关于工程地质条件的分析

(整期优先)网络出版时间:2018-09-19
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关于工程地质条件的分析

刘继德

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摘要: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。工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。本文首先分析工程地质条件概述,之后对地质的条件进行分析,并提出了几点建筑工程中应注意的工程地质问题,

关键词:工程地质;条件;分析

工程地质条件主要指建筑场地及其相邻地区、影响工程建筑结构类型、施工方法及其稳定性的各种自然条件的综合;包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象等称为工程地质条件。这些主要工程地质条件又分为场地地质和地基两个方面。在不同勘察阶段,对这两个方面的侧重应有所不同,但不能偏废,如在选址和初步勘察阶段,勘察工作侧重在场地地质,同时也对地基进行一定的研究。在详勘阶段则多侧重地基问题,但也要对场地地质作必要的调查研究工作。

工程地质条件的好坏是对建筑地区,场址选择,建筑总平面布置,以及主要建筑物地基基础工程的设计与施工都有密切关系和影响,必须在工程建筑设计前将该地区的工程地质条件预先查明。

1地质条件

工程地质条件即工程活动的地质环境,可理解为工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。一般认为它包括岩土(岩石和土)的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等。

1.1岩土的类型及其工程性质

这是最基本的工程地质因素,包括它们的成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。

1.2地质构造

地质构造是工程地质工作研究的基本对象,包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征。地质构造,特别是形成时代新、规模大的优势断裂,对地震等灾害具有控制作用,因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。

1.3水文地质条件

这是重要的工程地质因素,地下水是降低岩、土体稳定性的重要因素,又在某些情况下对建筑物的某些部位(如基础)发生侵蚀作用,影响建筑物的安全。它包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和水质等。

1.4地表地质作用

是现代地表地质作用的反映,与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关,主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等等,对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。

1.5天然建筑材料

工程中常用的天然建筑材料主要有:粘性土料、砂性土、砂卵砾石料、碎石、块石石料等,在大型土木及水利工程中,天然建筑材料的量、质及开采运输条件等,直接关系到场址选择、工程造价、工期长短等,因此,它也是工程地质条件评价的重要内容,有时甚至可以成为选择工程建筑物类型的决定性因素。

2工程中注意的地质问题

工程地质条件对于建筑工程的影响是多方面的。在工程建筑中的工程地质所涉及的方面多、内容复杂,是一项具有高技术难度的工作。稍有疏忽会出现严重的后果。然而建筑工程的质量至关重要,不仅涉及建筑业的发展,同时也涉及到人们的生命安全和财产安全。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以下四类:

2.1地基稳定性问题

这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。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。

2.2洞室围岩稳定性问题

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。

2.3区域稳定性问题

在特定的地质条件中产生的、并影响到广大区域的工程地质问题,包括活断层、地震、水库诱发地震、地震砂土液化和地面沉降等。掌握这些问题的规律性,对规划选场,或者说对地质环境的合理开发与妥善保护,具有重要意义。

2.4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,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工程地质条件的分析和评价

3.1在工程建设中,首先需要进行工程场地的地质勘查,为了根据所处地区的地层岩性、地质构造、地形地貌和不良的地质现象开展地质勘探,并做好工程地质的测绘工作。一般常用的测绘方法是在地形图上分布相应的观测点和观测线,观测点和线应该严格按照要求合理地布置在不同的地貌单元和地层,便于工作人员根据观测点和观测线来观测场地的地质情况。对工程地质条件的勘查和测绘是工程建设场地稳定性的重要保障。

2.2在场地的调查和测绘工作完成后,地质工作人员开始对场地地层进行钻探工作,通过利用钻机向场地地层中钻孔,根据钻探鉴别地层的地质构造和岩层划分,还要进行取样分析,通过地质实验测验工程场地岩石和土层的物理力学的基本性质。在地层钻探中依据不同的土层情况和深度一般选用不同的钻探方式和原状土样的方式。在工程地质勘探过程中,还应不扰动或尽量不扰动地层的原则下,对工程场地层进行测试,来获得地层岩石和土层的物理力学性质和划分情况。目前在工程地质勘查中一般采用土的原位测试技术,与传统的测试方法相比,土的原位测试具有对地质条件的适应能力更强,测试精度和速度更高更快等诸多优点。

2.3在工程施工建设中,地质人员还需要对地层土体的渗透性进行测试,并分析影响土体渗透性的各种不良因素,为建筑基坑的开挖和支护提供重要的依据。对于建筑物需要进行基坑开挖施工,将基坑土体挖去后,容易造成建筑地基的应力场发生变化,导致建筑物地基出现变形,影响建筑物地基的稳定性。同时地基的应力场发生变化容易引起地下孔隙水的压力出现变化,地基土体中变化的孔隙水压力可能导致地基的抗剪切的能力下降,因此工作人员要严格按照设计要求进行基坑开挖,并在建筑基坑施工中应该对基坑地层的土地进行相应的保护,尽量减少对土体的扰动,同时最大限度提高对基坑铺设垫层和浇注底板的施工速度。通过分析评价建筑基坑支护结构的整体稳定性、坑底土体的稳定性和基坑抗渗流系数,来为基坑的支护结构形式设计和稳定性奠定坚实的基础。

2.4在工程建设中,不同的地质构造情况对工程建筑的稳定性有不同的影响,地质工作人员必须研究掌握各种复杂的地质构造原理,准确的选取工程施工位置,尽量避免不良的地质构造而导致场区建筑物出现失稳破坏,造成工程事故地发生。

3总结

工程地质条件对工程建筑的影响十分重大,为建筑工程的科学性和合理性提供了可靠的保证。而影响工程地质条件的因素构造运动对于工程地质条件的影响是多方面的,并且影响意义是深远的。因此,要想研究工程地质条件对于建筑工程的影响就必须先对构造运动有所研究,并且将此研究运用到解决建筑工程中地质条件相关方面的问题。所以,我国建筑领域和地质领域的相关人士要加强工程地质条件对于建筑工程的影响,同时对其不的进行研究,从而为建筑工程的安全性和稳定性提供更坚实有力的保证。

参考文献

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