工程地質學論文范例6篇

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工程地質學論文

工程地質學論文范文1

工程地質學是水利工程、土木工程、地質資源與地質工程等學科的一門較重要的專業基礎課。它是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學,是以地學學科的理論為基礎,應用數學、力學的知識和工程學科的技術與方法,來解決與工程規劃、設計、施工和運營有關的地質問題[2]。由于工程地質學涉及內容多,概念廣,實踐性很強,且學生缺乏必要的實踐經驗和機會,因此,如何在有限的教學時間內合理安排教學環節,使學生既能牢固掌握工程地質學的基本概念及基本原理,又具備分析工程地質條件、解決工程地質問題的能力,是一個值得探討的問題。筆者結合近年來在工程地質學課程教學與實踐經驗,針對目前工程地質學課程教學中存在的問題,就如何提高水文與水資源工程專業工程地質學課程教學質量與教學效果進行探討。

一、煤炭院校水文與水資源工程專業工程地質學課程教學存在的問題

(一)課程內容多,授課學時少

根據國家高等教育對人才培養的要求,近些年來,多數院校在培養方案的制定上存在著向公共課傾斜的現象,這使得專業課學時被不斷壓縮。主要表現在課程學時少,尤其是實踐教學環節。過去動輒幾十學時乃至上百學時的課程,現在多為32~48學時。在多數煤炭院校中,水文與水資源工程專業開設有基礎地質學、礦物巖石學、構造地質學等課程,具有一定的地學背景。即便如此,工程地質學課程仍涉及工程巖土學、工程動力地質作用、巖土工程勘察等方面的內容,這使得該課程教學內容繁雜,教師上課難度增大。在此情況下,如不進行課程教學改革,教師就無法很好地完成相關內容的講授;同時學生對專業領域知識的學習也將停留在較淺的感性認知階段,不能理解機理性的問題,更不能深刻地認識該課程在國民經濟建設中的作用,這勢必對學生未來就業產生不利的影響。

(二)教學方法單調

工程地質學課程基本概念和基本原理較多,同時該課程又具有很強的實踐性,因此,單一的多媒體或板書授課模式很難調動學生的積極性。加之個別教師實踐經驗不足,存在照本宣科的現象;而個別教師授課又完全脫離指定教材,這些都容易使學生產生厭學心理。此外,課程中涉及的一些教學內容,諸如崩塌、滑坡等災害的形成機理及演化過程等比較抽象,單純在PPT中以圖片形式展示,不能很好地呈現,學生缺少感性的認識,這在一定程度上挫傷了學生學習的積極性和主動性。

(三)實踐環節薄弱

近些年來,隨著高校的不斷擴張,教學資源的投入問題已經成為高校普遍面臨的問題。具體到實踐教學環節,主要體現兩個方面:一方面野外實踐場地或基地功能缺失,滿足不了野外實踐教學的需求;另一方面學生人數與設備臺套數不成比例,同時也存在部分試驗儀器無場地安放的尷尬局面,導致部分試驗無法開出,學生動手能力得不到培養。此外,還存在實驗教學方式和時間不靈活等問題。目前多數院校的室內實驗都是教師準備好試驗后,學生在制定的條件下按照實驗指導書進行,學生真正思考的較少,部分學生既不動腦也不動手,而是依靠同組其他同學來完成實驗,這不利于學生實踐能力的培養,容易導致學生實踐能力不足或喪失。

(四)考核方式單一

考核成績比例分配不合理,多數院校該課程考核成績都是由期末考試成績(約占70%~80%)和平時成績(占20%~30%)組成,而平時成績又多以上課出勤率、課外作業以及實踐環節表現等形式存在,其中上課出勤率占主導地位。這樣難免會存在一些學生到課不聽課,考前突擊且考分很高的現象。此外,考核的內容也不夠全面,多側重于理論知識,往往忽視學生動手能力的考核,最終導致校內所學知識與實際工作脫節,不利于綜合人才的培養。

二、課程教學改革探索

針對當前教學過程中存在的問題,結合近年來的教學和實踐經驗,提出從教學內容、教學手段和教學環節等幾方面對課程教學進行改革。

(一)合理優化教學內容,改專業通識教學為行業特色教學

在教學內容的選擇上,要突出院校的特色優勢。針對煤炭院校水文與水資源工程專業具有地學背景這一特點,工程地質學課程教學可主要講解三部分的內容,即巖土體工程地質性質研究、工程動力地質作用研究以及工程地質勘察等。巖土體工程地質性質研究是該課程的基礎,該部分主要講授土的物質組成、物理力學性質以及巖土體的工程地質特性;工程動力地質作用研究是該課程的核心內容,講授學時應占總學時的一半以上。該部分主要講授活斷層和地震、斜坡、巖溶、泥石流及地下硐室的工程地質研究;工程地質勘察部分主要講授工程地質測繪、勘探、試驗以及長期觀測等幾種工程地質勘察方法。課程教學要確保在有限的學時內突出重點,同時也要注意前后所學課程內容上的銜接,避免重復。

(二)豐富教學方法和手段,改單一的滿堂灌為交互式教學

工程地質學具有較強的實踐性,其教學目標是要培養學生對于工程地質現象的認識、判斷能力和工程地質問題的分析、處理能力,這需要在傳統教學模式的基礎上,緊扣學科的發展前沿和熱點問題,豐富教學方法和手段,靈活組織課堂教學。

傳統課堂教學方式使學生獲取的知識較多地局限在抽象的經驗上,而現代化的教學手段不僅可以使學生獲取抽象的理論知識,還可以提供豐富的觀察經驗,在一定程度上將理論與實踐相結合,因此要充分利用現代化的教學手段。如在講授滑坡、泥石流等內容時可采用flash動畫或影像資料展示災害的形成過程、危害以及其防治措施;在講授地震的工程地質研究內容時可結合典型的地震(512汶川大地震),講解地震發生的機理及預警預防措施;在講解地下硐室位置的工程地質論證時,可借助物理模型來分析地形、地質構造、巖性特征等對硐室位置的影響等等。這些方法和手段的引入不僅可增強教學的直觀性、主動性,同時也可節省一定的時間,擴大課堂教學的信息量,提高教學效果。

鑒于該課程內容多,課時少,可采取學生自學、教師課堂講解和課外輔導答疑相結合的教學方法,以鍛煉學生的自學能力。還可就工程地質學領域的熱點問題,設置課堂辯論。通過教師布置論題學生收集資料學生課堂辯論教師講解剖析的教學過程,改過去教學單行道(教師到學生)為雙行道(教師到學生,學生到教師),引導學生分析問題和解決問題。例如,針對近期發生的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,可設置地質災害的主要誘因?人類活動or自然條件的論題,讓學生通過查閱與崩塌、滑坡、泥石流等災害相關的資料,展開討論與辯論,從而達到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相關知識的目的。此外,還可增加一些工程實例課,讓學生嘗試用所學知識去解決實際問題。例如利用最新發生的地震、滑坡及泥石流等地質災害的工程實例,探討這些災害的發生機理及防治措施,從而鍛煉學生發現問題和分析問題的能力。

(三)加強實踐環節教學,改被動式接受為主動式探索

在實施實踐教學活動時,要強調以學生為主體,培養學生的動手能力,充分發揮實驗教師的引導作用。在進行實驗之前,指導教師可提出實驗要求及注意事項,并給出參考意見,讓學生自行設計實驗方案,將原來的驗證性實驗改為設計性實驗。盡量創造條件讓學生開拓思維,發揮想象力和創造力,激發學生學習的主動性和積極性,提高洞察力,培養嚴肅認真和實事求是的工作作風,提高學生的綜合素質。

野外實踐應有效地將理論與實際相結合。因此,在進行野外實踐教學時地點應盡可能選擇工程地質現象豐富的地方。對河南理工大學而言,可在市區北部的縫山針公園進行為期半天的實踐教學活動。結合園區內原有采石場開挖形成的人工邊坡講解邊坡的應力分布狀態及變化特征,邊坡變形破壞類型及穩定性的影響因素,同時還可結合該園區的生態恢復治理工程講解邊坡變形破壞的防治原則和措施。此外,可結合水文與水資源工程專業學生未來就業意愿和方向,在畢業設計(論文)環節安排一些與工程地質有關的實踐內容,例如巖土工程勘察設計或巖土工程分析與評價、邊坡穩定性分析與評價以及煤矸石堆積體穩定性分析等。在畢業設計(論文)過程中要充分發揮學生的主觀能動性,讓學生多動手、多動腦,多方位培養學生獲取知識的能力和創新能力。

(四)完善考核內容與方式,改重視理論考核為突出實踐性考核

改變考核成績的比例組成,將平時考核成績的比例提高10%~20%,弱化到課率在平時成績中的主導地位,突出學生實踐環節的綜合表現。同時加大課堂表現方面的考核力度,就重點內容的一些問題進行課堂提問,積極主動回答問題者每次加2分,答對的再加3分,這在一定程度上能促進學生思考問題的積極性,也有利于教與學之間的互動。在考核內容上要增加一些綜合能力的考核,不僅要考核理論知識,還要設置一些案例分析題,考核學生運用所學理論知識解決實際問題的能力,使學生綜合素質得到提高。

工程地質學論文范文2

2、主要課程:工程力學、流體力學、巖土力學、地基與基礎、工程地質學、工程水文學、工程制圖、計算機應用、建筑材料、混凝土結構、鋼結構、工程結構、給水排水工程、施工技術與管理。

3、主要實踐性教學環節:包括工程制圖、認識實習、測量實習、工程地質實習、專業實習或生產實習、結構課程設計、畢業設計或畢業論文等,一般安排40周左右。

4、主要專業實驗:材料力學實驗、建筑材料實驗、結構試驗、土質試驗等。

工程地質學論文范文3

根據中科院成都山地所發展戰略規劃和學科建設,面向國內外招聘2009年度優秀畢業生。

一、應聘材料接收截止時間:2009年2月15日

二、專業方向及要求

研究領域專業學歷要求人數崗位類別備注

山地災害流體力學博士2科研本科要求力學

地質學/工程地質學/沉積學博士2科研

水利水電工程博士1科研本科要求水利水電工程

儀器儀表本科及以上1支撐有工作經驗者優先

氣象學碩士及以上2科研本科要求氣象學

山地環境植物學/植物分類博士1科研植物分類要求碩士及以上

林學博士1科研

農作物栽培博士2科研本科要求農作物栽培

山區發展戰略與規劃博士1科研本科要求人文地理學

實驗室分析化學/土壤化學本科及以上2支撐

管理科技管理碩士及以上2管理具地學知識背景

注:原則上在所外招聘。

三、應聘基本條件

1.年齡原則上不超過35歲;

2.應聘專業的學歷要求按上表對應執行;

3.身體健康;

4.通過大學英語六級考試,且外語口語熟練。

四、招聘程序

1、提交個人材料,內容應包括:個人簡介;身份證、學歷、學位及有關技能證書復印件;獲獎證書復印件;論文、專利、專著目錄及代表性論著。

2、研究所組織專家評議,篩選出招聘候選人;

3、電話或email通知面試的時間、地點和要求;

4、面試后一周內告知聘用情況。

五、基本待遇

1、新聘用的博士畢業生實行協議工資(不含項目績效津貼),同時匹配科研啟動經費3萬元。

2、新聘用的碩士畢業生按照我所現行有關規定,根據所聘崗位執行基本工資、崗位津貼和績效津貼等相關待遇;同時匹配科研啟動經費2萬元。

六、聯系方式

通信地址:四川省成都市人民南路四段9號

中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所人事教育處

郵政編碼:610041

電話:028-85287055

工程地質學論文范文4

1.1水文地質學科涵義與研究對象

地下水即是賦存于地面以下巖石空隙中的水。地下水的功能主要包括:資源、生態環境因子、災害因子、地質營力與信息載體。地下水及賦存地下水的介質還具有一些另外的功能。水文地質學在國民經濟發展中的作用是與地下水及其賦存介質的功能相聯系的。

1.2水文地質學的定義

地下水這一名詞有廣義與狹義之分。廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水;包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。

水文地質學(hydrogeology)是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規律,以及合理利用地下水或防治其危害的學科。它研究在與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律以及如何運用這些規律興利除害。

1.3水文地質學研究的范疇及任務

水文地質學是研究地下水的科學,主要研究地下水的分布、運動和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源評價、開發及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治等。在不同環境中,地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況,可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究,著重自然歷史和地質環境的影響,同主要用水文循環和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切,只是研究的側重點稍有不同。

1.4水文地質學及分支

隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域,如環境水文地質學、地下水資源管理、同位素水文地質學等。隨著生產力和科學技術的高速發展,人類對生態環境的影響到了舉足輕重的地步,與環境生態有關的水文地質問題迅速增長。

水文地質學是從尋找和利用地下水源開始發展的,圍繞實際應用,逐漸開展了理論研究,目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水動力學

地下水動力學是研究地下水的運動規律,探討地下水量、水質和溫度傳輸的計算方法,進行水文地質定量模擬。這是水文地質學的重要基礎。

1.4.2水文地球化學

水文地球化學是水文地質學的另一個重要基礎。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規律,利用這些規律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產形成和分布的關系,尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣,研究礦水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地質學

供水水文地質學是為了確定供水水源而尋找地下水,通過勘察,查明含水層的分布規律、埋藏條件,進行水質與水量評價。合理開發利用并保護地下水資源,按含水系統進行科學管理。

1.4.4礦床水文地質學

礦床水文地質學是研究采礦時地下水涌入礦坑的條件,預測礦坑涌水量以及其它與采礦有關的水文地質問題。

1.4.5農業水文地質學

農業水文地質學的內容主要包括兩方面,一是為農田提供灌溉水源進行水文地質研究;二是為沼澤地和鹽堿地的土壤改良,防治次生土壤鹽堿化等問題進行水文地質論證。

1.4.6水文地熱學

地熱是一種新的能源,如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地熱能,用來取暖、溫室栽培或地熱發電等,以及地下熱水的形成、分布規律,以及勘察與開發方法等,是水文地熱學的研究內容。

1.4.7區域水文地質學

區域水文地質學是研究地下水區域性分布和形成規律,以指導進一步水文地質勘察研究,為各種目的的經濟區劃提供水文地質依據。

1.4.8古水文地質學

古水文地質學是研究地質歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環和化學成分的變化等。據此,可以分析古代地下水的起源與形成機制,闡明與地下水有關的各種礦產的形成、保存與破壞條件。

地下水的形成和分布與地質環境有密切聯系。水文地質學以地質學為基礎,同時又與巖石學、構造地質學、地史學、地貌學、第四紀地質學、地球化學等學科關系密切。工程地質學是與水文地質學是同時相應發展起來的,因此兩者有不少內容相互交叉。

地下水積極參與水文循環,一個地區水循環的強度與頻率,往往決定著地下水的補給狀況。因此,水文地質學與水文學、氣象學、氣候學有密切關系,水文學的許多方法也可應用于水文地質學。地下水運動的研究,是以水力學、流體力學理論為基礎的,并應用各種數學方法和計算技術。

2 水文地質學演化歷史與發展現狀

2.1水文地質學發展簡史

人們早在遠古時代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時期在德黑蘭附近修建了坎兒井,最長達26公里,最深達150米。約公元前250年,在中國四川,為采地下鹵水開鑿了深達百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠,是一種井、渠結合的取水建筑物。在利用井泉的過程中,人們也探索了地下水的來源。法國帕利西、中國徐光啟和法國馬略特,先后指出了井泉水來源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

1855年,法國水力工程師達西,進行了水通過砂的滲透試驗,得出線性滲透定律,即著名的達西定律,奠定了水文地質學的基礎。1863年,法國裘布依以達西定律為基礎,提出計算潛水流的假設和地下水流向井的穩定流公式。1885年。英國的張伯倫確定了自流井出現的地質條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網圖并開始應用映射法。

19世紀末20世紀初,對地下水起源又提出了一些新的學說。奧地利修斯于1902年提出了初生說。美國萊恩、戈登和俄國安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時生成的沉積水。1912年,德國凱爾哈克提出地下水和泉的分類,總結了地下水的埋藏特征和排泄條件。美國邁因策爾于1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們為水文地質學的形成作出了重要貢獻。

泰斯于1935年利用地下水非穩定流與熱傳導的相似性,得出了地下水流向水井的非穩定流公式即泰斯公式,把地下水定量計算推進到了一個新階段。20世紀中葉,蘇聯奧弗琴尼科夫和美國的懷特在水文地球化學方面作出了許多貢獻。到第二次世界大戰結束時,在地下水的賦存、運動、補給、排泄、起源以至化學成分變化、水量評價等方面,均有了較為系統的理論和研究方法。水文地質學已經發展成為一門成熟的學科。

20世紀中葉以來,合理開發、科學管理與保護地下水資源的迫切性和有關的環境問題,越來越引起人們的重視。同時,人們對某些地下水運動過程有了新的認識。1946年起,雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現象。英國博爾頓和美國的紐曼分別導出了潛水完整井非穩定流方程。

由于預測地下水運動過程的需要,促進了水文地質模擬技術的發展,20世紀30年代開展了實驗室物理模擬,40年代末發展起來的電網絡模擬,到50—60年代在解決水文地質問題中得到應用。

由于電子計算機技術的發展,70~80年代,地下水數學模擬成為處理復雜水文地質問題的主要手段。同時,同位素方法在確定地下水平均貯留時間,追蹤地下水流動等研究中得到應用。遙感技術及數學地質方法也被引進,用以解決水文地質問題。對于地下水中污染物的運移和開采地下水引起的環境變化,引起廣泛的重視。20世紀60年代以來,加拿大的托特提出了地下水流動系統理論,為水文地質學的發展開拓了新的發展前景。

2.2國外水文地質學發展現狀

水文地質學是一門年輕的學科,它是基于地下水在地質單元內運移時所發生的物理和化學變化而發展起來的,水文地質學是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規律,以及合理利用地下水或防治其危害的學科。水文地質學誕生于19世紀中期,在20世紀初,依據法國水文地質學理論原則(A.Hazen,C.Slichter,F.King,O.Mainzer等),美國水文地質科學家發展了實用水文地質學的應用。與此同時,德國和奧地利的水文地質學家(F.Forchheimer,A.Thiem,O.Smreker,J.Kozeny等)詳細解釋了水文地質,尤其是關于地下水流域和水力工程方面調查的方法。俄國人對水文地質學發展有著重大的貢獻(W.Dokutchaev,A.F.Lebedev等)。水文地質學成為地質科學中一門比較完整、系統的獨立學科,是在20世紀30—40年代。水文地質學已被公認為是地球科學的一個分支,是跨越于地質科學和水文學之問的一門獨立科學。水文地質學在二戰以后有了深入的發展,特別是在地下水動力學、水文地質編圖、水文地質采礦、模型和同位素方法、水文地球化學和地下水監控這些領域。人類活動對包括地下水在內的自然環境的改造異常強烈,產生了一系列生態環境問題,當代水文地質學進入了生態環境水文地質學的新階段。

在過去的幾十年中,國際水文地質學發生了翻天覆地的變化,從專業期刊的發展中就可以看出。1963年,《地下水》(Ground Water)和《水文學雜志》(Journal of Hydrology)創刊;1965年,開始出版《水資源研究》。此后,陸續創刊的歐美主流學術期刊有:1976年,《水資源進展》(Advances in Water Resources)和《污染水文學雜志》(Joumalof Contaminant Hydrology);1986年,《水文過程》(Hydrologic Processes);1993年,《水文地質學雜志》;1995年,《水文工程學雜志》(Joumalof Hydrologic Engineering)。期刊的數目大幅增加的同時,每種期刊上論文的數量和內容也顯著增加。

國際水文地質大會是公認的比較權威的世界級水文地質會議,至今已經召開了39屆(2011年在泰國舉行)。其中2006年10月9日在我國北京舉行的第34屆國際水文地質大會是繼1988年在廣西桂林舉辦的第21屆國際水文地質大會之后,再次在中國舉辦。此次大會又恰逢國際水文地質學家協會成立50周年慶典,是國際水文地質發展史上的重要里程碑。此次會議以“地下水的現狀與未來”為主題,圍繞全球地下水問題與需求、中國地下水的現狀與未來等開展交流與研討,展示全球、亞洲和中國水文地質成果及新一輪國土資源大調查的水文地質工作進展。

在國際上,美國水文地質調查研究經歷了100多年的發展,在該領域長期居于國際領先地位,影響和引導了國際水文地質學的發展方向。從20世紀80年代開始,美國地質調查局啟動了多個項目,開始對有害物質水文過程和地質隔離技術進行深入研究。其水文地質資料有90%向普通大眾公布,實現了水文地質調查成果全國共享;在法國,各種公共管理部門、盆地基金機構和地質調查部門,通過各種媒介向公眾宣傳有關水資源的重要情況,回答提出的特殊技術問題。目的是讓大家了解各種生產活動給自然資源帶來的嚴重影響,提高對地下水和當前共同利益的認識,解釋那些按公眾意愿制定的政策和收費規定。在總體研究結果基礎上對地下水變化情況進行監測和計算,以有利于管理機構的決策。日本的東京灣將地下溫度場應用于研究地下水循環,而這是我國學者地下水循環研究中一直忽視的一個主要因素。在歐洲,生態水文學的研究已經形成一個網絡,各國之間的聯系及對比研究較多。冰島是世界上地熱資源開發利用率較高的國家之一,地熱發電站裝機容量總計200 MWe,排名世界第8位,87%的家庭使用地熱取暖。由于經濟發展所處的階段不同,國外目前研究礦山水文地質工作的比較少。

總之,目前水文地質在各個不同的領域都有發展,例如地下水文學、土壤力學、經濟地質、石油采鉆工程、構造地質學、地球化學、地球物理學、海洋地質學和生態學。這個領域由于以上所有領域研究人員的杰出貢獻而豐富起來。目前,水文地質處于轉折時期,由發現并最大程度的開發利用新資源轉變為合理地管理它們,這對于人類和其它生物來說是至關重要的。

2.3國內水文地質學發展現狀

我國人民早在4000年前的龍山文化時期就已經鑿井開發利用地下水了,但直到建國前,從事水文地質工作的人員極少,幾乎沒有設備,只零星地進行一些地下水調查工作。直到建國后,水文地質事業才得到了較大發展。

我國水文地質事業的發展經歷了坎坷曲折的道路。20世紀50年代,是我國水文地質事業創建、發展的重要年代,而后的“”,曾使正處在興旺發達的水文地質工程地質事業受到挫折。60年代前期,經過重新調整,水文地質工程地質戰線再次出現大好形勢???966年開始的10年動亂再次使水文地質工作受到了損害,到70年代前期,水文地質工程地質工作逐步有了好轉,并組建了基建工程兵水文地質部隊,加強了水文地質普查工作。直到1978年12月黨的以后,水文地質工程地質事業才走向了健康發展的道路,進入了振興開拓的新時期。

解放前,在水文地質方面,地質人員最先介入的是城市供水水文地質勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要開鑿深井取用地下水。地質學家謝家榮,曾在《地理雜志》第二卷第一期上發表過《鐘山地質與南京井水供給的關系》一文,這是我國早期的重要水文地質文獻之一。同時。西安、蘭州等城市也相繼完成了部分水文地質調查報告。濟南、福建等地完成了泉水水文地質調查等工作。

解放后,中華人民共和國的成立,為水文地質工程地質事業開辟了廣闊的前景。1956年3月,地質部召開了第一屆全國水文地質工程地質協作會議。50年代的中后期,地質部已在各地區建立了23個水文地質工程地質隊,職工已達11000人,包括地質、鉆探、化驗等各個兵種,并開始應用物探手段。在此期間基本完成了我國主要平原地區1:20萬水文地質普查近100×104km2;編制了一些全國性水文地質圖件;進行了30多個城市和工業基地的供水水文地質勘探;建立了40多個地下長期觀測站;在近1000個礦區開展了水文地質工作,并在北京、山東、河北、福建等省市進行了礦泉水勘察。20世紀60年代前期,由于自然災害和“”所造成的后果,使我國國民經濟陷入嚴重困難境地,整個地質工作的發展,也同樣受到嚴重影響。地質部門專業隊伍經過調整,重新組建了個直屬大隊,分別承擔北京市城市建設、上海地面沉降、長江三峽、湖北丹江口、黃河治理、西南鐵路及巖溶研究等方面的任務。但1966年編制出版了黃淮海平原和松遼平原的水文地質圖系,是我國第一批正式出版的跨省圖系,在編圖技術和編圖方法等方面,都有所創新。20世紀70年代,我國水文地質在地熱、農業水文地質等方面都取得了較大進展。70年代后期,在一些重要城市開展了環境水文地質工作。各省廣泛開展區域地下水資源的評價,比較普遍地應用了電子計算機,并推廣數值法建立數學模型。工程地質向定量評價方向發展,逐步采用先進的測試技術,在巖、土體特性,區域穩定性的巖體力學研究等方面,初步形成了自己的理論體系和技術系統。物探、遙感及同位素技術在水文地質工程地質工作中得到了初步應用,取得了較好的效果。同期舉辦了若干次全國性的水文地質工作會議,且國際交流日益增多。

1978年,黨的勝利召開,從此我國的水文地質事業發展邁入了一個嶄新的時期。至1996年,我國以1/20萬為主的區域水文地質普查工作全面完成。據不完全統計,從1978年以來,中國地質學會、中國建筑學會、中國水利學會、中國地理學會等部門,先后組織召開了“地下水資源概念和評價方法”、“全國地下水資源評價學術會議”、“西北干旱地區地下水資源學術討論會”、“全國水文專業會議”等會議。重點討論了地下水資源的概念、分類、評價方法、開發利用及其它水文地質問題,并出版了相應的學術會議論文集。基巖山區裂隙水與巖溶水的開發利用,也日益受到重視。在全國性的巖溶水和裂隙水學術會議上,著重討論了巖溶地區巖溶發育規律,巖溶水和裂隙水的運移機制及其評價方法。在環境地質方面,召開了全國性的環境水文地質經驗交流會、水文地球化學學術討論會、地質災害研究與防治學術討論會等。探討了我國不同地區地下水污染現狀、評價方法,地質災害的成因、特征及防治措施,出版了相應的學術會議論文集。此外,還召開了地下水人工補給、地面沉降學術研討會。所有這些不僅反映了我國水文地質研究的新方向,同時也可看出水文地質研究已進入一個新的發展階段。

2.4福建省水文地質學發展現狀

福建省的水文地質基礎調查資料雖然較全面,但局限于當時的技術方法和條件,調查深度及廣度有限,而且隨著國民經濟與社會發展及人類經濟工程活動的不斷加強,水文地質條件已發生了較大的變化,新的情況未能及時查清。

環境地質調查資料相當欠缺。環境地質調查評價工作,滯后于國民經濟建設和社會發展的需要。如在生態環境保護、城市規劃、土地綜合利用、土壤改良、地質環境的合理開發利用、地質災害防治等方面,有的已開展工作、但還很不全面,有的則剛剛起步。

水文地質環境地質調查的技術與思路,基本上仍依托傳統思路和技術為主,在跨學科聚集、綜合和開發研究,在應用高新技術于調查上,同先進省區相比,存在一些差距。如以往水文地質工作重點放在地下水資源較豐富的地區,以找到多少地下水資源儲量為榮,而忽視了貧水地區水文地質調查工作的重要性。

水文地質環境地質調查成果的信息化、網絡化、社會化程度低,不能滿足政府和社會性公益成果的實用性、時效性需求,改變成果表達形式,改革服務方式并提供社會化服務已是一個重要問題。

3 福建省水文地質學為國民經濟發展服務的內容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世紀60年代及以前完成的全省性水文地質方面的工作主要成果

(1)提交1/20萬區域性地質—水文地質綜合測量中間報告及普查報告和農田供水水文地質勘察中間報告;

(2)各地市城鎮供水、水文地質地質勘查報告(上世紀60年代及以前具體項目的工作):1960年1月,福建省地質局水文地質工程地質隊童永福、程登科《福建省永安寧洋舊城幅綜合水文地質測量普查報告書》等10余份城市水文地質測量普查報告。

3.1.2上世紀70年代

(1)1970年~1979年提交《福建省沿海地區1/20萬水文地質工程地質調查報告》等;

(2)提交完成了1/20萬福州、福安、三沙、浮鷹島、福清幅、泉州幅、南日島、廈門、漳州、東山等區域水文地質普查報告;

(3)各地市城鎮供水、水文地質地質勘查報告(上世紀70年代具體項目的工作):1974年1月,福建省地質局水文工程地質隊《漳州幅、東山幅1/20萬區域地質報告:地貌、第四系地質、水文地質部分》等10余份城市1/20萬區域地質報告(包括水文地質調查部分)。

3.1.3上世紀80年代

(1)1980年一1989年,完成1/50萬福建省水文地質圖、福建省1/50萬農業水文地質區劃圖說明書島嶼水文地質調查項目;

(2)分別完成了福建省多幅1/20萬和1/5萬區域水文地質工程地質調查報告;

(3)各地市城鎮供水、水文地質地質勘查報告:1980年10月,福建省水文工程地質隊童永?!陡=ㄊ∷牡刭|圖1/50萬》;1980年8月,江西省地質局水文地質大隊萬益民、鄧健如、趙維良等《廣昌幅G-50-9 1/20萬區域水文地質普查報告》;福建省水文地質工程地質隊完成《連城盆地水文地質勘探報告》;福建省第一水文隊完成《漳州盆地水文地質勘探報告》;1985年9月,福建省第二水文工程地質隊福州綜合地質組李文曲、黃宏灃、趙欽銘等完成《福建省福州市福州盆地水文地質勘探報告》等20余份1/20萬區域水文地質普查報告,尚有單點供水簡報672份。

3.1.4上世紀90年代

(1)1990年一1999年,提交了閩東、閩南沿海缺水地區供水水文地質調查報告;

(2)提交1/2.5萬同安縣新店埔園—劉五店規劃區水文地質工程地質調查報告;

(3)各地市城鎮供水、水文地質地質勘查報告:1990年8月,福建省廈門水文地質工程地質公司林恢亮、陳強、鄭英才等《福建省同安縣新店埔園—劉五店規劃區水文地質工程地質調查報告1/2.5萬》等近30份水文地質調查報告,尚有單點供水簡報495份。

3.1.5 2000年以來地市城鎮供水、水文地質地質勘查

三明地區:2000年3月,閩西地質礦產開發公司林昌威、林昭麗、吳開化等《福建省大田縣區域水文地質調查報告》;

龍巖地區:2000年8月,福建省水文地質工程地質勘察研究院李文祥、鄭藝貞、白振炎《福建省長汀縣區域水文地質調查報告》等各地區均有展開;

廈門地質工程勘察院進行廈門地下熱水調查。

3.2已進行和正在進行為社會服務方面的專門水文地質工作

福建省主要對地熱、礦泉水等資源進行了專項保護和為社會服務工作,并專門發文。如:閩地發[1999]85號《關于委托地(市)、縣地礦主管部門對部分地熱、礦泉水采礦權進行審批、發證的通知》等。

3.2.1福建省礦泉水水源保護

至2004年統計,福建省經省或原地礦部全國儲委評審鑒定和儲量審批的飲用天然礦泉水水源地勘探報告235處,批準允許開采資源量(B級或C級)28990m3/d。礦泉水類型主要為偏硅酸型233處,其中偏硅酸鍶復合型45處,碳酸偏硅酸型4處,到目前為止尚未發現鋰、硒、溴、碘、鋅等類型礦泉水。礦泉水點勘探報告211項,其中,單礦泉水點專項的勘探報告209項。

至2008年,我省現同時具有采礦許可證和注冊登記證的礦泉水水源有40處,包括福州市6處、莆田市1處、泉州市7處、廈門市7處、漳州市7處、龍巖市3處、三明市4處、南平市2處、寧德市3處;僅有注冊登記證的礦泉水水源7處;僅有采礦許可證的礦泉水水源6處。尚有10余處有開采未申報或正在申報等工作。

3.2.2福建省地熱水資源保護

地熱是一種寶貴的能源礦產,開發利用地熱資源首先是從開發溫泉起始的,根據志書記載,福建溫泉利用已有1000多年歷史,進入20世紀70年代以后,福建省開始進入有計劃的勘查開發。在此之前僅對溫泉點進行零星記載和研究。1971年,福建省水文地質工程地質隊開展了南靖湯坑的地熱勘探工作。1982年,童永福等編制1:50萬福建省地熱區劃圖時,統計各類溫泉點190余處(其中包括部分20℃的)。至2000年為止,福建省已查明的地下熱水分布共196處。

由于趨利原因,近些年地熱工作調查和水源地的勘查有了長足的開展,但進行系統研究的極少。

已在多個領域運用地熱資源,如城鎮地下熱水集中供熱、水產養殖與研究、農業利用與研究、溫泉醫療保健、地震觀測等。

3.3福建省礦區水文地質調查工作

礦區水文地質工作始于上世紀50年代,主要是為礦山開采設計提供水文工程地質依據。如:1960年4月,福建省地質局第一地質大隊郭樹春完成《福建邵武楓林硫鐵礦區水文地質初步普查報告》;1959年3月。1962年3月,福建省地質局第五地質大隊五〇七分隊提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦地質勘探中間報告》;1971年1月~1976年3月,福建省地質一團三中隊提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦詳細勘探報告》;1979年12月,冶金工業部冶金地質會戰指揮部第五地質勘探桂世芳完成《福建省德化縣陽山鐵礦西礦段礦床水文地質勘探報告》等,礦山多數已經或正在進行水文地質調查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C級地下水可開采資源量1萬m3/d以上的水源地有:龍巖盆地巖溶水水源地、連城城郊盆地巖溶水水源地、永安市大湖—蝦蛤水源地、長汀盆地巖溶水水源地、東山島松散巖類孔隙水水源地、平潭島松散巖類孔隙水水源地。

4 水文地質學發展趨勢及預測

對于地下水的區域研究,可以擴展到整個流域或完整水文地質單元來研究。進一步研究典型生態環境區域的地下水動力學特征,如荒漠、巖溶和黃土高原區域地下水運動規律,特別是淺層地下水變化的地表生態效應及深層地下水賦存規律,可為地下水合理利用提供新的途徑。并且在已積累大量實際資料基礎上,做好對資料的二次開發,編制相應成果,以供生產部門應用。在我國,由于地域面積較大,生態水文學研究也必需實行區際間的配合與協作,同時也必須與國際研究相同步,謀求更大范圍內的合作。我國應加強地下水的監測,掌握地下水的動態,在已有監測站網監測的基礎上,逐步完善地下水監測技術、方法和新的監測網站的建設,提高全國地下水動態變化監測水平和預測能力。

地下水資源評價方面,在地表水、地下水綜合考慮的原則下,按照地下水系統進行評價。

地下水動力學與計算技術方面,要加強基本理論的研究,研究建立在各種復雜條件下的水文地質模型及其相對應的數學模型,研究建立水文地質數據庫及相應的儲存系統,運用計算機技術進行地下水評價、預測、預報等。

對裂隙介質、巖溶介質中地下水系統數值模擬的關鍵技術尚未解決,地下水水質模擬的可靠性問題有待深入分析,地下水系統不同模擬方法的結合應用具有更大的價值。

對環境水文地質問題的研究、人工補給的理論和方法的研究、遙感技術、同位素技術的應用、裂隙水和巖溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水質污染等各種復雜的水文地質問題都是水文地質工作者當前或將來所面臨的重要研究課題。

我國礦山研究得較多,油田的水文地質問題僅是泛泛而談,未深入討論,還涉及一些關于隧道、高速公路等的工程地質問題;且國內對工程中的水文地質問題和水巖相互作用造成的地質災害問題研究較少。今后要加強礦山環境問題的研究工作,水文地質專業學者要與采礦人員合作。進行多學科多方法研究;水資源與礦產資源要綜合開發利用,例如把水資源作為伴生的礦產資源,建立煤水雙資源礦井。在涵養、保護地下水資源方面,需要加強與生態建設相協調的應用基礎研究,挖掘潛力,節約用水、探索深層承壓地下水如何科學利用,有關地下水形成、運動等基礎性問題的科學研究也應成為重要的戰略措施。

人類活動對地下水資源的影響亦需要進一步深入探索。土壤水研究理論及檢測技術尚需發展,尤其在溶質運移方面的研究欠缺很多。地熱的研究基本上都屬于區域現狀的評價,目前基本無實際創新性成果,如地熱棄水回灌技術、沉積盆地地熱資源勘探技術、地熱資源綜合利用技術、熱儲工程等的研究。其它特殊類型水,如礦泉水、凝結水、微咸水、咸水、鹵水等亦需進一步研究。

縱觀水文地質學的發展,初期實質上是找水水文地質學,到本世紀70年代,資源成為水文地質學的主要課題,現在與環境生態有關的水文地質問題迅速增多。從某種意義上講,環境水文地質已成為水文地質學研究的核心課題。

5 福建省水文地質學科發展中存在的問題及研究對策

5.1福建省水文地質學科發展中存在的一些問題

歷史的原因,福建省在上世紀90年代后,水文地質學科的發展基本開始處于停滯狀態,一方面,供水多依賴于地表水,僅局部地區是地下水為主(如福建龍巖地區),另一方面,國家投入減少,使得水文地質學科的發展研究也沒有大的進展。2010年后,國家已經開始重視水文地質學科的發展。

工程引發的地下水問題。如:(1)礦山開采過程因為地下水造成礦山涌水、突水;(2)隧道掘進過程造成問題。龍廈鐵路象山隧道;(3)地下水超采引起的地面沉降等。

巖溶塌陷:三明、龍巖等覆蓋型巖溶區。

采空塌陷:主要發生于礦山地下開采范圍大、持續歷史長的區域。

地面沉降:東部沿海港灣河口平原區(福州溫泉開采區)。

突發性、季節性特大雨造成地質災害,地表水和地下水互相溝通、連成一體,水源地成為一項迫切要去解決的問題。

這些問題的出現都會造成人民生命、財產的重大損失,國家也開始進行水文地質學科與相關學科結合的發展。

5.2水文地質學的發展趨勢

由主要研究天然狀態下的地下水,轉向更重視研究人類活動影響下的地下水;由局限于飽水帶的含水層,擴展到包氣帶及“隔水層”;由只研究地殼表層地下水,擴展到地球深層的水。

預計今后的水文地質研究,在下列方面將有突破:裂隙水與巖溶水運動機制和計算方法;地下水中污染物和溫度運移機制和計算方法;粘性土的滲透機制;包氣帶水鹽運移機制;水文地球化學和同位素水文地質學,地下水數學模型;地球深層水文地質。

5.3福建省水文地質學科發展趨勢

近年來,水文地質學科迎來了發展契機。2011年6月1日,中華人民共和國國家環境保護標準《環境影響評價技術導則地下水環境》(HJ610-2011)在全國范圍內實施。導則的實施對地下水工作者是一個新的開端,特別是對于一級項目的地下水評價工作有了更高的要求,也使得社會發展環境中開始重視地下水的工作,地下水成為社會發展中環境的一個不可或缺的重要因素。福建省在這個大環境下也從2011年開始進行了多流域、地區項目的地下水評價工作。

隨著人民生活水平的提高,社會開始關注和參與地熱開發租研究工作。一方面,民間投資者的熱情,使得原有地熱資源開發利用不斷提升;另一方面,當前我國正在努力實現節能減排的工作目標,發展低碳經濟。福建省在地熱利用、開發已有逾百年的歷史,開發利用地熱特別是淺層地熱資源不僅對于緩解我省能源緊張的形勢,對實現節能減排的工作目標將起到積極的推進作用,依靠科技進步,提高地熱資源勘查開發利用水平;加強地熱資源特別是淺層地熱資源的規劃工作,同時也能提供福建獨特的旅游資源和民生資源。

5.4福建省水文地質學科發展的對策建設

地下水是水資源的組成部分,是生態與環境的重要要素,是我國經濟社會發展的重要水源之一。在我省大部特別是沿海平原和海島地區,地下水在生活飲水、農田灌溉、工業生產、城市發展和維系良好生態與環境方面發揮了重要作用。近年來,一些地區由于過量開采地下水,導致地下水水位持續下降,地下含水層被疏干,引發了地面沉降、海水入侵、土地沙化;一些地區由于廢污水過量排放和面源污染的不斷加劇,造成地下水水質惡化,地下水資源開發利用中存在的諸多問題已嚴重危及水資源的可持續利用,對經濟社會可持續發展和生態安全構成威脅,加強對地下水資源的管理和保護刻不容緩。

水資源屬國家所有,加強水資源的合理分配、管理和保護事關國家經濟安全與公共安全。根據地下水的資源與環境屬性,經濟社會發展以及生態與環境保護對地下水的要求,統籌考慮水資源的合理配置和公共資源的使用和保護準則,合理劃分地下水功能區,協調地下水不同使用功能之間的關系,是政府加強公共管理和社會服務的重要體現,是履行《水法》賦予水行政主管部門依法管理地下水資源職責的客觀要求。

地下水賦存于地質介質中,具有運動緩慢、補給周期長、循環更新慢、自我修復能力差、地下水系統遭到破壞后難以治理和修復等特點,必須采取嚴格的措施加以有效保護。以水文地質單元為基礎、結合區域地下水主導功能劃分地下水功能區,制訂開發利用和保護目標及標準,為地下水合理開發、保護、治理與管理提供科學依據,以保障供水安全、生態與環境安全和地下水資源的可持續利用。

針對福建省的上述特點和福建省現狀:最好按區域性(1:50萬、1:20萬、1:5萬)、城鎮供水(如龍巖市、永安市……)、農業供水(如連城)、工礦供水(洪寬工業區、永安造紙廠……)、專題性研究(如福建省地下水污染調查……)、地下水治理(如航站樓工程降水、鐵礦采空區降水)、地方病、地下熱水等。將有地下水可作為供水水源地區,以及沿海半島、島嶼缺水地區,進行多手段、全方位地下水找水的工作;同時應對地下水水源地進行劃分,利于不同層級的保護;將地下水作為福建省水源地的應急水源和儲備資源。

1999年,福建省地表水資源總量1215.39×108m3,多年平均值為1201×108m3。全省水資源總量1216.11×108m3,約占全國水資源總量的4.2%;人均水資源3665m3,高于全國平均水平,但其空間分配不均。缺水地區主要為沿海島嶼、半島岬角區及紅土臺地區。沿海四地市人口和工業產值占全省總量的70%,而水資源只占全省水資源的36%。特別是近年開發港灣島嶼為開發區、投資區,水資源供需矛盾突出。缺水者主要為農灌用水和重點投資開發區用水。這就需要福建省應對沿海半島、島嶼缺水地區進行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特點是平原分散,分水嶺分割面積小,地下水的匯水面積普遍較小。地貌形態受構造控制,分水嶺及主干河谷常以北東、北西及北北東方向為主,海岸線總體方向和主要干河呈交叉狀分布。這就要求按流域進行系統性水文地質、環境污染等綜合調查與研究。同時城市周邊1/5萬區域水文地質調查較欠缺,應盡快完善該部分的工作。

加強地熱資源勘查評價,同時勘查新的地熱水源區、評價不同地區地熱資源開發利用的適宜性、科學統一管理全省地下熱水資源、研究開發新的地熱資源形式等,提供一個成熟的技術流程、堅實的科學基礎和可靠的工作示范。

5.5今后工作建議

(1)開展縣市范圍內的主要地下水供水地域調查,以應對極端氣象條件下的工程取水目標。

(2)開展地下水分散供水的水文地質條件研究,解決廣大分散居住生活工作人員的地下水水源地。

工程地質學論文范文5

【關鍵字】軟弱夾層;特性;室內;仿真

1 前言

巖體中軟弱夾層是控制巖體穩定的重要邊界條件.軟弱夾層的厚度通常僅數毫米至數厘米,太薄的試樣在現場難以進行飽水條件的強度試驗.軟弱夾層的工程地質性質既與巖體應力、地下水等環境條件有關,也與其成因性質、粘粒含量和粘土礦物成分等有關. 對于成因相同、粘土礦物成分一致、粘粒含量變化不大的軟弱層帶而言,在受到不同壓應力作用時,其物理力學參數必然與之有一定的對應關系. 通過室內壓密仿真試驗,一方面再現了軟弱夾層在飽水條件下的脫水、壓密和固結過程,建立了基本物理力學指標與壓應力的關系. 另外,也從本質上揭示了軟弱夾層的工程地質性質很大程度受巖體應力的影響.對于深部難以開展現場試驗的軟弱夾層的工程地質性質的評價,室內仿真試驗方法提供了新的思路,具有顯著的經濟價值和工程意義.

2 軟弱夾層工程的性質

在近水平層狀的巖體開挖交叉洞,距洞頂1倍洞徑的軟弱夾層從交叉洞段頂部穿過,該軟弱夾層既不易挖掉后回填,又難以錨固,針對這一實際工程,為研究軟弱夾層對交叉洞段洞室圍巖穩定的影響,應用從奧地利引進的大型巖土工程數值仿真分析軟件FINAL,對交叉洞開挖進行了跟蹤施工過程的數值模擬,定量對比了軟弱夾層取不同強度參數和假設無軟弱夾層對圍巖的影響,分析了開挖過程中軟弱夾層的張開情況和對圍巖穩定的影響,最后結合工程經驗修改了支護方案,并對比了不同方案的支護效果。結果表明,與假設無軟弱夾層對比,此軟弱夾層使拱頂洞壁變形增加了60%以上,拱頂圍巖拉應力區和拉應力值以及支護內力增加約30%,修改后的支護方案使軟弱夾層的張開減少50%以上,滿足施工期穩定性要求。在另一個測試厚厚的硬砂巖,無干擾的自然含水率的聚集狀態為0.48kg/cm2,和內耗0.26角,飽和頁巖夾層,這種頁巖。擾動粉碎,內摩擦角不改變,但較低的0.08kg/cm2聚集六次。當水分含量高達25%,是從該層的強度,頁巖,這顯著降低水含量繼續增加時,縫的擠壓,也被關閉層壓塑料狀態會。砂巖的接觸程度的力量恢復;水分含量52%時,擠壓塑料層之間。剪切強度,如果它是相當于在頂部和底部的砂巖的接觸面的抗剪強度。壓縮,雖然部分這種三明治,但是,非常低的剪切強度,在1表土負載由于罕見的或者非,輕松,剪切強度剪切強度主要是在直接接觸,決定由堅硬的巖石的頂部和底部。所有中,跌宕起伏的軟弱夾層上下,變化的狀態,低剪切強度剪切強度的結構,相反,接近板。層間弱低,變形容易,弱,有時,建筑的存在或設計變更工程夾層缺席或增加的項目和危害的力量是往往很難,因為該項目下半年加固,處理的研究和護理你需要注意的是。接觸強烈的巖石底部的厚度,上,或一部份,整個中間層脆弱,遭受的影響下,地下水位錯和層間的物理和化學的長期另一方面,主要作為一種特殊的粒度結構,薄弱的非均勻松散,又稱泥的中間層為弱強度低泥層形成一致。型軟弱夾層原泥沉積的變化和發展的最重要的是,我們有精確匹配,只有1mm厚5cm可以從它的發生和三明治用粘土做的。當所有的玩MUD原來的薄膜層壓,夾層的厚度,下一級的粘土原有的部分,往往會關閉網站到其原始狀態的中央部分。薄泥,但有時,隨著時間的承受剪應力水平,它可以發揮重要的作用。床上用品是在前面的幻燈片機制傾斜是非常重要的。沿水平方向,除了原來的夾心,本身以外毗連,繼續非常廣泛,原來泥三明治是不是一定是連續的,有時,夾層和旁邊的泥即使不是,是白色粘土的一部分,不連續分布的泥不。調查其分布方法的困難,在這種復雜性的空間分布的泥。泥和粘土,而不是原來仍然分離,是在非常密集的方向垂直于斷裂面,一直泥和卵裂水平最接近的發展的一部分。頻繁,但有明顯的損壞,這個過程有時是層間剪切錯位,在表面的水平似乎是拋光粘土夾層。

3 室內仿真在軟弱夾層工程地質的作用

室內系統仿真是以系統理論、形式化理論、隨機過程與統計學理論以及優化理論為基礎,以計算機和室內仿真系統軟件為工具,對現實系統或未來系統進行動態實驗研究的理論和方法。在非雨季,地下水位線低,軟弱夾層常處于非飽和狀態;在雨季,地下水位線升高,地下水滲流加劇,軟弱夾層多處于飽和狀態.由于軟弱夾層常含有較多的粘土礦物,當將處于巖體中的軟弱夾層試樣取出進行飽水時,作用在軟弱夾層上的圍壓被解除常導致粘土礦物迅速吸水膨脹,從而引起天然孔隙比和密度發生變化,相應地,強度參數也隨之改變.若在現場進行飽水以研究軟弱夾層強度參數,則可以獲得飽水狀態下的力學特性作為一種行之有效的認知方法,系統仿真已在航空航天、經濟管理、決策優化、軍事演習、安全軟件測試評估等眾多領域得到了廣泛的應用。在過去的20 年中,系統仿真技術取得了令人矚目的進展。概括來看,仿真領域的主要研究內容包括:室內仿真建模、形式化描述方法、仿真實現及仿真驗證和確認。雖然系統仿真研究取得了巨大的進展,但相對而言,仿真在鐵路信號領域的應用還不是很充分。尤其在國內,它還是一個有待于近一步開拓的領域。設計方法中,對象 和消息傳遞分別表示事物、事物間的相互聯系;類 和繼承是適應人們一般思維方式的描述范式;方法 是允許作用于該類的各種操作。在計算機科學中,“對象”是包含現實世界物體特性的抽象實體,而“類”是對一個或幾個相似對象的描述。對象、類、消息和方法的基本點,在于對象的封裝性 和繼承性。通過封裝,能將對象的定義和對象的實現分開;通過繼承能體現類與類之間的關系,以及由此帶來的動態聚束 和實體的多態性 ,從而構成了的基本特征。 是當今較為實用的面向對象建模的方法之一。其方法論的基本思想是:從空間、時間及功能這三個既獨立又相互聯系的角度去分析和設計一個系統。OM T 的基本方法和過程是:首先從空間角度,直接面向應用(即所要求解決的問題) 的自然存在,并依據應用的目的把它劃分成若干個離散的有用對象(或抽象成類),并確定這些對象的屬性、操作(主動的和被動的) 以及這些對象間的關系或聯系,來構成問題空間的靜態結構

4 結束語

綜上所述,工程地質界對軟弱夾層的泥化以及軟弱夾層的物理性質和工程地質特性進行了大量的研究。近年來,我國工程事業飛速發展,許多專家、學者、工程師都對軟弱夾層進行了詳細研究,大大促進了軟弱夾層研究理論和方法的發展。不連續面的強度主要取決于夾層物質,巖體破壞的主要方式系沿著軟弱夾層滑動。厚層狀夾層的厚度可由幾厘米至幾十厘米不等,巖體內存在如此厚的軟弱夾層,其破壞方式將不僅是沿著不連續面(即夾層)方向滑動。

參考文獻

[1]龔裔芳.金福喜.張可能.周斌 紅砂巖泥化夾層力學特性及其對邊坡穩定性的影響 [期刊論文] -重慶交通大學學報(自然科學版)2010(2)

工程地質學論文范文6

【關鍵詞】預壓新吹填 快速固結經濟分析 深遠意義

中圖分類號:TB7文獻標識碼: A 文章編號:

隨著浙江海洋經濟發展示范區建設,溫州都市圈加強民營經濟發展先行創新,推進溫州樞紐港、濱海重點開發區建設和臨港先進制造業發展,近幾年沿海圍海造地得到長足發展,積累經驗取得不少先進技術。其中,采用改性真空預壓軟基處理技術進行地基處理,即在傳統真空預壓軟基處理技術上,優化真空預壓、解決新吹填淤泥承載力低,無法進行其他工法處理的困難,而創新研究的新技術。新技術表層處理范圍屬淺層處理,承載力要求不高;達到所需的各項技術指標總體工期短、造價低的一種適宜于溫州沿海原土地質條件以及新吹填淤泥實際情況的施工新方法。

1、新技術指標要求:軟基處理降水時,真空度穩定在0.08MPa以上時間不少于30天,真空預壓時不得停泵;經處理后場地土應同時滿足以下技術指標要求:

1.1連續4晝夜場地實測沉降量小于2mm/天或固結度達到80%方可停止真空預壓;

1.2處理后表面形成1米以上硬殼層;

1.3處理有效深度>3米;

1.4處理后場地土承載力要達到65KPa以上;業主技術委員會可根據載荷板和靜力觸探檢測采集的數據庫,修正場地土載荷板檢測與靜力觸探檢測有關主要數據的換算經驗公式,并根據此來大規模檢測地基處理的結果。

2、改性真空預壓技術屬快速排水、快速處理固結的工法,該設計工法的特點如下:

2.1根據新吹填淤泥屬流塑狀的特征,通過改性真空預壓封技術對流塑狀新吹填淤泥進行強制調整土體的含水率;

2.2經負壓密封技術使流塑狀淤泥改變為軟塑狀,并在表層1.0~1.5m承載力明顯提高達到技術指標要求。

2.3正確確定經改性真空預壓過程中的沉降、固結以及在施工過程中的超孔隙水壓力消散時間與恢復時間,防止形成“欠固結”,達不到所需各項技術指標要求。

3、新技術設計思路說明

“改性真空預壓”對軟地基處理方法主要是通過負壓密封降水、對沿海地區的地質條件及新吹填泥的處理,進行負壓密封降水,經20天左右的負壓密封降水后,出水量明顯減少,沉降量趨緩甚至無沉降的情況下,達到降低土層的含水量,提高密實度、承載力,減少地基工后和差異沉降量的目的。

在這主要工序中,通過優化后的真空預壓,對滲透系數K≤0.1m/d的淤泥質土及流塑狀淤泥質土進行初步固結處理,使之表層固結,以利設備人員進入下一步施工。由于在設計時充分考慮到工程造價這一主要因素,因此在前期試驗區施工過程中,改革了傳統真空預壓需50cm砂墊層作為砂濾層,直接通過開挖盲溝置入集水總管的施工工藝,確保了不用砂墊層達到真空預壓的效果,同時,由于直接用連接管將軟基中的塑料排水板與真空管相聯接,大大減少了真空壓力傳遞的沿程損失,提高了真空傳遞效能和加固效果,達到降低加固費用的目的。

4、新技術主要控制性技術指標

4.1.小鏍鉆勘探,30×30m網格布點,以摸清加固區域內各層土質情況,以確定塑料排水板的插入深度。

4.2.塑料排水板采用B型板、質量按交通部JTJ/T257-96標準,排水板間距為0.6×1.0m布置,插入深度根據小鏍鉆勘探的地質條件確定,暫定4.0m。

4.3.布置膜下真空表,每1000m2一個,以確定在抽真空預壓過程中的真空負壓密封情況,確保無漏氣。

4.4.布置沉降標,每2000m2一個,以監測抽真空期間場地沉降速率,通過真空泵調整沉降速率。

4.5.抽真空設備為BZF220-7.5的射流泵,每1000m2一套,通過與真空泵配套的真空壓力表檢測抽真空過程中的真空壓力情況。

4.6.施工期間,膜下真空壓力達到80KPa以上;

4.7.場地沉降在抽真空狀態下24小時為10~20mm;

4.8.改性真空預壓時間不小于30天;

4.9.經改性真空預壓處理的場地總沉降量為200~250mm;

5、改性真空預壓技術方案經濟性分析

在相同的地質條件下與其它軟基處理方法相比,改性真空預壓技術具有下述優點:

5.1.30萬平方面積施工工期為35~40天,是其它常規方法的1/3~1/2;

5.2.通過改性真空預壓技術處理后的場地可有效控制軟土的含水率、密實度、工后沉降,快速提高地基土的承載力,達到施工質量可控;

5.3.由于不采取砂墊層,克服了傳統真空預壓墊層真空阻力,縮短了真空壓力的傳遞路徑,使抽真空能力加強,

5.4.由于不用砂墊層,以及因不用砂墊層使得抽真空能力加強;因此工期短,工程造價低,一般僅為常規方法的40~80%;

改性真空預壓技術作為一種新的加固軟土地基技術克服了其它方法的諸多不足,可以加快施工速度,提高工程質量,降低地基加固所需的工程造價。因此,在溫州沿海地區的應用,將對新吹填泥加固處理產生一次十分重大的變革,其意義是深遠的。

【參考文獻】

[1]]趙權威. 真空堆載聯合預壓法在加固沿海軟土地基工程中的應用研究.桂林理工大學碩士研究生論文

[2]吳夢喜、高蓮士.飽和-非飽和土體非穩定滲流數值分析【J】.水利學報1999.12

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