第6章工程地质环境与勘测.doc

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1、第6章工程地质环境与勘测6.1工程地质环境随着全球人口激增和人类工程经济活动的规模、范围不断扩大，人类与环境之间的矛盾日益突出，环境与发展问题已成为人们普遍关注的重大问题，并正在采取一系列措施来保护和治理日趋恶化的环境。6.1.1地质环境与工程地质环境1．地质环境地质环境是地球演化的产物，主要指的是自地表面下的坚硬壳层，即岩石圈。包括岩石、土、地表水、地下水、地质作用及人类工程活动所带来的对以上各种因素可能的影响等。2．工程地质环境工程地质环境是指与工程建设和工程安全紧密相关的地质环境空间，也就是人类工程活动在利用和改造天然地质环境过程中所涉及和影响到的局部地质环境。工程地质环

2、境可分为原生工程地质环境和次生工程地质环境。(1)原生工程地质环境(也称第一工程地质环境)，是指由各种自然地质作用所形成的自然工程地质环境。（2）次生工程地质环境(也称第二工程地质环境)，主要是指经人类工程经济活动影响后的工程地质环境。人类的生存环境就其本质而言主要是地质环境，特别是工程地质环境。通过研究人类工程经济活动与地质环境的依存关系和相互作用，预测由此而造成的环境破坏及其演变过程，采取有效的预防措施治理生存环境。6.1.2工程地质环境评价工程地质环境的优劣程度将直接影响工程设计方案的确定及工程造价等多个方面。反之，工程建设也会对工程地质环境造成重要影响。因此，工程地质环

3、境评价是工程项目投资决策过程中必不可少的基础工作之一。工程地质环境评价包括：工程地质环境要素对工程兴建及运行的满足程度评价和工程建设对工程地质环境的影响程度评价两个部分。工程中常将前者称为工程地质环境的适宜性评价，而将后者称为工程地质环境的适应性评价。1．工程地质环境的适宜性评价工程地质环境的适宜性评价的主要任务是：对原生地质环境中的地形、地貌、地层岩性和空间分布、地质构造、水文地质、不良地质现象及区域稳定性等情况对工程建设活动的制约程度做出评价，也就是对工程建设场地的工程地质条件能否满足拟建工程施工和运行安全的需要进行定性或定量分析，其主要目的是解决工程的稳定性（岩土稳定性、

4、渗透变形与稳定性）问题和特殊工程（如水利工程）的渗漏问题。2．工程地质环境的适应性评价地质环境适应性评价的主要目的是确定工程活动对地质环境产生的影响，即对工程活动可能引起的岩土变形、破坏、污染等后果进行分析和评价。进行工程地质环境的适应性评价时，应着重于岩土物理力学性质和应力状态、地下水的水位和水质的变化，通过这些变化的分析和预测，进一步分析和判断其可能带来的危害。6.1.3人类活动对工程地质环境的影响随着人类科学技术的不断发展，人类活动对工程地质环境的影响力日益增强，这种影响力已经远远超出了自然地营力，甚至可以达到物理化学、风化作用影响力的成百上千倍，已足以影响区域的工程地质

5、环境质量。图6-1开挖引起岩体失稳造成的崩塌现象人类的工程经济活动对工程地质环境的影响，主要表现在导致大量地质灾害及其引起次生灾害的发生。由人类的工程经济活动所引起的地质灾害归纳起来主要有如下几种类型：1．滑坡、崩塌滑坡、崩塌是人类活动中最为常见的地质灾害，其形成的原因有如下几类：(1)工程修建过程中，造成的原有山体中部分岩土结构的破坏（见图6-1）；（2）工程修建后造成的水位上升，使局部水文地质条件恶化。（3）工程修建中而形成的冲刷动力引起的部分岩土体支撑条件的恶化；各类工程所围拦的水体对其周围的边岸冲刷破坏作用。（4）工程爆破引起的岩土体强度降低和爆破产生的动力破坏作用。2

6、．地面沉降和塌陷常见的有如下几种：（1）在地下工程修建或地下采矿活动中，由地下采空区而引起的局部岩土变形。（2）在水资源的开发利用、石油和天然气的开采、工程排水等过程中引起的土体固结沉降，其中以过量开采地下水引起的城市地面沉降和塌陷问题尤为严重。（3）开挖引起的岩土体侧向变形；（4）工程事故引起的岩土流失。3．泥石流采矿、工程建设及城市生活过程中形成的大量固体废弃物的堆积场所，当遇有暴雨、山洪等时，可以形成泥石流。4．海水入侵水资源的开发利用及其它工程活动所引起的地下水位下降，常形成海水流入海岸地下，从而导致海水入侵。海水入侵还可造成土地盐渍化。5．泥砂淤积各类水利、水电工程的

7、修建，使水流的速度减慢甚至完全停止流动后，会使水体的搬运能力降低或丧失，从而造成泥砂淤积。6．突水、管涌与突涌地下承压水层、饱水土层及富水的断层破碎带，当人类的工程活动(采矿工程)使围岩土承压能力减弱，无法承受原有压力时，就会导致水土突然涌出，从而造成突水、流土与突涌事故；由于围湖围河造田，致使堤内水压过大引起地下渗流加剧而导致管涌。7．震动图6-2地震引起砂土液化(台中港1-4码头)动力设备的运转及工程爆破都会产生大量的震动，并且随着人类生产和生活能力的进行而不断增强。一方面，震动荷载会直