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1.1科技创新落后技术是一项研究的先决保障,总结前人的教训,积累大量的研究经验,不断的尝试,不停歇的科技研发是必要的长期目标,只有这样才能更加完善地解决日益紧张的全球生态问题,合理地运用好水工环研究来保护好我们赖以生存的环境。但是,由于我国的历史发展所限,国家整体科技实力相对落后,科技创新意识对比西方各国稍显不足。这是一个长期的奋战阶段,我们需要从国民整体来改革,倡导人民的科技创新热情。水工环需要运用到先进的科学技术才可以具体且准确地解决所面临的各种生态与地质问题,这便需要各项新型的科学技术作为硬性的条件支撑。充分发挥计算机网络的优势,重点培养国家科学院和先进科研团队,集中国家的整体力量,切实把人数优势发挥到最大,为新时代的水工环事业的发展建立坚实的后备基础。
1.2相关人才缺乏我国人口基数十分巨大,但是整体受教育的程度相对较低,具有水工环地质研究的专业人士更是凤毛麟角,以至于水工环在中国的研究发展一直受到各种各样问题的阻碍,尽管政府为水工环研究工作投入了大量的经济保障与人员配置,但取得的成效还是比较微弱。不过相信随着中国的逐渐富强,曾经那些大量流失的人才也会慢慢回到祖国的怀抱,也会有更多高技术含量的专业人才迅速崛起。要提高人们对水工环研究工作的认可度与支持力度,广泛的吸收社会的意见建议,增强人们的环境意识,在思想与行动中形成一致,实现人与环境的共同发展,可持续发展。
2工程地质勘察理论分析
工程地质是服务于工程建设的一门实践性学科,通过准确精细的地质勘探来分析地质环境与工程建筑的相互作用,进行项目的规划与建设。运用3S技术来预测可能存在的地质灾害与地质环境变化,这项技术在国内虽然才处于起步阶段,但是它在作用于区域地质环境分析时效果十分的显著。而计算机技术也会有很大的应用,高精度的工程地质分析系统等会用到电脑模拟成像、图形分析处理等的新型网络技术。工程地质研究与现阶段火热的建筑业、交通运输业等也会有很重要的关联性,分析土层结构与稳定性可以很好地规划交通隧道路线,了解地质土壤可以更加快速有效地促进人们生产种植的发展,模拟地质的变化更是可以决定是否为一些工程的最佳选址,为工程的后续建设打好条件基础。通过工程地质勘探研究及其有关专业分析更加能够提前做好一些地质灾难的预防工作,可以减少未来当地的经济损失,更加有利于我们对周围的环境保护有更正确的认识。
3水工环地质未来发展趋势分析
第一,水是生命存在的必要条件之一,孕育万物,滋养大地。但是各种的水资源浪费、各种工业废水的任意排放、有害物质的随意丢弃,都会导致全球水资源的污染,所以我们得尽我们所能在经济、文化与科技进步的同时来保护水资源,使其能有一个健康的持续性发展,从而造福于我们,助益于子孙后代。而水工环更可以让我们清楚地认识到我们现在所生存的环境,了解地球能够承受我们多少的索取与改造,以便实现21世纪全人类所呼吁的可持续发展。第二,各种的工程建设,促进了城市的发展,增强了国家的经济实力与文化内涵,研究一个地区的建筑场区地下水运动的规律及其对工程建筑的影响,形成一套科学的勘察程序、方法和手段,制定出更加准确完善的方案。伴随着工程建设的高速发展,水工环自身的相关专业迅速兴起,不仅是有岩土学,还有工程动力地质学、专门的工程地质学和区域工程地质等,一些海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学也借势而火。从而可以推测到,水工环在将来会于航天事业以及海洋资源开发中起到十分巨大的作用,促进我们对海洋资源的认识,增强我们对未知宇宙的了解。第三,水工环实际就是一个时代进步的体现,它代表着我们对水环境的形成理解、分布规律的精巧运用,标志着我国工程地质学在科学研究领域的前行距离,更是象征着我国人民的文化涵养的高度,科技与人文环境的成果展示。相信随着时间发展,水工环地质研究这样的学科会成为所有工程类、地质类、环境保护类的必修科目之一。第四,计算机网络技术也许是水工环地质研究实现下一次大飞跃的基础,能够更精细、更准确地获知我们通常情况下不能得知的地底的矿质、水流系统和岩层的各种细微变化。也许只要一个运行和判断程序,就可以实现简单地得出准确的数据,做到勘探研究的简单化。
4结语
关键词:工程地质 水利水电 勘察
中图分类号:P2文献标识码: A
一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有: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。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。
一、崩塌的概念;崩塌是指陡峻斜坡的巨大岩块,在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。崩塌经常发生在山区河流、河谷的陡峻山坡上,有时也发生在高陡的边坡上。它来势迅猛,对道路交通可造成直接危害。在设计中应避免使用不合理的高陡边坡,避免大挖大切。在施工中应清除坡面危石或采取坡面加固、调整水流等措施。
二、滑坡的概念; 滑坡的概念;滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下,一定的软弱面或华东带整体下滑的现象。西南地区(云、贵、川、藏)是我国滑坡分布的主要地区,其他地区的山区、丘陵区、包括黄土高原,亦有不同类型的滑坡分布。
1滑坡的发育过程;
(1)、蠕动变形阶段;历时长,是滑坡预测和预防的重要阶段。
(2)、滑动破坏阶段;速度大、来势猛、破坏力大。
(3)、渐趋稳定阶段。
2、影响滑坡的因素
(1),边坡形态;坡高,坡角。
(2)、岩土性质;强度,含水量,完整性。
(3);构造面的产状。
(4),水;静水,动水
(5)、振动荷载;地震。
三、泥石流的概念;由暴雨或冰雪迅速融化形成的一种突然爆发性的含大量泥沙、石块的急骤水流,并且携带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象,称泥石流泥。石流是主要发生在地质不良、地形陡峻的山区或山前区,与水文气象、人类活动有关,是突然爆发性的,由泥砂石块组成的特殊洪流。泥石流的防治可考虑水土保持、跨越、排导和滞流拦截等措施。
其形成原因主要有;
(1).沟槽纵坡较大、便于积水、集物的陡坡的地形地貌。
(2).流域内有丰富的松散固体物。
(3).流域中上游有大量的降雨,急剧消融的冰雪或水库的溃决短时间内有大量的水源供给。
四、水利水电工程地质的特点
1 特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程,要与地质体(地基)打交道的行业,都有工程地质专业,因此,我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业,是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。 水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物,可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然,世界上有成千上万座水库大坝,你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道,所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事,一旦失事,损失将十分惨重。
2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。 工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。
.2 实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。
4 工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理:“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题事实上,地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状,你只能用一个区间值来表述,如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数,它只能是一个区间值或统计值,因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候,千万不要把它当成是绝对准确的,否则会误导精确评价的可信性。
五、小结
人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系,实践证明,人与大自然斗争的结果,虽然取得了一些局部性的小胜利,而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。建国以来,我国的基本建设此起彼伏,新一轮的建设正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中,地质师要起到指挥和首席演奏家的作用,甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题,然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类,是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。
参考文献;
1:韦港 《工程地质随想》 1996年4月24日
2:何培玲 张婷 《工程地质》 2007年1月
关键词:岩土工程;工程勘察;报告编写
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
第一、岩土工程勘察现场存在的问题
岩土工程勘察的对象是建筑场地的岩土体,是自然界长期形成的产物,受区域地质环境、自然条件和人类活动影响较大,其复杂性、多变性和不确定性因素较多。勘察质量的优劣对建设工程影响很大,在保证外业和实验资料准确可靠的基础上,文字报告和有关图表应按合理的程序编制。要重视现场编录、原位测试和实验资料检查校核,使之相互吻合,相互印证。地基岩土分层是一个重要环节,要根据岩土地质时代、土的成因类型、岩土性质、状态、岩石风化程度和物理力学特征合理划分。岩土的工程力学性质是根据原位测试和实验资料的数理统计值综合判定。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价建筑场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为工程设计和施工提供合理适用的建议。
第二、岩土工程分析评价方面存在的问题
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。如果岩土工程分析评价不合理,提供的地基承载力、桩基承载力参数安全系数偏大,结果是所下的结论和建议比较笼统,工程措施缺乏针对性,设计施工人员很难采用。
当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力,影响效率及质量。
地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系;地下水的补给和排泄条件,水位季节变化,含水层渗透系数,以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地,论述的内容可以简化。有的内容,如水位季节变化,并非在较短的工程勘察期间能够查明,可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。
加强踏勘与资料收集通过现场踏勘与区域地质资料的收集,可以帮助勘察人员了解场地地形地貌、地质条件,一方面可减少勘察工作的盲目性,做到有的放矢; 拟建建筑基础形式、结构形式及场地工程地质性质是做好一个勘察报告的关键所在,应当充分了解具体工程中这两个方面的情况。基础方案的选择基础方案选择应依据场地岩土工程条件、荷载大小及地区经验综合考虑,从多个可行方案中选取既经济又合理的基础方案。现大多数勘察单位图省事,既不与设计协商,也不考虑工程造价,仅提供单一的基础方案,设计人员不问原由拿起就用,可能给工程造价造成很大的影响。
场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:
场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。
(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度。
(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。
(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。
(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。
(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
由于场地和地基岩土的差异、建筑类型的不同和勘察精度的高低,不同项目的勘察报告反映的侧重点当然有所不同。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。作为地基基础设计的主要图件,其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。关于剖面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。倘若分层正确,一般来说分层线的连接就会自然平顺,而不致将产状平缓的第四系尤其是全新统的土层画成陡斜状,或出现新老层位之间的互相穿插等不合理现象。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的剖面线上要互相照应,显示其分布范围。剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用(1∶200)~(1∶500),纵比例尺采用(1∶100)~(1∶200)。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据(如标贯锤击数、分层承载力建议值)。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。常见的有表层软弱土等厚线图,软弱夹层底板等深线图,基岩顶面等深线图、强风化、中风化或微风化岩顶面等深线图,硬塑或坚硬土等深线图等。不言而喻,这些图件对于地基基础设计各有用途。有的图件还可以反映隐伏的地质条件,如中风化顶面等深线图,可以反映隐伏的断层;等深线上呈线状伸展的沟部,往往是断层通过地段。
专门性图件并非每一勘察报告都作,视勘察要求、反映重点而定。 主要附表、插表 :
(1)岩土试验成果表。 按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计值,如区间值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。
原位测试成果表。分层按孔号、试验深度编制,要列统计值,并查算分层承载力标准值。
(3)钻孔抽水试验成果表。 按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。
(4)桩基力学参数表。
如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。
努力提高报告的编写能力
3.1要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。
3.2要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。
3.3要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。
3.4要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。
3.5要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。由此可知,现场勘察和实验资料的质量好坏,对报告的编写影响极大。因此,必须认真抓好第一手资料的质量,而钻探工作又是第一手资料的重点。为此,报告的编写者,必须常到现场掌握有关的勘察情况,最好是参与现场的地质编录工作。
3.6提高综合知识技能除具备较高的专业知识外,还要提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力(特别是现场地质编录的综合判定能力)。俗话说:熟能生巧、触类旁通。只要多干多学,善于思考,并在实践中不断地总结提高,就能逐步地编写好每一份勘察报告。