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工程地质条件范文1
关键词：线路 工程地质条件 工程地质问题中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-120-01
1 引言
某线路起于巴东长江大桥北侧引桥，止于神农溪小区北西侧的断垭处，设计路宽18m，全长5940m，线路基本与209国道走向一致，主要为两侧加宽，部分线路段走向有所调整，交通较为便利。本次研究的目的是查明沿线各地段的地形地貌特征，地层、岩性及成因类型，地质构造特征，水文地质条件。对各土层的工程地质特性作出评价。
2 工程地质条件
线路区地形有一定起伏，除太矾头附近地形较缓外，斜坡在高程440m以下地势较陡，坡角15°～25°，高程440m以上至500m地形坡角5°～15°，500m以上为陡坡区，坡角25。～40。。线路区冲沟较发育，部分为深切沟，部分冲沟较宽缓，规模较大的冲沟自西向东依次为：一号沟、陈家沟、二号沟、三号沟、三叉沟、四号沟、五号沟、梁子弯沟、界沟、活水沟、小梁子沟、介子沟等，冲沟自北向南汇入长江，将岸坡切割成间隔50～150m的近南北向展布的长方形条块，冲沟两侧地形相对较陡，坡角一般15°～35°，局部陡立。
线路区第四系松散堆积物分布广泛，基岩为三叠系中统巴东组第二段(T2b2)地层。第四系广泛分布于线路区两侧斜坡上，成因类型和岩性特征简述如下：1)人工堆积(Qr)：以碎、块石为主，结构松散，主要为开挖209国道路基时堆积在斜坡上，厚1～8m，土石工程分级为I级。2)残坡积(Qel+d1)：广布于山体斜坡上，厚一般1～2m，局部4～11，为碎石土夹块石，呈松散状，部分表层有厚0，5～1的耕植土，土石工程分级为I级。3)崩坡积
线路区位于走向近东西的官渡口向斜北翼，斜坡岩层倾南～南西，总体为顺向坡，地质构造相对简单。线路区地质构造以近东西向褶皱为主，裂隙次之，断层不甚发育。线路区地形为一总体向南倾的斜坡，地表水系较发育，表现形式为冲沟密布，坡体后缘及坡体上大气降水主要沿冲沟向长江排泄，部分下渗补充地下水。区内地下水按赋存条件主要分为松散介质孔隙水和碎屑岩裂隙水。总体而言，水量均不丰沛，地下水在空间分布上具有很大的不均一性。
线路区出露基岩为三叠系中统巴东组第二段(T2b2)碎屑岩，该层岩性软弱、易风化破碎，区内广泛分布。线路区内的不良地质现象主要有滑坡、崩塌(滑)堆积、边坡坐落体(含人工切坡)等不良地质问题。人类工程活动对地质环境的自然平衡状态产生较大的负面影响，诱发了局部岩体浅层的变形破坏，主要表现为边坡失稳及弃渣集中堆放引起的水土流失问题等两方面，部分地段已造成一定的危害。勘探结果显示，场地地面下不存在易液化的饱和砂土、粉土层，因此该工程中不存在地基土地震液化问题。
3 工程地质条件评价
线路区岩层产状略有变化，总体为170°～240°∠18°～40°，次级褶皱发育，线路区第四系有残坡积、崩坡积、崩塌(滑)积和滑坡堆积等。残坡积分布于山体斜坡表层，崩坡积分布于小梁子和介子沟一带，厚2～6m，为碎石土夹块石，结构松散一稍密状，滑坡堆积体中以碎、块石为主，部分夹碎石土，厚度变化大，厚一般10～30m，结构松散一稍密状。
大部分为路堑，少量为路堤。线路上分布有滑坡、崩塌(滑)堆积和边坡坐落体等不良地质现象。线路区大规模的工程建设活动将破坏现存状态，可能带来以下工程地质问题：崩滑堆积体稳定性导致的路基稳定问题、高边(切)坡稳定问题与填方路基的不均匀沉降问题等。
4 结论及建议
线路区冲沟发育，地形较破碎，通过地段分布有多条冲沟，多处滑坡、崩坡积及残坡积堆积体，工程地质特性差异较大，存在滑坡(崩滑堆积)路基稳定与高切坡的稳定问题。建议在施工中开展施工地质工作，对在施工中发现的工程地质问题及时提出处理意见。
参考文献：
[1]周永敏.莆田市区的工程地质情况[J].西部探矿工程,2001.(05).
工程地质条件范文2
关键词：主采煤层；顶底板稳定性；地层；构造；安山
中图分类号：P2文献标识码： A
0引言
安山井田是陕西府谷庙哈孤矿区两大井田之一，行政区划隶属府谷县庙沟门镇管辖。由于其地理位置偏僻，处于陕北侏罗纪煤田神府矿区东北角边缘地带，加上煤系遭受冲刷剥蚀及火烧严重等原因造成煤系保存较少、资源前景不被看好，在煤炭资源国家非规划矿区内。目前，安山煤矿1001工作面已经布置到位，开始从基本建设矿井向生产矿井转型。本文充分考虑基岩风化破碎带顶底板条件，通过对井田内岩层的工程地质岩组进行划分，并依据RQD值、M值、z值对主采煤层的顶底板稳定性进行综合评价，提出煤炭开采工程中的工程地质问题。
1 岩石工程地质特征
1．1区域地层特征
井田区域地层区划属华北地层大区鄂尔多斯分区之一，各时代沉积构造特征与华北地台近于一致，主要以中生代陆相沉积为主体，含煤地层归属鄂尔多斯盆地中侏罗世含煤构造一陕北侏罗纪煤田的一部分。
区内地形切割强烈、呈沟壑梁峁地势，山梁、缓坡大部分被第四系黄土及新近系红土覆盖，沟谷、陡坡均为基岩出露区，区内地层分布由老至新有：上三叠统永坪组()、下侏罗统富县组()、中侏罗统延安组(J2y)、新近系(N：)及第四系(Q)。同时，区内不同程度的烧变岩蜿蜒分布于井田各大沟谷两侧，引起的破碎带和裂隙密度带发育充分，张性裂隙纵横交错。另外，基岩风化层厚度大，基岩风化较为严重。
1．2工程地质岩组划分
井田上覆松散层厚，主要由松散冲积层和红色粘土层组成。井田范围5。煤埋深浅，基岩薄，大部分地区基岩为侏罗纪延安组(J2Y)第一段至第二段残存厚度部分，主要有以下几组。
风化岩组：指基岩顶部5―30 m深度范围内具有已风化特点的岩石，颜色为灰黄色、浅灰绿色、灰白色的粉砂岩、细砂岩。一般基岩面愈高处，风化层厚度越大，基岩面低洼处，其风化层厚度较薄。基岩遭受长期风化作用后，物理、水理、化学性质都发生明显改变。风化作用往往破坏岩体结构面，使岩体组织结构发生变化，力学强度降低，破坏了岩体的完整性。风化岩层由上到下风化程度逐渐减弱，强风化带原岩结构破坏，疏松破碎，孔隙率大，含水率高，粘土矿物含量逐渐增加，在岩体的结构面中富集粘土矿物形成软弱泥化夹层，对岩体的强度和破坏具有控制作用。
洛河中细粒砂岩组：岩性单一，是一套砖红色中细粒砂岩，成份以石英为主，长石少量，分选良好，次圆状，铁泥质胶结，大型板状交错层理，质地疏松，易风化。粗砂岩类型：基本顶中局部含有，厚层状，成份以长石砂岩及长石石英砂岩为主，局部地段含砾，含少量菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩，分选中等，孔隙发育。
中砂岩类型：灰白色，成份以长石为主，含石英及岩屑，泥质胶结，岩芯以长柱为主，夹黑色泥质条带，分选中等，较坚硬，抗压强度经测试平均为50．17 MPa。
细砂岩类型：灰白色、浅灰色，成份以石英为主，含长石及岩屑，分选中等，缓波状层理，上部岩芯以长柱状为主，下部岩芯多呈短柱状。岩石坚硬，敲击较难破裂。抗压强度经测试为15．18―82．48 MPa。
平均为57．65 MPa。粉砂岩类型：灰至灰黑色，细碎屑岩以粉砂岩占优势，局部夹蒙脱质粘土，近水平层理。较坚硬，抗压强度经测试为25．10～84．10 MPa，平均为49．25MPa。
泥质粉砂岩类型：灰色，成份以石英长石为主，泥质胶结。岩石坚硬，敲击较难破裂。抗压强度经测试为44．46～74．41 MPa，平均为61．09 MPa。泥岩类型：灰色、深灰色泥岩，泥岩多局限于个别层位，厚度较薄，一般为煤层顶底板；常见泥灰岩透镜体、菱铁质砂泥岩，砂岩多钙质交结，沉积上反映弱碱性水介质环境，近水平层理，岩性较均一，易风化，遇水崩解。饱和抗压强度为43．63 MPa。
1．3主要工程地质问题
区内主要工程地质问题：①属火烧残留区，井巷掘进过沟谷坡地基岩风化，顶板破碎，节理裂隙较为发育时的顶板冒落及支护问题；②井巷穿越风化破碎带时的导水性及稳定性，近风化带水体下采煤留设防水煤柱问题；③顶底板泥岩遇水膨胀顶板弱化底板底臌问题；④暴雨期诱发的地质灾害。
2 主采5‘2煤层顶底板特征及综合评价
2．1 主采煤层5≈煤层顶底板工程地质特征
5 q煤层顶板岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，粉砂质泥岩次之，有少量泥岩、细粒砂岩及中粒砂岩。煤层底板以粉砂质泥岩、泥岩粉砂岩、粉砂岩、细粒砂岩为主。
老顶：以粉砂岩为主，全区大部分布。次为细粒砂岩和粗中粒砂岩，主要分散分布在井田北部。局部地区岩体风化，岩体中等完整，顶板中等稳定。
直接顶：以泥岩及粉砂质泥岩为主，粉砂岩次之，有少量细粒砂岩及中粒砂岩。在南部主要以泥岩为主，成片分布，中部在钻孔ZKl8-09、ZKl8―15、ZKl8―17四周呈小片状分布。北部大片区域直接见老顶。
伪顶：零星分布，多为泥岩。在煤层边缘趋于尖灭处当直接顶为泥岩时，泥岩分层厚度变薄时存在，较松散，易风化破碎。
直接底板：岩性以泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主，厚度稳定，遇水易膨胀，属不稳定型(I～Ⅱ)较稳定型。
老底：主要为泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，岩体完整，稳定性较好。局部以中粒砂岩和细粒砂岩为主，钻孔见粗粒砂岩。
5。2煤层：条带状结构、沥青光泽、坚硬、性脆。赋存于延安组第一段中部，煤厚0．40～3．90 m，平均厚度2．26 m，煤厚变化较小。结构较简单，有稳定的一层夹矸，厚度0．08～0．40 m，粉砂质泥岩。总体属于赋存区范围内全部可采的稳定煤层。
2．2主采煤层5’2煤层顶底板的综合评价
RQD值分类：RQO值分类是划分岩块和岩体质量的重要指标，根据国家颁布的GB 12719-91《矿区水文地质工程地质勘探规范》标准，考虑岩组风化及未风化两种状态，对本区的RQD值分类如表1。
根据本区RQD值统计，可以看出RQD值中细砂岩最高，岩体中等完整，5。2煤层上大部分布的粉砂岩次之，粗砂岩少量分布亦次之，泥岩及砂质泥岩最低，尤其是风化状态下泥岩为42．30％，砂质泥岩为41．77％，均属岩体质量劣、岩体完整性差。为了对岩体质量作更进一步的评价，下面分别采用岩体质量系数法(z)和岩体质量指标法(M)对岩体质量进行评价，仍然考虑岩组风化及未风化两种状态，以充分考虑煤层顶板基岩风化破碎带条件。
计算结果见表2及表3。
3 结论
(1)根据RQD值分类及M值、z值评价结果，本区5‘2煤层顶板基本为中等岩体质量，岩体完整性属中等完整，煤层顶板属较稳定～不稳定型顶板及煤层底板属不稳定型一较稳定型底板。
(2)先期开采地段主采煤层埋藏较浅，沟谷地段顶板风化严重，进行采掘活动时应注意顶板和巷道维护，以防止地面塌陷、顶板冒落等地质灾害事故的发生。
(3)根据以上相关分析，在未来井田开采及其他采区采掘过程中，提出以下工程问题予以重视：
①在开采侵蚀基准面以下煤层时，注意老窑积水及丰水期洪水的灌入；②当在地表水体、其它蓄水设施下以及冒落带、导水裂隙带范围内采煤时，顶板一旦冒落，裂隙带极有可能贯通至风化带，导致地表水涌入，影响正常开采；③区内降水主要集中在7―9月份，尤以8月份最多并多以暴雨形式出现，易形成洪水、同时诱发各类地质灾害，应加强区内采掘开采沟谷坡地地段地形变形监测。
参考文献：
【1】于双忠，煤矿工程地质研究[M]。北京：中国矿业大学出版社，1994。
【2】丁述理，李彩惠，煤田地质勘探阶段煤层顶底板稳定性评价方法的初步探讨【J】。中国煤田地质，1994，（1）
【3】张文永，徐胜平，黄芳友，吴基文。基于资源勘探 资料的煤矿工程地质条件研究【R】安徽省煤田地质局第三勘探队。2007
【4】范立民.陕北地区采煤造成的地下水渗漏及其防治对策分析[J].矿业安全与环保，2007，34（5）：62-64.
【5】范立民，王国柱，刘社虎.浅析榆神矿区矿井水及其利用[J].煤炭工程，2008，1：56-59.
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工程地质条件范文3
关键词：水库；主坝区；工程地质条件
中图分类号：TV223.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）21-0166-02
1 工程概况
该水库位于瑞安市锦湖街道新星村长山溪中，水库集雨面积3.9 km2，主流长度1.0 km，河道坡降7.69%，水库总库容172万m3，正常库容111.7万m3，为小（一）型水库。水库主坝为黏土心墙坝，坝顶高程61.6 m，最大坝高19.1 m，坝顶宽约5.0 m，坝顶长度87.995 m，正常蓄水位58.00 m，迎水坡坡比1：3.85～1：1.67，背水坡坡比1：2.94～1.90。水库副坝分南北二条，均为黏土心墙坝，北副坝坝顶高程61.4 m，最大坝高为9.6 m，坝顶宽约3.2 m，坝顶长度为114.2 m，迎水坡坡比1：1.8～1：2.48，背水坡坡比1：2.91～2.08。南副坝坝顶高程62.6 m，最大坝高为4.4 m，坝顶宽约3.65 m，坝顶长度为39.2 m。溢洪道为宽浅式，进口底高程为57.5 m，进口宽度14 m。放空隧洞为城门洞型，尺寸2×2 m，长度199.79 m，进水口高程46.00 m，出水口高程42.85 m。
2 水库区地质概况
2.1 地形地貌
该水库位于瑞安市境内西北部，区内地形总趋势呈东北高西南低，属低山～丘陵区。水库库岸山体上部陡峻，山坡坡度30～40？，溪谷多呈“V”字型，覆盖层厚度较薄，下部稍平缓，山坡坡度15～25？，溪谷多呈“U”字型，覆盖层厚度较厚，河谷中漫滩、阶地较不发育，表现出以下切为主的侵蚀剥蚀地貌形态。区内植被发育，水土保持较好。
2.2 地质构造与地震
本区属我国东南沿海二等地震带的东北端，接近三等地震带，受远场地震波影响，为少震或弱震区，近代地震的特点是强度弱，震级小，频度低。
根据《浙江省地震目录统计》，近两个世纪，温州市及邻域曾发生三次具破坏烈度的地震，分别是发生于1813年10月17日的温州4.75级地震（震中烈度Ⅵ度），1926年6月29日浙闽交界以东海域5.25级地震和1960年7月21日平阳东海域5.0级地震，但它们对本域均未造成破坏性损失；另外还有3.0～3.9级地震7次，小于3.0级地震>10次。
按1990年全国地震区划图，本区为基本稳定区，未划入震级>5级的危险区。据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001），本区地震动峰值加速度属0.05 g区，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，拟建场地属抗震不利地段。
2.3 地层岩性
工程区地层岩性较简单，出露的地层主要有：①第四系全新统松散堆积物（Q4）：由黏土、粉质黏土、块石、含碎石粉质黏土组成，沿平缓山坡、山麓地段及冲沟、河床、河漫滩分布。厚度一般小于4 m。②侏罗系上统九里坪组酸性凝灰岩（J3j）：灰白色，凝灰质结构，块状构造，局部具有流纹状构造。是晚侏罗世火山活动第二旋回晚期的产物，下伏高坞组熔结凝灰岩。③侏罗系上统高坞组凝灰岩（J3g）：浅灰色，岩性为流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩，为中酸性、酸性火山碎屑岩，凝灰质结构，假流纹状构造。晶屑多为石英、长石及少量暗色矿物，是晚侏罗世火山喷发第一旋回全盛时期的产物。
2.4 水文地质条件
工程区属亚热带海洋性季风气候区，湿润多雨，地表水系较发育，迳流水活跃。河水流量受降雨影响，季节性变化较大。工程区内地下水主要为第四系松散堆积物中的孔隙潜水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要分布于中部山间盆地、平缓山坡、山麓、沟谷，河床及两岸地段，赋存介质为第四系沉积土和坡残积土中，含水层为含黏性土的碎石，埋藏较浅，厚度变化大，水位变化大，季节性变化大，富水性较贫乏～中等，向低洼处以泉的形式、蒸发、植物蒸腾向外排泄。基岩裂隙水分布于低山丘陵区，基岩透水性较差，多属弱透水岩层。赋存介质为凝灰岩的风化裂隙和构造裂隙，含水层厚度变化大，无统一地下水位，富水性变化较大。主要受大气降水补给，沿裂隙向沟谷及平原区以泉的形式排泄。
2.5 库区工程地质条件评价
库区淹、浸没区未发现大片农田、文化古迹及有开采价值的矿产，未见土地沼泽化、盐渍化，不存在淹、浸没问题。由于库区山体下部覆盖层较厚，且修建乡村道路时对山体进行了少量开挖，另库区分布有多个小型采石场，有一定量的固体颗粒在流水冲刷条件下淤入库区，存在一定的淤积问题，库岸坡度较小，地形较为平缓，不会引起大规模的库岸塌滑，库岸基本稳定。
3 主坝工程区工程地质条件及评价
主坝为黏土心墙坝，迎水坡采用干砌块石护坡。坝基为侏罗系上统高坞组浅灰色凝灰岩，左右坝肩为侏罗系上统九里坪组灰白色凝灰岩。
3.1 坝体
坝体填筑土（rQ）自上而下分别描述如下：第Ⅰ层块石：为大坝迎水坡护坡块石，层厚0.3 m，部分为卵石，直径30～40 cm，个别大于50 cm。块石护坡体多呈弱风化状，部分呈强风化状，岩性杂乱，多为凝灰岩，块石间夹有少量黏性土，且块石间结合不紧密，空隙较大，呈松散状。第Ⅱ1层角砾混粉质黏土：黄～黄褐色，稍湿，中密状。碎石含量约15%，砾石含量约占25%，砂粒含量约占15%，粉黏粒含量约占45%。碎石粒径30～40 mm，最大粒径为200 mm，碎石呈棱角状，岩性较单一，为凝灰岩，大部分呈强风化状。粗颗粒分布不均匀，土质不均匀，主要分布坝体高程约46 m以上，为建坝时从附近山挖掘的风化及残坡积土。第Ⅱ2层含角砾粉质黏土：灰黄色～深黄色，稍湿，可塑～硬塑状，中等压缩性。碎石含量约5%，砾石含量约占20%，砂粒含量约占10%，粉黏粒含量约占65%。碎石粒径20～30 mm，最大粒径为80 mm，碎石呈棱角状，岩性较单一，为凝灰岩，大部分呈强风化状。粗颗粒分布不均匀，土质不均匀。主要分布坝体高程约46 m以下，为建坝时从附近山挖掘的风化及残坡积土。
迎水坡高程56 m以下护坡块石在波浪冲蚀下部分已塌落，高程56 m以上部分块石松散，空隙较大，部分已塌落，并生长少量杂草，块石对坝体的防护作用明显减弱，部分块石呈强风化状，强度及抗冲能力一般，由于部分块石有较好的磨圆度，导至块石间隙较大。
背水坡坝体与两岸山体接触带未修建截、排水沟，山体坡面汇水对坝体有一定的冲刷作用，对坝坡稳定不利。
坝体填筑土由Ⅱ1与Ⅱ2组成，填筑土料来源于附近山体表层的风化及残坡积土，Ⅱ1与Ⅱ2层分层界线一般在高在46 m，Ⅱ1层较Ⅱ2层碎石含量高，Ⅱ1层较Ⅱ2层工程特性稍差。
3.2 坝基工程地质条件及评价
坝址所处两岸山体不对称，左岸山体高大、厚实，山坡稍陡，山坡坡度25～30？，山顶高程约80 m。右岸山体略显得单薄。相对左岸山体稍缓，山势低矮，山体坡度在10～15？。两岸山体基岩均有，现状稳定。河床内冲洪积层厚度2～4 m，呈侵蚀剥蚀地貌形态。植被较发育，且水土保持较好。
左右坝肩上部为侏罗系上统九里坪组灰白色凝灰岩，下部为侏罗系上统高坞组浅灰色凝灰岩。库区坝肩左侧山体表层为强风化层，厚1～2 m，下伏弱风化岩体，坡度20～25？，抗冲刷能力较差，存在小规模的坍塌，不会危及坝体安全，右侧山体平缓，坡度10～15？，现状稳定，分析认为不存在近坝库岸稳定问题。
Ⅲ2层强风化凝灰岩：灰黄色，浅灰色，岩体破碎，岩芯呈碎块状，半柱状，节理、裂隙较发育，该层与坝体接带漏水较严重，注水试验中，注水试验渗透系数K=5.2×10-3～8.50×10-3 cm/s，属中等透水性。
Ⅲ3层弱风化凝灰岩：浅灰色，块状构造，局部具有假流纹状构造。河床两岸基岩大部，较完整，表面呈弱风化状态。河床内基岩裂隙较发育，见铁、锰质渲染，岩芯呈短柱状、碎块状、长柱状，节理、裂隙较发育，一般为陡倾角，闭合～微张。
根据地质调绘结合钻探成果，建坝时已进行清基处理，坝址区内未见第四系松散堆积物分布。强风化层在坝轴线坝中地段缺失，左右坝肩及坝轴线上、下游地段均有分布。左坝肩由上游至下游强风化层厚度逐渐变薄，厚度1～2 m，至背水坡与坝体接触带弱风化状基岩，右坝肩强风化层厚约0.5 m。迎水坡侧左右库岸岩体均呈强风化状，岩体破碎，背水坡侧左右山体岩体呈弱风化状，岩体较完整。
据调查，老涵洞2002年采用套井回填法进行封堵，涵洞至坝肩段及右坝肩段进行防渗处理，现老涵洞仍存在渗漏现象，流量3L /min，右坝肩背水坡马道下游侧3 m处存在渗漏，流量0.6 L/min。
综上所述，下游左右山体岩体较完整，未见渗漏点，存在绕渗的可能性小，坝体与坝址接触带（强风化层）渗透系数为坝体填筑土的4～5倍，分析认为左右坝肩均存在不同程度的接触渗漏，由于坝体填筑土渗透系数大，老涵洞封堵左右坝肩防渗处理长度较短，未彻底解决渗漏问题。
4 结论与建议
工程区域构造基本稳定，本区地震动峰值加速度属0.05 g区，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，属抗震不利地段。原有资料及研究结果表明，坝体填筑土体为凝灰岩风化层及残、坡积土，土体中碎砾石含量较高。坝体填筑土不能满足《碾压式土石坝设计规范》中坝体填筑土防渗性能的要求。套井回填土不能满足《碾压式土石坝设计规范》中的防渗体防渗性能的要求。坝体填筑土不能满足现行《碾压式土石坝设计规范》中压实度的要求。该大坝在其安全性能方面存在较多隐患，建议对大坝进行除险加固处理。
参考文献：
[1] 张士辰.土石坝渗透稳定可靠度分析方法研究[D].南京：南京水利科学研究院，2004.
工程地质条件范文4
关键词： 越岭隧洞， TBM法施工，岩溶，涌水
Abstract: from the shaanxi province has red stone is the south-to-north water transfer project planning of water regulation of the scheme. According to the engineering geological conditions of the servants tunnel, a preliminary analysis of the existing in the construction of TBM main engineering geological problems, and appeared in the construction of the main engineering geological problems puts forward corresponding processing methods and Suggestions.
Keywords: servants tunnel, TBM construction method, karst, water gushing
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
一、工程概况
引红济石调水工程位于陕西省太白县境内，工程拟将长江水系的褒河支流红岩河水跨流域调入黄河水系石头河支流桃川河，年调水量0.94亿m3，属大（二）型水利工程。
引红济石调水工程由关山引水枢纽和引水隧洞两大部分组成。引水枢纽由混凝土重力式溢流坝、冲砂闸、进水闸和输水暗渠四部分组成，设计坝顶高程1478.50m，溢流堰顶高程1471.50m，坝顶长95m。引水隧洞沿太白盆地南缘布置，进口位于关山坝址下游560m处的红岩河谷左岸，进口高程1468.47m，出口位于五里坡东桃川河左岸，出口高程1443.72m，洞线全长19.73km。
二、隧洞工程地质条件
设计施工方案由桩号8+600～19+735m段采用TBM法施工，由隧洞出口进洞开始由东向西掘进，TBM施工洞段总长11.135Km。
TBM施工洞段10+000m以前，地貌属侵蚀中山，围岩以条带状大理岩为主，岩体呈块状、层状结构。深部层理倾角25°～30°， 该段工程地质条件复杂，属稳定性差的Ⅲ类～不稳定的Ⅳ类围岩，建议 fk=2～4，k0=3～10MPa/cm，E0=3～7GPa，μ=0.25～0.3。
桩号9+203～9+363m，洞室穿越F1断层，断层带岩体为极不稳定的Ⅴ类围岩。建议 fk=0.8， k0=1.0MPa/cm。
桩号12+185～15+210m段，地貌属冰碛台地，冰碛漂（块）石厚80～150m，围岩为云母石英片岩、绿泥石片岩等，岩体呈中厚层状～片状结构，硬质岩偶夹软质岩，地下水丰富，岩层走向与洞线夹角20°～40°。物探揭示2条断层在洞室约13+150m、13+900m处穿过，该段洞室工程地质条件复杂，属稳定性差的Ⅲ类围岩，建议fk=4，ko=8MPa/cm ，Eo=5GPa，μ=0.27。
桩号15+210～19+100m段，地貌属侵蚀中低山，岩体呈中厚层～片状结构，岩性复杂。隧洞基岩埋深240～360m据ZK22孔揭示，孔深62m出露层间裂隙承压水，涌水量为17L/min。岩层走向与洞线夹角一般20°～40°，该段属稳定性差的Ⅲ～Ⅳ类围岩。建议fk=2～4，ko=5～8MPa/cm，Eo=3～5GPa，μ=0.27。
桩号19+100～19+735m段，地貌属侵蚀中低山，洞室穿过围岩为角闪片岩和花岗岩侵入体，岩体较破碎。洞室位于地下水位以下，洞室围岩厚度40～80m。该段属稳定性差的Ⅳ类围岩，建议fk=3，ko=3.0MPa/cm，Eo=6GPa，μ=0.25。
三、TBM法施工洞段存在的主要工程地质问题
1.围岩的可钻性评价
围岩的可钻性从围岩强度、耐磨性、完整程度等方面来评价，评价的具体指标为饱和抗压强度、硬度、石英含量等。通过大量的试验确定：岩层属中硬～坚硬岩石，强度高。大理岩、片岩夹层属软质岩石，强度低。
综上所述，隧洞围岩的饱和抗压强度Rb=54.7～175MPa，属坚硬岩石，适合TBM施工，但刀具消耗大，硬质岩中软岩夹层可钻性及适宜性较差，设计应充分考虑这一因素。
2.岩溶问题
TBM法施工洞段，8+600～12+185m长3.585km属大理岩洞段，岩溶发育程度一般较弱，但很不均一，岩溶形态以溶隙、溶孔为主，且有少量小溶洞，对TBM施工影响不大。据线路钻孔揭示地下岩溶不发育。大理岩与片麻岩结合紧密，未见接触带发生溶蚀现象。
3.地下水
根据遥感工程地区报告，TBM法施工洞段小罐子以东长1.48km为地下水富集区。特别是F1等断层破碎带施工初期可能出现高压水流。根据1#施工支洞揭示大理岩洞段的涌水以线状滴水和股状涌水为主，该段洞500m的大理岩段观测涌水量为2000～2200m3/d。出现较大和较长的突水性线状涌水洞段， 建议在TBM施工洞段，重视加强超前预测预报工作。
4.断层破碎带问题
TBM法施工洞段在桩号9+728～9+859m、18+623～18+664m穿过F1、F27等5条断层。其中F1与洞线交角小，断层破碎带沿洞线出露宽度160m。F27、F28、F29与洞线近直交，倾角大，断层破碎带沿洞线出露宽度约30m。断层破碎带及其影响带，岩体呈散体状或破碎，为极不稳定的Ⅴ类围岩，施工时TBM遇到的主要危险是被岩层夹住，进退不得甚至被塌方的岩石埋掉。应采取必要的辅助措施。建议根据地质情况采用喷锚、挂网、固结灌浆等综合措施加固岩体和排水减压。
总之TBM施工洞段围岩以硬质岩为主，岩体完整性较好，属稳局部定性差的Ⅲ类～不稳定的Ⅳ类围岩。片岩段岩相复杂，岩性变化大，软硬相间岩层结构给TBM选型有一定的制约；全洞段地下水丰富，可能存在层间裂隙承压水，施工时可能有突发涌水和存在较高的承压水头。
四、结论和建议
1.引水线路位于太白盆地中南部，隧洞穿越的地层岩性主要为秦岭群变质岩及少量的花岗岩。洞室全部位于基岩之中，围岩软硬相间，以弱～微风化为主，多属稳定性差的Ⅲ类围岩；但在隧洞桩号3+510～6+700m、6+700～7+500m、8+010～12+390m、12+390～19+285m洞段有云母片岩、炭质片岩、绿泥石片岩等软弱岩层和软弱夹层分布，对洞室稳定和施工不利。在ZK14孔以东主要洞段中，硬质岩中夹有软质岩或软弱夹层，岩性相变大，预测施工中突发涌水量较大，建议设计在设备选型时应考虑该段线路的工程地质特点，对深埋长隧洞工程应加强超前地质预报。
2.加强施工地质工作，及时编录，校核前期勘察成果，进行施工阶段补充勘察工作，对影响洞室稳定和施工安全的构造、涌水、岩爆等地质现象进行预测预报。
3．针对TBM法施工洞段的地质条件和存在的主要工程地质问题， 建议设计选用适合的TBM机器类型，应配备超前TSP技术钻探、平硐等探测预报，加固围岩、预注灌浆及超前测试（如地质雷达）设备，并应做好地质编录与预报。
参考文献：
[1]《陕西引红济石调水工程地质勘察报告》（初步设计阶段）陕西省水利电力勘测设计研究院.
工程地质条件范文5
关键词：地质构造 工程地质特性 地基处理
1 太原盆地
太原理工大学柏林校区位于太原盆地的西部，区域内的工程地质条件与太原盆地的形成历史、地质构造、地震概况密切相关。
1.1 形成历史
土的工程性质与土的形成历史密切相关。自新生代以来， 太原盆地处于下降趋势，而两侧山区陆续上生，盆地底部构造复杂，断裂活动频繁，场地构造稳定性受区域构造控制。汾河自北向南纵贯盆地中部，汾河东岸形成一级、二级阶地，二级阶地与东山洪积平原相连，西岸与西山洪积平原相连。
1.2地质构造
太原盆地存在两组断裂，一组为横向断裂，即北东东——东西向断裂；另一组为纵向断裂，即北北东——北北西向断裂，为上新世——第四纪断裂，活动性较强，但规模不大。由于太原盆地介于裂谷盆地之间，邻区发生的强震可影响到太原盆地，震害也较重。
1.3 地震活动统计
太原盆地为一多震区，主要表现为次数频繁、强度较弱的特点。据统计，1304年至今，盆地发生4级以上的地震22次，最大震级6.5级。在平面展布上，太原盆地可分3个地震带:1)盆地西缘地震带。位于西山山前断裂带。2)盆地东缘地震带。位于东山山前断裂带，是盆地内发震较多，震级较大的地区。在22次4级以上的地震中，本带达10次之多。最大的6.5级地震就发生于此带。3)盆地中间地震带。主要分布于太原小店区的流涧至南瓦窑—带及清徐、徐沟一带，也是区内发震较多地区。
2柏林校区
2.1 地形地貌
太原理工大学柏林校区为原山西矿业学院老校区，位于太原市的六城区之一万柏林区，校区东西长320米，南北宽340米。
校区位于汾河以西，地貌为汾河西岸I级阶地与山前洪积倾斜平原交互区。自然地理上场地南有虎峪河、北有玉门河，相对距离均为数百米，二条河流均为汾河流域季节性河流。其源头均为西山余脉，均向东排泄于汾河。现有自然地貌是由过去河流相系列的地貌单元演变而来。场地地形平缓，地面标高介于800.03～804.61m。区域内地下水位为4.52～6.5m ，水位标高795.1～798.23m，不具腐蚀性。
2.2 地层竖向分布
分析区域内以往大多数工程地质报告后得知，勘探深度范围内地层土从上向下依次为:第四系全新统人工堆积物及第四系更新统河流冲、洪积地层构成，岩性主要为人工填土、生活垃圾和建筑垃圾;Ⅰ级非自重湿陷性黄土;粉质粘土、粉砂、细砂、粘土，有些土层较薄，厚度变化较大，多数情况为互夹层。
2.3 场地土类型
场地土类型大多为中软场地土，并且场地覆盖层厚度大于80m，多为Ⅲ类建筑场地。
2.4 地震烈度及地基液化
根据1∶100万《山西省工程抗震设防烈度图》可知，太原市抗震设防烈度为8度。场地地面以下15m以内存在饱和粉土和砂土，根据GBJ11- 89建筑抗震设计规范中液化初判条件，应进行液化判定。在校区内，除西南部即高层住宅楼场地为轻微液化外，其他部分均判定为不液化。
2.5 地基土的均匀性
校区内各土层层面坡度局部常大于10%，可视为不均匀地基。同时，以压缩模量加权评价也属不均匀地基。
2.6 地基土的稳定性
校区内未见自然不良地质现象。但“深挖洞”年代修筑的人防工程，属于人工不良地质现象。在建筑荷载作用下，防空洞周围会出现应力集中，形成塑性区，塑性区的进一步扩展将可能导致地基局部失稳，对建筑物的安全使用产生影响。同时，也给地基基础设计、施工带来很多问题。
校区内27#住宅楼为六层砖混结构，于1997年开工，在基坑开挖时发现建筑的西山墙恰好在南北走向的防空洞上，且洞顶面已达设计基坑开挖标高。随即对防空洞进行挖除，基础外进行封堵。由于防空洞洞底较深，挖除后分层夯填片石、级配砂石。在审底未见异常的情况下，按照原设计，地基处理进行了三七灰土换填，基础采用了筏板基础。在一年的施工过程中，参建各方密切观注沉降量，尤其是西山墙部分。直至目前沉降均匀，西山墙及其他墙体均未发现裂缝。
2.7 湿陷性评价
根据地基土含水量的变化、地表渗水和地下水位变化，湿陷性土的湿陷等级为Ⅰ级非自重湿陷性。
2.8 地基土承载力
上部杂填土承载力:80kPa～100 kPa;粉质粘土承载力:120 kPa～160 kPa;粉细砂承载力:大于等于150 kPa。
校区内的29层高层住宅楼的场地土层分布见工程地质剖面图(图2.8)，地基各层土承载力标准值fk见表2.8。
3 地基处理
本校区地基处理主要有换土垫层法和桩基两种。
高层住宅楼地基各层土承载力标准值fk (kPa)
查表法 标贯法 静探法 理论计算及经验 承载力标准值
①层杂填土
②层粉土 150 85 130 150 110
③层粉土 140 80 80 115 80
④层中粗砂 185 205 190
⑤层粉土 175 180 210 190 180
5-1层粉土 160 135 125 130
5-2层粉细砂 150 110 140
5-1层粉细砂 160 200 180
⑥层粉土 170 220 190 170 170
6-1层粉土 140 225 80 130
6-2层粉土 165 220 140 130 150
⑦层粉土 200 260 150 260
7-1层粉细砂 215 280 210
7-2层中粗砂 265 260
7-3层中粗砂 270 270
⑧层卵砾石 500 500
3.1 换土垫层法
常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大(且开挖时不影响相邻建筑物的安全使用)的回填土方工程，一般适用于地下水位较低，处理浅层软弱地基、湿陷性黄土地基、杂填土地基。
在近几年，校区内的六层砖混结构住宅楼采用了三七灰土换填及筏片基础。
3.2 桩基
适用于对场地要求较高的多、高层建筑。目前在基础施工中比较常用的桩型有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、静压桩、高压旋喷桩、人工挖孔扩底桩等;以及近几年来发展起来的超流态素砼桩、多支盘桩、钻孔桩+注浆等。
3.2.1人工挖孔扩底桩
该桩型特点是:施工设备简单，工程成本低;适应性强，环境污染少;成孔速度快，工期短;成桩质量容易控制，单桩承载力高。由于受地下水位埋深及地层地质条件(如流砂、淤泥、涌水带等)的限制。
3.2.2 沉管灌注桩
该桩型为刚性桩，其特点主要是:单桩承载力高，施工速度快，工程造价低。但由于其受桩径、最大沉管深度、地层及地下水条件的制约。
3.2.3 钻孔灌注桩
是目前应用最多的一种桩基础。优点为该桩型适应范围广泛，几乎在各类复杂工程地质和水文地质条件下都能适应。缺点为由于其工程造价相对较高，且在施工中泥浆排量大，具有一定的噪声污染，在繁华市区内施工时对环境具有较大影响，因此不能作为首选桩型，只有在其它桩型不适应或不能满足承载力要求的情况下才选用这种桩型。
校区内的29层高层住宅楼桩型选择时，由于相临建筑非常近，地下水埋较浅，其它桩型均不适应现场条件，因而采用了钻孔钢筋混凝土灌注桩。在持力层的选择时，按照《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-90》及《建筑桩基技术规范JGJ94-94》规定，原则上选择层位厚度稳定的中低压缩性土、粉土、中密～密实状态的砂土，下无软弱土层或可液化土层。⑦层粉土以上各层均不满足这些要求，而⑧层卵砾石承载力很高，但层面埋深变化大，桩长过长。因此⑦层粉土作为桩端持力层，桩长36米，桩身直径800mm。
4 基础选型
基础的选型应根据场地岩土工程条件及建筑物的重要性，从地基稳定性、承载能力、控制不均匀沉降以及施工工期、施工难度、工程造价等方面综合分析比较。
校区内主要有三种基础形式：
1） 条型基础：在早期的五层以下砖混结构中，常用墙下条形基础。
2） 筏片基础：考虑场地的不均匀性，后期的五至六层建筑大多为此基础形式。
3） 箱型基础。箱形基础突出的优点是抗震稳定性好，刚度也比较大，抵抗不均匀沉降的能力也比较强。由于高层建筑一般荷载较大，对地基的附加应力影响范围广，因此为了减少地面产生过大荷载，就要考虑建筑物地面下设置地下室，以卸除土的自重压力，予以平衡，使基础多加稳定。目前太原市区及建造的高层建筑高度在60m甚至百米以上，其地面下都搞了1～3层地下室，即增加了使用空间，又解决了基础稳定问题。故此，将高层建筑基础埋在地面下5～10m是完全可以的。
校区内的29层高层住宅楼就采用了桩箱基础，在施工期间，沉降观测始终沉降均匀，最大沉降量为12mm。
工程地质条件范文6
【关键字】复杂地形；地质条件；岩土工程；工程勘察
一、复杂地形地质条件岩土工程勘察存在的问题
1.1野外勘探
1.1.1勘探点的深度与间距
复杂地形地质条件下，由于地基情况复杂，对勘探点应该进行加密，需要结合勘探点的实际情况，制定相应的勘探方案。但是在实际工程作业中，勘探人员的随机应变能力比较差，遇到特殊情况，不知道变通，仍然按照原有的方案执行，导致两个勘探点之间的地层相差过大。勘探人员在勘探之前，只是在勘探区域进行随机取样分析，并没有充分了解勘探区的具体岩土特性，由于岩土的特殊性，导致勘探点之间出现间距不合理等问题。
1.1.2地下水位的试样采取及测量
在地下水位的实际测量过程中，出现抽水井和滋出地下水的陡壁等情况，导致钻孔水位测量出现误差，从而直接影响地下水测量的准确度。地下水位测量出现的误差，会对实际的施工带来巨大的影响。试样采集工作未能按照相关规范要求进行，会导致原状样的数量不足、高度不够、密封不到位等问题，从而降低含水量，地下水位会下降。
1.1.3原位测试
在进行原位测试过程中，需要充分考虑气温与地温的变化情况，温度的不同会影响采集数据的准确性，原位测试工作必须严格按照相关规范进行操作。另外，孔底如果有缩径和残留，无法判断标贯器是否落到测试的位置，导致贯击数严重失真。
1.2评价问题
1.2.1地基的均匀性评价
现有的地基评价缺乏合理性，通常利用高层建筑的评价方法为准，来判断一般建筑的均匀性，评价方法比较单一，目前国家没有制定出相应的评价方法，在建筑地基评价方面缺乏重要的依据。
1.2.2地震的效应问题
地震是比较常见的自然灾害，建筑物的抗震能力不高，会对人们的生命和财产带来巨大的损失。首先要在建筑场地上进行地层的剪切波速测试，判断场地的类别和覆盖层的厚度。在岩土工程评价中，对场地地基类别、场地类别及剪切波速变化的重视程度不够。
二、复杂地形地质条件岩土工程勘察技术方法
2.1地质测绘法
复杂地形地质条件岩土工程地质测绘是指对所属地区的地形和地质剖面进行仔细的调查分析，深入研究地层、地貌特点、地质结构等问题。地质测绘法主要包括地质点测量、地质剖面测量、勘探工程定位测量、露天矿测量、物化探测量坑探工程测量等。需要勘察人员结合地形、地貌的特点进行分析，了解岩土形成的年份、原因以及岩土的分布等情况。
2.2钻探法
钻探法是指通过钻孔在孔中取得岩心、土样等进行物理性质的分析，判断地基基础能否满足工程建设的承载重力。钻探时可以采用回转钻进，泥浆护壁，全部采芯的方法，获得更高的采取率。详细记录和分析各土层的方向变化和宏观特点，从而确定地层结构和岩土的分布特点，对不同深度的岩土进行采样比较分析，最终掌握复杂地形地质条件岩土工程勘察的相关指标。
2.3原位测试法
原位测试法是指岩土层在原来的位置，保持天然的结构、含水量及天然应力的情况下，测试岩土的各项指标。原位测试法可以避免在岩土取样过程中，释放大量的应力，影响岩土的测试结果，而且相对取样测试，原位测试法可以节省大量人力物力财力。通过使用落锤的自由落体进行标准贯入试验，可以有效地确定风化基岩的物理力学性质指标。静力触探、动力触探、应力铲试验、岩体应力试验等均属于原位测试法。
2.4室内实验法
室内实验法是指在室内进行具有针对性的试验，拟建场地中岩体工程的问题，对岩土的指标做出相应的判断，降低试验的误差。室内实验法在复杂地形地质条件岩土工程勘察中起着重要的作用，可以有效解决勘察过程中出现的问题，准确掌握岩土的物理力学性能，规划合理的方案，确定地层的稳定性。
三、复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与研究的建议
3.1规范岩土工程勘探的要求
复杂地形地质条件岩土工程勘探缺乏相应的规范要求，会导致在实际勘探过程中出现不合理的勘探行为和技术性的问题，给岩土工程勘探工作带来巨大的困难。严格规范复杂地形地质岩土工程勘察工作，可以提高勘探人员的工作效率，节省大量岩土勘探的时间，还可以减少勘探过程中的误差，提高岩土勘探的准确度，从而使得到的结果更加真实、准确，为日后的工程建设提供重要的依据。规范岩土工程勘探的任务要求，各部门各负其责，将任务落实到各个项目的负责人，充分调动岩土勘探人员的积极性。
3.2加强勘察技术人员的技术培训
勘察技术人员的素质参差不齐，掌握的勘探能力也不相同，年长的勘察技术人员对现在的先进技术难以消化，年轻的勘察技术人员缺乏相应的工作经验，导致复杂地形地质条件岩土工程勘察工作进展缓慢。首先需要对勘察人员进行定期的技术培训，时代在不断变化，岩土勘察技术同样日新月异，勘察人员的技术也必须与时俱进，满足国家和市场的需求，彼此之间交流相关的工作经验，使勘察技术人员的素质全面提高。建立完善的岩土工程勘察体系，规范勘察技术人员的行为，有效地开展岩土工程勘察工作。
3.3提高岩土工程勘察人员的专业技术
岩土勘探人员的技术是开展岩土工程勘察的重要保障，同样决定着能否顺利完成岩土勘察工作。岩土工程勘察人员在对勘察区域进行勘察的过程中，需要详细了解该区域的地形和地貌等情况，并进行理论分析，掌握地基的稳定性与均匀性等状况，客观分析勘察区域的地质结构，研究地下水的具体情况，充分考虑影响地下水位的具体因素，分析地下水对建筑物的影响。
四、结语
岩土工程勘察工作是项目工程建设的基础，是项目是否可行的重要保障，在工程建设施工之前，需要对建设施工区域进行岩土工程勘察，了解具体的地形、地貌及地质结构等情况。复杂地形地质条件在岩土工程勘察过程中存在一些问题，需要岩土工程勘察单位提高岩土工程勘察人员的素质，提升他们的专业技术能力，制定相应的岩土工程勘察规范要求，顺利开展国家的工程建设，从而促进经济的飞速发展。
参考文献：
[1]陶忠平.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索[J].岩土工程学报.2007
[2]雷晓莉.关于复杂地形地质条件下的岩土工程勘察的若干思考[J].现代物业（上旬刊）.2013
[3]朱彦.浅谈复杂地质条件下岩土工程勘察[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2014
