地質工程解決哪些社會問題
❶ 地質工程主要研究哪些方面
1、概念:地質工程也叫工程地質學,是研究人類的工程活動與地質環境回的相互作用答,以便認識評價,改造和保護地質環境它是地質學的一個分支,專門研究與工程地質有關的地質問題。
2、研究對象:是工程地質條件和工程地質問題。工程地質條件是工程地質環境各個要素的總和。包括:(1)岩土類型及其工程地質性質(2)地形地貌條件(3)地質結構與地應力(4)水文地質條件(5)物理地質現象(6)天然建築材料 。
3、適用的行業:包括地質調查,油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價,大型工礦企業和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質,水文地質,地質環境及地質災害的調查,勘察及監測等。
4、覆蓋的范圍:地質調查技術和方法與礦產資源勘查與評價,區域礦產基地及礦產遠景區預測與評價,礦區與礦床的勘探、開發與評價,地質工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質勘探的新技術與新方法,水文地質、工程地質、環境地質、地質災害的預測、評價、監測與保護,地質結構、地質環境、地質過程及地質災害研究中的計算機應用,地質工程實施過程中的質量檢測及新方法、新技術的設計、開發、應用,地質資源與地質工程行業的工程管理。
❷ 常見的工程地質問題有哪些
風化、破碎岩層。風化一般在地基表層,可以挖除。破碎岩層有的較淺,可以挖除。有的埋藏較深,如斷層破碎帶,可以用水泥漿灌漿加固或防滲;風化、破碎處於邊坡影響穩定的,可根據情況採用噴混凝土或掛網噴混凝土罩面,必要時配合注漿和錨桿加固。
斷層、泥化軟弱夾層。對充填膠結差,影響承載力或抗滲要求的斷層,淺埋的盡可能清除回填,深埋的注水泥漿處理;淺埋的泥化夾層可能影響承載能力,盡可能清除回填,深埋的一般不影響承載能力。斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎或邊坡的滑動控制面。
鬆散、軟弱土層。對不滿足承載力要求的鬆散土層,如砂和砂礫石地層等,可挖除,也可採用固結灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續牆或沉井等加固;對不滿足抗滲要求的,可灌水泥漿或水泥黏土漿,或地下連續牆防滲;對於影響邊坡穩定的,可噴射混凝土或用土釘支護。
滑坡體。斜坡內可能沿滑動面下滑的岩體稱為滑坡體。滑坡發生往往與水有很大關系,滲水降低滑坡體尤其是滑動控制面的摩擦系數和黏聚力,要注重在滑坡體上方修築截水設施,在滑坡體下方築好排水設施。防止滑坡,經過論證可以在滑坡體的上部刷方減重,未經論證不要輕易擾動滑坡體。
地下水發育地層。當地下水發育影響到邊坡或圍岩穩定時,要及時採用洞、井、溝等措施導水、排水,降低地下水位。
對結構面不利交匯切割和岩體軟弱破碎的地下工程圍岩,地下工程開挖後,要及時採用支撐、支護和襯砌。支撐多採用柱體、鋼管排架、鋼筋或型鋼拱架,拱架的間距根據圍岩破碎的程度決定。
岩溶與土洞。當建築工程不可能避開時,可挖除洞內軟弱充填物後回填石料或混凝土。不方便挖填的,可採用長梁式、桁架式基礎或大平板等方案跨越洞頂,也可對岩溶進行裂隙鑽孔注漿,對土洞進行頂板打孔充砂、砂礫,或做樁基處理。
❸ 常見工程地質有哪些問題與防治
工程地質問題是指已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。就土木工程而言,主要的工程地質問題包括:(1) 地基穩定性問題:是工業與民用建築工程常遇到的主要工程地質問題,它包括強度和變形兩個方面。此外岩溶、土洞等不良地質作用和現象都會影響地基穩定。鐵路、公路等工程建築則會遇到路基穩定性問題。(2) 斜坡穩定性問題:自然界的天然斜坡是經受長期地表地質作用達到相對協調平衡的產物,人類工程活動尤其是道路工程需開挖和填築人工邊坡(路塹、路堤、堤壩、基坑等),斜坡穩定對防止地質災害發生及保證地基穩定十分重要。斜坡地層岩性、地質構造特徵是影響其穩定性的物質基礎,風化作用、地應力、地震、地表水、和地下水等對斜坡軟弱結構面作用往往破環斜坡穩定,而地形地貌和氣候條件是影響其穩定的重要因素。(3) 洞室圍岩穩定性問題:地下洞室被包圍於岩土體介質(圍岩)中,在洞室開挖和建設過程中破壞了地下岩體原始平衡條件,便會出現一系列不穩定現象,常遇到圍岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建設規劃和選址時要進行區域穩定性評價,研究地質體在地質歷史中受力狀況和變形過程,做好山體穩定性評價,研究岩體結構特性,預測岩體變形破壞規律,進行岩體穩定性評價以及考慮建築物和岩體結構的相互作用。這些都是防止工程失誤和事故,保證洞室圍岩穩定所必需的工作。(4) 區域穩定性問題:地震、震陷和液化以及活斷層對工程穩定性的影響,自1976年唐山地震後越來越引起土木工程界的注意。對於大型水電工程、地下工程以及建築群密布的城市地區,區域穩定性問題應該是需要首先論證的問題。
❹ 節理的工程地質評價要解決的三個基本問題是什麼
節理的工程地質評價要解決的三個基本問題是:節理的發育方向, 節理的發育程度, 節理的性質。
❺ 什麼事地質工程
地質工程領域是以自然科學和地球科學為理論基礎,以地質調查、礦產資源的普版查與勘探、重大工程權的地質結構與地質背景涉及的工程問題為主要對象,以地質學、地球物理和地球化學技術、數學地質方法、遙感技術、測試技術、計算機技術等為手段,為國民經濟建設服務的先導性工程領域。國民經濟建設中的重大地質問題、所需各類礦產資源、水資源與環境問題等是社會穩定持續發展的條件和基礎。地質工程領域正是為此目的而進行科學研究、工程實施和人才培養。地質工程領域服務范圍廣泛,技術手段多樣化,目前,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術相互配合,交叉滲透,已形成科學合理的、立體交叉的現代化綜合技術和方法。 本工程領域涉及到數學、物理學、地質學、油氣及固體礦產的礦產普查與勘探、水文地質、工程地質、岩土工程、遙感地質、數學地質、應用地球物理和應用地球化學、計算機應用技術等學科。
❻ 地質工程就業方向及前景
地質工程是地質資源與地質工程一級學科下屬的二級學科,以原二級學科水文地質與工程地質和探礦工程為主體,相互交叉滲透發展起來的,本工程領域涉及到數學、物理學、地質學、油氣及固體礦產的礦產普查與勘探、水文地質、工程地質、岩土工程、遙感地質、數學地質、應用地球物理和應用地球化學、計算機應用技術等學科。
1.地質工程專業研究方向
該專業研究方向有:
01 鑽掘工程與鑽掘機械
02 基礎工程
03 非開挖施工技術
04 地質工程數值模擬與信息系統
05 地質工程中的力學問題
06 地質災害防治理論與方法
07 工程區域穩定性評價
2.地質工程專業培養目標
地質工程領域為適應國民經濟建設和社會發展的需要,為地質調查、工程勘察、礦產資源的普查勘探與開發相關的工礦企業和工程建設部門培養應用型、復合型高層次工程技術人才和工程管理人才。要求掌握地質工程領域堅實的基礎理論和寬廣的專業知識及管理知識,了解地質工程領域工程技術的國內外現狀和發展趨勢,掌握解決地質工程有關問題的先進技術方法和現代化技術手段,具有獨立擔負工程技術或工程管理的能力,具有較強的創新意識和一定的創新能力;掌握一門外國語,能較熟練地閱讀與地質工程領域有關的專業文獻和撰寫論文的外文摘要;能熟練運用計算機技術解決地質工程領域中有關問題。
3.地質工程專業就業前景分析
地質工程領域適用於國民經濟基礎行業,包括地質調查、油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價、大型工礦企業和水利水電建設、公路和鐵道建設、工程地質、水文地質、地質環境及地質災害的調查、勘察及監測等。
❼ 地質工程專業的問題分析
國內外同類專業的教育發展概況
在國外,有很多大學都設置了與地質工程相同或相近的專業,從事地下資源勘察,岩土工程勘察、設計、施工及相應的管理工作。
國外設置有相近專業的國家有:
⑴俄羅斯聖彼德堡礦業大學、莫斯科礦業大學、托姆斯克工業大學等;
⑵美國路易斯安娜大學、科羅拉多礦業學院、新墨西哥礦業與工業學院;
⑶德國波鴻大學;
⑷烏克蘭頓涅斯克工業大學、第聶波爾工業大學。
除此之外,捷克、保加利亞、匈牙利等東歐國家的許多大學也設置了與此相近的專業。
這些大學每年培養了相當數量的從事資源勘察、岩土鑽鑿工程施工、油氣鑽井、海洋鑽井工程、極地鑽探等工作的科技專家。在國外,有很多大學都設置了與工程地質和探礦工程(岩土鑽鑿工程)相同或相近的專業,從事地下資源勘察、油氣鑽井、海洋鑽井工程、極地鑽探、岩土工程勘察、設計、施工及相應的管理工作。
地質工程專業人才培養質量現狀
地質工程專業中的兩個專業方向是原工程地質專業和探礦工程專業,它們都是一個相對比較老的專業,有半個多世紀的辦學歷史。在長期的辦學過程中具有一個很完整的師資隊伍和科研力量,有較先進的實驗設備和儀器,辦學經驗豐富,各校都在長期的辦學過程中形成了自己鮮明的特色;同時有比較完整的教學配套設置和完整的學科體系,注重教學研究和教學改革,不斷改革自己的課程體系,根據社會對人才的需求變化,及時調整專業培養計劃,對地質工程專業進行了較大幅度的調整,拓寬了學科基礎,增加了岩土工程設計、岩土工程勘察、岩土工程施工、工程地質、建築基礎工程施工、地質災害評價與防治、地下礦產的鑽孔開采與利用、非開挖施工技術、岩土工程施工管理等。所培養的學生基本上達到了勘察、設計、施工、管理、監理的綜合培養目標,受到用人單位的一致好評。
地質工程專業當前存在的主要問題
❽ 地質工程問題解決的途徑
我們經過實踐研究概括提出,地質工程工作有如下三大支柱:①構造地質與地質結構;②工程地質力學;③地質技術。
第一個支柱是構造地質和地質結構。對地質工程來說,構造地質學知識最為重要。它是解決地質工程問題的基礎。
第二個支柱是工程地質力學,它是以地質力學分析為基礎,開展岩體力學和土體力學,特別是岩體結構力學研究。因為工程規模大了,主要出現的地質工程是岩體工程,岩體邊坡已經高達300~500m,國際上最高露天礦邊坡為1000m。分析這么高的邊坡穩定性時必須搞清楚它的地質構造、地質結構、地質體的力學性質,採用科學的岩體力學理論,即岩體結構力學理論去分析、預測變形和破壞,防止工程地質災害發生的技術措施,當然也還要有經驗。
第三個支柱是地質技術。地質技術包括:地質勘察技術,地質測試及試驗技術,地質體改造技術。這三部分合到一起稱為地質技術(GEOTHECHNIQE)。上述三大支柱是做好地質工程工作的重要基礎。這三大支柱還要大力發展,使之能夠滿足地質工程建築的需要。
隨著工程建築規模不斷增大,地質工程問題愈來愈突出,這是一類特殊工程。工程地質工作者在這類工程建築中大有作為,應該責無旁貸地順應工程地質的發展趨勢,擔負起地質工程建築的重擔。工程地質工作不應該僅做地質勘察,而且應該積極開展地質工程工作,開展地質工程設計和施工工作。當前的主要任務應該大力開展地質體施工地質超前預報和地質改造研究工作,積極推廣地質工程建築中的地質監控施工法,糾正現行工程建築中的脫離地質的傾向,提高工程建設質量,避免浪費。
❾ 工程地質學研究三大問題
工程地質學是:研究人類的工程活動與地質環境的相互作用,以便認識評價,改造和保護地質環境。是地質學的一個分支。工程地質是一門研究與工程建設有關的地質問題的專門學科。工程地質學的研究對象是:工程地質條件和工程地質問題。所謂工程地質條件是:工程地質環境各個要素的總和。包括:(1)岩土類型及其工程地質性質(2)地形地貌條件(3)地質結構與地應力(4)水文地質條件(5)物理地質現象(6)天然建築材料地質工程GeologicalEngineering地質工程領域是以自然科學和地球科學為理論基礎,以地質調查、礦產資源的普查與勘探、重大工程的地質結構與地質背景涉及的工程問題為主要對象,以地質學、地球物理和地球化學技術、數學地質方法、遙感技術、測試技術、計算機技術等為手段,為國民經濟建設服務的先導性工程領域。國民經濟建設中的重大地質問題、所需各類礦產資源、水資源與環境問題等是社會穩定持續發展的條件和基礎。地質工程領域正是為此目的而進行科學研究、工程實施和人才培養。地質工程領域服務范圍廣泛,技術手段多樣化,目前,從空中、地面、地下、陸地到海洋,各種方法技術相互配合,交叉滲透,已形成科學合理的、立體交叉的現代化綜合技術和方法。本工程領域涉及到數學、物理學、地質學、油氣及固體礦產的礦產普查與勘探、水文地質、工程地質、岩土工程、遙感地質、數學地質、應用地球物理和應用地球化學、計算機應用技術等學科。培養目標地質工程領域為適應國民經濟建設和社會發展的需要,為地質調查、工程勘察、礦產資源的普查勘探與開發相關的工礦企業和工程建設部門培養應用型、復合型高層次工程技術人才和工程管理人才。地質工程領域工程碩士要求掌握地質工程領域堅實的基礎理論和寬廣的專業知識及管理知識,了解地質工程領域工程技術的國內外現狀和發展趨勢,掌握解決地質工程有關問題的先進技術方法和現代化技術手段,具有獨立擔負工程技術或工程管理的能力,具有較強的創新意識和一定的創新能力,掌握一門外國語,能較熟練地閱讀與地質工程領域有關的專業文獻和撰寫論文的外文摘要,能熟練運用計算機技術解決地質工程領域中有關問題。領域范圍地質工程領域適用的行業包括:地質調查,油氣及固體礦產資源的普查勘探與評價,大型工礦企業和水利水電建設,公路和鐵道建設,工程地質,水文地質,地質環境及地質災害的調查,勘察及監測等。地質工程領域覆蓋的范圍包括:地質調查技術和方法與礦產資源勘查與評價,區域礦產基地及礦產遠景區預測與評價,礦區與礦床的勘探、開發與評價,地質工程領域建設、勘查評價項目可行性研究與決策,地質勘探的新技術與新方法,水文地質、工程地質、環境地質、地質災害的預測、評價、監測與保護,地質結構、地質環境、地質過程及地質災害研究中的計算機應用,地質工程實施過程中的質量檢測及新方法、新技術的設計、開發、應用,地質資源與地質工程行業的工程管理。
❿ 地質工程問題
1.上池
上池位於高程570~620m的山頂窪地,除局部地帶分布有礫岩外,主要為多次噴發形成的安山岩、凝灰岩及火山岩組成,岩體受卸荷影響,極為疏鬆。有正長岩和閃長岩脈穿插,池盆內斷裂十分發育,除有F3、F118大斷層外,沿不同岩性接觸帶都發生過不同程度的層間剪切錯動破壞。節理很發育,將岩體切割成5~30cm不等的碎塊。風化卸荷嚴重,岩體結構鬆弛,一般表現為碎裂夾泥。斷層帶及層間剪切破碎帶物質一般由斷層泥或泥夾碎屑組成,斷層泥內蒙脫石含量達50%以上,親水性強,抗剪強度低。岩體彈性波縱波速度一般為2000~3200m/s,岩體原位變形試驗測得,嚴重破碎帶岩體變形模量E0=42~50MPa,泥質軟化帶E0=15~30MPa,一般較好岩體E0=110MPa左右,斷層泥的抗剪強度φ=8°~12°,C=0.01~0.05MPa,破碎夾泥帶(含強烈卸荷風化岩體)φ=26°~28°,C=0.01~0.02MPa。
斷裂發育並強烈卸荷的地質環境,給上池工程帶來下列嚴重地質工程缺陷:①池盆滲漏嚴重,需作全面防滲工程處理;②副壩壩基和防滲面板地基壓縮變形大,可能產生不均勻變形,可能導致防滲面板破壞;③池盆邊坡岩體變形失穩嚴重。
圖5-10 上池卸荷帶加固工程示意圖
上池以1∶1.5的坡比開挖,一般挖深20~35m,最大達40~70m。池盆坡高為31m,池盆以上邊坡高度為0~40m不等。沿池頂計算,開挖池坡總長約1135m,其中705m屬於不穩定或潛在不穩定地段,占總長的67%。在開挖過程中,先後出現滑坡、坡體蠕動變形滑動三處,累計變形破壞地段長度達310m,最大滑坡體積達30萬m3。為了確保池坡岩體的穩定,分別對滑坡和蠕動變形岩體進行了開挖減載、加抗滑樁、混凝土擋牆、預應力錨索加固、局部固結灌漿和帷幕灌漿進行防滲處理,防止滲透水浸泡外邊坡岩體,產生外邊坡失穩等(圖5-10)。
2.引水壓力管道
引水壓力管道大部分位於蟒山卸荷帶內。岩體卸荷鬆弛,風化嚴重,充填次生夾泥多,岩體質量極差,同時又有F3 和F20兩條規模較大的斷層通過。由於斷層構造岩(泥化帶)隔水,使地下水形成階梯狀分布的水文地質結構(圖5-9)。施工開挖過程中,經常發生突水塌方。其中引水洞挖至F20斷層帶時,兩條引水洞都產生了大體積的突水和塌方。通過斷層帶時,又產生了大塌方。其中2#塌方冒頂通天(圖5-11),位於F20斷層帶內的1#塌方也接近通天冒頂,塌方高度達20~30 余 m。通過魚骨排梁頂棚超前支護(圖5-12),超前固結灌漿,施工開挖又做全封閉式處理,方通過了該段破碎帶岩體。在2#壓力管道導洞開挖過程中,曾經產生過三次大體積塌方和突水。第一次突水和塌方歷時約半年之久,最初為碎屑流式突水,漸次變為塊體塌方和涌水,零星掉塊。塌方突水期最大日塌方量達450m3/d,突水時最大涌水量達35~40m3/d。塌穴高32m,直徑14~17 m,總塌方量4000 m3。第二次塌方歷時3個月,塌方仍由突水引起的。塌形與第一次塌方相似。塌穴高20 m,直徑9~13 m,總塌方量約2500 m3。第三次塌方發生在斜洞擴挖過程中(導洞內),塌方量約為200 m3。三次塌方均採取混凝土回填塌穴和灌漿加固處理(圖5-13),其塌方皆發生於F20斷層帶及其影響帶內。其餘地段由於卸荷風化嚴重,岩體穩定性極差,不同規模的塌方屢屢發生。所以在高壓管道斜井擴挖時,採取了厚度達20~30cm的系統噴錨加固(雙網)。由於岩體軟弱破碎,結構鬆弛,所以壓力管道必須全部採用鋼管襯砌承擔內水壓力。
圖5-11 引水洞2#塌方剖面圖
圖5-12 引水洞超前支護處理平面圖
十三陵抽水蓄能電站建設實踐經驗表明,地質工程建設必須認真地對環境地應力進行研究。十三陵抽水蓄能電站蟒山卸荷帶是一個重大的環境工程地質問題,對這個問題進行專門研究對認識建設場區的工程地質條件具有重要的意義。十三陵抽水蓄能電站蟒山卸荷帶是十三陵抽水蓄能電站上池及引水壓力管道穩定性的主要控制因素,對這個問題的發現大大提高了對十三陵抽水蓄能電站工程地質條件的認識水平,對其他工程的工程地質條件研究具有重要意義。
圖5-13 壓力管道塌方圖