地质工程论文范例

1．影响岩土工程地质勘察质量的因素

1．1人为因素

近年来，由于科技水平提高，岩土工程地质勘察设备和技术也不断提高，这也要求岩土工程地质勘察人员也需要具备更高的技术素养和实际操作能力，才能正确使用先进的勘察设备。但是，实际岩土工程一线地质勘察工作人员为农民工，他们不具备专业的技术知识和操作技能，也缺乏相应的安全意识和质量意识，导致地质勘察质量难以得到保证。不仅如此，许多岩土工程地质勘察工作的工期较短，促使勘察人员采用不规范、不科学的方法进行岩土勘察，导致勘察结果与实际结果的误差较大，严重干扰正常的岩土工程地质勘察工作，得出的勘察结果报表也不具有真实性。

1．2勘察方法

勘察方法问题主要表现在勘探钻进方法单一和取样方法不合理上。钻井措施需要根据地质条件选择勘探方法，这要求勘探单位对工程情况进行详细的地质调查，在根据勘探与布置勘探工程的结果选择勘探方法。但是一些勘探单位在未进行地质调查的情况下直接使用电力设备和机械设备进行钻进，不仅增加勘探时间，也消耗更多的资源。在取样方法上，勘探单位未根据设计勘察点的实际情况进行取样。如有些人员对软弱下卧层不进行取样分析，甚至因为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并，对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲，严重影响工程设计和建设质量。

1．3市场制度

虽然近年来我国岩土工程地质勘察单位的数量显著增加，但地质勘察市场化程度并不高，地质勘察市场制度严重缺失，市场调节作用失灵。而且许多新成立的地质勘察单位存在许多“水分”，存在许多皮包公司和外挂单位，严重扰乱地质勘察市场秩序，加剧行业内恶性竞争。激烈的恶性竞争导致一些地质勘察企业或单位为抢占勘察市场，采用压低报价方式提高市场竞争力。这种做法导致地质勘察单位为减少损失而采取偷工减料方式降低勘察成本，最终影响地质勘察质量。

1黄土地质的特性

黄土别名黄泥土、黄泥巴，是在干燥气候条件下形成的一种具有褐黄、灰黄祸黄褐等颜色，主要是由风沉积形成的，常为钙质并含有贝壳、骨骼和哺乳类动物的牙齿以及碳酸钙结核。黄土结构较疏松，孔隙多，多为针状大孔、垂直节理发育的特殊性土体，表层具有湿陷性，易产生潜蚀形成陷穴。各地区黄土的总厚度不一，一般来说，高原地区较厚，而以陕甘黄土高原最厚，达100~200米，而其他高原地区一般只有30~100米。河谷地区的黄土总厚度一般只有几米到30米。

2黄土地质对隧道工程的影响

2.1黄土节理对施工的影响

黄土沿着各方向上的构造节理都完全发育，多数节理为原生节理并呈X形的成对出现，无限向外延生，产生危险截面。在隧道开挖的过程中，土体容易在危险截面上，顺着节理松弛和断裂。水会顺着裂缝流入土体，使土体的湿度发生改变，随之产生相当大的应力，极易给隧道施工带来预想不到的危险。比如发生较大的坍塌。

2.2黄土溶洞与陷穴对施工的影响

黄土溶洞与陷穴，是黄土地区常见的不容忽视的不良地质现象。如果将隧道修建在黄土地质的上方，则会有隧道基底下沉的可能。如果将隧道修建在黄土地质的下方，则会有冒顶的可能。若果将隧道修建在黄土地质的附近地区，则会有偏压受力的可能，使得围岩与衬砌处于不利的受力状态。总之，若不采取相应的措施，都将酿成无可挽回的局面。

1隧道及地下工程的概述

相较于市政工程与房屋工程，人们对于隧道及地下工程的了解并不多，因此，在进行其施工建设之前，相关企业和人员有必要对隧道及地下工程的概念和施工内容做到知晓和熟悉。所谓隧道及地下工程，主要是指从事研究及建造各种隧道及地下工程的一门应用科学和工程技术，其过程阶段包括规划、勘测、设计、施工及养护，隶属于土木工程下的一个分支，施工内容主要包括勘测和设计两个部分，前者主要负责隧道位置的选择，进而根据地形、地质环境来选择最合理、经济的路线走向，为后期的施工打好基础;而后者则是要按照设计图纸的要求来把纸上的构造框架落实实施，通过一些有效的方法使隧道及地下工程得以顺利进展。

2工程地质与隧道及地下工程的密切联系

由于隧道及地下工程一般是在岩体及土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物，这就难免要涉及地质条件的影响，如果把隧道及地下工程比作一棵大树，那么工程地质就是这棵大树的根基，只有根基深厚可靠，才能稳定保护整个大树健康成长，屹立不倒，所以工程地质的条件是否适宜对于隧道及地下工程的建设质量好坏起到了十分重要的作用，是其施工建设中不可忽略影响因素，因此，在隧道及地下工程项目施工之前，一定要对所处地质环境进行深一步的研究与分析，找出不利条件，采用不同的施工方法和技术来进行解决，做到因地制宜，结合实地情况，具体问题具体分析。例如:我国部分地区的一些特殊地质条件，对于软土地层，在施工建设中就应该变换有效的措施方案，采用符合地层要求的顶管、沉管和盾构;而对于长隧道需要采用水平钻井的方法来进行施工。

3隧道及地下工程的特点及容易产生的地质危害

(1)隧道及地下工程的特点。

任何一个工程的建设都有其自身的特性，隧道及地下工程的施工也有着自身的工程特点，首先，隧道及地下工程的施工周期较长，环境条件复杂，施工难度较大，作业面范围较为狭窄，这都在无形中增加了对施工技术的要求，使施工进程进行的十分艰难;其次，由于地质环境的变化多端，使得工程中的外界影响因素猛然增多，时常会发生一些突发意外的情况，这都要求相关单位及时做出相应调整，以应对不同的工程状况，对工程的协调组织管理都提出了新的挑战，同时隧道及地下工程的建设一般都需要投入较大资金，所以保证其施工的有序进行，减少或避免地质危害的影响显得非常重要;最后，隧道及地下工程会使城市的交通运作更加流畅，合理分担了城市拥挤的巨大压力，同时其建设的结构都具有强大的地震和爆炸承载能力，对于国防等建设工程具有重要的意义。

本文作者：孙强 朱术云 曹丽文 单位：中国矿业大学资源与地球科学学院

工程地质教学的主体内涵

为了顺利完成工程地质教学活动，有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先，工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学，以工程建筑及建设项目为服务对象，以地质学为研究基础；以数学力学为计算工具的学科。因此，工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性，其次，工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点，明确人类工程活动与地质环境（工程地质条件）之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后，学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括：岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质，如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响，弄清岩土体的不同的分类要求和指标，了解不良地质条件下的岩土体的改良方法；建立起人与环境和谐发展的工程地质观念，形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识，在此基础上，掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题，以及地下水运动规律及其对工程活动的影响；掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出，在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多，如果没有好的教学思路，往往会导致教学活动成为就事论事，事倍而功半，很难使学生把握这门学科的精髓。同时，工程地质会涉及众多的相关学科知识，如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等，与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。

综摄教学法的运用

综摄法又称类比思考法，其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中，常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的，而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大，却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此，可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中，我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历，在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时，常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比，在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化，即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如，当开展某项工程的地质问题调查时，可以与医生全面诊断病人一样，先逐项检查，然后根据检查结果分析存在的病症，这样会使得技术（研究）路线明晰，而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏，进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此，如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要，在此基础上使得认识有新的突破，这过程即为同质异化思考方法。例如，在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时，一方面需要的很大的场地存放施工材料（如做衬砌），另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣，那么可以通过同质异化思维，我们可以考虑在不影响地质环境的情况下，用掘进产生的废料进行人为营造陆地，同时解决了材料堆放和废料处理的问题。

为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼，可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟，充分调动和发挥学生主体感官认识。例如，在边坡相关知识的讲授中，可以让学生假设自己是边坡，针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比，如果边坡发生失稳可以采取什么手段，如何去处理，然后再寻找解决问题的方案，最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟，根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性，将模拟对象视为范本，在此基础上进行论证思考，提出处理问题的方案。例如，边坡灾害的问题，很多学生的家乡或学校周边有生活的例子，可以直接作为例子讲授，既直接，又有生活气息。象征性的模拟，通过把问题构想成为直接的物质对象，使学生形成形象化的物质对象，进而激励其脑力活动，开发其创造潜力。例如，在学习岩石风化时，可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟，利用人大脑的自由想象能力，引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感，提出创造性方案。例如，在某处发生地震，可以让学生发挥主观能动性，分析可能出现的次生灾害问题，进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之，综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介，将学习内容分成若干要素，针对具体的要素进行分析讨论，并组织构建各要素之间的综合关联性，在此基础上激发学生的潜在灵感，形成系统的认识学习，进而掌握工程地质的内涵要素。

结语

1水文地质勘察的重要性

水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一，它和岩土工程相互影响，互利共生，下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水，这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命，建筑物也会同时受到很大的影响，同时地下水作为岩土资源的一部分，对于其他的岩土体的特性也有很大的影响，对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察，这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量，而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中，水文类的地质因素经常被忽视，被当做是象征性的工作之一，在后续的施工过程中，因为缺乏水文地质的资料和分布状态，往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。

2岩土地质和水的关系

建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系，在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种，一种是土壤，一种是岩石，这两个材料的成形都和水息息相关，土壤中一般都含有大量的水，而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的，因此岩土地质和水有着重要的联系，主要可以分为以下三个方面。2.1岩土体的胀缩性岩土体的胀缩性是在空气的气氛下，在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象，土壤中的水因为温度的升高而蒸发，散发到空气中，最后体积减小；然而在下雨天或者湿润气候的时候，土壤颗粒之间的间隙提高，吸收了水之后，在表面形成了一层水薄膜，最后体积增大，因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。

2.2岩土的软化性质

由于岩土体的只要成分包含了土壤和岩石，土壤颗粒之间存在着大量的空气，是一种膨胀的物质，与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小，基本不会体积缩小，但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象，因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题，例如页岩，泥岩，松土岩等等，由于岩土地质中的水文因素的存在，岩土表现出了很强的软化现象。2.3岩土体的透水性质岩土体的透水性岩土体由于重力的作用，其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言，松散的岩土的透水性较强，而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中，由于土壤中透过了水，土壤的结构会受到很大的影响和破坏，还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度，因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响，整体上改变了岩体的结构和强度。

3水文地质对岩土工程的危害

1工程地质条件

1.1地形地貌

剥蚀低山丘陵区，海拔标高一般为136～314m，最高点位于王家山，标高为+314.6m，最低点位于隧道进口东侧沟谷地带，标高为+136.0m，地形起伏较大，地形地貌总体表现为剥蚀丘陵与丘间谷地相间；剥蚀丘陵自然坡度15°～40°不等，丘坡绝对高程136.0～314.0m，相对高差40～180m，植被较发育，多为杂草和松树、杉树及油茶林，靠近坡脚较平缓处多辟为村庄及水田。

1.2地质构造

根据《福田幅区域地质说明书》及本次调绘结果综合分析，该隧道总体构造形迹强烈，以倒转褶皱为主，各次级褶皱、褶曲发育，并伴有断层。具体勘测结果如下：（1）褶皱。本隧道基岩出露少，岩层总体倾向隧道大里程方向，隧道处于福田倒转背斜，褶皱轴向总体走向为东北—西南，与线路大角度相交。岩层总体倾向西北，地层倒转，倾角较大；（2）断层。DK810+430附近为F1断层，断层走向约40°，南东侧为P1x炭质灰岩夹页岩，北西侧为P2l细砂岩夹炭质页岩和煤层。物探EH-4存在低阻带，震探反映不明显，断层宽度不大；（3）节理裂隙。本区岩体节理发育，测区岩体围岩较破碎易造成隧道洞身坍塌。因此施工时应加强隧道地质素描工作，及时掌握洞身岩体节理裂隙状况。

1.3地层岩性

表层为第四系残坡积粉质黏土、黏土，黄灰色，硬塑，夹碎石，细角砾土。下伏基岩主要为二叠系下统小江边组（P1x）和茅口组（P1m）地层，由老至新叙述如下：二叠系下统小江边组（P1x）：炭质页岩、炭质灰岩，灰黑色，强～弱风化，岩石软、硬不均。分布于DK810+162～DK810+440段。且地表出露形式多以灰黑色页岩、钙质泥岩强风化，呈片状。炭质灰岩岩溶较发育，钻探揭示层中有溶洞发育。无填充或角砾填充。岩层倾向西北，地层倒转，置于P1m硅质灰岩上，震探波速为3755～3774m/s。二叠系下统茅口组（P1m）：以深灰色薄层状硅质页岩为主，夹有灰岩，局部夹少量炭质页岩。硅质页岩钻探易呈碎块状，上部覆盖层较厚且灰岩溶蚀发育，分布里程为进口～DK810+162，震探波速为2156～2600m/s。

1工程钻探和山地勘探方法

工程钻探仍是当前获得地质状况的有效方法，而在山地勘探的常用方法有竖井和平硐勘探。经多年发展，钻探和勘探技术日益成熟而且不断出现新的技术，为水利水电工程地质勘测工作的顺利进行提供了坚实的保障。常用的方法有6种:砂卵石层钻进技术、金刚石钻进技术、金刚石绳索取芯钻进技术、套钻技术、软弱夹层钻技术和大口径钻探技术。

1.1砂卵石层钻进技术

砂卵砾石层因具有厚度大、埋藏深、结构复杂、质地坚硬等特点，一直是水利水电工程钻探面临的技术难题。后经大量的研究和实践，研究出了SM植物胶和MY－1A植物胶冲洗液金刚石钻进法，显著提高了砂卵石层钻进效率。实际施工时将膨润土、水、碱、SM植物胶按照一定的比例配置成冲洗液应用到钻进施工中，凭借其良好的润滑减阻、减震性能，能够有效防止孔壁坍塌和保护岩心的作用。

1.2金刚石钻进技术

目前，水利水电工程地质勘测中金刚石钻进技术较为常用。结合大量地质勘测实践经验，为提高金刚石钻进效率，实际施工时应重点把握以下3项内容:

1)结合岩石的风化程度选择合适的开孔钻头，通常情况下开孔时使用0.3～0.5m长的岩芯管进行施工。随着钻孔深度的增加，为避免孔倾斜应适当增加岩芯管长度。开孔钻进时应使用麻花钻，钻进到达风化岩石时应使用短岩芯管长取粉管钻进，以及时将岩粉捞取出来。

【摘要】毕业设计是本科教学中的一个重要环节，经过多年的教学实践，贵州大学采矿工程专业积累了丰富的教学经验，获得了较好的成绩，但仍存在毕业设计大纲重点不突出、师资需要加强培训、指导过程缺乏有效监控、学生理论与实践脱节等问题。提升本科毕业设计质量，应以就业需求为导向，培养学生的学术精神、加强师资力量建设、建立健全导师培训机制，并从导师和学生两个方面对毕业设计各环节进行长期有效的监控。

【关键词】矿业工程；毕业设计；质量；提升

0引言

本科毕业设计论文是我国高校教学计划的重要组成部分之一。同时，在我国高等教育快速发展的今天，我国急切需要在高等教育大众化与培养高层次人才这两个目标下实现平衡发展，而本科毕业设计就是检测这两个目标是否达成的“试金石”[1]。毕业设计是对学生大学期间专业知识学习的系统检验，其质量是判定学生能否获得毕业资格、授予学位的重要依据，也是一个学校和教师自身教育教学水平的体现。为此，学校、教师与学生应当高度重视，制定切实可行的本科毕业设计管理规范，认真履行三者之间的责任与义务，确保本科毕业设计工作顺利进行，按时、保质完成本科毕业设计论文教学任务。

1贵州大学采矿工程专业毕业设计教学现状

贵州大学采矿工程专业创办于1958年，2015年成为贵州省首批通过中国工程教育专业认证的两个专业之一，2020年获批国家一流本科专业建设点，这些荣誉为学科的建设和发展奠定了良好的基础，同时也提出了更高的要求。本专业现有教师23人，其中21人有长期为地方煤矿企业做技术服务的经历，部分教师还在贵州煤炭企业或者煤矿设计院挂职。其在实践中积累了丰富的现场经验，为指导学生毕业设计打下了良好的基础。本专业利用教师队伍的优势，立足于贵州地方特色，多年来积累了丰富的毕业设计题库，这些题目都来源于实际工程项目。因教师在指导的过程中理论联系实际，学生经过这个教学环节，走出校园能直接为用人单位作技术工作。据近几年用人单位反馈，贵州大学毕业的采矿工程本科生获得较高评价；毕业后的学生也反馈，毕业设计是最有用的一个教学环节。

2贵州大学采矿工程专业本科毕业设计存在的问题