经济生产和人员安全的损害，为当地的可持续发展提供了有力的支撑。

参考文献：

[1]张像源，曾青石，陈辉.地质灾害野外调查数据采集系统数据模型研究[J].水文地质工程地质，2007，05：98-101.

[2]陈亮，曹恺.信息量模型在县市地质灾害调查与区划中的应用[J].西部探矿工程，2003，12：170-172.

[3]钮亮.灾害调查信息系统的建立——在娄烦县地质灾害调查中的应用[D].太原理工大学，2002.

水利工程与地质环境相互影响分析 篇7

关键词：水利工程,地质环境,影响

在当前技术条件支持下, 水利工程项目建设在发电、防洪以及水资源综合应用过程中所发挥的经济效益及其社会效益尤为显著, 同时其也对水利工程项目建设区域内的地质环境产生了较为明显的影响, 这类影响有有利的方面, 同时也有不利的方面。与此同时, 水利工程项目建设目的、建设规模以及所处地理环境位置的差异性因素同样会导致周边地质环境呈现出差异性的影响特征。从这一角度上来说, 针对水利工程项目兴建可能会周边地质环境造成的影响, 以及水利工程项目兴建所处区域特殊地质环境因素可能对项目作业造成的影响予以分析, 不仅能够将各种不利因素转变为有利因素, 确保水利工程项目经济及社会效益的问题发挥, 同时也能够为社会大众营造一个更为和谐的生态环境。本文试围绕水利工程与地质环境间的相互影响这一问题, 做详细分析与说明。

1 水利工程对地质环境的影响分析

1.1 水利工程对地震的影响分析

水库项目在蓄水作业进行过程当中极易诱发地震灾害及其次生灾害。水利工程项目建设所引发的地震灾害有着如下几个方面的显著性特征: (1) 从好发区域角度上来说, 此类地震多发生在蓄水量较大且水体深度较高区域; (2) 从地震震中位置角度上来说, 此类地震震中多靠近水路或是0~25km范围内的周边区域; (3) 从地震震源深度角度上来说, 此类地震灾害的震源深度往往较低, 基本集中在地下3km~10km范围之内, 大部分属于浅源地震; (4) 从地震震级角度上来说, 尽管此类地震有着较高的烈度与较大的破坏性, 但其震级普遍不高 (一般情况下, 由水利工程项目建设所引发的地震震级经测定多集中在6.5里氏震级以下) 。简单来说, 水利工程项目建设及运行过程中的地震活动同其蓄水过程表现出了较为明显的相关性。从这一角度上来说, 为防止水利工程频频诱发地震灾害, 其在新建及运行维护过程当中应重点关注两个方面的问题:首先, 对于地质条件较差、岩性活动均匀性较差区域的水利工程项目建设作业而言, 其坝型的确定与材料的选取应当充分考虑其抗震系能;其次, 水利工程项目运行并蓄水状态下应强化地震数据观测作业, 依照地震观测结构对水位及水位升高速度予以合理的控制, 进而达到控制地震灾害产生的目的。

1.2 水利工程对渗漏的影响分析

水库项目在蓄水作业过程当中, 其坝基承受水头位置可能会产生渗漏质量问题。特别是对于边缘山脊整体结构较为薄弱的库区项目而言, 加大的渗漏适量不仅会导致整个水利工程项目的正常运行受到严重影响, 同时还可能对水利工程项目周边区域内的地质及水文条件造成极为不利的后果。为避免此类问题的产生与拓展, 水利工程项目建设完成并投入运行之后应当强化运行状态监测作业, 重点针对渗漏量较大区域采取相应的加固措施。

2 地质环境对水利工程的影响分析

2.1 水体环境在坡体滑动中的影响分析

水体的存在及其施加于水利工程项目的作用力将在一定程度上导致水利工程项目建设区域周边岩土体抗剪强度参数呈现出较为明显的削弱趋势, 由此也带动上福利与裂缝水压力参数的增加, 以上问题最终反应为坡体结构稳定性失衡。从地质构造角度上来说, 其与水利工程滑坡质量问题有着较为密切的关系, 这对于破碎带项目建设而言同样如此。泥化夹层在地下水作用力施加过程当中所造成的滑动面更是加速了动力工程的地质性破坏严重程度。从这一角度上来说, 针对水利工程项目滑坡问题的监测与控制应当从地下水水体分布方式、水体运动方向以及运动趋势的检测角度入手。

2.2 水利工程施工导致原有土体逐渐呈现出饱和至软化状态

水利工程项目施工的关键在于将水位抬高。换句话来说, 水体水位的抬高将导致内摩擦角角度呈现出下降缺失, 土体在抗剪强度降低的过程当中也极易出现剪切性破坏问题, 此类问题最终地导致了水利工程项目建设区域地面出现不平均型沉降问题。而此类问题往往也是临近水系工程项目测量及设计作业应重点关注的问题。

2.3 水利工程周边岸坡边坡再造问题分析

受到坡脚局部性冲蚀问题的影响, 水利工程项目边岸坡体极有可能出现较大范围或是较大规模的滑坡以及崩塌质量缺陷, 此种问题不仅对水利工程项目正常运行造成不利影响, 同时也有可能导致周边建筑设施运行安全性无从保障。更为关键的一点在于:大规模的滑坡及崩塌问题可能沉声大量的固体径流物质, 从而导致水库容量明显下降, 影响其使用性能的发挥。

3 结束语

大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题:一项水利工程项目建设完成并投入运行之后, 其相对于周边地质环境的影响是显而易见的。社会大众所处的生态环境是一个整体性、综合性的关联性系统。任何一个方面、任何一元素的该表均会造成多个方面的连锁性反应。这也是水利工程项目建设及其运行维护需要重点关注的问题之一。总而言之, 本文针对有关水利工程与地质环境相互影响的相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与保障。

参考文献

[1]姚环, 邓涛, 黄杨胜等.闽江水利工程引发的环境地质灾害问题初步研究[J].工程地质学报, 2011.19 (.05) .749-755.[1]姚环, 邓涛, 黄杨胜等.闽江水利工程引发的环境地质灾害问题初步研究[J].工程地质学报, 2011.19 (.05) .749-755.

[2]杜洪庆.基于加强水利工程环境治理措施的探讨[J].黑龙江科技信息, 2011 (.35) .210-210.[2]杜洪庆.基于加强水利工程环境治理措施的探讨[J].黑龙江科技信息, 2011 (.35) .210-210.

[3]黄守琳, 史延安, 刘鸿等.谈水利工程环境保护监理工作[J].江淮水利科技, 2009 (.05) .5-6.[3]黄守琳, 史延安, 刘鸿等.谈水利工程环境保护监理工作[J].江淮水利科技, 2009 (.05) .5-6.

[4]李友辉, 董增川, 陈敏建等.基于能值分析的水利工程环境影响经济评价[J].水利水电技术, 2008.39 (.03) .64-66.[4]李友辉, 董增川, 陈敏建等.基于能值分析的水利工程环境影响经济评价[J].水利水电技术, 2008.39 (.03) .64-66.

水利工程地质环境 篇8

水文地质勘查工作是工程地质勘查的主要内容, 其勘查质量会直接影响水文地质工程的施工效益。水文地质勘查工作主要是基于各项水文指标对地下水进行科学、合理划分, 进而深入探讨地域内地下水的基本特征, 然后设计师再结合水文地质特征适当调整工程施工设计图、实际施工过程及施工质量, 这在很大程度上可有效提高建筑工程的有效性、可靠性、安全性。为了有效确保地质工程勘察质量, 非常有必要探讨分析水文地质工程中地质环境的影响。

1 工程水文地质勘察的主要要求及评价内容

1.1 工程水文地质勘查要求

a) 地质条件。水文地质勘查工作过程中, 一定要全面勘察、分析工程所在地各方面水文地质条件, 根据自然地理环境及条件形成相对应的一系列地质指标, 尽可能确保水文地质勘查结果可以全面、完整、真实地反映出工程地下水水文特征。但是地质条件指标主要是指工程首先应该明确水文地质条件, 需要根据自然地理状况形成相应的地质指标, 进而确保水文地质勘查可以将地下水水文特征真实、全面地反映出来。而地质条件指标主要包括工程环境中的温度、湿度及工程建设地所在温度带等[1];

b) 地质环境。对于水文指标研究而言, 地质环境非常关键, 分析水文指标过程中, 相关工作人员一定要全面了解建筑工程环境的基本特征, 而且需要明确地质土层状况、建筑工程地层结构、四系厚度等情况, 全面深入了解掌握地质新构造运动情况, 了解基地结构状况等相关情况, 确保能够有效提高各项地质指标的分析效益;

c) 地下水位。对地下水位进行勘查过程中, 首先一定要密切注意观察地下水位整个变化趋势, 同时查阅相关资料了解近年来最低地下水位及最高地下水位指标。同时, 应该明确地表水、地下水之间的关系, 并且根据二者指标情况准确计算地下水补给关系, 对地下水位结构进行科学、合理划分。

1.2 水文地质勘查的主要评价内容

1.2.1 水文地质的主要评价内容

通过水文地质勘查评价可大大提高水文地质勘查指标的有效性, 在建筑工程建设中科学、全面地应用各种水文资料, 这对于进一步完善工程体系具有极其重要的现实意义。现阶段, 关于水文地质勘查评价方面的指标主要有几方面:a) 工程岩土结构可能会受到水文地质条件的影响。地下水会直接影响到整个水文地质工程的土层结构, 相关工作人员在水文地质勘查过程中应该全面分析地下水内容, 根据地下水内容相应调整水文地质工程设计, 保证工程结构和岩土结构之间不会出现较大偏差, 防止发生沉降或坍塌等安全事故;b) 建筑地基可能会受到水文地质条件的影响。一定要清楚地认识到地下水对整个建筑结构可能造成的影响, 相关工作人员在勘查水文地质过程中应该结合实际勘察结果适当调整勘测内容, 最大限度地降低水文地质环境对建筑地基质量的负面影响, 进而有效控制建筑地基质量;c) 水文地质工程受水文地质勘查的影响。地下水的自然情况和整个工程施工效益直接相关, 对水文地质状况进行评价的过程中应该全面综合考虑到上述各项指标, 且应进一步探讨分析人类活动过程中地下水可能会对建筑工程造成的影响;d) 水文地质条件会对不同工程造成重要影响。建筑工程类型不同, 水文地质勘查也存在很大不同, 为此评价不同类型的建筑工程水文地质条件时, 一定要学会转变评价指标及评价角度, 明确水文地质条件对于不同类型建筑工程的重要作用, 充分突出水文地质勘查评价的客观性、完整性、科学性及有效性[2]。

1.2.2 水理性质的主要评价内容

岩土体地质性质一般包括水理性质、岩土物理性质, 评价水文地质工程的水理性质的过程中应该综合考虑涨缩性、软化性、透水性、给水性及崩解性等各方面, 然后再明确相应的性质指标。a) 检查透水性的过程中, 相关工作人员一定要充分利用自然重力, 结合水文地质勘查内容确定相应的指标测试操作, 从而验证水的穿透性。结合以往资料研究报道表明, 如果岩土透水性越佳, 其对水文地质工程质量的影响也就越大。渗透系数是岩土透水性评价中最为重要的一项指标, 勘查人员测试岩土透水性的过程中应该进行必要的抽水试验, 结合抽水试验结果科学、准确计算岩土的透水系数;b) 应在静水环境中进行崩解性检查。检查崩解性的过程中一定要全面分析黏土, 检查土体之间的强度及结构变化, 密切观察岩土崩解的实际情况。有诸多方面因素会导致岩土崩解, 如矿物成分电能、岩土结构及颗粒等;c) 检验软化性时应该仔细勘察、准确计算软化系数, 根据这个指标了解整个岩土层结构软化状况。若检验出来的岩土层结构软化指标越高, 其对于建筑工程的影响也会越大, 这样非常不利于确保整个建筑工程的安全性、稳定性;d) 检验岩土结构结水性的环节, 必须合理应用相关的地下水指标, 通过岩土结构结水度准确计算实际的饱和岩土体出水效果, 然后再确定科学、合理的给水系数。一般给水度指标越高, 说明其对建筑工程造成的影响也就越大;e) 检测胀缩性指标的过程中一定要对不同的水文指标进行客观、合理分析, 结合这个指标形成的水文地质环境进行深入分析, 进而有效提高胀缩性指标测量的合理性、有效性。测量过程中一定要注意控制胀缩系数, 合理处理胀缩导致的形变, 并且根据指标合理调整相应的结构。

2 水文地质工程中地质环境的影响

水文地质工程建设过程中不仅需要评价分析水文地质条件, 同时应该在实际调研的前提下全面了解、掌握水文地质工程所在地区的气象情况, 进而得到相关区域蒸发量、降水量的调研值, 为开展水文地质工程建设提供相应的资料。同时, 水文地质工程建设过程中应该全面调研分析该区域的水层储水结构, 尤其要全面了解水层实际分布情况, 深入分析特定岩石条件结构对于地下水位造成的影响, 进而为后期水文地质工程建设提供科学、合理的意见。分析水文地质工程中地质环境的影响具有科学性、预见性, 这对于大型地质工程建设的顺利开展具有极其重要的作用。地下水位、水压变化也会影响到地表建筑物, 如果地下水位升高, 会进一步加剧土壤盐碱化程度, 这样会严重侵蚀特定涂层。而地下水位下降也会在很大程度上影响地质环境, 可能会发生断层裂缝、地面下降等严重地质灾害, 也会在很大程度上影响地下水质量。另外, 水文地质工程建设过程中会影响到周围地质环境的稳定性, 由于水压变化控制的影响可能会导致之前的地质结构断裂, 对当地人文环境、自然环境造成严重影响[3]。

3 应对策略

3.1 充分做好前期调研工作深入勘查地质水文条件

地质水文建设之前一定要进行实际调研, 便于全面分析水文地质工程对于周围地质环境可能造成的影响, 并且根据勘察结果制定相应的预备方案及有效的预防应对措施。同时, 应该科学规划、部署地质工程建设, 确保工程建设的安全性, 并且全面收集各方面地质环境水文地质资料, 科学分析前期影响及工程建设成本预算, 这样不仅能尽可能减少水文地质建设对于环境的影响, 同时也可有效确保地质工程建设的安全性、科学性、可行性。

3.2 做好工程外在监督及管理避免二次伤害地质环境

开展水文地质工程建设过程中, 一定要制定科学、合理的工程监督及管理机制, 确保能够全面监督水文地质工程建设的全过程, 保证工程建设安全可靠。现阶段, 中国开展水文地质工程建设的过程中常会由于监督不到位而严重损害到水文地质环境, 为此一定要加大外在监督和管理, 这就需要合科学合理分配工程资金, 制定最合理的环保施工方案。

3.3 积极创新技术手段实现生态环保建设

水文地质工程建设中, 如果能够采用先进的管理方案及先进的施工技术, 可以在最短时间内获取最全面的研究资料, 而且采用先进的施工方案也可以尽量减少对地质环境的破坏。当前中国水文地质建设中常常会利用建筑底层优化技术、建筑基本加固技术来解决一些常见的地质问题, 或采用过滤技术、针对性地检测地下水质情况。

4 结语

水文地质工程是非常重要的建筑施工环节, 在实际施工中也会对周围地质环境造成一定影响, 为此开展水文地质工程过程中一定要做好前期调研工作, 加强工程监督与管理, 积极引入各种先进的技术手段, 最大限度地减少其对地质环境的影响。

摘要：主要介绍了水文地质工程中水文地质勘察的要求及评价内容, 结合地质环境对水文地质工程的影响提出相应的应对策略。

关键词：水文地质工程,地质环境,影响,应对策略

参考文献

[1]段君奇.浅谈在工程地质勘察中水文地质问题的危害[J].科技创新导报, 2008 (3) :70.

[2]巩建敏, 王家华.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技促进发展, 2011 (S1) :112.

试论堤防工程与环境地质问题 篇9

1 堤防工程与地质环境的关系

堤防工程具有线路长分布范围广的特点, 我市范围内的韩江、黄岗河、西山溪等均修建有堤防工程。堤防工程所处的地质环境多为江河冲洪积平原区, 地层以第四系冲积、洪积、湖积相地层为主, 我市的堤防工程的地基多为第四系冲洪积相地层。

堤防工程所处地质环境的一个重要特征是, 水文地质条件较为简单, 地下水的补排关系较为明确。江河湖岸地层中的地下水 (包括松散沉积物中的孔隙水, 二元结构地层中的承压水) 与江河湖水之间的水力联系十分密切, 互为阶段性的补排关系。堤防工程所处的江河湖岸既是堤内地下水的排泄边界, 又是江河湖水位较高时补给堤内地下水的补给边界。这种边界条件一旦因人为施加的外界条件发生改变, 就可能产生一些环境地质问题。

堤防工程所处的地质环境是客观存在的现实, 由于堤防工程的修建, 或者说堤防工程措施的实施, 对客观地质环境的改变是毋庸置疑的。改变了客观地质环境, 会带来什么样的环境地质问题, 这是我们地质工程师需要认真思考和研究的。忽略了堤防工程的环境地质问题, 人类社会肯定要受到大自然的惩罚。

2 堤防工程带来的环境地质问题

堤防工程的三大主要工程地质问题:堤基土层在渗流作用下的渗透破坏、堤基软土层存在稳定问题、岸坡受水流冲刷侧蚀产生崩塌破坏影响大堤安全等。针对此三大工程地质问题需要采取相应的工程处理措施, 如果工程处理措施不当或对地质环境的分析不够, 就可能带来新的环境地质问题。下面着重从堤基土层在渗流作用下发生渗透变形破坏方面进行分析。

渗透水流作用于岩土上的力, 称渗透压力或动水压力, 当此压力达到岩土的抗渗强度时, 岩土中的一些颗粒甚至整体就会发生位移而被渗流携走, 从而引起岩土的结构变松, 强度降低, 甚至整体发生破坏, 这种动力地质作用或现象, 称之为渗透变形或渗透破坏。渗透变形现象在堤防工程中要特别重视, 因为建造堤防工程后将促使河谷地段地下水的渗流速度和流量大大加强, 容易引起堤基松散沉积物或软弱岩土体发生渗透变形破坏, 严重的会酿成溃堤的后果。

2.1 堤基垂直防渗阻断地下水的正常排泄引起的环境地质问题。

堤基表层为砂性土, 或砂性土埋藏较浅, 或表层粘性土较薄的二元结构地层, 在外江水位高于堤内侧地面高程时均将不同程度地存在堤基渗漏问题。堤基渗漏并不可怕, 对堤基稳定影响最大的是渗透破坏。当渗透水流坡降大于堤基土体的临界水力坡降时, 渗透破坏就会发生。工程上对于防止渗透破坏一般采用:a.水平铺盖 (即增加上覆粘性土层的厚度) ;b.堤内侧设排水减压井;c.浅基截渗墙;d.垂直防渗帷幕。前三种方法是堤基防渗的传统工程处理措施, 多年来的实践证明效果也是较好的。而最后一种即垂直防渗则是1998大洪水后普遍被提及和宣传的一种以往很少用于堤防工程 (以前多用于大坝坝基) 的防渗措施。

一般说来, 江河湖海是区域性地表水和地下水的最低排泄基准面, 由于堤防工程的兴建, 地表水将只能通过闸、泵等穿堤建筑物排出堤外;在没有进行堤基垂直防渗的情况下, 地下水仍然能按照区域性地下水的总体流向, 通过最短路径排向江河湖海中。显然, 当实施了一定范围内的连续性垂直防渗措施后, 天然状态下的地下水渗流场就被人类工程活动改变了, 水文地质条件发生了一定程度的变化, 地下水的排泄通道被阻断了, 它的出路在哪里?地下水没有了出路, 这实际上就是人为工程措施改变了地质环境, 从而使新的环境地质问题随之产生。

如果大范围截断了地下水的排泄通道, 地下水位被雍高之后, 或于地表低洼处出溢, 形成水塘直接以蒸发形式与大气层进行平衡交换;或选择更大范围的区域性的排泄途径向更远的排泄基准面运移。但是无论地下水以何种方式寻找出路, 已经雍高了的地下水位将会发生毛细上升现象, 这将使得建筑物地基, 尤其是粘性土地基中的含水率增高, 甚至达到饱和, 使原本能够满足建筑物要求的粘性土地基的物理力学指标降低, 导致采用粘性土作为基础持力层的建筑物发生沉降或不均匀沉降, 甚至出现失稳或开裂。

2.2 堤基垂直防渗阻断江河湖水正常补给地下水引起的环境地质问题。

由于江河湖岸又是附近区域地下水的补给边界, 垂直防渗帷幕截断了大范围的地表水的补给, 同样会打破地质环境的平衡, 仍然会引起另一类环境地质问题。归结起来主要有:

2.2.1地下水主要靠江河湖水集中补给的一些地区, 当地工农业用水除了靠提或引取江河水之外, 另一主要来源是开采地下水。由于截断了河水向地下水的补给通道, 地下水失去了江河湖这一直接补给源, 形成只采不补的恶性环境, 必然导致地下水位的下降, 影响地下水的正常开采与利用。城市区的地下水位下降后, 有可能引起建筑物基础应力条件的改变, 出现建筑物失稳, 地面裂缝和局部塌陷等情况。城区地下水与江河湖水失去互相补排关系之后, 地下水不能与外系统构成循环, 必然导致水质恶化, 新的环境水文地质问题由此而生。2.2.2截断了河水对地下水的补给通道后, 致使正常来水量情况下河水位偏高。因为河道没有了正常向外“渗漏”的条件, 实际上是抛弃了江河两岸天然状态下巨大的地下调节和分蓄洪水库, 江河水位当然要升高了。由于在相同来水量条件下河水位的升高, 迫使我们不得不加高堤防, 而实际上防洪标准又没有提高。可以说这是一种典型的人为的自作自受和自然生态环境的恶性循环。

3 关于避免堤防工程引起环境地质问题的原则

堤基汛期渗透破坏与垂直防渗后引起的环境地质问题, 本身就是一对矛盾。要解决这样的矛盾处理好这样的问题, 需要各专业间的互相配合, 认真论证, 找出比较符合客观实际的解决方案, 争取做到防止渗透破坏取得较好的效果, 又不至于引起严重的环境地质问题。

为了保护堤防, 也为了使自然环境不被人为的破坏, 在加固或新建堤防时, 首先要有环境地质意识, 这是方案拟定和正确决策的基础。对需加固的堤防应尽量利用天然铺盖或加长加厚铺盖, 堤后设置减压井和排水沟等措施来处理渗透破坏问题;对于险工险段或砂性土堤基段, 可根据实际地质条件适当考虑垂直防渗措施, 但决不可以在大范围内对全堤线进行大规模垂直防渗, 即使要对局部堤段采取垂直防渗, 也应认真研究由此而引起的环境地质问题, 提出解决方案。

4 结论

堤防工程的安全事关重大, 但是堤防工程的建设会不同程度地改变和破坏自然地质环境, 某些后果可能比堤毁更为严重, 而且不易恢复。因为有些环境地质问题的隐蔽性很强, 需要在一定的时间后才能显现出来, 故不易引起人们的重视。就防止堤基渗透破坏的工程措施而言, 垂直防渗的目的较为明确, 是人们普遍看好且容易接受的方案之一, 但垂直防渗带来的一系列环境地质问题将是长期深远的, 必须引起我们的足够重视。

参考文献

[1]岩土工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[2]地下水动力学原理[M].北京:地质出版社, 2003.

谈堤防工程与地质环境的关系 篇10

堤防工程的特点决定了堤防工程对地质环境有较强的适应性, 工程虽然规模巨大, 线性工程跨越了不同的工程地质单元, 地质环境差异较大, 但在相同的地质环境和工程地质单元上, 工程地质条件则相对较为简单, 工程地质问题也相对较为明确。如果不从环境地质的角度来考虑, 单从工程建筑物本身的角度来看, 堤防工程并不复杂。

堤防工程所处的地质环境是客观存在的现实, 由于堤防工程的修建, 或者说堤防工程措施的实施, 对客观地质环境的改变是毋庸置疑的。改变了客观地质环境, 会带来什么样的环境地质问题, 这是我们地质师需要认真思考和研究的。忽略了堤防工程的环境地质问题, 人类社会肯定要受到大自然的惩罚。

2 堤防工程所处的地质环境

堤防工程所处地质环境的一个重要特征是, 水文地质条件较为简单, 地下水的补排关系较为明确。江河岸地层中的地下水 (松散沉积物中的孔隙水, 二元结构地层中的承压水) 与江河水之间的水力联系十分密切, 互为阶段性的补排关系。堤防工程所处的江河岸既是堤内地下水的排泄边界, 又是江河水位较高时补给堤内地下水的补给边界。这种边界条件一旦改变, 实际上就是地质环境的改变, 这是我们应该认真思考的。

3 堤防工程的特点

(1) 线路长, 分布范围广。尚有若干堤防工程正在规划和建设之中, 主要分布在河的干、支流上。

(2) 堤防工程的主体主要是线性水工建筑物, 其它附属建筑物则另当别论。

(3) 堤防工程的主体——大堤, 多为阶段性 (或临时性) 挡水建筑物, 建筑物高度在数米至十余米之间, 并不象大坝一样是长年挡水的数十米至数百米高的集中式枢纽建筑物。

(4) 堤防工程的主要附属建筑物之一是支流 (沟) 与主流汇合口附近的挡水闸, 这种闸往往具有双向挡水的性质, 这与大坝的受力条件是有区别的。

(5) 堤防工程有严格的等级标准, 对于特别重要的一级堤防, 在勘测设计施工运行的全过程中, 均采取十分谨慎的运作策略。

4 堤防工程带来的环境地质问题

堤防工程的三大主要工程地质问题:堤基土层在渗流作用下的渗透破坏、堤基为软土层存在稳定问题、岸坡受水流冲刷侧蚀产生崩塌破坏影响大堤安全。针对此三大工程地质问题需要采取相应的工程处理措施。如果工程处理措施不当或对地质环境的分析不够, 就可能带来新的环境地质问题。

4.1 堤基垂直防渗阻断地下水的正常排泄引起的环境地质问题

堤基表层为砂性土, 或砂性土埋藏较浅, 或表层粘性土较薄的二元结构地层, 在外江水位高于堤内侧地面高程时均将不同程度地存在堤基渗漏问题 (实际上, 只要外江水位高于堤内地下水位时, 渗漏就已经发生了) 。堤基渗漏并不可怕, 对堤基稳定影响最大的是渗透破坏。当渗透水流坡降大于堤基土体的临界水力坡降时, 渗透破坏就会发生。工程上对于渗透破坏一般采用铺盖 (增加上伏粘性土层的厚度, 也有延长渗径的意思) 、堤内侧设排水减压井、浅基截渗墙和垂直防渗帷幕。前三种方法是堤基防渗的传统工程处理措施, 较为适用, 多年来的实践证明效果也是较好的。

4.2 堤基垂直防渗阻断江河水正常补给地下水引起的环境地质问题

垂直防渗除了截断地下水排泄通道带来一系列环境地质问题之外, 由于江河湖岸又是附近区域地下水的补给边界, 没有了大范围的地表水的补给, 同样会打破地质环境的平衡, 仍然会引起新的另一类的环境地质问题。归结起来主要有:

(1) 地下水主要靠江河水集中补给的一些地区, 当地工农业用水除了靠提或引取江河水之外, 另一主要来源是开采地下水。由于截断了河水向地下水的补给通道, 地下水失去了江河这一直接补给源, 形成只采不补的恶性环境, 必然导致地下水位的下降, 影响地下水的正常开采与利用。城市区的地下水位下降后, 有可能引起建筑物基础应力条件的改变, 出现建筑物失稳, 地面裂缝和局部塌陷的情况。城区地下水与江河水失去互相补排关系之后, 地下水不能与外系统构成循环, 必然导致水质恶化, 新的环境水文地质问题由此而生。

(2) 截断了河水对地下水的补给通道后, 致使正常来水量情况下河水位偏高。因为河道没有了正常向外“渗漏”的条件, 实际上是抛弃了江河两岸天然状态下巨大的地下调节和分蓄洪水库, 江河水位当然要升高了。由于在相同来水量条件下河水位的升高, 迫使我们不得不加高堤防, 而实际上防洪标准又没有提高。可以说这是一种典型的人为的自作自受, 人类自身的作茧自缚, 自然生态环境的恶性循环。

堤基汛期渗透破坏与垂直防渗后引起的环境地质问题, 本身就是一对矛盾。解决这样的矛盾, 处理好这样的问题, 需要各专业间的互相配合, 认真论证, 找出比较符合客观实际的解决方案, 争取做到防止渗透破坏取得较好的效果, 又不至于引起严重的环境地质问题。

4.3 开采筑堤建材引起的环境地质问题

堤防工程大多是采用当地材料筑堤, 其取土原则是:就近开采, 尽量不占用或少占用耕地, 在堤基安全保护区范围之外取土。但是在实施过程中情况并非如此。一种情况是承包单位并未在勘测设计单位推荐的料场取料, 另一种情况是汛期抢险时只能就近取土以解急用, 这就可能因主动或被动地开采筑堤料引起一些环境地质问题。

(1) 取土点在堤基附近, 不在堤基安全保护区以外。由于取土, 人为地破坏了天然的防渗铺盖, 缩短了渗径, 改变了可以安全抵御洪水的天然水文地质环境, 增加了堤防出险的可能性。

(2) 取土点虽然在堤基安全保护区以外, 但由于堤防附近并没有料场, 不得不将农田作为料场, 开采时未留下保护层, 其结果是虽然保住了堤防, 但也会造成大片农田被破坏, 而且不易复耕, 可能产生土地砂化, 使本来就有限的土地人为地减少。

(3) 筑堤所需的砂砾石, 基本上是从河漫滩中开采的, 如果不按设计要求进行开采, 可能形成河道起伏不平, 糙率增大, 影响河水流态, 从而改变河势, 造成河道变迁, 引起新的问题。

以上情况均为开采天然建材时, 没有环境保护意识而造成的, 虽然人们已经注意到此类问题, 但由于各地情况不同, 这种现象在一段时间内还会长期存在, 应该继续予以关注。

5 关于避免堤防工程引起环境地质问题的原则

为了保护堤防, 也为了使自然环境不被人为的破坏, 在加固或新建堤防时, 首先要有环境意识, 这是方案拟定和正确决策的基础。各类堤防工程方案在实施过程中, 应注意几个原则:

(1) 对需加固的堤防应尽量利用天然铺盖或加长加厚铺盖, 堤后设置减压井和排水沟等措施来处理渗透破坏问题;对于险工险段或砂性土堤基段, 可根据实际地质条件适当考虑垂直防渗措施, 但决不可以在大范围内对全堤线进行大规模垂直防渗, 即使局部堤段采取了垂直防渗, 也应认真研究由此而引起的环境地质问题, 提出解决方案。

(2) 对于堤防附近无料可取而必需占用耕地的, 应在取土时对取土深度科学地确定, 留有一定厚度的可植层以备复耕。

(3) 河道内取料应尽量在主河槽内, 且开挖深度高差不宜过大, 在河道弯曲和狭窄段不宜开采。

水利工程地质环境 篇11

关键词：煤炭；地质；环境；生态保护

煤炭开采目前已经成为对于环境破坏最为严重的一种矿产资源开采活动，在此过程当中会对于整个勘查区域的水文、生态乃至于地应力系统都会产生较大的影响。青海作为我国西部地区的重要省份，随着国家西部打开发战略的开展，青海地区的煤炭资源也开始快速的发展，由于青海地区本身地质环境相对较差、身体生态环境比较脆弱而且环境地质问题也更加的多发，对于整个地区的环境改善造成了较大的影响。总的说来，这些问题主要包括三个方面：第一，环境的污染，主要包括：土壤、水体以及大气污染；第二，生态退化，主要包括植被以及土壤的破坏以及压占，整个地下水环境遭到破坏，地表以及地下的水量快速减少，地上的人文景观以及地形地貌都遭到了较大程度的破坏；第三，地质灾害频发，例如泥石流，地面塌陷，地面沉降等问题越来越多。

煤炭的勘探以及开采的而过程当中所产生地质问题，总体上成因较为复杂，牵扯到众多的学科，问题形成的原因也相对比较的复杂，而且进行处置的困难也相对较大，需要多学科进行综合的预测和评估。

1.在煤炭地质勘查阶段进行环境地质工作开展的基本意义

地质勘查本身是整个采矿工作的一个重要的组成部分，其可以为整个煤矿更好的进行可持续发展提供服务。目前，我们已经将环境地质的研究纳入到了整个煤矿开采的相应工作当中。目前我国已经将环境评价那位一向根本的法律制度。如果我们将环评的基本要求与地质研究工作进行衔接，其不仅能够为环评提供相应的技术资料，而且对于未来矿区的总体发展以及远景规划的满足等都具有十分重要的意义，从而最终达到防治环境污染以及加强生态保护的目的。

2.煤炭地质勘查阶段对于环境地质工作的基本要求

2.1积极的做好污染问题的评价与调查

2.1.1大气污染。首先对于勘查区之内的范围进行监测以及调查，主要调查的内容主要包括：大气污染所在的位置、污染的类型、污染物的主要成分、污染物的排放量以及污染物排放的浓度。另外对于煤共生的温室气体以及CH4等的排放要给予高度的关注。对于大气污染对于人类身体健康的危害以及该地区未来的环境状况进行预期，从而针对性的提出相关的建议。

2.1.2水环境的污染。主要对于矿区的水文地质单元进行详细的调查，主要的调查包括地下水以及地表水环境的调查。调查清楚各类污染源的状况，例如：废水排放的基本位置，废水排放量和排放的方式，并且对于废水当中的有害物质的成分等状况进行调查和研究。通过对于水环境对于煤矿的生态环境造成的影响进行分析，从而对于煤矿建设过程当中因为煤矿矿井的地面水的水质变化、流量以及水位，并且对于地下水的补、迳、排等基本的状况进行评价。

2.2按防灾健在的基本要求来做好环境地质灾害的评价与调查

2.2.1区域稳定性以及原生地表物理地质现象

区域稳定性方面主要是研究该区域内的历史地震的资料进行收集，对于该区域地震发生的原因进行研究和分析。从而对于地震对于矿区整体稳定性的影响佳宁研究。主要的勘查过程包括：分析泥石流、身体滑坡等勘探区周围发生的相关地理现象为主，通过对其畸形系统性的评价。最终提出具体的防治措施。

2.2.2因矿井排水疏肝导致的环境地质问题

因为矿井的排水疏干导致的地理环境问题主要包括：浅覆盖层岩溶地面的塌陷甚至有可能会导致地震的产生、地下水数量急剧减少甚至枯竭。在相关调查的基础之上进行地下水水位的东财检测、以及水疏干的塌陷检测，在此基础之上进行相关的研究和探讨；对于地下水位的下降与排水量之间的关系进行研究和探讨，对于地下水位的未来下降趋势进行研究和探讨。并且根据疏干塌陷的发育状况以及演变规律来预测疏干塌陷的未来发展趋势，最终提出进行塌陷发育控制以及地下水资源枯竭等相关问题的参考建议。

2.2.3因采掘导致的环境地质问题

由于采掘的原因所产生的环境地质问题主要包括：踩空塌陷、地面变形以及后生地表的物质现现象（泥石流、山体滑波、山体崩塌以及岩溶充填泥沙质溃塌）等。这些问题可能会导致地面建筑物甚至是整个地形的破坏，从而对于整个煤矿的建设以及生产产生较大的不利影响。

勘查阶段收集煤层厚度、产状、顶底板岩性特征等资料。调查生产矿井开采深度、规模、方法，顶板管理方法，地面塌陷范围、深度，塌陷引起的各种变形形态，是否形成陷落盆地，塌陷区与采空区的相互位置。调查塌陷对煤矿建设、生产造成的不良影响。掌握生产矿井采空区的范围、深度，地面塌陷的范围、深度，塌陷区与采空区的相互位置，提出防治地面变形和防止建筑物变形的意见。

2. 3按矿区生态修复要求作好景观系统建造工作

勘查阶段综合考虑，把煤矿区作为涉及社会、经济、人文要素一个整体，统筹规划，投入必要的勘查工程量，用好各类勘探技术方法和手段，做好景观生态系统的建造工作，充分体现资源观、生态观、工程观的有机统一，实现生态矿业。

3展望

傳统的煤炭地质勘查成果是为建井提供地质报告的。但在市场经济条件下，具有探矿权的地质勘查单位要适应煤矿从粗放型开采向精细型开采的转变，树立终生服务煤矿的理念，关注源头摇篮生态、开发过程一直到闭矿环境恢复的全过程。

参考文献

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[4]徐水师，王冬中国煤炭资源综合勘查技术新体系构架[J]中国煤炭地质，2009（6）：1-5

水利工程地质环境 篇12

拟建公路为运煤专用线路, 为减少大型运载车辆对城市环境的影响, 拟沿城市边山地带新建运煤专用公路, 线路总长43km。而边山地带往往是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高易发区, 加上该线路邻经城市边山煤矿采空区, 沿线地形地质条件复杂, 对公路工程沿线进行周详的地质环境调查, 查明地质灾害类型及其特征, 评价地质灾害的危险性, 为建设单位防治地质灾害提供一定依据, 为尽可能减少因不合理的工程活动引发的地质灾害给人民生命财产造成的损失起到一定的预防作用。

1 工程概况

拟建线路位于太原市西部, 沿边山总体呈近南北走向, 线路里程K0+000-K43+076, 全长43.076km, 拟建工程按二级公路标准设计, 设计行车时速为60m/h, 路基宽12m, 全线共设置长380m的隧道1座, 总长3945m的大桥11座, 总长378m的中桥5座, 总长29m的小桥2座, 涵洞共计45道;分离式立交7处, 天桥14处, 通道20处。

2 地质环境特征

2.1 拟建线路评估范围的划分

线路沿程地形地貌复杂, 岩土体工程地质性质较差;破坏地质环境的人类工程活动强烈, 拟建公路属“重要建设项目”, 沿线边山地带崩塌、滑坡、泥石流等灾害点多, 影响范围不仅限于线路两侧, 工程建设还有削坡、架桥等复杂工程有可能对周边也产生影响, 原则上线路工程评估范围以线路中线向两侧外扩1000m为限, 评估面积约86km2。

2.2 地质环境特征

根据地形地貌特征, 将线路评估范围划分为低山丘陵区、冲洪积倾斜平原区、冲积平原区 (见图1) , 其中低山丘陵区长占线路总长的50.2%, 冲洪积倾斜平原区占线路总长的20.9%, 冲积平原区占线路总长的28.9%, 线路K0+000-K9+800与K37+000-K43+076段评估区呈现平原区的气候特征, K9+800-K37+000段评估区呈现山区的气候特征。评估区内地表水系属黄河流域汾河水系, 主要河流有汾河、虎峪沟、玉门沟、九院沙沟、冶峪沟、风峪沟等, 除汾河长年有水外, 其它河沟均属季节性河流。

评估范围位于太原断陷和西山向斜次级构造单元内。区域地层走向以NE向为主;断裂构造以走向NE、NNE向平行排列的高角度断裂为主, 次为NW向断裂带;褶皱构造不甚发育, 以走向NE和近SE向舒缓褶皱为主。评估区内地层由老到新依次有下古生界奥陶系, 上古生界石炭系、二叠系及新生界新近系、第四系。

评估范围内大面积为黄土 (Q3) 覆盖, 汾河、虎峪河等河沟中, 为全新统 (Q4) 冲积、冲洪积碎石、砂卵石、亚粘土。评估区线路西侧长约16km地段出露有软硬相间的灰岩、页岩或砂岩、泥岩。总体上岩层产状较为平缓, 岩体结构为软硬相间, 软质岩体抗风化能力差, 易软化、泥化, 被水侵蚀掏空, 降低抗滑力, 从而使上覆岩体产生滑动或使上部硬质岩石形成临空面, 形成危岩体或石质崩塌。

3 地质灾害危险性评价

3.1 泥石流灾害

拟建线路紧邻边山布设, 沿途跨越多条沟谷, 较大的沟谷有风峪沟、冶峪沟、九院河沟、虎峪沟、玉门沟等。据调查, 1996年8月4日, 由强降雨诱发, 九院沟、虎峪沟、玉门沟及风峪沟发生特大泥石流地质灾害, 曾造成西山部分矿井坑道进水, 设备被淹, 并有人员伤亡。据有关部门初步统计, 当次泥石流灾害造成直接经济损失累计达8.16亿元。

泥石流发生有两个必备条件, 一个是降雨量, 一个是物源。据《泥石流灾害防治工程勘查规范》DZ/T0220-2006表G.1, 5条沟谷的泥石流易发程度均为中度易发。对照《规范》附录B中的表B.1, 评估区具备爆发泥石流的降水量条件, 强度较大的降雨主要集中在6~9月份, 雨量大, 来势猛, 持续时间较长, 为泥石流形成提供了动力条件。

水的作用一方面是浸润饱和山坡松散物质, 使其向下滑动的摩擦阻力减小, 另一方面水流对松散物质的侧蚀掏挖作用产生滑坡、崩塌等, 增加了泥石流形成的物质来源。而随着煤矿的不断开采, 采煤引发的沟谷边坡土体松动, 产生了崩塌、滑坡, 也增加了泥石流物源, 在河道处进行的城市建筑对河道产生堵塞, 所有这些因素都导致泥石流发生的可能性加大。

建设工程在沟谷处往往是以桥梁形式跨越, 均位于可能发生泥石流的沟谷堆积区或接近于堆积区 (图2) , 每座桥梁的造价均大于500万元。泥石流可能冲毁位于沟谷中的桥墩, 使桥梁发生破坏, 对建设工程产生危害, 其危险性大。

3.2 崩塌、滑坡地质灾害

(1) 崩塌

经调查, 评估区现状发现有5处典型崩塌, 其特征见表1。与线路距离较近, 可能对线路产生影响的是B5崩塌。该崩塌属人工切坡, 因坡度过陡, 临空面大引发崩塌。目前坡体较为稳定。

工程建设中有多处挖方, 其中可能产生崩塌、滑坡的典型高挖方路段有6处, 见表2。在线路K26+000-K36+800段沿线路西侧低山丘陵区断续有高低不同的边坡挖方工程, 而线路东侧断续分布有不高于10m的填方边坡。

在线路K22+158-K22+538处拟建长380m的隧道一条, 隧道高5m, 宽12.5m, 为拱式单道隧道。隧道最大埋深43.4m。

(2) 滑坡

经调查, 评估区现状发现有8处典型滑坡, 其特征见表3。可能威胁到线路的滑坡为H6和H8滑坡。H6位于拟建线路黄坡大桥的北端, 为土质滑坡, 现状条件下危害性小, 当修建桥梁时, 对坡体开挖可能导致滑坡复活 (图3) , 从而可能威胁到施工人员及设备或直接威胁桥体工程。

上述已有边坡崩塌、滑坡或开挖、填方边坡, 组成岩性上部为第四系上更新统亚砂土, 下部为中更新统粘土、亚粘土和基岩。在降水、重力、振动等因素影响下, 在施工过程中或工程建成后, 边坡部位上部松散地层极易沿层面发生崩塌、滑坡。可能对现场施工人员构成威胁, 或在公路建成后可能阻断交通, 并威胁过往车辆。预测建设工程在上述路段地质灾害危害性中等, 危险性中等。

3.3 地裂缝、地面塌陷地质灾害

线路K14+800-K16+300、K19+900-K20+400及K20+400-K21+500处穿越煤矿2、3号煤层采空区。据调查访问, 已出现的地裂缝、地面塌陷距拟建公路最近约50m, T1采空塌陷区位于K15+400左200m处, 采深约230~260m, 塌陷区面积约4000m2;T2采空塌陷区位于K15+800左500m处, 采深约320~350m, 塌陷区面积约5600m2;L1裂缝位于T2塌陷内, 线路K15+800左500m处, 裂缝走向135°, 长约150m, 宽约1m。开采时间为1994~2005年和2006~2008年, 目前采空区、地裂缝、地面塌陷还处于不稳定状态, 对拟建公路构成潜在隐患。公路建成后, 在运煤车辆动载荷作用下, 采空区有可能发生残余变形, 危害公路的正常运营。线路下伏煤层如若继续开采, 地表变形量、变形影响范围会更大, 预测线路在K14+800-K16+300处及K19+900-K21+500遭受采煤引发的地裂缝、地面塌陷地质灾害危害性大, 可能产生的经济损失大于500万元。地质灾害危险性大。

3.4 综合评价

根据国土资源部国土资发[2004]69号文附件1中表8-1, 将线路评估范围划分为地质灾害危险性大、中、小三个区。

地质灾害危险性大区 (A) 为线路K4+000—K7+000与K10+100—K26+000段, 分为2个亚区, 占线路总长的43.9%, 地质灾害类型为崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷等, 其中挖方引发的边坡崩塌滑坡危险性中等, 地裂缝地面塌陷危险性大, 泥石流危险性大;

地质灾害危险性中等区 (B) 为线路K26+000—K36+800段, 占线路总长的25.1%, 主要地质灾害类型为挖方引发的崩塌、滑坡, 地质灾害危险性中等;

地质灾害危险性小区 (C) 为线路K0+000—K4+000、K7+000—K10+100及K36+800—K43+076段, 分为3个亚区, 占线路总长的31%。

依据《技术要求》8.3.3将公路工程评估区地质灾害危险性大区的路段划分为基本适宜区, 危险性中等区的路段划分为基本适宜区, 危险性小区为适宜区。

4 防治措施

地质灾害危险性评价一般是在工程详细勘察之前做的工作, 对所调查到的地质灾害点往往处于宏观定性评价, 所提防治措施是警示性的, 评估成果不能完全满足灾害治理工程的需要, 需进一步开展地质灾害勘察、治理设计等相关工作才能获得较准确的各灾害体的物理力学参数, 为治理工程提供可靠依据。

对于该所遭受或引发的地质灾害的主要防治措施是:

对拟建线路下伏煤层采空引起的地裂缝、地面塌陷地质灾害应分别对待, 对采空区进行详细勘查并按相关规范进行治理, 对压煤区留设保护煤柱。

对沿线路边山工程切坡引发的崩塌、滑坡地质灾害, 按相关规范 (GB50330-2002) , 切坡时留安全坡角, 高陡斜坡应分台阶开挖, 修护坡、排水沟等。

对线路沿线泥石流沟谷可能发生泥石流灾害, 主要是按相关规范 (JTJ024-85) 设计、施工桥梁, 修固定排水沟渠, 在沟谷汛期应加强监测, 排查隐患, 疏通沟谷堵塞物。

5 结语

(1) 、该运煤专线公路工程, 所处地质环境条件复杂, 桥梁、隧道、涵洞等工程量繁多, 沿线已有地质灾害和可能引发的地质灾害类型, 有泥石流、崩塌滑坡、地裂缝、地面塌陷等。有工程建设高挖方典型路段6处, 总长2780m;沿低山丘陵区线路还断续有15m以下挖填方路段, 总长10.8km, 建议应对沿线地质灾害隐患点建立长期的监测体系, 以便发现险情及时处理。地质灾害工程的设计、施工、验收应当与主体工程的设计、施工、验收同时进行。

(2) 、在工程建设的设计、施工中应加强地质环境的保护, 尽量减轻人类工程活动对地质环境的不利影响, 尽可能避免诱发或加剧地质灾害的发生。对沿线工程建设可能产生的堆渣, 要按照相关规范、标准 (GB18599-2001) 对固体废物采取有效措施收集、堆放、贮存、处置, 以免造成次生危害。

由上可见, 在工程建设前进行地质灾害危险性评价是必要的, 对工程建设过程中及工程运营后都提供了一定的警示作用, 为保护国家、人民生命财产安全, 防灾、减灾起到了预防作用。

参考文献

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