工程地質學論文范文

時間:2023-03-15 00:03:59

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工程地質學論文

篇1

通過互聯網以及信函咨詢的方式,對國內同濟大學、清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、中南大學和湖南大學6所高校的土木工程地質教學課程內容設置進行了調查,通過調查發現,以上學校主要存在以下幾個共同點:

1、強調對工程地質基本概念的學習。在課堂學習過程中,主要課時都集中于學習在工程實踐中經常用到的專業術語,強調概念的厘清。課堂學習的主要內容主要包括以下幾個方面:(a)地質作用與地質構造的基本知識,包括地質年代的識別、地質圖的識圖、常見地質結構的概念(褶皺、節理、斷層等);(b)三大巖石(巖漿巖、沉積巖、變質巖)的成因、歸類和鑒別;(c)第四紀地質的基本知識,包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響;(d)地下水的基本知識,包括地下水的分類、運動基本規律、補給與排泄方式、對工程的影響等;(e)工程地質勘察與分析在具體工程的應用,包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應用。

2、強調室內實驗是課堂書本學習的延伸。室內實驗主要目的是為野外地質實習做準備,學習地質羅盤等地質考察工具的使用,同時亦學習通過巖石標本來鑒別各類巖石,還要學習地質圖的填圖和閱讀等。

3、強調課堂學習與室外地質調查相結合的學習方式。從書本上學習到的知識僅僅停留在理論階段,書本上對地質相關概念的描述仍比較抽象,因此,各所高校皆強調野外地質實習對學習該門課程的重要性,把課堂上學習到的基本概念與現實工程中的真實地質條件一一對應起來,加深對基本知識的理解和掌握。一般而言,野外地質實習內容常包括野外巖石的識別、地質構造和地質年代的識別、巖層、節理等產狀的測定和描述等。各所大學對以上工程地質基本知識的學同小異,其目的是對工程地質這門課程有一個基礎的認識和感知,但是,同時,各所高校之間在這門課程內容設置方面有各有所側重。清華大學、同濟大學增加了現代先進的地質勘查技術的學習內容,介紹了地質超前預報的相關方法、原理及應用,比如介紹了地質雷達、紅外線探水、TSP等先進手段在隧道工程建設的應用。中南大學、湖南大學對野外地質實習極為注重,實習內容包括地質認識實習和工程實踐實習兩個階段,實習實踐時間長達20~30天,考察湖南西部地區在建或已建項目所處較為復雜的地質條件,以一個工程建設者的角度參與到實際項目的建設中去認識地質現象。石家莊鐵道大學地質教研室現有8名教師,教授2名,副教授3名,講師3名,其中具有博士學位的4人,碩士學位的4名。獲得的獎項包括校級講課比賽特等獎1名,二等獎1名,校級優秀教師1人,今年主持或參研的省部級及以上科研項目10余項,并承擔省級精品課程1項。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯的教學和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地質教研相比,我們仍然存在諸多不足之處。首先就是教師隊伍建設的不足,工程地質是一門經驗型極強的專業,需要足夠豐富的現場工程經驗,因此需要老中青傳幫帶,讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質教學的技巧和方法。其次,對工程地質教學的重視程度不夠,課時設置偏少。最后,教學內容更新不夠及時,工程地質中先進的技術方法在教學中介紹的內容不夠多。因此,為了跟上國內兄弟院校土木工程地質教學的步伐,教學改革刻不容緩。

二、當前土木工程地質教學存在的問題

通過以上詳細的調查和對比分析,目前土木工程地質教學仍存在以下問題:

1、土木工程地質教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據自己的講義編排而成,缺乏一個統一的標準,因而導致經典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統一性和協調性。例如中南大學所用的教材為《土木工程地質概論》,浙江大學的教材題名為《土力學與工程地質》,石家莊鐵道大學所用教材題名為《工程地質學基礎》等。

2、在教學內容上與其它課程交叉重復,無法突出本門課程的特色。工程地質是一門基礎課程,是巖土工程、隧道工程等課程學習的基礎,因此,由于與其它學科老師交流不夠充分,往往存在重復講授的情況。比如,以有效應力這個概念為例,在工程地質、土力學、基礎工程等課程都涉及到,由于這個概念的重要性,各科老師為了追求各門學科的系統性和完整性,都會著重講解這個概念,雖然在一定程度可以加深學生對這個知識點的理解,但是從側面也可說明知識的重復交叉導致學業內容的累贅。

3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質這門課的重視程度,課堂課設課時大多是32~48個學時,因此,老師在安排教學進度時顯得極為緊張而緊湊。從實際教學安排來看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質構造基本概念后,沒有足夠的時間深入來探討地質條件對工程的影響,往往后面工程應用的章節皆為學生自學。

4、知識學習與工程案例結合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項目不多,同時又由于課時的不夠,這兩部分原因導致學習的主要內容集中在枯燥的理論知識部分,學生容易產生枯燥情緒。

三、土木工程地質教學改革措施

為了很好地解決當前土木工程地質教學中存在的問題,讓學生從這門課程中更多地學習到有助于工程實踐的知識,必須有針對性對當前教學實踐中存在的問題進行改革,具體改革措施如下所述:

1、建立和完善土木工地質程精品課程精品課程建設既是壓力,又是動力。通過精品課程建設,可以找出當前教學中存在的薄弱環節,精簡重復的教學內容,突出本門課程的特色,使土木工程地質這門課的教學目標和任務更加明確。精品課程建設首先就是教材建設,因此,有必要根據新時期土木工程培養目標,并結合當前土木工程建設中出現的新問題、新方法、新技術,編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統的知識要點和概念,還應包含當前新的地質知識觀點、新的地質勘查手段等,同時還應包含工程實例,讓學生盡可能地更深入地建立起工程地質與工程項目的聯系。精品課程建設中重要的一條就是教師隊伍的建設,因此,有必要加大對教師隊伍的培養力度,引進和培養一批有新視野、新知識的老師,以此給課堂注入新的氣象。

2、注重教學手段和教學方法的革新注意授課的科學性與藝術性,在教學過程中,善于發揮學生的主導地位,采用“討論試”、“啟發式”教學模式。同時,要注重課前的準備,精心備好每一節課,善于總結歸納每節課的重點,以“主線法”講授課程知識。

3、增強對工程地質教學的重視對工程地質教學的重視首先就體現在教學和學習的時間上。盡量安排更多的課時,讓老師有足夠充分的時間去講解基礎概念和工程實例。同時,老師也可以通過其它方式來增加學生們的學習時間,比如規定某個主題,要求學生自主獨立進行文獻調研,完成該主題相關文獻的歸納總結,并加大平時學習報告在總成績中的比例。另外,強化考試試題庫建設,完善考試規范和制度,強化對學生進行專業知識訓練。最后,要重視工程地質實習在教學中的作用,因為該門課程的實踐性很強,需要從大自然中去認識和掌握工程地質現象,使學生鞏固在書本上學到的知識,有感性認識上升到理性認識,同時在野外地質實習過程中,亦可鍛煉學生們的體魄和吃苦耐勞的能力。

4、緊密聯系工程實踐學習的目的最終是為解決實際工程的問題,在教學的過程中融入工程實例有助于學生在正式進入工作崗位之前對其有初步的認識和了解,因此,工程實例教學是一個非常重要的手段。比如,老師可以把自身主持或參與的工程項目作為案例,結合書本知識講解如何解決工程問題,分享在解決工程問題過程中的心得體會,這樣寓教于樂的方式既能激發學生的學習興趣,又能讓他們積累相應的工程經驗知識。

篇2

英文名稱:Geological Review

主管單位:中國科學技術協會

主辦單位:中國地質學會

出版周期:雙月刊

出版地址:北京市

種:中文

本:大16開

國際刊號:0371-5736

國內刊號:11-1952/P

郵發代號:2-382

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1936

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

中科雙效期刊

聯系方式

篇3

2013年新入選 CODE 期刊名稱

T016 高校化學工程學報

B003 高校應用數學學報

R037 高壓電器

C056 高壓物理學報

E005 高原氣象

V021 給水排水

N105 工程爆破

E360 工程地質學報

S712 工程管理學報

N049 工程機械

V030 工程勘察

V033 工程抗震與加固改造

C002 工程力學

C073 工程熱物理學報

N590 工程設計學報

B031 工程數學學報

T003 工程塑料應用

N064 工具技術

K018 工礦自動化

T563 工業催化

J057 工業工程

N110 工業工程與管理

P009 工業加熱

V010 工業建筑

P005 工業爐

Z013 工業水處理

F030 工業微生物

G025 工業衛生與職業病

N037 工業儀表與自動化裝置

Z032 工業用水與廢水

G207 公共衛生與預防醫學

X579 公路

X022 公路工程

X047 公路交通技術

N039 功能材料

M502 功能材料與器件學報

D503 功能高分子學報

E601 古地理學報

E304 古脊椎動物學報

E022 古生物學報

G478 骨科

R047 固體電子學研究與進展

Y013 固體火箭技術

C103 固體力學學報

W007 管理工程學報

W018 管理科學

W008 管理科學學報

W025 管理評論

W016 管理學報

H226 灌溉排水學報

R026 光電工程

R061 光電子•激光

R082 光電子技術

C091 光譜學與光譜分析

C097 光散射學報

R031 光通信技術

N015 光學技術

N033 光學精密工程

C050 光學學報

篇4

課程教學中的創新教育是培養創新人才的主要途徑。根據土木工程專業工程地質課程特點,筆者從改革教材內容,采用啟發式教學方法,多種教學手段并舉,加強實踐環節創新思維訓練,培養科學研究方法,采用期末考試與平時成績綜合考核等來實現課程教學中的創新教育。在牢固掌握課程知識的同時,啟發學生運用已學的課程知識,多方面分析工程地質問題,培養學生善于思考、勇于創新的良好思維習慣,達到培養創新人才的教學目的。

關鍵詞:創新教育;課程教學;啟發式教育;工程地質

中圖分類號:TU42;G6420文獻標志碼:A文章編號:

10052909(2017)01014804

創新是指運用已知的各種信息和物質條件,發現或產生某種新穎、獨特的有社會價值的新事物、新思想、新方法的活動。創新是人類特有的認識能力和實踐能力體現,是人類主觀能動性的一種高級表現。

作為一名教育工作者,在教學活動過程中培養創新型人才是義不容辭的責任。筆者在多年的土木工程專業工程地質教學中,對教學過程中的創新教育進行了探討與實踐。

一、創新教育的必要性

(一)創新教育是時代的要求

創新是民族進步和發展的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。一個民族、一個國家要想走在時代前列,就不能沒有創新。創新能力決定了一個國家經濟、社會發展程度,決定了國家的未來。為把我國建設成一個現代化的國家,就需要一大批具有創新能力的人才。

教育是創新型人才培養的支柱和基礎,高等教育則是創新人才主要培養途徑。我國高等教育正在進行人才培養模式的改革,把基本技能培養、知識獲取能力培養和創新能力培養作為大學教育的主要目標,且核心是培養學生的創新能力。培養的人才正由知識型或學術型向創新型人才轉變,目的是將來更好地為國家和人民服務,同時也使學生在未來激烈的社會競爭中處于有利地位。

中南大W作為國家985高校,擔負著創建一流大學任務,對大學生培養水平有更高的質量要求,其人才培養必須注重創新精神和創新能力。

(二)創新教育是課程的要求

大學創新型人才培養途徑包括很多方面,其中課程教育是主要方式,也是培養創新人才的基礎。教師把知識傳授作為基礎,創新能力培養作為目標,貫穿于整個教學過程中。教師不僅向學生傳播學科知識,而且要向學生傳授解決問題的方法,也即“授人以漁”[1]。

課程教學過程中需要有創新性內容與方法,教學不是一種機械行為,采用“填鴨式”教學方法,學生往往帶著某種抗拒情緒,考試前突擊復習,學習目的僅僅為了獲取該門課程的學分[2]。

工程地質這門課程的特點也要求學生必須具有創新思維。工程地質課程主要內容是研究工程地質條件,而工程地質條件具有地域性、多變性和復雜性等特點[3],因此,任何一項工程的工程地質條件都有唯一性,很難照搬已有工程模式或經驗,而需要地質工程師和土木工程師創造性運用工程地質、土木工程理論方法和經驗,靈活處理具體工程的工程地質問題。

二、培養創新能力的教學方法研究

工程地質是土木工程專業一門重要的專業基礎課,通過課程學習,培養學生運用地質學理論分析并解決實際問題的能力,包括常見地質作用的觀測和描述能力、地質圖的閱讀能力、常見礦物巖石的鑒定能力、常見地質災害形成和防災減災的分析能力,并能運用巖土力學原理分析地質作用形成機制,了解工程地質勘察方法。

通過改革教學內容,采用啟發式教學方法,多種教學手段并用,加強實踐過程中創新思維能力培養,改革考核方式等措施,在學生牢固掌握課程知識的同時,啟發學生運用已學課程知識多方面分析工程地質問題,不墨守成規,培養善于思考、勇于創新的良好思維習慣,達到培養創新人才的教學目的。

(一)改革教學內容

教學內容既要符合教學大綱要求,又要符合培養創新人才的要求。我們從以下幾個方面改革教學內容。

(1)明確上課所用教材只是主要參考書。任課教師吸取國內外各種教材之精華和最新的科研成果組織講稿。教材只是學生學習的主要參考書,學好工程地質這門課,還需要參考其他書籍、相關期刊雜志和網站。只有博覽群書,有豐富的學科知識,才能創造性地提出問題,產生新思想,否則,只是空想和妄想。

(2)以地質作用為主線串聯課程主要內容,引申出與地質作用有關的礦物巖石、地質構造、地形地貌、水的作用、地質災害等,這些都是各種內外力作用結果,也是地質條件評價的內容。課程內容就是工程地質條件各個方面,也是學生在后續有關課程設計和將來從事土木工程工作中遇到的主要內容。

(3)課程內容緊扣地質與工程。講課思路:地質名詞或現象成因(地質作用機理)結果或特征(性質)地質問題工程措施。在講課時,注意培養學生的地質思維[4]。

(4)把一些學科的進展放在每一章節后面。在講完相關內容后,告訴學生有哪些沒有解決的問題,留給大家思考。讓學生對本課程國內外研究現狀有一個比較清晰的了解,開闊視野,增加求知欲,為成為創新型人才提供動力。

(5)能夠在實踐中完成的,上課時一句帶過。如羅盤使用方法,常見巖石礦物特征,這些內容在課堂上費很大的力氣,學生也不一定明白,在實驗室拿著羅盤和巖石礦物標本,稍微講一下就很容易理解和認識,同時也能很好地培養學生的動手能力。

(二)啟發式教學方法

工程地質這門課涉及地質學領域的許多學科,如礦物巖石學、構造地質及地質制圖學、地史學、地貌學和災害地質學等。這些內容對土木工程專業學生來講,都是比較陌生的內容,缺少學習上的連續,在上課時如果不注意教學方法,學生會覺得枯燥無味,沒有興趣學習。學習興趣的缺失容易使學生喪失學習的“勇氣”,更談不上創新思考能力。只有對本課程知識全面掌握,才能開拓新思路,采用新的方法,得出新的結論。

啟發式教學方法是培養學生學習興趣和創新動力的基礎。如何把工程地質知識向學生娓娓道來,使學生輕松理解并且饒有興趣地聽下去成了很多教育工作者探討和實踐的課題[5]。采用啟發式教學,對于培養學生學習興趣和創新精神有較好的效果。讓學生積極參與教學過程,培養學生提出問題、思考問題、分析和解決問題能力,引導和鼓勵學生打破既定思維方式,對某一問題從不同角度、不同側面去理解、思考和想象,提出各種可能的解決方案和新的思想。

采用授課和討論相結合的方式培養學生獨立思考、獨立探索的創新精神。在討論和提問過程中,建立師生的平等關系,學生和教師隨時可以討論甚至是爭論。在向學生提問時,同一個問題,可由不同學生回答,教師及時點評哪些正確,哪些錯誤,以及原因。教師提問時更多結合大家耳熟能詳的問題,如講到巖石時,結合建筑材料課程,提出“哪些巖石能作為水泥材料來源”的問題。在上課時,學生可隨時提出問題,鼓勵學生對已有的觀點、結論、理論提出懷疑,培養學生發現問題、分析問題的能力,摒棄將懷疑精神和求異思維等同于胡思亂想的陳舊觀念[3]。問題的提出、分析及解決過程提高了學生的學習興趣,同時也極大地激發了教師的領悟和鉆研能力,教師也可從學生身上學到一些獨特的思路或方法,真正做到教學相長。

布置一定難度的課外作業有利于提高學生分析問題、解決問題的能力。學生要完成作業在課堂之外就必需查閱大量的相關資料,需要對檢索資料進行篩選、對比分析,鉆研有關問題最終獲取有用的信息。如布置工程地質條件對長沙地鐵建設影響的作業題目,學生通過查閱資料,基本上知道了長沙地區地質情況,對巖溶、斷層破碎帶、軟土等不利地質條件,提出了應采取的工程措施。

(三)多種教學手段

課堂教學中,充分利用網絡技術和現代化教學手段,以多媒體教學和案例教學為主,并結合傳統的模型、黑板板書等。

上課前將課程信息發到網絡交流群,包括教學大綱、學習指導、習題和參考書等,推薦有關地質網站及熱門論壇,與學生在論壇中實時交流。

把文字、聲音、圖片、動畫、視頻有機地結合在一起形成多媒體文件,經過教師講解和學生的互動,提高了課堂授課效果。多媒體中的動畫或錄像能直接啟發學生的形象思維和抽象思維,將教材中抽象、靜態、枯燥的概念,以具體、動態、生動的方式呈現,學生受到啟迪,利于培養和發展他們的邏輯思維能力[5]。如巖漿巖形成的動畫演示,由于地殼運動,在地下形成局部應力集中,當某處地下周圍巖層所受應力超過本身強度時,原來完整的巖層發生破裂,形成薄弱帶,原來與周圍巖層處于平衡狀態的地下深處巖漿則沿薄弱帶上升到地表,發生大家都非常熟悉的火山噴發,上升到地表下則發生侵入,不管是侵入還是噴發,原來在地下深處的熔融狀態巖漿凝結形成固態的巖漿巖。通過栩栩如生的動畫,學生掌握了巖漿巖形成過程。合適的圖片能大大提高學生的注意力及學習興趣,圖片包括各種地質現象照片和圖示。一些地質概念如果不配以照片,學生很難理解,如河流階地,通過典型的照片,可加深學生印象。圖示將復雜的地質概念簡單化、條理化、直觀化和形象化[6],如三大巖石的相互轉化圖,清晰顯示三類巖石各自形成條件和相互轉化關系,變抽象的講解為直觀、形象的圖、畫,把灌輸變為學生主動探索,讓學生在輕松、愉快的氣氛中學習,完成教學目標。

工程地質概念以工程案例為依托,培養學生運用工程地質學基本原理去分析和解決實際工程地質問題。通過典型案例鼓勵學生思考和探索,而不是死記硬背概念,學生通過案例能有所領悟,舉一反三[7]。通過案例的啟發式引導,調動了學習積極性,學生自覺參與問題的判斷、分析和解決過程,運用已有知識,通過對問題的分析、思考與討論,得出個人的判斷和解決問題的方法。

(四)實踐過程中創新思想培養

工程地質課程是一門實踐性很強的課程,在實踐過程中,應注重培養學生創新思想。

室內實驗主要是觀察常見礦物和巖石。實驗時盡量讓學生多動手,教會他們如何觀察,啟發學生如何從相似的特征中找出每一種礦物或巖石特有的細微特征。從這些細微之處,聯想到他們各自不同的形成條件和成份的差別,以及不同的物理力學性質和工程應用,培養學生的觀察力,有意識地激發學生的創新思維。

野外實習。在每個觀測點,首先讓學生觀察思考,闡述該觀測點是何種地質現象,怎樣形成的,與工程有什么關系等,其他學生可以提出不同見解并闡述理由,最后由教師作總結。

(五)培養科學研究方法

課程教學中,培養學生的科學素養、獲取和分析信息的能力、獨立思考的創新精神,這也是教育者的責任。

教師通過積極參加科研活動,獲得最先進的學科知識和科研方法,在教學過程中思路開闊,站在新的高度對教學內容進行更新和取舍,豐富教學內容,將復雜的地質概念表述得簡明易懂[8],教學中會自然地用科研所必要的實踐精神和創新精神來感染學生,使學生受到鼓舞,得到啟迪[9]。

講課中通過講述在科學研究工作中獲取結論的認識過程,特別是走彎路的過程,能使學生身臨其境[1]。從科研成果來講解地質概念,不但易于

學生理解,教師自己也能揮灑自如。

學有余力、有創新潛質和意愿的學生可申請參與教師的科研項目,也可鼓勵和幫助他們申請學校的大學生創新和創業基金項目,為創新型人才的培養搭建實踐平臺。

(六)綜合考核與評價

考核方式摒棄過去期終考試的傳統形式,而把考試融于教學過程中,采用平時成績和期末考試成績綜合評定。平時成績考核形式靈活多樣,如讀書報告、課堂討論、答辯、小論文和實驗報告等。課堂討論和課后小論文增加了知識學習的深度和廣度,培養了學生的創新思維能力。

篇5

環境與發展是當今國內外普遍關注的重大問題,過去相當長一段時間內,人類社會的傳統發展模式是以資源的過度消耗和環境惡化為代價來換取社會物質文明的,結果造成了諸如自然資源的可持續利用率降低、環境污染、地質災害頻繁、生態平衡遭到破壞等重大問題。

長期以來,正是由于缺乏持續科學發展的觀點,對保護環境的意識淡薄,在公路建設等大規模工程的勘察設計、施工及使用階段,都未把環境評估這一重要內容列入工作計劃之中。隧道等地下工程修建于地殼表層,位于地下水最為活躍的部位,在巖土中開鑿的隧洞,它將可能成為其四周特別是工程上部地質內的地表、地下水的匯集場所或新的排泄通道,這勢必改變工程范圍內的水文地質、工程地質環境,進而影響地區的生態環境。過去修建隧道等地下工程,除少數特殊工程采用以堵為主的全面防水措施外,大多數工程,特別是山區隧道工程都采用排堵結合、以排為主的防治方針。因此,,眾多隧道等地下工程在修建中和建成后長期存在著涌、漏水災害和環境惡化等問題。

隧道和礦山坑道等長期大量涌水或大量排放地下水,造成工程地區含水層被疏干,使生態環境惡化,主要表現為:地表水和泉、井枯竭;生活、工農業用水缺失;地表沉降、巖溶塌陷、土壤沙化、水土流失;建筑物被破壞。鎮勝高速公路槽箐頭隧道施工中的大量涌水,使地表“四道溝”所有泉水干枯,從而截斷了該溝下游發電用的水源和農業用水。巖溶地區隧道內的長期涌水,引起的環境問題也更加嚴重。

2 隧道環境水文地質工作

隧道環境水文地質工作是一項十分重要的工作,既要查明工程地區的水文地質條件及變化趨勢,又要對由于水的作用可能引起的地質災害和環境惡化的可能性和程度作出預測預報。水文地質工作應貫穿工程建設的全過程,不同階段的工作重點有共同點又有不同點。

2.1 勘測設計階段

2.1.1 水文地質勘測主要任務

(1)探明工程區內水文地質條件,進行水文地質劃分,查明含水層的位置、水理性質、水位等水文地質參數和地下水的補給來源和排泄路徑;

(2)對隧道內在施工階段的最大涌水量和運營期間的穩定涌水量作出預測,并預測可能發生集中(或突發)涌水的地段;

(3)評價地下水對圍巖分類、隧道掘進和支護結構的影響;

(4)評估排出地下水后對工程周圍生態環境的影響程度和發展趨勢,充分估計隧道開挖引起表水漏失、地面沉降、巖溶塌陷等的程度和范圍,提出防治意見。

2.1.2勘測的重點地段

根據調查研究和大量的工程實踐,認為下列地質環境是容易發生集中涌水和可能引發生態環境惡化的地段,也是水文地質勘測的重點地段。

根據調查研究和大量的工程實踐,認為下列地質環境是容易發生集中涌水和可能引發生態環境惡化的地段,也是水文地質勘測的重點地段。

(1)巖體破碎帶.包括斷裂帶、節理裂隙密集帶、褶曲軸部等;’

(2)滲漏層與非滲漏層交界面(帶).主要有地層不整合接觸帶、可溶巖與非可溶巖交互帶、不同巖性和不同結構巖體接觸帶等;

(3)地表水系發育或匯合地段,主要有:地表水體、古河床、山間河谷、盆地等地段;

(4)巖溶地區主要有:巖溶洞穴、洼地、地下河發育地段。

上述重點地段的勘測,除應按有關規范、規則執行外,還應注意如下工作內容,

①對巖體結構破碎帶,應查明斷層的力學屬性、產狀、上下盤巖層和巖體裂隙發育程度及斷層帶的充填、膠結性質;對節理裂隙密集帶及褶曲軸部,主要應查明裂隙發育程度及裂隙的張開性、延伸性。上述地質因素,決定著巖體的導水性和富水性。

②對滲漏層與非滲漏層交界面(帶),主要查明交界面的產狀、交界面(帶)的特性以及交界面底板的滲漏特性。若沿交界面有發育巖溶洞穴時,應查明洞穴標高與隧道標高的關系及洞穴的充水特性。

2.2 施工階段

施工階段環境水文地質工作的重點是調查分析3地表水、地下水露頭的變化;隧道內涌水、漏水狀況;水對圍巖穩定性的影響以及各種防治措施的作用和效果。

(1)水文地質觀測2①地表水體(如河水、溝流水、山塘、水庫)水位、流量及下滲量觀測;②井泉流量、鉆孔水位等觀測;⑧洞內涌水、漏水調查,觀測出水部位、出水量、水質、含泥沙量變化規律。

(2)調查隧道內涌、漏水對圍巖穩定的影響以及地下水與隧道內各種地質災害的關系。

(3)調查分析隧道內大量涌水或排放地下水的環境效應,進行因地下水位迅速降低造成周圍生態環境惡化的可能性和災害程度的預測預報,了解環境影響的范圍及發展趨勢。

(4)調查分析防水治水措施的作用和效果。

2.3 運營階段

隧道建成后,若仍有地下水涌入和滲漏入隧道內,則運營階段仍需加強水文地質工作,其重點是:

(1)調查水對隧道工程的襯砌、道床及線路上部建筑物的影響程度中建立工點履歷卡片;

(2)進行隧道內工作環境分析;

(3)進行地表生態環境現狀調查和發展趨勢預測;,

(4)提出災害治理措施及環境保護措施。

3 新建公路隧道水文地質及生態環境影響的評估

回顧以前的有關規范、規則,幾乎都未把隧道工程建設與環境工程作為一個系統來考慮,沒有關于隧道開挖對生態環境影響評價的專門條款和規定。在公路隧道設計規范中,對隧道防排水提出“以排為主,排、截、堵相結合的原則”,在實施中,由于突出了以排為主,大多數隧道工程(特別是山區公路隧道),不論涌、滲水的補給來源及水量大小與否,施工中多不作預防處理,因而隧道成了泄水洞,把周圍大量的地下水吸奪過來,破壞了原有的水文地質環境

在總結前人經驗和教訓的基礎上,通過近年來的研究,我們認為在新建公路隧道工程及其它地下工程項目的整個過程中,要把隧道工―環境水文地質―生態環境影響作為一個系統工程來考慮,把穩定原有隧道水文地質環境和保護生態環境作為環境影響評估的重點。

3.1 隧道環境水文地質評估方法

3.1.1 環境水文地質及影響的評估范圍

隧道水文地質勘測和環境影響評估的范圍與水文地質條件復雜程度以及隧道埋深和長度有關。根據我國若干隧道因開挖改變地下水環境、并影響地表生態環境的實例,隧道兩側的影響寬度為400~2600m或更大,因此,隧道環境水文地質勘察和環境影響評估的范圍以隧道兩側各1000~5000m為宜。這較“公路工程建設項目環境影響評價技術標準”第3.1.1條規定的“一般情況下宜為線路兩側各300m”范圍值要大。

3.1.2 環境水文地質評估項目與方法

(1)環境水文地質評估項目,主要包括:地形地質;水文地質條件;水文地質分區;水文地質參數計算、選擇;預報涌水量的方法、公式、成果。

(2)環境水文地質評估方法

3.1.3 環境因素調查的主要項目及內容

(1)地表水體(河流、井、泉、水庫、貯水池、水渠等)的長度、面積、容量、水位及其重要性分類;

(2)農田、林業用地的類型、面積,需保護的重要性或名貴植物的數量和范圍;

(3)人口密度;

(4)建筑物和構筑物的數量、類型和分布,特別注意有無重點保護文物景點;

(5)其它,如棄碴堆放場地的地形和水文條件、水土流失狀況、不良地質現象等。

3.2隧道環境影響的評估方法和標準

當隧道通過強富水區(段)及中等富水區(段),以及巖溶發育區(段)時,即工程施工及運營期間大量地下水涌入或從中排放時,對周圍環境將有較大的影響。因此,在新建鐵路隧道時應對環境影響的內容)程度和范圍進行評價,并應提出有關補救措施或相應對策。

3.2.1 生態環境評價內容

主要評價由于隧道內大量涌水或排水引起的環境問題。

(1)地表水、地下水的可能疏干程度,生產、生活用水缺失程度;

(2)淺埋隧道地面下沉的程度和范圍,對地面建筑物基礎的可能破壞程度;

(3)地表沉降、巖溶塌焰發生的程度和范圍;

(4)地表水、地下水可能被污染的程度;

(5)隧道內環境可能惡化的程度;

(6)隧道開挖棄碴堆放引起的泥石流等環境問題的可能程度;

(7)工程竣工后,排出的地下水作為水資源的可利用程度;

(8)防治發生上述災害及環境惡化問題的對策。

3.2.2 隧道環境影響評估技術標準

(1)隧道環境影響評估范圍,一般情況下為隧道軸線兩側各1000m,巖溶發育區范圍可擴大至隧道軸線兩側3000m~5000m。

(2)隧道生態環境影響評估,不同的地下水類型和埋深狀態其評價的主要項目及評價的深度不同,可按表3建議的進行。

3.2.3 隧道工程防排水原則

隧道工程防排水措施是否恰當,是隧道環境保護質量好壞的關鍵之一。就大多數隧道工程而言,施工和運營隧道的防排水,“以防、截、排、堵相結合及因地制宜綜合治理的原則”進行是合適的,但從環境保護的目標出發:只是一般性的規定是不夠的,應該根據隧道等地下工程的長、短、重要性和隧道水文地質條件的復雜性,以及隧道地區的人口密度、農牧業發達程度等生態環境,采用不同的防治措施。

(1)淺埋隧道、城市地下鐵道及水下隧道,為防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等災害,應采取截、堵表水下滲和洞內全封閉、洞內不允許滲漏水的防治措施。

(2)山嶺隧道工程,可按下列情況采用不同的防排水對策:

①非巖溶隧道.若覆蓋層較薄或圍巖屬強滲透性的地層,對地表水應及早處理,以采用防止表水大量下滲的措施為主;若隧道埋深超過50m,除通過斷層破碎帶等富水區段采用預注漿堵水措施外,一般可按常規措施來處理。

②巖溶隧道.若隧道標高處于巖溶水循環的充氣帶,可不作防水的特殊處理;若隧道標高處于季節性充水帶或水平循環帶及深循環帶,一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞內注漿堵水等措施為主,其中若碰到原有動、靜水壓變化較大的集中股流(如暗河管道流),視對環境影響的程度,即可采用輔助工程引排,又可采用在未揭穿集中股流前進行預注漿封堵的措施進行處理。巖溶隧道地表覆蓋層若厚度較薄(小于20m)時,則應在隧道開挖前作地面預處理,以防止地面塌陷。

③生態環境需特殊保護地區的隧道工程。無論隧道長短和埋深如何,修建時均應采取全封堵水的措施。

4 結束語

隧道工程對環境水文地質條件及周圍的生態環境會帶來程度不同的影響,其中地表、地下水的大量涌入或隧道內地下水的大量排放是其主要原因。因此,我們認為,今后在新建隧道等地下工程時.-要認真開展隧道水文地質環境變化規律及其對生態環境影響的評估這一重要工作。

(1)新建隧道環境影響評估應貫穿于隧道勘測設計、施工及運營各個階段。

(2)新建隧道環境影響評估范圍應規定為隧道軸兩側各1000~5000m為宜,特長巖溶隧道可根據需要適當擴大評估范圍。

(3)從保護環境的大目標出發,新建隧道工程的防排水原則應以截、堵措施為主,以改變過去山嶺隧道建設中,以排為主的做法。

(4)環境影響評估應包括地表環境影響程度、范圍的評估和對隧道內環境影響的評估兩方面的項目和內容。

參考文獻

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[2] 馬國英.《運營鐵路隧道病害探討》.《中國土木工程學會隧道及地下工程學’會第八屆年會論文集》,1991.10.

[3] 何發亮,陳成宗,牟瑞芳. 《巖溶地區鐵路長隧道涌水涌泥沙及地表塌陷災害規律的研究》.《第三屆全國工程地質學術研討會論文集》,1995.8.

[4] 陳夢熊. 《環境地質學的基本理論與發展前景》.《工程地質學報》VO.3(3),1995,9.

[5] 楊忠耀.《環境水文地質學》.原子能出版社,1990.12.

篇6

[關鍵詞]:環境巖土工程;工程地質;巖土工程

中圖分類號:X2 文獻標識碼: 文章編號:1997-0668(2008)100058-02

1. 環境巖土工程定義

環境巖土工程(EnvironmentalGeotechnology)一詞,源自1986年4月美國賓州里海大學土木系美籍華人方曉陽教授主持召開的第一屆環境巖土工程國際學術研討會,并在其著名的"Introductory Remarks on EnvironmentalGeotechnology"論文中,將環境巖土工程定位為"跨學科的邊緣科學,覆蓋了在大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈及地質微生物圈等多種環境下土和巖石及其相互作用的問題",主要是研究在不同環境周期(循環)作用下水土系統的工程性質。

2. 環境巖土工程研究的內容及分類

環境巖土工程是研究應用巖土工程的概念進行環境保護的一門學科。這是一門跨學科的邊緣學科,涉及面很廣,包括:氣象、水文、地質、農業、化學、醫學、工程學等等。

環境巖土工程研究的內容大致可以分為三類:

(1)環境工程。主要指用巖土工程的方法來抵御由于天災引起的環境問題。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海嘯等。這些問題通常泛指為大環境問題。

(2)環境衛生工程。主要指用巖土工程的方法抵御由于各種化學污染引起的環境問題。例如城市各種廢棄物的處理、污泥的處理等。

(3)人類工程活動引起的一些環境問題。例如在密集的建筑群中打樁時,由于擠土、振動、噪聲等對周圍居住環境的影響;深基坑開挖時,降水和邊坡位移等。

3. 環境巖土工程研究中基本觀點及研究方法

3.1基本觀點

(1) 巖土實踐的范圍是地球表層, 而地球對于宇宙來講是一個子系統, 它的變化受其他子系統的影響, 它們之間有物質和能量的交換, 是一個開放的系統;

(2) 資源是有限的。 我們只有一個地球, 并且隨著人口的增長, 資源與人口相比越來越小, 所以我們應實施可持續發展戰略, 而不能盲目地掠奪式地利用, 以防止對環境造成不利的影響;

(3) 人類無計劃的活動會毀滅人類自身;

(4) 自然界在不斷地變化, 有一些直接危害人類, 反過來人類要避開危害, 就必須采取措施;

(5) 雖然巖土工程曾帶來一些消極影響, 但它是由于人類認識上的片面性和歷史的局限性造成的,

所以從理論上講, 所有的環境巖土工程問題是可以解決的, 但它依賴于人們環境意識的提高, 巖土工程技術的進步和法制建設的健全。

3.2研究方法

環境巖土工程是一個系統工程。它涉及許多學科領域, 所以在研究中應從學科間的交叉處著眼, 以辯證的觀點分析和解決問題。 其次, 應用巖土工程的觀點去改善環境, 使其更符合人類的生存需求。

4.工程地質工作的任務

在工程建設中,工程地質工作的任務十分繁重,也異常艱巨,主要任務是:

①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地;

②評價,闡明工程建筑區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,準確界定工程地質問題;

③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和防治工程地質缺陷的措施提供依據;

④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

5. 環境巖土工程的研究現狀

20世紀50-60年代公害事件的顯現,人們不斷探索,反思,并已取得了基本的共識。目前國外對環境巖土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性質、理論與控制等方面,而國內則在此基礎上有較大的擴展,就目前涉及的問題來分,可以歸納為兩大類:第一類是人類與自然環境之間的共同作用問題。這類問題的動因主要是由自然災變引起的。例如地震災害、土壤退化、洪水災害、溫室效應等。這些問題通常稱為大環境問題。第二類是人類的生活、生產和工程活動與環境之間的共同作用問題。它的動因主要是人類自身。例如城市垃圾、工業生產中的廢水、廢液、廢渣等有毒有害廢棄物對生態環境的危害;工程建設活動如打樁、強夯、基坑開挖、盾構施工對周圍環境的影響;過量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有關這方面的問題,統稱為小環境問題。

6 . 工程地質要面對現實著眼未來

汪恕誠部長最近講話強調:不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠。修改一個設計,似乎節省了某一個工程量,而索賠量比這個還大,大量修改設計怎么得了?汪部長的這段講話似乎在批評設計,實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。

如何理解汪部長的這段話?我們認為首先要搞清楚為什么修改設計,水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。

修改設計往往賴地質,我們當然可以理直氣壯地說:前期地質工作投入不夠,工程地質條件不清楚,地質基礎資料不準確,工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家,工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤,學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論,工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。

很明顯,要想不修改設計,地質工作必須做到家,基本的地質工作量必須保證。作為地質師,既要尊重事實,堅持真理,實事求是,還要努力學習,開拓進取,勇于創新,更要勤于實踐,不迷信權威,不違心唯上。工程地質專業的形象靠地質師們去樹立,去維護;工程地質專業在工程建設中的地位也只有靠地質師們自己去爭取

地質師是當今社會最優秀的人才之一,許多人成不了地質師。

人類的進步,社會的發展,未來的世界,永遠也離不開地質師! 忽略了地質工作,怠慢了地質師,人類社會將會受到大自然的無情懲罰!

篇7

1.學術交流

德國亞琛工業大學土木工程專業一直位列德國高校前三名,其工程地質學科目前在德國高校排名第一。近年來,土木工程系選拔優秀的老師去亞琛工業大學進修,學習先進的教學理念,與此同時,亞琛工業大學先后派五名教授及教師十余人次來上海理工大學土木工程系合作交流。教師層面的交流更有益于學習國外的先進教學模式,為創新型人才的培養提供技術和制度上的保障。另外,土木工程系已入選為德國政府重點推薦的德國大學生(含本科生、碩士生和博士生)海外實習、實踐與國際交流基地,這一制度保障為雙方長期的學術交流提供了保證。目前,由土木工程系推動的上海理工大學與亞琛工業大學校際合作協議的簽署工作正在順利推進。

2.科研合作

近年來,上海理工大學土木工程系與亞琛工業大學科研方面的合作取得了一系列的成果,先后與亞琛工業大學合作申請完成中德團隊合作項目(PPP項目)、中國國家自然基金面上及國際合作項目、上海市教委海外實習交流項目、德國北威州科技部及德意志學術交流中心項目等十余項,并聯合舉辦國際會議,亞琛工大教授與上海理工大學土木工程系合作申請到德國國家基金重點項目及面上項目多項。另外,雙方聯合建立環境巖土工程實驗室以及聯合建立國家級研究中心的工作正在進行中,雙方的合作也先后在德國政府網站、德國亞琛工大校園網、德國駐華大使館網站及德意志學術中心網站上介紹。目前,德國亞琛工業大學和上海理工大學土木工程系的科研合作已經被中德兩國政府列入雙方聯合資助的框架,雙方下一步將聯合申請德國DFG和中國國家自然基金委聯合資助課題的題目。

3.人才聯合

培養人才培養工作一直是高校土木工程專業的重點,德國大學土木工程教學特點具備以下幾點特征:專業知識面寬,注意社會發展需要、專業方向的設置和調整;緊密聯系生產實際和就業市場的需求,不斷調整和補充知識結構;注重人才的獨立工作能力的培養,實踐性環節多;嚴格的考試和成績評定制度;教學方法注重講授示范性的科學方法。上海理工大學土木工程專業一直積極探索支持和激勵學生海外交流的新機制,積極推動交流互派、海外短期學習、海外畢業實習、參加國際學術會議等多渠道、多平臺、多模式的學生海外交流活動,拓展學生的國際視野。目前,土木工程系與亞琛工業大學的土木工程專業和工程地質專業開展了從本科生到博士生多個層次的合作交流,土木工程系每年都選派優秀學生到亞琛工業大學進修和交流,參與亞琛工業大學正在進行的一些國家級課題及重要工程項目。同時,選派學生去德國高校并參與到德國高校的課題組完成畢業論文和畢業設計,德方為每名學生配備了知名教授和經驗豐富的教師,分別擔任正副指導教師,學生們被安排在不同的課題組,分別參與亞琛工業大學正在進行的一些國家級課題及重要工程項目,要求每個中方學生必須真正融入德方研究團隊,每位學生在研修班結業時都必須報告自己的學習和研究成果,這樣通過雙方聯合培養豐富了土木工程專業人才培養的途徑;同時,土木工程系接受德方高校派學生來上海理工大學進行畢業設計、畢業論文和畢業實習以及學術交流,雙方學生之間的知識交流與共享促進了本校學生和德國名校之間的交流,開闊了學生的視野,大大提高了學生工程實踐的能力和團隊合作能力。目前,中德大學生聯合研發的邊坡智能預報系統正在德國的多個邊坡工程中試用。該系統將應用于北京周口店、浙江龍游的邊坡工程及上海隧道股份有限公司盾構開挖引起的地面沉降預報。

4.結論

篇8

劉觶西北大學地質學系教授,主要研究領域為巖石地球化學。

為野外地質勘探,他和團隊屢次克服高原反應,在嚴酷的地質和天氣條件下頑強堅持;在自治區改則縣一次野外采樣過程,他們甚至需要“與狼共舞”,突然有三只餓狼將采樣車包圍!在此危急時刻,多虧藏族司機經驗豐富,用藏民獨有的方式驅散了餓狼,使得這次勘探最終有驚無險……

勞累、傷病、挑戰生理極限甚至直面危險――對地質學者來說,都不是讓他們放棄研究和追求的理由,相比之下,堅持和執著才是劉黿20年最終的抉擇。

劉黿淌謔俏夜較早開展藏北新生代火山巖和埃達克巖、中國東部和華北克拉通中生代以來基性巖和堿性巖研究的中青年學者之一。他首次發現北部羌塘地體新生代一套埃達克質火山巖,并初次證明了該套埃達克巖的成因,此研究為青藏高原的快速隆升提供了可能的巖石學證據;他確定了藏北羌塘地區中新生代火山巖的精細年代學格架,為進一步的研究提供了重要的時間格架制約;他從地質特征入手,對中國東部和華北克拉通中生代以來基性巖墻群開展了精細的年代學及系統地球化學研究,并取得了許多創新性成果和認識。

歷年來,劉齬倉鞒植渭庸家及省部級科研項目16項,共發表學術論文140余篇(SCI論45篇),出版專著3部(英文專著2部,中文專著1部),并入選 “陜西省第六批百人計劃”,獲貴州省科學技術進步獎一等獎、“侯德封礦物巖石地球化學青年科學家獎”和中國青年地質科技獎。

羌塘探密,屹立世界屋脊之巔

羌塘,在藏語中是“北方高地”的意思,特指藏北高原,漢語中加個高原的后綴,而稱羌塘高原。它位于昆侖山脈、唐古拉山脈和岡底斯山脈之間,面積達60萬平方公里,平均海拔5000米左右,為青藏大高原的主體部分,是我國地勢最高的一級臺階,被稱為“世界屋脊的屋脊”。在20世紀下半葉前,該地區從未有人類永久定居,它也是我國高原現代冰川分布最廣的地區。

羌塘是中國五大牧場之一,在那一望無際的草原上,到處分布牧民賴以生存的牦牛和羊群,處處可見牧民棲息之所――帳篷。牧民們在此創造了夢幻迷離、色彩斑斕的游牧文化,不僅有遠古巖畫,也有眾多古象雄王國的遺址,英雄格薩爾王的足跡及故事遍布藏北,瑪尼堆、經幡和古塔隨處可見,為蒼芒的大草原增添了幾分神秘的色彩,著名的唐蕃古道貫穿南北。

在地質學家的眼中,羌塘不僅是野生動植物的天堂,同時也是一個具有豐厚沉積層的文化沃土。

羌塘地區新生代巖漿巖(特別是火山巖)分布異常廣泛,包括兩類重要的火山巖省[注](西羌塘巖省-喀喇昆侖-西昆侖-北昆侖巖省-魚鱗山、巴毛窮宗、波濤湖和枕頭崖巖?。?。火山巖主要劃分為鈉質堿性玄武巖系列、高鉀鈣堿性系列、白榴石碧玄巖系列和鉀玄巖系列。

目前,青藏高原的地質研究(特別是高原的隆升)已受到全球地質界的廣泛關注,但對高原隆升機制和時間仍存在明顯的爭議。羌塘除廣泛發育的巖漿巖外,其典型構造分布也異常廣泛,系統的地質研究對青藏高原地質歷史追蹤具有非常重要的意義。

劉黿淌詼緣厙蚧學和巖石學研究有著深厚情感。1998年,他畢業于長春科技大學(原長春地質學院)地質勘查專業,并考取本校巖石學專業碩士研究生;2001年考入中國科學院地球化學研究所繼續攻讀博士學位;2003年到香港大學地質學系訪問研究;2004年獲得博士學位;2009年到加拿大University of Regina進行學術訪問研究;2013年到臺灣國立大學開展學術訪問研究。

在這片神秘的古老高原上,劉黿淌謐運妒墾芯可階段,就開始涉獵羌塘新生代火山巖精細年代學和成因類型的研究和探討。

“新生代火山巖和華北中生代基性巖墻群的年代學和地球化學研究,不僅對地質學發展有推動作用,而且對礦產資源的勘探有很重要的作用?!眲Ⅻx淌詒硎盡

羌塘大部分為無人區,海拔高度和交通條件致使研究者很難適應,在以往研究中,最大的難點和挑戰是如何適應研究區的自然環境。通過堅持不懈的努力,在已有研究基礎上,劉鋈〉昧酥疃嘀匾的研究成果。

劉鍪狀畏⑾治韃乇輩殼繼戀厙新生代一套埃達克質火山巖:羌塘走構油茶錯和多格錯仁新生代火山巖為典型的埃達克巖,并初次證明該套埃達克巖的成因:拆沉下地殼部分熔融作用的產物。這一成果為青藏高原的快速隆升提供了可能的巖石學證據;另外,確定了藏北羌塘地區中新生代火山巖的精細年代學格架為:18-33 Ma,為后期研究提供了重要的時間制約。

地質學研究帶來的價值追尋

與應用型研究不同,基礎研究常常因其與現實聯結不夠緊密,而時常面臨“有什么用”的追問。

在劉黿淌誑蠢矗地質學研究特別是巖石成因和構造機制的探討,一方面讓人們認識其可能的形成過程和經歷的動力學環境,為后期研究奠定科學基礎;另一方面,研究成果可為人們對后期利用作出重要指導。研究巖石的成因和演化成果可應用于礦床學、構造地質學和工程地質學等學科;同時,地質學所指導的地質礦產資源勘探是人類社會生存與發展的根本能量源泉。根據巖石的結構、構造、產狀、巖性和巖石組合等尋找礦產資源,滿足人們對石油、煤炭、金屬和非金屬等礦產資源的需求,則有著更為緊迫的現實意義。

基于對地質學深沉的情懷,劉黿淌詰目蒲械纜費轄魈な?、碁^熱忱。基性巖墻為源于地幔的一系列呈脈狀或巖墻狀產出的超基性(如鉀鎂煌斑巖、碳酸巖)-基性(如輝綠巖、煌斑巖和匯率玢巖)巖石組合,通常以群狀侵位,為陸塊伸展甚至裂解的關鍵遺跡,對古陸塊的伸展減薄乃至裂解破壞具有重要的示蹤意義。2011年,劉齟幽甏學和巖石地球化學方面對山東地區燕山期基性巖墻群開展了持續近9年的研究,在已有研究和野外地質觀察基礎上,從基性巖墻地質特征入手,以多元同位素體系精確測年和地球化學特征為主要手段,對魯西和膠東集中發育的燕山期基性巖墻群的形成時代進行了系統研究。2012年,劉黿淌諢氐焦氏縹靼玻任職于西北大學地質學系,在地幔巖漿作用與華北克拉通破壞、同位素地質年代學和地球動力學領域開展了長足的研究。

克拉通是大陸地殼長期穩定的構造單元,即大陸地殼中長期不受造山運動影響相對穩定的部分。華北克拉通是中國境內獨具特色的大地構造單元,作為典型的克拉通,華北克拉通破壞已引起高度關注,研究程度和成果日益得到改進和完善。華北克拉通破壞的研究,對認識和揭示克拉通破壞對大陸形成演化和地球圈層相互作用,可為資源戰略預測和地震災害預防提供新的思路和科學依據。

通過系統研究,劉黿淌諍推渫哦右訝〉昧寺意的研究成果,如,華北克拉通中生代巖石圈伸展可分為六期:140-130 Ma、120-110 Ma、100 Ma、90-85 Ma、75 Ma和50-45 Ma。另外,提出新的巖石成因模式――巖石圈拆沉作用。該成因模式的提出,對同時華北克拉通破壞機制具有很好的指示意義和價值。

目前,劉黿淌諮芯客哦誘集中對郯廬嗔汛和大興安嶺-太行山重力梯度帶中生代基性巖墻群年代學和地球化學研究。中生代以來,上述構造區皆發生了一定程度的伸展活動,但對其伸展的時間和機制仍不清晰。目前,該團隊已初步對兩構造帶伸展時間、期次和機制有了初步認識。

篇9

關鍵詞:高原地區;地質狀況;地質災害

中圖分類號:[TE132] 文獻標識碼:A

隨著玉樹地震、雅安地震的頻繁發生,我國高原地區的地質狀況已經引起了廣泛重視。目前越來越多的研究表明,我國高原各部分的隆起是不同步的,因此對高原的研究必須分塊進行【1】。而生態環境地質是環境地質學與生態科學交叉所產生的新的學科生長點,是環境地質學概念的延伸和研究領域的延拓,是人類認識自然能力發展的必然【2】。本文為此具體了基于生態環境地質的高原地區地質狀況研究的難點及其地質災害的預防,現報告如下。

一、高原地區地質狀況分析-川西高原

川西高原是青藏高原東部主體的一部分。南接云貴高原,西面與藏北高原相接,東鄰西秦嶺和四川盆地,北面與拉脊山、布爾汗布達山、祁連山地以及柴達木盆地相鄰。川西高原地勢自西向東緩慢傾斜,高原面保存較完整【3】。地質一個最主要的特點是高山大河并列,高原上分布著數列北西-南東或北-南走向的山脈,長江主要支流金沙江、雅礱江、岷江呈南北向分布于高原之上,形成了該區高山深谷地貌。在研究難點中,本文認為川西高原河流階地成因研究比較困難,主要包括以下幾個方面。

(一)侵蝕基準面下降

侵蝕基準面的下降可以由氣候變化導致的海平面下降引起,也可以由局部的構造抬升或下降引起。侵蝕基準面下降后,河流向外延伸,原來河口附近出現裂點,加速河流下切,以后裂點位置不斷上溯,裂點以下出現階地。河流的下切也可以從上游開始,這主要是通過沉積物通量-徑流量的相對變化引起【4】。

(二)氣候變化

氣候變化影響到河流中水量和含沙量。氣候變干,河流水量減少,地面植被稀疏,坡面侵蝕加強,河水含沙量相對增多,表現為河床堆積填高。反之,氣候濕潤期,水量增多,植被茂盛,河流含沙量相對減少,導致向下侵蝕。由于長期的氣候干濕變化引起堆積、侵蝕交替作用,即形成氣候階地。在某些階地沉積物里面,有一些復雜的沉積結構,有學者認為它們并非代表了小尺度構造運動的變化,更可能是河流系統對小尺度。此類小尺度或高頻氣候變化在格陵蘭冰芯和北大西洋深海巖芯中都有明確的反映,但河流系統對這些較小幅度氣候變化響應的精確時間是充滿變數的。

(三)構造運動

構造運動形成的階地比較普遍,在大面積均勻上升地區,侵蝕基準面下降,河流首先在下游段快速深切,以后河流裂點溯源而上,整個流域都將形成階地。構造運動常呈間歇性,活動期與相對穩定期交替出現??偟膩碚f,河流階地的成因是很復雜的,必須具體問題具體分析,才能區分出各種疊加因素,確定階地的主要形成原因。

我們通過分析,川西高原河流階地在類型上多為基座階地,相鄰階地之間的基座高差很大,階地基座高差氣候變化在此高差上很難實現,氣候變化形成的階地,其拔河高度和形成時代的關系曲線基本上直線型的,偶爾發生的構造變形不會影響到階地的形成。因此認為氣候變化不是川西高原河流階地形成的主要原因。川西高原主要河流階地位相表現為由上游向下游輻聚的特征,這不符合基準面下降形成的向上游輻聚的位相變化特征。因此,認為基準面下降不是川西高原河流階地形成的主要原因。綜合以上,川西高原主要河流階地主要是由區域構造抬升產生的,氣候變化起輔助作用。

二、高原地區地質狀況研究的關鍵技術分析

(一)模型構建技術

生態環境地質質量評價中評價的方法學是十分關鍵的,就是研究如何用高原地區各種環境要素的各種質量參數和定量化指標反映縣域內的環境要素和總體生態環境地質質量的客觀屬性,并將這些量化的指標用數學手段構建響應的模型,從而定量評價生態環境地質質量的優劣,以便后續工作劃分質量等級。針對分析評價過程中多因素的不相容性,運用主成分分析法、誤差向后傳播法、層次分析法對高原地區生態環境地質質量進行評價,并比較各模型的優缺點,綜合各模型的評價結果完成高原地區生態環境地質質量評價的等級劃分。

(二)GIS技術

GIS技術可以模擬和預測環境影響,可以對環境因素的確立、環境質量的描述和預測進行科學分析。GIS技術支持下的環境空間屬性數據庫具備空間數據的采集、編輯、管理、查詢、分析,圖形處理和制圖以及分析結果的各種輸出與轉化功能。評價過程中所需的空間指標要從GIS空間數據圖層信息中獲得,空間數據圖層上評價指標的量變或質變都將影響最終評價結果。鑒于評價單元賦值的實際操作需要,從相同意義的要素條件中通過GIS技術的不同手段有針對性地提取不同表征形式的指標是研究的關鍵技術之一。

(三)評價單元劃分

評價單元的選取和劃分是為評價目標和評價方法服務的,而不僅僅是各項評價因子的信息載體,合理的選取評價單元,便于評價工作的進行和準確性的提高,這是論文的關鍵技術之一。鑒于高原地區生態環境地質質量評價中兩個評價目標各自不同的評價對象自身的特點,需擬定針對各自特點的評價單元,以便更好地完成目標評價。

(四)評價因子選擇

生態環境地質學主要是研究具有客觀實體性質的生態地質環境與生態環境地質問題的學科,重點是生態環境地質問題。生態環境地質問題具有人為性、生態性、地質環境變異性,其產生是多因子共同作用的結果,具有網絡鏈式問題群特點。高原地區生態環境地質的相關研究也要從影響生態因子各種地質要素出發,方能得出客觀、真實的科學結論。

在綜合運用中,指標數據的獲取是生態環境地質質量評價的基礎性環節,可以根據評價目標、評價單元及指標類型的不同而采取不同的提取方法。評價指標的提取都是以GIS技術為依托,參照選取指標的原則,從各個環境要素數據中提取參與生態環境地質質量評價的指標因子。在對自然生態環境地質質量評價中,以鄉鎮為單位進行指標賦值。

三、基于生態環境地質的高原地區地質災害的預防

高原地區位于我國一個地質災害多發的地區,對人民的生命財產也構成了很大的威脅,包括地震、泥石流、崩塌、滑坡等。應及時建立相應的規章制度和資金渠道,用于保障地質災害治理工程的后期運行維護,使其能長期發揮應有的防災作用。

(一)加強認識

高原地區是地質災害多發地帶,地震將許多山脈“抖松”,極易發生地質災害。許多民房、集鎮、城市依山而建,在審批、建設時沒有進行地質災害評估,那些地方發生地質災害的頻率高【5】。為此高原地區要按照《地質災害防治條例》的要求,應進一步明確地方各級人民政府地質災害防治工作的責任。國土資源部門應加強地質災害防治工作的組織、協調、監督和指導工作。

(二)加大投入

對已發生的地質災害處理按照治理、避讓搬遷成本等因素,適宜治理的進行治理,適宜搬遷的實施異地避讓搬遷。整合移民扶貧資金、地質災害異地避讓搬遷補助資金、扶貧開發資金,加大資金投入;必須樹立人命關天的思想,加大對地質災害治理的各級財政預算資金投入力度【6】。

(三)機制創新

機制創新是要求地質災害易發區地方政府建立健全與本地區地質災害防治需要相適應的專業監測、應急管理和技術保障隊伍,加大資源整合和經費保障力度;把地質災害 防治與扶貧開發、生態移民、新農村建設、小城鎮建設、土地整治等有機結合;統籌各方資源抓好地質災害防治、礦山地質環境治理恢復、水土保持、山洪災害防治、河流治理和病險水庫除險加固、尾礦庫隱患治理、易災地區生態環境治理等各項工作,切實提高地質災害綜合治理水平。建立地質災害隱患定期普查制度,特別是對容易發生地質災害的 區域經常性進行拉網式排查,做到制度化、常態化,以全面掌握地質災害隱患情況,確保不留死角,做到心中有數。對發現的地質災害隱患點要逐一登記造冊,落實防范措施,納入群測群防工作體系【7】。

參考文獻:

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[4]王哲,易發成.我國地質災害區劃及其研究現狀[J].中國礦業,2006,15(10):47-50.

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篇10

關鍵詞:基坑地下水處理原則實例

Abstract: with the development of our national economy and social development, construction of an unprecedented development. This development further causes the land resources, the foundation pit is becoming more and more important. In the construction process, if soft soil foundation pit to solve the problem of groundwater has been a line engineering technicians research hot spot. This paper introduces the characteristics of the soft soil foundation, this paper expounds the general principles of management of groundwater, and combination of soft soil foundation pit engineering examples put forward the groundwater treatment measures. To provide reference for the engineering and technical personnel.

Keywords: foundation pit groundwater treatment principle examples

中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:

1軟土基坑的特點

1.1關于軟土特征

軟土所具有的物理特征主要有以下幾個方面,第一孔隙比大、滲透系數小、強度低;第二天然含水量高,一般來說是大于液限的:第三,壓縮性高、靈敏度高、觸變性和流變性強。在軟土基坑工程作用過程中還表現出低透水性及不均勻性等特點。在實踐中,淤泥質土基坑土方開挖施工比一般基坑土方開挖施工難度要大一些,主要原因是淤泥質土具有流動、松軟、不穩定等特點,因此,軟土基坑的地下水處理擺在相當重要的位置。要克服挖土施工效率慢的特點,對于不能進入大型施工機械要采取必要的措施。針對軟土具有流動性,而容易破壞工程樁與維護體結構,大面積的淤泥質土層,造成施工事故。故應加強監測,采取有力措施,及時做好地下水處理工作。

1.2地下水導致軟土基坑沉降

通?;映两涤腥矫娴脑?,可以是坑底隆起,導致周圍地層發生側向移動:也可以是基坑過大變形,從而導致支護結構變形,促使基坑變形。還有一種可能是因兩側壓力差的作用,引起圍護結構產生水平位移。綜上分析,地下水在基坑沉降中起到重要的作用,可以讓坑底土體隆起,使得圍護結構發生了位移,從而引起基坑隆起變形,基礎引起基坑周圍地層移動。基坑內外土中應力場狀態發生變化的過程也就是基坑的形變過程,在有地下水的情況下,坑外周圍開挖面以下的土中應力差增大,從另一方面來說,可以讓坑內卸荷應力得以釋放。在軟土基坑的穩定系數很小的條件下,基坑塑性變形可能引起的沉降將會很大。地下水的作用,位于基坑底部的軟粘土地基天然強度較低,致使地基沉降量增。根據有關的資料顯示,很難用常規軟土基坑沉降計算公式來確定支承軟土的均勻性,甚至發生不均勻沉降,以致支護結構傾斜,也就是說在荷載作用不大時,軟土就會屈服,從而產生塑性剪切變形。從多年的工程實踐中分析得知,軟土基坑的下降。主要是基坑施工中,根據各種施工條件的不斷變化而產生流變參數,引起下降?;幼冃嗡俾蕰S著基坑挖深的增加而增加,基坑周圍土體塑性變形區的發展也會進一步擴大。地下水間接地達到致使軟土基坑下降的結果。

1.3易受水環境影響發生形變

軟土基坑容易受到現場自然環境影響,從而發生形變。工程設計計算的依據一般是場地勘察資料。勘察工作就是理解當場的情形,一但發生失誤,就等于把事故隱患潛伏在軟土基坑工程中。從案例分析,很多的基坑事故是由于忽略了基坑周圍水環境的影響而發生的。避免基坑發生形變,最直接的方法就是減少或者避免基坑受周邊水環境的影響。

2 對地下水處理的一般原則

2.1做好預案,抵御風險原則

有計劃,有目的地做好預案工作,根據軟土基抗的特點,針對主要的涌水點、高水頭、大流量、強交替、突發性的地下水豐富的基抗,制定一系列施工技術方案,以確?;影踩?、快速施工,以防止災害預案為目的,以超前注漿封堵為立足點,以預注漿作為依據。當超前注漿不能滿足要求時,通過進行后注漿的方式,達到更好的抵御風險的能力。

2.2先探后挖,重視預報原則

根據基坑工程施工現場分析,以節理裂隙發育的圍巖為主,地層交界處,斷層褶皺發育處等地方都是可能發生涌水的重要位置。究其原因,可以從兩方面來看。一方面,透水性比較好的地層,如喀斯特地層、砂性土地層等,是易發生涌水情況的。另一方面,從與地表有連通、地表水補給及時的基坑,也容易生發涌水情況。通常情況下,施工后才發現地下水嚴重,就要花大量的人力物力才能處理,造成極高的工程造價成本。因此,查明富含水地層的位置和分布規律是施工的前提,加強預報、預測、探測工作,以先探測,預報后施工挖掘,保證施工安全。

2.3試驗后決策原則

從基坑施工經驗,一項重要的工作就是開展注漿試驗。一般是在為基坑底下一段,挑選典型點位,進行重點試驗。試驗的內容主要是對封口工藝、注漿材料、注漿設備、洞內布置等多種因素進行分析,在保證安全的情況下,再作對地下水處理的決策,形成一種機制,成立專門的領導小組,開始技術指導工作。

3地下水處理的工程實例分析

某所大學的辦公大樓,涉及的建筑總面積為12500 m2,要求基坑開挖尺寸為51x56m米,達到的開挖深度為7.23m。地下室所設的底板是以-7.2m作為標高,施工地形地質分析,情況如下:工程場地地質狀況比較差,主要表現在原狀土面以下為淤泥質土,特征主要為淤泥質呈灰黑色,該土層全場均有分布,厚度為8.40~12.10m,平均為10.36m,附近有湖,容易滲水。如何在大面積的深淤泥質土中進行基坑,保證對地下水快速處理,不影響工程質量是工程的重點。

3.1制定地下水處理方案

地下水的滲流對軟土基坑有著重要的影響,往往控制著基坑的穩定,增大深基坑施工的難度,而且始終貫穿整個施工過程。采取措施,對基坑內進行抽水,不但可以控制坑內土壤含水量,減少地下水,而且有利于機械下基坑進行挖土操作。對于深層淤泥質土層,這就是工作的重中之重。分析軟土基坑的下降原因,根本上說是其變形過大導致基底變形。這種變形也有可能是由軟土本身特征引起的。在外界因素的主導下,也可以呈突發性變形。

在施工過程中,架設扶正器是為了保證井管不靠在井壁上和井管外有一定的填礫厚度,試驗數據驗算出應布設的個數,可以設有降水井。根據工程樁的位置,降水井應合理布設。保持井口標高一致且下管要準確是下井管的基本要求,這樣為避免損壞過濾器結構。在降水井抽排水過程中,洗井質量要確保洗到井內出清水,基本不含砂。必要時,每天檢查抽排情況,若發現有大量砂粒長時間被抽出時,應改用小口徑水泵進行間斷慢排,通過減少土壤流失的方法,保證周圍不移動。施工還需要根據具體的天氣而定操作,在雨水比較多的季節施工時,應當盡量選擇晴天進行開挖,并且充分做好防排水工作。制定地下水處理方案,確?;庸こ添樌M行。

3.2采用地下水預報方法

工程施工實踐中,有很多對地下水的預測預報的方法。例如,地質雷達預報法、TSP法、電法、陸地聲納法、超前水平鉆孔法等等。綜上所術的方法,不變一個宗旨,就是施工階段的地質預報,對中長期預報與短期預報有很強的依賴作用,最簡單的手段就是把兩者結合起來。另外,把鉆孔直接與物探手段預測結合 起來,或者是把掌子面地質預報與區域性地質預報結合起來,是地下水預報工作的有效補充。但不管是任何一種預報方法,首先要考慮采用何種地質超前預報方法,取決于地質條件,基坑設計、施工單位的技術手段等。為了提高預報的可靠性,一般采用多種預報手段相結合的預報方法。根據基坑施工經驗,為提高預報準確率,通常采用長短結合方式。運用相當的技術手段,如工程地質法等,進行超前宏觀預報。借用高科技設備,如地質雷達法、紅外探水等,進行探測,確保工程地下水預報的準確性。

3.3做好基坑防水工作

本辦公樓施工項目中,面積比較廣,伴有地質差,距離湖比較近等特點,因此,防地下水滲漏是基坑施工過程中,甚至施工后的重點工作。通常情況下,防水鋼筋混凝土澆灌用于剪力墻及基礎底板上,把設計抗滲漏級別調整為S7。為了防止混凝土因水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂逢,從材料選擇上、技術措施上準備充分。因此,對于防水鋼筋混凝土的施工要求比較高。采用以后防水措施,第一,基坑四周和基坑內設有一道排水溝,排水溝與集水井連通。第二,設多個潛水泵抽水并設專人負責進行抽水。第三,當基坑施工完工后,還采取多種必要的防水防潮措施,通過進行一系得的防水措施,克服軟土基坑施工中,地下水問題,有效保證工程項目的質量及施工安全。

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