地質工程論文范例

1．影響巖土工程地質勘察質量的因素

1．1人為因素

近年來，由于科技水平提高，巖土工程地質勘察設備和技術也不斷提高，這也要求巖土工程地質勘察人員也需要具備更高的技術素養和實際操作能力，才能正確使用先進的勘察設備。但是，實際巖土工程一線地質勘察工作人員為農民工，他們不具備專業的技術知識和操作技能，也缺乏相應的安全意識和質量意識，導致地質勘察質量難以得到保證。不僅如此，許多巖土工程地質勘察工作的工期較短，促使勘察人員采用不規范、不科學的方法進行巖土勘察，導致勘察結果與實際結果的誤差較大，嚴重干擾正常的巖土工程地質勘察工作，得出的勘察結果報表也不具有真實性。

1．2勘察方法

勘察方法問題主要表現在勘探鉆進方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據地質條件選擇勘探方法，這要求勘探單位對工程情況進行詳細的地質調查，在根據勘探與布置勘探工程的結果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進行地質調查的情況下直接使用電力設備和機械設備進行鉆進，不僅增加勘探時間，也消耗更多的資源。在取樣方法上，勘探單位未根據設計勘察點的實際情況進行取樣。如有些人員對軟弱下臥層不進行取樣分析，甚至因為表面上滿足不少于件組的要求而將應當分層的層位加以合并，對數據的變異性不作檢驗、剔除?？辈旖Y果經不得推敲，嚴重影響工程設計和建設質量。

1．3市場制度

雖然近年來我國巖土工程地質勘察單位的數量顯著增加，但地質勘察市場化程度并不高，地質勘察市場制度嚴重缺失，市場調節作用失靈。而且許多新成立的地質勘察單位存在許多“水分”，存在許多皮包公司和外掛單位，嚴重擾亂地質勘察市場秩序，加劇行業內惡性競爭。激烈的惡性競爭導致一些地質勘察企業或單位為搶占勘察市場，采用壓低報價方式提高市場競爭力。這種做法導致地質勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本，最終影響地質勘察質量。

1隧道及地下工程的概述

相較于市政工程與房屋工程，人們對于隧道及地下工程的了解并不多，因此，在進行其施工建設之前，相關企業和人員有必要對隧道及地下工程的概念和施工內容做到知曉和熟悉。所謂隧道及地下工程，主要是指從事研究及建造各種隧道及地下工程的一門應用科學和工程技術，其過程階段包括規劃、勘測、設計、施工及養護，隸屬于土木工程下的一個分支，施工內容主要包括勘測和設計兩個部分，前者主要負責隧道位置的選擇，進而根據地形、地質環境來選擇最合理、經濟的路線走向，為后期的施工打好基礎;而后者則是要按照設計圖紙的要求來把紙上的構造框架落實實施，通過一些有效的方法使隧道及地下工程得以順利進展。

2工程地質與隧道及地下工程的密切聯系

由于隧道及地下工程一般是在巖體及土層中修建的通道和各種類型的地下建筑物，這就難免要涉及地質條件的影響，如果把隧道及地下工程比作一棵大樹，那么工程地質就是這棵大樹的根基，只有根基深厚可靠，才能穩定保護整個大樹健康成長，屹立不倒，所以工程地質的條件是否適宜對于隧道及地下工程的建設質量好壞起到了十分重要的作用，是其施工建設中不可忽略影響因素，因此，在隧道及地下工程項目施工之前，一定要對所處地質環境進行深一步的研究與分析，找出不利條件，采用不同的施工方法和技術來進行解決，做到因地制宜，結合實地情況，具體問題具體分析。例如:我國部分地區的一些特殊地質條件，對于軟土地層，在施工建設中就應該變換有效的措施方案，采用符合地層要求的頂管、沉管和盾構;而對于長隧道需要采用水平鉆井的方法來進行施工。

3隧道及地下工程的特點及容易產生的地質危害

(1)隧道及地下工程的特點。

任何一個工程的建設都有其自身的特性，隧道及地下工程的施工也有著自身的工程特點，首先，隧道及地下工程的施工周期較長，環境條件復雜，施工難度較大，作業面范圍較為狹窄，這都在無形中增加了對施工技術的要求，使施工進程進行的十分艱難;其次，由于地質環境的變化多端，使得工程中的外界影響因素猛然增多，時常會發生一些突發意外的情況，這都要求相關單位及時做出相應調整，以應對不同的工程狀況，對工程的協調組織管理都提出了新的挑戰，同時隧道及地下工程的建設一般都需要投入較大資金，所以保證其施工的有序進行，減少或避免地質危害的影響顯得非常重要;最后，隧道及地下工程會使城市的交通運作更加流暢，合理分擔了城市擁擠的巨大壓力，同時其建設的結構都具有強大的地震和爆炸承載能力，對于國防等建設工程具有重要的意義。

1黃土地質的特性

黃土別名黃泥土、黃泥巴，是在干燥氣候條件下形成的一種具有褐黃、灰黃禍黃褐等顏色，主要是由風沉積形成的，常為鈣質并含有貝殼、骨骼和哺乳類動物的牙齒以及碳酸鈣結核。黃土結構較疏松，孔隙多，多為針狀大孔、垂直節理發育的特殊性土體，表層具有濕陷性，易產生潛蝕形成陷穴。各地區黃土的總厚度不一，一般來說，高原地區較厚，而以陜甘黃土高原最厚，達100~200米，而其他高原地區一般只有30~100米。河谷地區的黃土總厚度一般只有幾米到30米。

2黃土地質對隧道工程的影響

2.1黃土節理對施工的影響

黃土沿著各方向上的構造節理都完全發育，多數節理為原生節理并呈X形的成對出現，無限向外延生，產生危險截面。在隧道開挖的過程中，土體容易在危險截面上，順著節理松弛和斷裂。水會順著裂縫流入土體，使土體的濕度發生改變，隨之產生相當大的應力，極易給隧道施工帶來預想不到的危險。比如發生較大的坍塌。

2.2黃土溶洞與陷穴對施工的影響

黃土溶洞與陷穴，是黃土地區常見的不容忽視的不良地質現象。如果將隧道修建在黃土地質的上方，則會有隧道基底下沉的可能。如果將隧道修建在黃土地質的下方，則會有冒頂的可能。若果將隧道修建在黃土地質的附近地區，則會有偏壓受力的可能，使得圍巖與襯砌處于不利的受力狀態。總之，若不采取相應的措施，都將釀成無可挽回的局面。

本文作者：孫強 朱術云 曹麗文 單位：中國礦業大學資源與地球科學學院

工程地質教學的主體內涵

為了順利完成工程地質教學活動，有必要使學生明確工程地質學習的主要對象、基本任務和主體內容。首先，工程地質學是評價、預測和改造與工程建筑等有關的地質問題的一門科學，以工程建筑及建設項目為服務對象，以地質學為研究基礎；以數學力學為計算工具的學科。因此，工程地質的教學與學習都是在研究和討論人類在工程活動中行為與地質環境的相互作用與相互適應性，其次，工程地質學習的基本任務就是掌握工程地質條件與工程活動的地質環境特點，明確人類工程活動與地質環境（工程地質條件）之間的相互作用，以便正確評價、合理利用、有效改造和完善保護地質環境。最后，學生通過工程地質課程學習需要重點掌握的內容包括：巖石和土體的物理-力學性質及其工程性質，如巖石與土的礦物組成及其排列形成的微觀結構等對建筑工程穩定性的影響，弄清巖土體的不同的分類要求和指標，了解不良地質條件下的巖土體的改良方法；建立起人與環境和諧發展的工程地質觀念，形成關于自然環境對工程活動的制約與人類工程活動對自然環境的影響的雙向作用機制的基本認識，在此基礎上，掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建筑的危害及其預測、評價和防治措施；熟悉工程常見的地基、硐室等工程地質問題，以及地下水運動規律及其對工程活動的影響；掌握主要勘察程序、方法和手段。通過上面的對工程地質教學主體內涵的論述可以看出，在教學活動中學生需要領悟和掌握的內容很多，如果沒有好的教學思路，往往會導致教學活動成為就事論事，事倍而功半，很難使學生把握這門學科的精髓。同時，工程地質會涉及眾多的相關學科知識，如與地球科學相關的巖石學、構造地質學、地層學、地貌學等，與工程學和基礎學科相關的物理力學、數學等。

綜攝教學法的運用

綜攝法又稱類比思考法，其源自在我們對外部事物的學習和認識過程中，常常是在某些帶有啟發暗示的“指揮下”進行的，而這種“指揮”與我們的思考方法和意識關系不大，卻是我們日常生活中的所見所聞密切相關[11]。因此，可以利用外物來啟發思考、激發靈感解決問題。工程地質教學中，我們可以借助于學生已有的相關學科知識和日常生活經歷，在此基礎上開綜攝法教學。在教學中鍛煉學生對所面對事物的異質同化和同質異化兩種思維方式。當我們面臨未知的或者不熟悉的事物時，常常會采取拿性質不同的現有事物的分析和模擬方式去與之相對比，在此基礎上提出設想。這種方式稱之為異質同化，即根據已有的經驗和知識來分析比較所面對的問題。例如，當開展某項工程的地質問題調查時，可以與醫生全面診斷病人一樣，先逐項檢查，然后根據檢查結果分析存在的病癥，這樣會使得技術（研究）路線明晰，而且有很強的可操作性與指導性。如何擺脫固有的思維方式和問題分析方法的桎梏，進行創造性分析和解決問題是我們需要面對的難題。因此，如何運用新的知識或從新視角進行審視、分析、研究和處理原有的資料和技術手段顯得十分必要，在此基礎上使得認識有新的突破，這過程即為同質異化思考方法。例如，在狹窄的海邊場地進行海底隧道掘進時，一方面需要的很大的場地存放施工材料（如做襯砌），另一方面又需要相關場地堆放掘進所產生的大量巖屑廢渣，那么可以通過同質異化思維，我們可以考慮在不影響地質環境的情況下，用掘進產生的廢料進行人為營造陸地，同時解決了材料堆放和廢料處理的問題。

為了在教學中可以使學生的創造力的潛能得到進一步鍛煉，可以進行以下4種模式的訓練。人格性的模擬，充分調動和發揮學生主體感官認識。例如，在邊坡相關知識的講授中，可以讓學生假設自己是邊坡，針對坡腳、坡肩、坡體等不同位置的特點與自己身體做對比，如果邊坡發生失穩可以采取什么手段，如何去處理，然后再尋找解決問題的方案，最終歸結為削肩、捆腰、壓腳三個主體內容。直接性的模擬，根據所要關注的對象與模擬事物之間的關聯性，將模擬對象視為范本，在此基礎上進行論證思考，提出處理問題的方案。例如，邊坡災害的問題，很多學生的家鄉或學校周邊有生活的例子，可以直接作為例子講授，既直接，又有生活氣息。象征性的模擬，通過把問題構想成為直接的物質對象，使學生形成形象化的物質對象，進而激勵其腦力活動，開發其創造潛力。例如，在學習巖石風化時，可以將植物的根劈破壞直接視為巖石的拉裂破壞。想象性的模擬，利用人大腦的自由想象能力，引導學生通過幻想和聯想等為工程地質問題的分析和解決尋找靈感，提出創造性方案。例如，在某處發生地震，可以讓學生發揮主觀能動性，分析可能出現的次生災害問題，進而擴展成地質災害鏈和立體防災減災教學?？傊?，綜攝教學法在工程地質中的應用就是以生活中的實例或學生已有知識為媒介，將學習內容分成若干要素，針對具體的要素進行分析討論，并組織構建各要素之間的綜合關聯性，在此基礎上激發學生的潛在靈感，形成系統的認識學習，進而掌握工程地質的內涵要素。

結語

1水文地質勘察的重要性

水文地質勘察是巖土工程勘察中必不可少的組成部分之一，它和巖土工程相互影響，互利共生，下面以地下水環境的建筑物為例研究水文地質的勘察的重要性。在建筑物周圍存在這地下水，這些水影響建筑物周邊的土壤和巖石的耐久性和壽命，建筑物也會同時受到很大的影響，同時地下水作為巖土資源的一部分，對于其他的巖土體的特性也有很大的影響，對于巖土工程的勘察工作的效率也會有很大的作用。在勘查工作中加強水文地質勘察，這不僅提高了巖土工程的勘察效率和質量，而且還為工程的后續開展提供了理論依據。然而在很多的官方和非官方的巖土工程勘查中，水文類的地質因素經常被忽視，被當做是象征性的工作之一，在后續的施工過程中，因為缺乏水文地質的資料和分布狀態，往往會發生一些重大的安全事故。因此水文地質勘察對于巖土工程的勘察極為重要。

2巖土地質和水的關系

建筑和地下工程的穩定性和巖土的地質情況有著很大的關系，在建筑和土木工程中發生的事故往往是由于巖石的強度不夠或者土壤的勘查工作不夠充分造成的。在巖土中的材料主要分為兩種，一種是土壤，一種是巖石，這兩個材料的成形都和水息息相關，土壤中一般都含有大量的水，而巖石的形狀的成形是河流沖刷之后形成的，因此巖土地質和水有著重要的聯系，主要可以分為以下三個方面。2.1巖土體的脹縮性巖土體的脹縮性是在空氣的氣氛下，在失去水之后體積收縮或者在吸收水之后體積膨脹的物理反應。由于巖土存在著和周圍的空氣交換水的現象，土壤中的水因為溫度的升高而蒸發，散發到空氣中，最后體積減??；然而在下雨天或者濕潤氣候的時候，土壤顆粒之間的間隙提高，吸收了水之后，在表面形成了一層水薄膜，最后體積增大，因此巖土體因為水文地質而存在縮脹性。

2.2巖土的軟化性質

由于巖土體的只要成分包含了土壤和巖石，土壤顆粒之間存在著大量的空氣，是一種膨脹的物質，與之相反的是巖石顆粒之間的間隙較小，基本不會體積縮小，但是在水中浸泡之后會存在強度和硬度減小的現象，因此巖土體存在著軟化效應。一般的巖土體都存在著軟化的問題，例如頁巖，泥巖，松土巖等等，由于巖土地質中的水文因素的存在，巖土表現出了很強的軟化現象。2.3巖土體的透水性質巖土體的透水性巖土體由于重力的作用，其中吸收的水分會逐漸流失并穿過土壤顆粒的現象。相對而言，松散的巖土的透水性較強，而堅硬的泥土的透水性較強。在巖土工程過程中，由于土壤中透過了水，土壤的結構會受到很大的影響和破壞，還可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然災害。水分子沒有透過土壤的部分可以把土壤黏在一起加強土壤的強度和硬度，因此水文因素在透水方面對于巖土工程的規劃和勘察有著很多的影響，整體上改變了巖體的結構和強度。

3水文地質對巖土工程的危害

1工程地質條件

1.1地形地貌

剝蝕低山丘陵區，海拔標高一般為136～314m，最高點位于王家山，標高為+314.6m，最低點位于隧道進口東側溝谷地帶，標高為+136.0m，地形起伏較大，地形地貌總體表現為剝蝕丘陵與丘間谷地相間；剝蝕丘陵自然坡度15°～40°不等，丘坡絕對高程136.0～314.0m，相對高差40～180m，植被較發育，多為雜草和松樹、杉樹及油茶林，靠近坡腳較平緩處多辟為村莊及水田。

1.2地質構造

根據《福田幅區域地質說明書》及本次調繪結果綜合分析，該隧道總體構造形跡強烈，以倒轉褶皺為主，各次級褶皺、褶曲發育，并伴有斷層。具體勘測結果如下：（1）褶皺。本隧道基巖出露少，巖層總體傾向隧道大里程方向，隧道處于福田倒轉背斜，褶皺軸向總體走向為東北—西南，與線路大角度相交。巖層總體傾向西北，地層倒轉，傾角較大；（2）斷層。DK810+430附近為F1斷層，斷層走向約40°，南東側為P1x炭質灰巖夾頁巖，北西側為P2l細砂巖夾炭質頁巖和煤層。物探EH-4存在低阻帶，震探反映不明顯，斷層寬度不大；（3）節理裂隙。本區巖體節理發育，測區巖體圍巖較破碎易造成隧道洞身坍塌。因此施工時應加強隧道地質素描工作，及時掌握洞身巖體節理裂隙狀況。

1.3地層巖性

表層為第四系殘坡積粉質黏土、黏土，黃灰色，硬塑，夾碎石，細角礫土。下伏基巖主要為二疊系下統小江邊組（P1x）和茅口組（P1m）地層，由老至新敘述如下：二疊系下統小江邊組（P1x）：炭質頁巖、炭質灰巖，灰黑色，強～弱風化，巖石軟、硬不均。分布于DK810+162～DK810+440段。且地表出露形式多以灰黑色頁巖、鈣質泥巖強風化，呈片狀。炭質灰巖巖溶較發育，鉆探揭示層中有溶洞發育。無填充或角礫填充。巖層傾向西北，地層倒轉，置于P1m硅質灰巖上，震探波速為3755～3774m/s。二疊系下統茅口組（P1m）：以深灰色薄層狀硅質頁巖為主，夾有灰巖，局部夾少量炭質頁巖。硅質頁巖鉆探易呈碎塊狀，上部覆蓋層較厚且灰巖溶蝕發育，分布里程為進口～DK810+162，震探波速為2156～2600m/s。

1工程鉆探和山地勘探方法

工程鉆探仍是當前獲得地質狀況的有效方法，而在山地勘探的常用方法有豎井和平硐勘探。經多年發展，鉆探和勘探技術日益成熟而且不斷出現新的技術，為水利水電工程地質勘測工作的順利進行提供了堅實的保障。常用的方法有6種:砂卵石層鉆進技術、金剛石鉆進技術、金剛石繩索取芯鉆進技術、套鉆技術、軟弱夾層鉆技術和大口徑鉆探技術。

1.1砂卵石層鉆進技術

砂卵礫石層因具有厚度大、埋藏深、結構復雜、質地堅硬等特點，一直是水利水電工程鉆探面臨的技術難題。后經大量的研究和實踐，研究出了SM植物膠和MY－1A植物膠沖洗液金剛石鉆進法，顯著提高了砂卵石層鉆進效率。實際施工時將膨潤土、水、堿、SM植物膠按照一定的比例配置成沖洗液應用到鉆進施工中，憑借其良好的潤滑減阻、減震性能，能夠有效防止孔壁坍塌和保護巖心的作用。

1.2金剛石鉆進技術

目前，水利水電工程地質勘測中金剛石鉆進技術較為常用。結合大量地質勘測實踐經驗，為提高金剛石鉆進效率，實際施工時應重點把握以下3項內容:

1)結合巖石的風化程度選擇合適的開孔鉆頭，通常情況下開孔時使用0.3～0.5m長的巖芯管進行施工。隨著鉆孔深度的增加，為避免孔傾斜應適當增加巖芯管長度。開孔鉆進時應使用麻花鉆，鉆進到達風化巖石時應使用短巖芯管長取粉管鉆進，以及時將巖粉撈取出來。

【摘要】畢業設計是本科教學中的一個重要環節，經過多年的教學實踐，貴州大學采礦工程專業積累了豐富的教學經驗，獲得了較好的成績，但仍存在畢業設計大綱重點不突出、師資需要加強培訓、指導過程缺乏有效監控、學生理論與實踐脫節等問題。提升本科畢業設計質量，應以就業需求為導向，培養學生的學術精神、加強師資力量建設、建立健全導師培訓機制，并從導師和學生兩個方面對畢業設計各環節進行長期有效的監控。

【關鍵詞】礦業工程；畢業設計；質量；提升

0引言

本科畢業設計論文是我國高校教學計劃的重要組成部分之一。同時，在我國高等教育快速發展的今天，我國急切需要在高等教育大眾化與培養高層次人才這兩個目標下實現平衡發展，而本科畢業設計就是檢測這兩個目標是否達成的“試金石”[1]。畢業設計是對學生大學期間專業知識學習的系統檢驗，其質量是判定學生能否獲得畢業資格、授予學位的重要依據，也是一個學校和教師自身教育教學水平的體現。為此，學校、教師與學生應當高度重視，制定切實可行的本科畢業設計管理規范，認真履行三者之間的責任與義務，確保本科畢業設計工作順利進行，按時、保質完成本科畢業設計論文教學任務。

1貴州大學采礦工程專業畢業設計教學現狀

貴州大學采礦工程專業創辦于1958年，2015年成為貴州省首批通過中國工程教育專業認證的兩個專業之一，2020年獲批國家一流本科專業建設點，這些榮譽為學科的建設和發展奠定了良好的基礎，同時也提出了更高的要求。本專業現有教師23人，其中21人有長期為地方煤礦企業做技術服務的經歷，部分教師還在貴州煤炭企業或者煤礦設計院掛職。其在實踐中積累了豐富的現場經驗，為指導學生畢業設計打下了良好的基礎。本專業利用教師隊伍的優勢，立足于貴州地方特色，多年來積累了豐富的畢業設計題庫，這些題目都來源于實際工程項目。因教師在指導的過程中理論聯系實際，學生經過這個教學環節，走出校園能直接為用人單位作技術工作。據近幾年用人單位反饋，貴州大學畢業的采礦工程本科生獲得較高評價；畢業后的學生也反饋，畢業設計是最有用的一個教學環節。

2貴州大學采礦工程專業本科畢業設計存在的問題