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查资料,这个杂志是2012度中国科技核心期刊。请注意此刊不是北大中文核心期刊,而很多地方和单位不认可中国科技核心期刊。附1,《地质与资源》由沈阳地质矿产研究所主办。 主要栏目:基础地质、区域地质调查、矿产资源评价、水文·工程·环境·生态地质、地理信息系统、方法与应用、问题讨论、国外研究动态。《地质与资源》由沈阳地质矿产研究所主办。 主要栏目:基础地质、区域地质调查、矿产资源评价、水文·工程·环境·生态地质、地理信息系统、方法与应用、问题讨论、国外研究动态。地质学方面北大中文核心期刊主要有: 1.岩石学报2.地质学报3.地学前缘4.中国科学.地球科学5.地质科学 6.地质论评7.地球科学8.矿床地质9地球化学 10.地质通报 11.沉积学报 12.中国地质 13.天地构造与成矿学 14.高校地质学报 15.第四纪研究 16.地球学报 17.岩矿测试 18.吉林大学学报.地球科学版 19.现代地质 20.岩石矿物学杂志 21.古地理学报 22.地层学杂志 23.矿物岩石地球化学通报 24.地质与勘探 25.地质科技情报 26.矿物岩石 27.水文地质工程地质 28.新疆地质 29.地球与环境 30.矿物学报 回答这么久,如有一点帮助,请及时采纳。
上海交大查询结果,属于核心本刊收录在:中国科技期刊引证报告(2010年版)提示: 《引证报告》2010年版影响因子:本刊收录在:中国科技期刊引证报告(2011年版) 提示: 《引证报告》2011年版影响因子:主题分类:Earth Sciences: Geology Earth Sciences: Mineralogy 基础科学: 地质学
如果你是说SCI的话,这是南大的刘春老师13年做的一个攻略,你可以自己看看(原帖在小百合)工程地质SCI期刊及投稿策略期刊 2011影响因子Applied Clay Science and Environment of Engineering Geology and the Environment Geotechnical Journal and Geotechnics Geology & Engineering Geoscience Testing Journal and Geomembranes Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences of Geophysical Research-Solid Earth of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering of Materials in Civil Engineering Journal of Engineering Geology and Hydrogeology Mechanics and Rock Engineering and Foundations 注:结合我们专业实际情况,去除了海岸、地震工程地质若干期刊,增加了环境和粘土交叉研究若干期刊工程地质领域期刊影响因子大于2的期刊仅有一个,故傍上若干IF>2的有关期刊Landslides的影响因子这几年暴涨,为SCIE,而Geotextiles and Geomembranes持续下降投稿策略(特别供地质工程博士研究生参考)1. 影响因子之间的期刊难度差不多2. 影响因子1以下的相对容易中,可以练手3. 将参考文献中的期刊按引用次数和影响因子排,从高到低投4. 敢于向高水平高影响因子期刊投稿5. 每一次被拒都是自我提高的机会,做好被拒3-5次的心理准备6. 弄清楚被拒原因,有针对性地解决问题7. 根据审稿人的建议修订并提高文章8. 在投稿、被拒、修订再投稿中循环,直到达到刊出标准9. 胆大、耐心、脸皮厚是投稿的关键10. 外审一篇,在写一篇,构思一篇,源远流长
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地质类核心期刊表 1. 地质论评 2. 地质学报 3. 地球科学 4. 地学前缘 5. 岩石学报 6. 沉积学报 7. 地球化学 8. 矿床地质 9. 地质科学 10. 第四纪研究 11. 地球学报 12. 矿物学报 13. 地质地球化学 14. 地质科技情报 15. 地质与勘探 16. 现代地质 17. 成都理工大学学报.自然科学版 18. 地球科学进展 19. 中国区域地质(并入:中国地质) 20. 高校地质学报 21. 吉林大学学报.地球科学版 22. 地层学杂志 23. 古生物学报 24. 矿物岩石 25. 大地构造与成矿学 26. 岩石矿物学杂志 27. 水文地质工程地质 28. 中国岩溶 《世界地质》季刊
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谈谈水文地质在工程地质的重要性论文
在日常学习和工作中,大家都写过论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是我为大家整理的谈谈水文地质在工程地质的重要性论文,希望对大家有所帮助。
摘要:
对于工程地质勘查工作来说,其涉及到的内容较多,而其中的水文地质对工程地质的勘察质量具有直接的影响。为了更好的提高工程勘查质量,需要对水文地质进行科学的勘察,然后根据水文地质特点选择合适的预防和处理措施,这样才能够有效消除地下水对工程质量的影响。
关键词:
水文地质;工程地质勘查;地下水
1、前言
我国的地域较为辽阔,各地的水文地质条件差别较大,在进行工程勘查的过程中,由于对水文地质问题的研究深度不足,加上设计过程中的水文地质问题经常被忽略,导致经常出现一些地下水变动造成工程事故的现象,这为我国的工程地质勘查工作带来了较大的影响。为了能够更好的提高工程勘查质量,本文作者对工程勘查中的水文地质问题进行了简单的分析,并提出了几点预防和改善建议。
2、工程地质简介
对于工程地质,其指的是通过调查以及研究来对人们生活中所遇到的地质问题进行解决,在该学科中,主要是通过对工程场地的地质条件进行勘查,从而了解当地的地质情况,并选择最合适的区域进行工程施工。而对于存在问题的工程区域,需要对该问题可能造成的建筑物问题进行分析,并制定对应的解决措施,从而保证工程项目建设的顺利,提高工程项目质量。
对于工程地质勘查工作来说,其主要包含对当地岩土成分的确定以及力学等内容,通过这些内容的勘察了解,能够更好的了解当地地质环境对建筑物的影响,然后选择合适的处理方法对岩土建筑物的稳定性进行提高。通过工程地质勘查工作,能够对施工场地中存在的问题进行查明,然后分析地质问题可能造成的危害,然后选择合适的应对措施对地质问题进行解决,保证工程施工的安全、稳定和经济。
3、岩土水理性质
对于岩土水理性质,其指的是通过岩土和地下水之间的反映产生的不同性质,在进行岩土水理性质检测时,其同岩土的物理性质之间具有紧密的联系。通过对岩土的水理性质进行研究,能够更加准确的把握岩土的强度和形变情况,从而在进行建筑物工程施工的过程中能够更好的保证建筑物的稳定性,提高工程地质勘查的准确性。但对于我国的水文地质勘查工作来说,其大部分都是流于表面,很少有施工单位对地下水的情况进行详细的了解,从而导致岩土的水理性质检测达不到施工标准。
下面对岩土的水理性质以及检测方法进行了简单的分析。首先是地下水的赋存状态,地下水在岩土中以赋存状态存在时主要分为三种形式,分别是结合水、重力水以及毛细管水,而其中的结合水又能够根据其不用形式分为两种,一种是强结合水,这种形式的地下水能够牢牢依附在岩土颗粒的周围,并在岩土颗粒的表面形成一层水膜,这种水膜受到地下重力的作用,密度大约为普通水的两倍,这使得这种形式的地下水具有非常大的粘滞性和弹性,无法对静水压力进行传递。然后是弱结合水,这种结合水被称为弱薄膜水,随着外界压力的变化,其能够在不同颗粒之间进行缓慢的移动,但对于静水压力同样无法进行传递。
然后是毛细管水,这种地下水的形成主要是由于毛细管作用而产生的,主要为孤立毛细管水和真正毛细管水等,这一形式的地下水同时受到重力和毛细管力的作用,当其中一个力增大时,毛细管内的水位会随之发生相应的变化。然后是岩土的主要水理性质以及对应的测试方法,首先是软化性,这一性质指的是岩土在受到水分的侵袭后,其强度往往会降低,对于不同的岩土,其软化存在一个系数,通过软化系数能够对岩土的软化情况进行掌握。随着岩土的不断软化,其会在岩石层中形成一个软弱夹层,在这一夹层中含有粘性土层和泥岩等。
其次是透水性,对于这一水理性质,其指的是岩土中的水分会在重力的作用下透过岩土层,随着岩土层中颗粒的大小缩小,其透水性能逐渐降低,而对于坚硬的演示裂隙等位置,其透水性一般较强,对于岩土的透水性,其可以通过渗透系数进行表示,然后通过抽水试验对其进行确定。最后是给水性,这一性质是由于重力的作用而产生的,指的是沿途中的水分在达到饱和状态后能够通过孔隙等位置进行流出,流出水分的数量采用给水度进行表示。对于给水度,其是含水层水文地质的重要数据,能够充分代表当地的岩土特性,对于该参数的'测定,其采用的是实验室测定。
4、地下水引起的岩土工程危害
对于地下水的岩土工程危害,其主要分为两种,一种是地下水位升降所导致的工程变化,另一种则是由于地下水流动产生的压力对建筑物的稳定性产生影响。
地下水升降带来的岩土工程危害
对于地下水位的变化,其主要是两个方面的原因造成,一方面是人为因素,主要是过量开采地下水,另一方面则是自然因素,无论什么因素导致的地下水变化,其都会对建筑物的质量造成较大的危害。首先是地下水位上升造成的危害,对于地下水的水位上升,其影响因素非常多,像地质变化和人为因素等,通过这些因素的综合作用,最终导致地下水的水位上升,随着地下水的水位上升,其对岩土建筑物的腐蚀程度也会逐渐增加,其不仅对建筑物的使用寿命是较大的危害,同时还会产生崩塌等问题,加上岩土结构容易被软化,导致流沙问题逐渐扩大。然后则是地下水下降造成的为,其产生的原因同地下水水位上升相似,随着地下水的水位逐渐下降,岩土中的地下水含量将会逐渐下降,最终导致工程的整体质量受到影响。随着地下水的升降变化,很多工程项目在进行地质勘查的过程中往往很容易对其忽略,这使得地下水的岩土问题会影响工程施工质量,同时还会对建筑物的使用寿命等产生较大的危害。
地下水动压力导致的岩土工程危害
对于正常情况下的地下水,其若不被破坏影响,能够保证很长时间的正常流动,对建筑物的危害也非常大。但随着我国经济的发展,人们的生活和工业用水量逐渐增加,则使得岩土工程危害非常大。
5、总结
综合上述所说,对于水文地质工程勘查工作来说,其中的水文地质工作具有非常的影响。但由于我国当前的科技水平还不足,无法对当地的水文情况进行有效的了解,同时还会威胁人们的工程质量勘查原因。
参考文献:
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[3]高云.水文地质在工程地质中的作用分析[J].黑龙江科技信息,2013(27):70.
工程地质测绘标准设有地质类专业学校的学生、特别是综合性大学的地质类专业的学生,大多来源于不发达地区的农村,生源质量相对较差,生源数量少,学校在招生时没有挑选的余地,这样的学生在培养过程中就有其特殊性,需要在教与学过程中下更多的功夫。加强地质工科类专业本科教学过工作,必须从教和学两方面着手,一方面提高教师的教学积极性;另一方面增强学生的学习主动性,坚持以人为本,学为主体的观念,坚决避免以条件,以教师来进行课程设置的现象,做到一切为了学生,为了学生的一切。对地质工科类专业发展要从如下几方面来进行。教学计划教学计划是人才培养目标的具体反映,是教与学的依据。地质资源与地质工程专业应根据社会发展的需要经常组织教学计划的修订工作。在修订过程中,注意把培养目标落实到课程体系中,反映到教学内容中。注意理论与实际的结合,知识传授与智能、技能训练的结合。在加强基础理论课的同时,强化实验、实习的教学环节。注意教师主导作用的发挥与学生主动自觉学习积极性的发挥。尽量增加选修课,增加学生自学的时间,创造自我发展的空间。教学计划应突出以下4个特点:⑴以主干地学学科为基础构建课程体系。⑵基础和科学技术基础教育,其课时要占一定比例。⑶与人文、管理学科融合渗透。⑷注重实践能力与创新能力的培养。课程体系地球科学是一个大科学,所涉及的内容和方法非常复杂,课程设置可繁可简,关键是要围绕培养目标来设置课程体系和课程内容。在设置课程体系时要遵循有所为,有所不为的原则,筛选课程科目,压缩课程内容,以达到能力培养之目的。纵观美国、英国、日本、澳大利亚和德国等发达国家的地学教育,他们的地质学课程体系主要包括三类课程:通修基础课程、专业基础课程和综合研究性课程。在学习国内外教学模式和总结教学经验的基础上,通过对教学计划的修订,逐步形成地质工程专业的人才培养模式的课程体系;力求体系知识、能力和素质教育的内在联系和宽口径、大专业人才培养特点,建立了合理的知识结构。新的课程体系由大学基础课程、学科核心课程和学科方向选修课程三个层次构成。这种做法,近几年在中南大学的教学实践表明,学生的知识结构并未因为专业课数量的减少而受到影响,相反,同学们对地球科学的整体性有了更好地理解和掌握,对一些具体的地质问题的分析能力、解决能力以及地学知识的运用能力有了更好地表现。实践表明:综合的、系统的课程体系比分散的、琐碎的知识累加更有利于学生能力的提高。实验与实习要求实践教学在巩固理论教学的成果,提高学生的实际操作能力和综合素质,培养学生的创新精神与实践能力等方面,具有其他教学环节不可替代的特殊作用。加强实验、实践教学,培养学生解决实际问题的能力。中国各高校由于专业改制和扩大招生,造成教学资源紧张,尤其是实验实习课程更受到环境资源的限制。想尽办法坚持做到不减少学生的基础课实验时数,坚持教学实践环节必须有加强实践教学,培养学生的动手能力,把实践教学作为理论与实际、知识与能力的融合点。在进行地质资源与地质工程学科建设时,必须注重加大教学硬件资金投入,使实验仪器设备水平上档次,努力提高实验手段,选择科技含量较高的实验,给学生观察、动手提供优越的条件,这对于培养学生发现问题、分析和解决问题、尽快提高专业素质等,都具有十分重要的意义。地质资源与地质工程专业一方面要加大投入,添置一些大型精密仪器设备、建设较高档次的实验室;另一方面,加强实习基地建设,使高年级学生的实习紧密与科研工作结合起来,使学生们通过参加实际项目的攻关,学到了创造性思维的方法,提高学生们实际科研工作的能力,更重要的是解决了实习经费不足的问题。师资队伍建设现代高级科学技术研究或者发展战略研究人才是中国实现现代化和发展知识经济的主导力量,必须作为中国科教工作、知识分子工作的重点来抓,建设大量的能够适应知识经济建设发展需要的创造性的科学技术研究或发展战略研究的人才队伍,必须要有一支高素质、具创造性的师资队伍。由于中国地矿行业不景气,在学校里很多教师、特别是青年教师不太安心地质类专业的教学,相当一部分教师改行或调离本专业,使得相当一部分学校出现优秀师资短缺,在很多程度上影响了地质资源与地质工程专业的发展。要根据本专业的实际情况建立一支热爱地学教事业,有丰富教学经验和专业水平,职称和年龄结构合理的教师队伍。首先,要提高教育师资队伍的整体素质,包括学历层次、理论水干和创新实践能力,从而提高教师实施素质教育的能力和水平。不断优化本专业教育师资队伍的结构,包括学历结构、职称结构和年龄结构等。要采取措施在设有地质工程专业的学校建立一支完整的学术梯队,包括学术带头人和骨干教师。具体措施包括提供研究经费、提高地质类教师待遇。同时,加大对年轻教师的科研、教学水平培养提高,努力提高教学质量,以推动地质教育教学的可持续发展。同时,坚持以教育科研为先导,积极引导教师开展教育科学研究。如果教师科研能力低,学生的创新能力必然就差,素质教育难以顺利推进;形成这种局面,与中国以前形成的重教书、轻科研,忽视科研成果向教育教学转化使教育教学与科研相脱节,认为教师的主要职责就是教好书,搞科研是不务正业的认识有着直接的关系,这种片面的指导思想直接造就了一大批教书匠,扼杀了一大批教育家的成长,与实施素质教育、培育学生的科学技术研究和发展战略研究的能力、培养创造型人才的需要极不相适应。可以这么认为,教书匠只能够培养出应付考试的高才生,但在创新能力上却是低能生。面对众多高分低能的学生,学生、家长和社会都抱怨。这是一个不需要争论的事实。确立教师坚持教学与科研并举的指导思想是全面推进素质教育、促进教学改革发展与国民经济战略实施相适应的现实需要。鼓励教师把科研成果引进课堂,引进教学实践的全过程,教学与科研并举,形成既出成果和效益,又培养人才的良性循环的局面,这正是素质教育所追求的最高境界;通过课题研究不断形成一支热衷于教学工作又善于运用科学规律指导工作的科研型教师队伍和科研型管理干部队伍。教学研究与改革深化教学内容与教学方法的改革,这是提高教学质量的关键。知识的不断更新,使得许多新知识不能及时反映在书本中,这就要求进行教学内容的改革。(1)更新教材内容,尽量将与专业发展密切、反映国际国内学术发展前沿和交叉学科的最新科研成果引入教材,促进基础课程的通用化。对专业课程进行优化整合,实现专业课程的规范化,同时,加强课程的教材建设,优化教学内容。但也要针对我国各高校所办地质工程专业的不同侧重面,不一定要过分强调使用统编教材,要适当注重各校特色,没有特色就会丢掉优势。(2)教学方法改革,就是要落实学生在教学活动中的主体性地位,加强对学生创新精神和创造能力的培养。在具体的教学过程中,应该避免讲授太细,教师要精讲、少讲,给学生留下思考的空间,把课堂讲授与研讨、模拟、案例教学、实践等形式相结合,鼓励学生积极、主动参与教学活动,既重视知识的传授,又注重培养学生获取知识和运用知识的能力。应重视知识的结构化,让学生重点掌握学科的基本知识、基本结构和基本方法,要改变教师-教材-讲台-黑板-粉笔和满堂灌的传统教学模式,要使教师的主导作用从单纯的讲向导转变,要从授人以鱼向授人以渔转变,在导学过程中传授新知识,传授治学之道。学生的主体作用应从单纯地听向有指导的学转变,才能学好知识,掌握方法,增强能力,提高素质。改革教学方式方法,还必须学习和借鉴国内外一些先进的教学方式、方法,尤其是国外的个性化的教育方式。采用扬长教育方法,为优秀学生加餐,为落后学生进补。此外,在教学过程中可以交互使用特色教育方法、精致教育方法、主体性教育方法、互动教学方法、创造教育方法、生动教育方法以及养成教育方法等,这样有助于提高教学质量。(3)改革教学手段,要采用各种教学手段,不断提高教师业务水平,激发学生学习兴趣。例如,教学实践证明,多媒体教学手段的广泛运用,在改革高校的教学模式、优化教学过程、提高师生获取信息水平和科学技术素养等方面均起到了促进作用,是提高教学质量的重要手段。它至少有这样几个好处:第一,节约大量板书时间,增加课堂信息量;第二,具有直观、生动的特点,能增强学生的感性认识,加深对理论知识的理解;第三,利用计算机制作课件,可以更加清楚其知识结构,并十分方便地实现各种各个知识点的链接,便于学生掌握本学科知识的整体框架和逻辑联系;第四,可将教学课件放置于校园网的教师个人主页上,便于学生的课后学习。还可开设BBS讨论区,加强教师与学生的课后交流,实现交互式教学。有些大学己对教师进行多媒体教学手段培训,而且收到了较好的效果,绝大多数教师已经能够在教学过程中比较熟练地进行多媒体教学,学生的反响较好,教学质量已有明显的提高。毕业论文(设计)把好毕业论文(设计)关,是培养合格人才的关键。毕业论文(设计)是培养学生综合运用所学知识,对实际问题进行分析、设计、处理能力的检验和基本训练,是学生在校学习期间的最后一个教学环节。为提高毕业设计的质量,必须特别予以重视。毕业论文(设计)的选题。我们在向学生提供毕业设计(论文)选题参考的同时,必须联系实际、结合技术改造和科研课题进行,提供多种毕业论文(设计)指导方案供学生选择。建立严格的毕业设计程序和规章制度。教师要认真管理,能使学生们学到必要的从事科研工作的方法,能对教师的科研工作做出贡献,能确保教师的科研项目顺利进行。只有通过对上述各个教学环节的严格把关,才能保证地质工程专业的本科教学质量,培养出适应21世纪社会需要的高质量人才,为我国的社会主义建设添砖加瓦,为我国的地质教育赢得较高的声誉,提高我国的办学水平。
第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高,与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量(1967年6月22日),最小流量(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为~,其它6条常年性小溪流量约为~10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量,最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在~间,平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴,以6~8月最高;月平均值达毫巴以上;最大可达毫巴,最小达毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹~的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹~厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层~米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约,晒口井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=℃/100m,介于℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为,平均流量为,洪水期水位最高标高达+,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+,最高洪水位+米,洪水期最大流量为,最小流量为,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。
鄢毅1,刘明生2,汪宇2
(1.四川省地质调查院,成都 610081;2.成都水文地质工程地质队,成都 610072)
摘要:本文通过盐源盆地地层岩性、地质构造、地势地貌等几方面,分析说明了马坝龙塘暗河的赋存条件及其地下水资源特征,阐述了盐源马坝龙塘暗河的成功开发及其所带来的巨大经济效益和社会效益,总结了暗河水源开发以及作为水资源冷水渔业养殖等综合开发方式的经验,为盐源盆地广大岩溶石山区岩溶地下水及暗河全面有效开发利用提供借鉴参考。
作者简介:鄢毅(1954—),男,教授级高工,主要从事水文、工程、环境地质调查研究工作。
关键词:盐源盆地;马坝龙塘暗河;暗河赋存条件;水资源开发
马坝龙塘暗河位于四川省凉山州盐源县境内的盐源盆地内。盐源盆地是一个高原断陷盆地,四周高山环抱,地形切割强烈,高差悬殊大,高程3000~4000m;盆地内则多为垄岗状丘陵和阶地坪坝,海拔2350~2700m,发育多级夷平面;盆地最高峰北部的幺罗杠子海拔,最低处为盆地西南侧的梅雨河出口,海拔2300m;盆地边缘及山麓地带河流坡降较大,水流较急,河谷多呈“V”形,而盆地底部则河流蜿蜒,坡降小,仅2‰~3‰,水流平缓。区内地表水系虽然比较发育,但由于气候干燥、降水集中、蒸发剧烈,加之灰岩地区渗失严重,盆地内多数地表水具有源短水少、枯季断流的特点。盆周山区的地表水、地下水向盆地中部、西南部汇集、排泄,形成多处集中排泄带,马坝龙塘一带便是盐源盆地盆底的主要排泄区之一。因此,分析研究马坝龙塘暗河赋存条件及其综合开发利用经验,对盐源盆地岩溶地下水合理开发利用规划具有重要意义。
1 马坝龙塘岩溶暗河河赋存条件分析
马坝龙塘暗河位于四川盐源盆地,东经101°30′″、北纬27°34′″,发源于大河乡的麦地湾、两层楼一带,向南西方向径流,流程长约10km,出口位于干海乡龙塘村马坝河左岸,形成集中排泄带,其中以大龙塘流量最大,最大可达8290L/s,一般为1000~5000L/s。附近的东西小龙塘、牛吃水、及左、右龙眼均为该暗河的排泄口。大龙塘出口至马坝河流程约300m,暗河水直接排入河中。
地层、岩性条件是岩溶暗河形成发育的基础
盐源盆地地区出露地层以沉积岩为主,主要包括中生界三叠系和新生界古近系、新近系、第四系地层,缺失侏罗系和白垩系地层。三叠系中统盐塘组(T2y)为灰绿色、黄绿色、灰色粉砂岩、页岩、泥灰岩、泥质灰岩、泥质白云岩,具明显的多韵律性;三叠系中统白山组(T2b)为灰—深灰色厚层块状灰岩夹白云质灰岩;三叠系上统下博达组(T3xb)为粉砂岩及泥灰岩;古近系红崖子组(Eh)巨砾岩、砂砾岩夹透镜状粗砂岩;第四系全新统( )砂砾石层和亚砂土砾石层。
盆地底部主要由第三系及第四系地层覆盖,盆地边缘及山麓地带主要出露三叠系碳酸盐或碳酸盐夹碎屑岩地层,其中以白山组灰岩出露最为广泛,碳酸盐岩以数十至数百米厚的“纯层型”单独产出,厚度大、岩溶发育、含水丰富,是该区最主要的含水岩组,为盐源盆地岩溶大泉及地下暗河形成发育提供了良好的基础条件,马坝龙塘暗河就发育于白山组灰岩地层中(图1)。
图1 盐源盆地马坝龙塘暗河发育位置示意图
地质构造条件
图2 马坝龙塘暗河剖面示意图
盐源地区属盐源“山”子形构造体系(图2),弧顶位于盐源县梅雨镇以南,由北北西向构造急剧偏转呈一天然向南突出的弧形。脊柱位于盆地北部,由三叠系组成的元木厂向斜、足木背斜、三汊河向斜等紧密褶皱及走向近南北的挤压带组成。元木厂向斜北东10°,核部由上博大组地层组成,而足木背斜和三汊河向斜的轴向则由北东急转向北西,构成一个向南突出的紧密弧形。马蹄形盾地由潘家沟向斜、马道子背斜等比较开阔的复式褶皱和苦竹坝断层以及弧顶内侧的梅雨至卫城一带相对稳定区域组成。潘家沟向斜扬起端位于盆地东北部,向南西延伸经潘家沟至大水塘被第四系覆盖,轴向北东30°~40°,核部由博大组地层组成,两翼为中、下三叠统地层,地层倾角40°~80°,与两翼伴生的白山向斜、古柏树背斜、八米罗向斜、大院子背斜等次级褶皱构成一个比较舒缓的复式向斜;马道子倒转背斜自拉拉山向南经马道子至上干海附近被第四系覆盖,出露长约22km,褶皱走向北西30°,核部由中三叠统盐塘组地层组成,两翼由白山组灰岩组成,倾角40°~80°。
暗河汇水区域中主要构造有复式背斜以及褶皱构造体系,褶皱构造展布、断裂系统发育深度,结构面性质及挽近活动状况,为地下水提供运移通道,控制大泉及地下河展布格局及径流方向。马坝龙塘暗河形成于“山”字构造北东侧,潘家沟复式向斜以北,坪坝背斜、大沟向斜一带,多样复杂的褶皱构造体系以及复式背向斜构造单元,控制了龙塘暗河的补给、径流、排泄及赋存规律(图3)。
图3 盐源“山”子形构造体系纲要图
1—压性断裂;2—压扭性断裂;3—张扭性断裂;4—张扭性断裂;5—性质不明断裂;6—张性断裂;7—背斜;8—倒转背斜;9—穹窿背斜;10—向斜;11—短轴向斜
断裂编号及名称:①水草坝张性断裂;②马道子压性断裂;③小高山压性断裂;④马坝张扭性断裂;⑤苦竹坝压性断裂;⑥棉垭张扭性断裂;⑦霍儿坪压扭性断裂;⑧麦架坪压扭性断裂
褶皱编号及名称:1—磨盘山向斜;2—大湾子向斜;3—青山寨背斜;4—灵官台背斜;5—花红沟向斜;6—上白山背斜;7—潘家沟向斜;8—坪坝背斜;9—大沟向斜;10—帽脑壳背斜;11—葫芦口向斜;12—跑马梁子背斜;13—罗水呷向斜;14—槽梁子背斜;15—三岔河向斜;16—足木背斜;17—羊牧场向斜;18—元木厂向斜;19—娃五沟向斜;20—马道子背斜;21—臭水塘向斜;22—西山火普向斜;23—大庆向斜
地势地貌差异是暗河形成的动力条件
龙塘暗河补给区主要位于北东侧2600m夷平面阶地坪坝,出露的白山组灰岩及红崖子组砾岩地层中垂直型地表岩溶形态发育,如落水洞、漏斗、溶蚀洼地等,发育密度10~15个/km2,为大气降水大量而迅速直接补给地下水提供了良好的条件。降水是地下水的主要补给来源,暗河流量的变化与降雨量大小基本一致。另外,枯柏河河水的大量下渗也是地下水的重要补给源。暗河径流方向由北东向南西,径流长度最大可达10km以上。暗河进口处标高2450m,大龙塘出口标高2389m,高差约61m,暗河水力坡度约6‰。
2 暗河水资源特征
大龙塘是暗河的主要排泄口,位于马坝河左岸,其北侧、北西侧有东、西小龙塘等7处出水点,南侧有左、右龙眼、牛吃水等5处出水点,其中右龙眼越过马坝河底从河右岸涌出,整个排泄带宽约1km。
由于暗河水主要来源于大气降水和枯柏河水,地下水径流交替快,上游的降雨数小时或十几个小时后就可在暗河出口处显示,表现为出水量增大,水变浑浊,降雨停止后经数天至十数天水才清澈,暗河流域年平均降雨量为779mm,主要集中在6~10月(图3)。经取样分析(见下表),大龙塘暗河水为HCO3—Ca型水,矿化度为,pH值为,呈弱碱性,根据地下水质量标准(GB/T 14848-1993),属较差类。其他几个出水点为HCO3—Ca或HCO3—Ca/Mg,矿化度200~300mg/L,分别为优良、良好、较差。估计与各自的流程及自净化有关,一般流量越小,水质越好,其流量动态变化也越小。
大龙塘暗河水质分析成果表
3 盐源盆地马坝龙塘暗河水资源开发工程
冷水渔业养殖、调洪蓄水开发利用方案
马坝龙塘暗河发源于大河乡的麦地湾、两层楼一带,向南西方向径流,流程长约10km,出口位于干海乡龙塘村马坝河左岸,形成集中排泄带,其中以大龙塘流量最大,最大可达8290L/s,一般为1000~5000L/s。附近的东西小龙塘、牛吃水、及左、右龙眼均为该暗河的排泄口。大龙塘出口至马坝河流程约300m,暗河水直接排入河中(图4)。
图4 马坝龙塘地下水动态长观曲线图
大龙塘暗河出口海拔较低,仅高出马坝河水面约12m,流程约300m后与河水汇合,多年来一直未加利用。自20世纪60年代开始,就酝酿在暗河出口下游约1km处的峡谷地带修建水库(龙塘水库)。1995年盐源县政府以以工代赈方式在原设计坝址下游约600m处修建了双石包水库,蓄水高程2380m。该水库较原设计的龙塘水库容量小许多,于枯水期蓄水,可灌溉下游数十公顷粮田和供人畜饮用,极大地缓解了枯水期用水紧张问题。库水主要来源于马坝河水及龙塘地下水,最枯季节水库来水主要依靠暗河补给。
2001年,干海乡龙塘村五组村民高代礼联合另两位村民共同投资约15万元,在大龙塘出口以下修建了4级围堰,围堰出水口用细密的钢丝网拦住,修造活水养鱼池,最低一级围堰刚好与双石包水库最高水位持平。围堰有一定的蓄水量,又留有足够的防洪能力,保证了鱼苗的安全。由于暗河水温度常年保持在16℃上下,最适合养殖冷水鱼(又称细甲鱼)。夏季暗河水量大,可携带大量养分,冬季水量小,便于投放饲料养殖。冷水鱼以其肉质细腻,味道鲜美而闻名,其生长缓慢,一般3~5年才可长至左右,目前市面上供不应求。
开发暗河带来的经济效益
对暗河水的开发利用为当地带来了极大的经济效益。双石包水库修建后,解决了下游的滑泥堡、马场、柳树湾村以及梅雨的大部分地区从中受益,缓解了冬春两季干旱缺水问题,保证了冬季人、畜饮用水和来年春耕用水,安定了民心,有很大的经济效益和社会效益。
大龙塘暗河围堰养鱼,工程投资约15万元,投放细甲鱼苗约700kg,近万尾,按60元/kg计,鱼苗费约万,以玉米为饲料,到目前为止已投入资金接近25万元。经过3年的养殖,部分鱼苗以长至以上,可以进入市场销售。按4年一个养殖周期计算,到2006年可产成鱼约5000kg,以目前的市价120元/kg计,销售收入可达60万元,除去近30万元的前期投入,可赚近30万元,年回报率达6万元,而以后每年利润将会逐年递增,经济效益十分可观。
4 结语
马坝龙塘暗河水资源的开发利用,不仅用于蓄水引用、灌溉,同时根据其低水温、良好水质等水资源特征,开发冷水渔业养殖,更大地发挥暗河水资源特点。盐源盆地地区碳酸盐岩分布广泛,灰岩地层岩溶发育,岩溶大泉、暗河出露较多,龙塘暗河成功的开发,给地方政府综合开发、合理利用岩溶地下水提供了参考。盐源盆地岩溶条件复杂,流域地质环境条件各不相同,对地下水的开发利用不可能采取相同的模式,而应根据各流域地下水的特点,结合地方经济和地理条件,因地制宜地制订开发方案,最大限度地发挥其作用。
参考文献
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就矿找矿理论浅析摘要:在老矿山深部及外围开展就矿找矿,是解决危机矿山资源、增加地质储量的重要途径。阐述了就矿找矿工作的性质和特点,指出了成矿系列理论、成矿系统理论、矿床模型理论、丛聚理论、构造等距分布理论、带状分布理论、侧伏理论等是指导就矿找矿的重要理论基础,并举例对就矿找矿理论的应用进行了分析。关键词:就矿找矿;危机矿山;成矿预测;预测理论经过几十年大规模找矿,在中国东部和中部地区,大部分直接出露地表的矿产和容易识别的矿产几乎全被发现,新矿床的找矿难度极大。另一方面,地质勘查资金又严重不足。就当前这种情况而言,要提高找矿效果,自觉地实行“就矿找矿”具有重要现实意义。对1970年以来世界发现的65个金矿床所涉及的勘查理论与方法统计,其有效性顺序为:地球化学方法、地质填图、就矿找矿、地球物理方法。就矿找矿即在老矿区深部及外围找矿,在已发现的65个金矿床中有38个是就矿找矿的结果,占58%。由此可见,开展就矿找矿,发现新的矿床、矿体,增加储量,可以延长矿山企业的服务年限,并充分利用己建矿山企业的生产能力,具有重要意义。1就矿找矿工作的性质与特点就矿找矿工作的核心任务是在已知矿床的深部、外围开展矿体预测工作,即在一定预测理论指导下,利用有效的预测方法和技术,预测工业矿化地段或矿体赋存的空间位置、形态与矿化强度等特征,为勘查工程验证提供依据。其工作区范围一般在几平方公里至几十平方公里内。因此,就矿找矿是一项复杂的科学系统工程,属于大比例尺成矿预测范畴[1]。就矿找矿具有一定的科学依据。因为从成矿地质理论上分析,一个矿床的形成是多种地质因素综合作用的结果。金矿床的存在绝非是一种孤立的地质现象,而是与其周围地质环境有一定的内在的有机联系。能够形成该矿床的多种综合地质作用在地壳某一地区出现,通常在空间上有一定的广度和深度,而往往不会局限于一个极小的仅仅相当于矿床的空间范围之内,这就是相似的矿床常常在一个地区内成群出现、成带分布的原因。因此,在已知矿床,特别是在大型矿床附近类似的地质环境里,采用新理论、新技术、整合找矿手段,综合分析并综合预测,在地表和浅部附加值高的矿产大多已经发现和开采的基础上,注重寻找中深部隐伏矿体,已成为开拓地质找矿新领域的必然趋势。现代地质科学的发展进步为就矿找矿提供了不竭的思想理论源泉。日臻完善的各种找矿技术方法的应用,使其可能收到良好的效果。另外,就矿找矿有一个已知矿为基础,交通、生活一般较新区方便,更有利于地质勘查工作的组成和实施。就矿找矿要以一定的勘查找矿理论为指导,从某种意义上讲,就矿找矿是运用许多地质专家总结出的一系列反映矿床空间组合的理论,来指导找矿。下文着重就当前的就矿找矿理论进行分析讨论。2就矿找矿理论浅析2. 1矿床成矿系列理论成矿系列的核心是把成矿过程的四维空间作为一个完整体系来考虑,研究成矿作用在四维空间中的规律,其从系统论的观点出发,研究一个区域中与一定成矿事件有关的,在不同演化阶段、不同控矿条件下形成的各类型矿床之间的相互关系,研究这些矿床的总的区域地质构造背景及其发展历史,研究各种控矿因素(构造、沉积、岩浆、变质等)的相互联系和相互作用。因而将传统矿床学着重对单一类型、单一成因、单一模式的研究提高到区域的、综合的、历史过程的研究[2, 3]。成矿系列是矿床学理论研究与矿产勘查实践之间的桥梁,具有科学预见性和较高的实用价值;根据每一个成矿系列所包含的不同类型矿床在空间上或时间上相伴生的特点和相似地质背景条件下可大致重复出现的规律,当在一个地区发现某种矿床类型时,即可根据成矿系列理论寻找属于同一成矿系列的其它类型矿床;利用两个成矿系列和两个端元矿床之间的过渡性规律,可能发现过渡类型矿床;利用成矿系列,可对该区的资源潜力作出全面评价,从而提高成矿预测的综合预见性;突破单一矿种,如金、铜、铅、锌即是一个成矿系列,可互为找矿标志。如与花岗闪长岩有关的铜金矿床,因岩浆侵入就位的地层和构造条件不同,因而产出多种多样的矿床类型:围岩为碳酸盐岩时易生成矽卡岩型矿床;在硅铝质围岩中易形成斑岩型矿床;在含沉积黄铁矿层的碳酸盐建造中经岩浆-热液叠加改造形成层控-矽卡岩型矿床。而在超浅成部位,则可形成角砾岩筒型和热液脉型矿床。当具备适宜的构造时,这类中酸性岩浆和有关热液有可能喷出地表,生成海相喷流型和陆相火山岩区的铜金多金属硫化物矿床。上述各类型矿床在成因上密切相关,在时间上依序发展,在空间上共(伴)生产出,构成在浅表环境中与中酸性岩浆-热液活动有关的铜-金(多金属)成矿系列。在对成矿环境和控矿因素有基本了解的前提下,这个系列中的各矿床类型(矽卡岩型、斑岩型等)可以互为找矿标志。就矿种而言,铜、金矿也可以互为找矿标志。2. 2成矿系统理论成矿系统概念中包括了成矿的地质环境、控矿要素、成矿作用过程、成矿产物(矿床系列和异常系列)及矿床形成后的变化与保存等,几乎涵盖了有关成矿学的基本内容。体现了矿床形成有关的物质、运动、时间、空间、形成、演化的统一性、整体性和历史观[4]。其对矿产勘查的指导作用表现在:成矿系统分析从事物的联系性和整体性出发,将复杂的成矿作用以系统思路贯穿起来,将成矿的环境、背景、要素、作用、过程、产物、异常和演变等作为一个自然作用的整体加以研究,全面认识成矿动力学机制、成矿形成演变历史过程和矿床的时空分布规律。以一个成矿系统所形成的矿床系列(组合)作为找矿的总体目标,预测和发现新的矿种和矿床类型;以一个成矿系统中所形成的异常系列(组合)作为找矿的整体目标,有利于建立起区域找矿的战略眼光,这就增强了找矿工作的主动权,与“单打一”的找寻单个矿种和矿床类型相比,更有利于提高找矿命中率。从矿化网络(包括矿床、矿点和各种异常)入手逐步缩小靶区,强调异常系列在找矿勘查中的重要作用(矿化网络是进行区域找矿的总体对象)。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间,能显示更多的成矿信息,因此常是有效的找矿标志。充分运用地质成矿理论,全面研究矿床形成条件和保存条件,区分和筛选这些有关异常,逐步地缩小找矿靶区,可以达到发现新的矿床目的。2. 3矿床模型理论矿床模型理论是指通过一批典型矿床研究,获取或解释各种基础地质、地球化学和地球物理资料,对复杂的地质环境中矿床形成的全过程,在时间上和空间上联系起来,形成一个完整的概念,建立一套特定地质环境中特定类型矿床的识别标志,作为实际勘查过程的指导原则。矿床模型理论对就矿找矿的指导意义在于:矿床模型能为地质类比和矿床地质研究提供思路,给予启迪,帮助勘查人员把注意力集中在靶区内与矿床有联系的关键性地质特征上;矿床模型集中归纳了复杂的地质现象,在具体勘查过程中,使地质人员明白在探寻矿床的哪个部位,还能使研究人员指明典型矿床研究工作中缺少哪几部分有关内容;模型提供有关成矿作用的完整概念,有助于研究整个成矿环境并区分成矿环境和非成矿环境,发展区域成矿学和矿床学理论,为成矿预测提供地质理论依据;模型帮助领导人员增进对勘查项目的了解程度,洞察全局,把握重点,制定合理的勘查战略和最佳勘查技术方法组合,是提高勘查效益的决策依据。2. 4矿床分布的丛聚性理论矿床丛聚性理论是指矿床在空间的分布上往往在一定范围内集中出现,构成矿化集中区或特定的成矿区域。是指在一个不太大的范围内,某些矿产或矿产组合物别丰富,形成具有一套固定的标型矿产或矿床组合,有人称之为“大型矿集区”。国内外这种矿化集中区实例很多,如胶东半岛的金矿化集中区,东秦岭Mo、Au矿化集中区,长江中下游铜多金属矿化区南岭钨、锡矿化集中区等[5]。成矿区带内已知矿床、矿点的外围或深部是寻找同类或同一成矿系列的有利部位。许多矿区的勘查史都表明,矿床往往是成群出现的,在一定的范围内会集中多个矿床或矿体。例如,在加拿大诺兰达矿区已发现19个有经济价值的矿床中,有16个位于以霍恩矿床和奎蒙特矿床为圆心、半径16km的圆内,而8个矿位于以上述两矿床为圆心、半径为8km的圆内,最远的两个矿床距圆心34km。2. 5构造等距性分布理论所谓构造等距性分布,是指矿体、矿床、矿田、矿带等在空间分布上大致以相等的距离有规律地出现,这种等距性可以表现为直线等距,也可以表现为弧线等距。成矿作用的等间距分布规律为就矿找矿提供指导。成矿带的等距分布是很有特征的,如北半球的6条巨型纬向构造成矿带,每相邻两条带之间大致保持相等的距离,间距约为纬度8°左右,在中国境内存在3条巨型纬向构造成矿带。在一些矿带、矿田中,同样存在矿床等距性特征,如海南东方戈枕金矿带,矿床受控于北东向戈枕断裂带和近等距分布的东西向构造,尤其在两组构造相交的锐角区出现,致使矿床具有等距性分布特点,为进一步预测提供了依据。2. 6矿床的带状分布理论矿床的带状分布是指不同矿种、矿床类型或矿石物质组成、结构构造、矿物组合等在一定的空间范围内呈现出有规律的交替变化。矿床带状分布现象普遍存在,大至全球,小至矿床、矿体甚至微观领域。根据规模级别,矿床的带状分布可分为全球成矿带、区域分带、矿区分带和矿体分带[6]。全球成矿带中最著名的有环太平洋成矿带、特提斯—喜马拉雅成矿带;区域性成矿带如秦岭地槽褶皱带等,就矿找矿工作中主要考虑矿床或矿体的分带问题。(1)矿床类型的走向分带:如吉林小西南岔斑岩型铜金矿床,成矿与燕山期中酸性小侵入体有关,矿床具有明显的分带性,大体可分为3个带:内带,位于北山段石英闪长岩西侧,Cu、Mo矿化以浸染状为主;中带,位于北山段石英闪长岩与二叠系角岩“盖层”或斜长花岗岩接触带, Cu、Au矿化呈细脉浸染状和复脉状为主;外带,位于南山矿段,Au、Cu矿化以脉状为主,这种分带特征为区内进一步预测指明了方向。(2)矿床类型的垂直分带:在一个矿区(矿带)内同一矿种不同类型的矿床共存的情况,是就矿找矿的重要依据,实践证明,无论是对一个成矿区,还是一个成矿带、一个具体矿山,根据矿床的垂向分带特点,寻找新的盲矿体有着十分重要的意义[7]。以在招掖金矿带为例,根据玲珑式石英脉型和焦家式破碎蚀变岩型金矿,建立了“双段分带”模式,该模式指出两类金矿是同源、同期、相同地质作用条件下形成而赋存于不同深度的金矿床类型。二者在垂向上呈渐变过渡关系,自上而下可分为5种类型,中间三类为过渡型:缓倾破碎蚀变岩型(焦家式);陡倾破碎蚀变岩型;细脉密集带型;群脉过渡矿化型;石英脉矿化类型(玲珑式)。并且在空间分布上,蚀变岩型一般赋存在0m标高以下,石英脉型一般赋存在150m标高以上, 0~150m标高是两种矿床类型的过渡型,可以此标高为参照,在矿带内对矿床的相应矿化类型进行预测。望儿山金矿床被认为上部是石英脉型、下部是蚀变岩型垂直分带的典型。蚀变岩型和石英脉型互为找矿标志,且可指导深部找矿。近几年来,在郭家岭花岗岩体内发现了界河金矿,在玲珑花岗岩体内发现了孙家洼金矿,认为是花岗岩型金矿,其与另外两种类型金矿在成因和赋存空间上有着密切关系,由此可见,在招掖金矿带金矿类型变为蚀变岩型—石英脉型—花岗岩型,这不仅为找矿提供了新思考,可能导致胶东金矿找矿工作再次取得突破。小秦岭地区同样存在矿化垂直分带的特征。根据该地区金矿体形态、矿化类型、矿物组合、围岩蚀变和矿床地球化学特征,可将小秦岭地区金矿化分做三段:上段(2 000~1 500m)为多金属硫化物-石英脉型金矿化,中段(1 500~800m)为黄铁矿-石英脉型金矿化,下段(800~0m)为少黄铁矿-石英脉型金矿化。由此作出了如下结论:上部矿化地段(2 000~1 500m),是指正在勘查和开采的范围,以多金属硫化物-石英脉型金矿化为主;中、下部矿化地段(1 500~800m , 800~0m),是预测深部矿化赋存的可能范围。最近,杨砦峪金矿深部钻孔在标高900m,发现自然金-黄铁矿-石英脉型金矿化;寺范金矿钻孔在标高690m处发现金矿脉;大湖峪、竹峪两个矿山在500m标高处发现盲矿体,属少黄铁矿-石英脉型金矿化。证实该分带规律的存在,同时也为后续找矿工作指明了方向。2. 7矿体侧伏理论矿体的侧伏是指矿体随倾斜移动,其最大延伸轴逐渐偏离倾向线,与矿体走向线(矿体最大延长线)间出现夹角———侧伏角,此现象称矿体的侧伏,脉状矿体与透镜状矿体常出现这种现象。矿体侧伏特征的研究,主要是尖灭再现、尖灭侧现规律的研究,是指导矿山就矿找矿,进行深部矿体预测的重要准则。以灵山沟金矿为例。两条主矿脉5号脉和1号脉具有明显的向东北侧伏现象,并由地表向深部侧伏角变缓。基于对这一构造控矿规律的认识,对上部矿体形态、产状,特别是对矿体侧伏角作了系统分析,根据两个矿脉的侧伏方向和角度,提出了深部探矿工程布置方案,查明1号、5号矿脉在深部侧伏角变缓处形成第二富集带,同时在其两翼也发现了新矿体,新增金属量7. 8t。根据金矿体的侧伏再现规律,有关单位相继在望儿山矿床的深部,获得了明显的找矿效果。3结语经过国内外众多学者的努力探索,在就矿找矿理论研究方面已取得明显进展,积累了许多成功的范例,但在勘查工程验证前,对隐伏矿体的确切形态、位置和矿化强度的认识仍然不清楚,表明隐伏矿体定位预测研究仍然是项大风险、高难度和复杂的科学系统工程。如何做好矿山预测工作,找矿理论是基础,找矿方法技术的突破关键。进行多学科联合、不同找矿预测理论相互渗透,同时引入新的技术方法和手段,从四维空间角度进行隐伏矿体定位、定量预测,是今后就矿找矿工作的主要攻关方向。[参考文献][1]杨言辰,李绪俊,马志红.生产矿山隐伏矿体定位预测[J].大地构造与成矿, 2003, 27(1): 83-90.[2]陈毓川,裴荣富,宋天锐.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社, 1998: 4-7.[3]杨言辰,马志红,杨宝俊.中国北方古元古代成矿带矿床成矿系列研究[M].长春:吉林人民出版社, 2002: 1-3.[4]翟裕生,彭润民,邓军,等.成矿系统分析与新类型矿床预测[J].地学前缘, 2000, 7(1): 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论地下工程引起的地质问题及防治措施论文
摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。
关键词:地下工程;工程地质问题;预防
城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。
1地下工程开挖引起的工程地质问题
地面沉降
地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有:
(1)地下工程开挖引起的附加应力;
(2)地下工程施工对地层的扰动和地层损;
(3)地下水渗流引起的地下水位的变化。
土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有:
(1)地下水位下降引起的固结沉降;
(2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降;
(3)土体扰动后,重新固结后产生沉降;
(4)土体的次固结和流变。
洞室围岩失稳
地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。
均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。
斜坡破坏
斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。
斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的`,都是由于工程活动不合理造成的。 地下水污染
在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。
2防治措施
开展详尽的工程地质勘察
工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。
做好开挖方案的优化选择
地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。
实行科学的降水设计
水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。
做好现场监测,开展信息化施工技术
地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。
积极采用新技术、新方法
工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。
结语
地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。
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我国旅游地质资源的特点与分布1、旅游地质资源的概念与分类(1)旅游地质资源的概念 旅游地质学是地质科学中一个正在发展的新的分支学科,也是介于旅游科学和地质科学之间的一门边缘学科,但严格说来应属地质科学范畴。对旅游资源的开发、建设和保护,都与地质科学密切相关,这些工作为旅游地质学的创立奠定了基础。旅游地质学以旅游地质资源为主要研究对象,其研究范围大致包括以下几个方面。 (1)标准地质剖面和化石产地,如具有地区性、区域性和国际性地质对比意义的地层剖面及重要而珍贵的化石产地,即那些在区域性地质对比上具有摸式、标准或典型意义的地质剖面,或是一些出露齐全、保存完好的生物地层分带,以及具有重要地质意义的剖面、重要的化石产地、古人类化石与古人类居住遗址等。 (2)具有特殊保护价值的岩石、地质构造及矿物、矿产等产出地段,具体来说,即地区性或国际性的岩石产地、有历史性经济价值的矿物矿产地以及具地区性典型意义的地质构造点。 (3)可观察现代地质作用过程和造型地貌的典型地区以及有地质意义的著名风景地貌区,其中包括岩溶、山崩、冰川及其遗迹、滑坡、泥石流、岩洞、泉水瀑布、峡谷、岸湾、峰峦、黄土,以及熔岩、火山、火山口、天池等火山地貌和丹霞地貌,还有石林、土林等自然奇观地貌。 (4)具有特殊的经济、医疗、科普和教育阶值的地质现象,如矿泉、温泉和黄金、宝石、建筑石料等矿产地,以及古代的采矿与冶炼遗址等。 (5)其他地质自然历史遗迹景观和人文历史遗迹景观,包括由于大自然的作用而形成的各种自然景观,如山岳、江河、湖泊、海滨、岛屿、沙漠、草原等,以及古代建筑和历史文物古迹等人文景观,如古城、宫殿、庙宇、园林、陵墓、城堡、古塔、古科学艺术制品与建筑、古书院、石窟、石刻、碑碣、摩崖、壁画、运河、桥梁、渠堰、大坝、水库及一些纪念性建筑或遗址。 旅游地质资源:在地球漫长的演化过程中,由于地壳构造变动、岩浆活动、古地理环境演变、古生物进化等因素而保存在岩层中的化石、岩体、构造形迹、矿床、地貌景观等景象,具有观赏、科学研究与普及教育价值,对游人产生了某些吸引力,这便是旅游旅游资源。旅游旅游资源可分为:典型地质构造形迹(如台湾东海岸清水大断崖)典型标准地层剖面(如天津蓟县中古元古界地层剖面)、奇特的岩石和矿物(如太湖石),古生物化石点(如山东临朐山旺中新统化石点)、火山遗迹(如云南腾冲火山)、地震遗迹(如唐山地震遗迹)、古人类文化地质遗迹(如北京周口店猿人遗址)。外动力地质作用形成的景观,如古冰川遗迹、古河流遗迹、古湖泊遗迹、古海蚀崖与古海积沙堤等遗迹称外力旅游旅游资源旅游地质资源在旅游业发展中的地位和作用众所周知,地质资源的科学和使用价值,毫无疑问是可以肯定的。但作为一个旅游资源的价值来判断时,它的自然景色则可能是一个更为重要的评价标准。从旅游消费心态来看时,一般的旅游者,对产品价值的要求相当高,因此,无法说明单纯的科学和使用价值就有绝对的魅力,所以,如何体现地质资源在旅游产品中的价值,自然是一个重要的课题。 但价值判断有着极大的难度,原因在评价者间各有着不同的身分,他们有可能是科学家,地质学家,或是单纯的旅游者,因各有自己的立场,彼此之间的价值观自然不同,这个结果很可能造成地质资源的价值无法在旅游产品中体现,而形成了其“价值的不确定性”。而这个不确定性,事实上就是旅游产品在开发与设计时,如何考虑它在产品中的重要性时的一个难题所在。 因此,假设旅游产品在开发与设计时,过于强调其科学性和使用的价值性时,很可能只能满足部分人士,而失去更大一方的客源市场,如此必然成为旅游产品的致命伤。毕竟在旅游者中科学家或地质学家所占的比率较低,过分强调科学价值,自然不符和旅游产品开发的原则性和现实性。 那么如何解决“价值的不确定性”的问题,是凸现地质资源在旅游发展上的关键问题,是一个不容忽视的问题。从科学的角度而言,地质资源的价值很容易的被凸现出来,但同时也可能因某个因素的存在而制约了它,使它在旅游产品中的重要地位很难被显现出来。因此,一个以地质资源为主要旅游资源,当它想要成为一个成功的景点景区时,首先解决“价值的不确定性”的问题,是一件极为重要而且是刻不容缓的工作。问题的解决有助于处理好地质资源在旅游产品的开发与设计上的困境和所处的地位问题,使它能够真正的丰富旅游产品的实质内容,增强市场的竞争实力。 三、如何充分利用各种旅游资源 如果说旅游资源在旅游产品中有着举足轻重的地位的话,那么如何有效的充分利用资源,对旅游产品的开发自然有利。 3.1∶资源的有效利用 从开发旅游资源的立场来看,一个成功的景点景区很难单靠开发一个资源就能达到经济效果,原因在于目前市场需求的多样化,因此,产品的多样性自然成为开发的基本原则了。 以三清山为例,作为一个景点景区,不但具备了自然资源的多样性特征,又有文化资源的支撑。旅游资源既丰富又具科学价值与市场的价值,对旅游产品的开发与设计提供了非常好的条件。但是三清山花岗岩资源也可能存在“价值的不确定性”的问题,因此必须慎重处理,才能将有限的资源发挥到最高点。 我们假设目前三清山的资源,并不存在太大的问题的情况下,直接将现有的资源转换产品的话,也很有可能造成因产品缺乏多样性而失去市场的问题。因此依然必须充分发挥资源的有效性,才能丰富旅游产品的内容,这就是目前三清山景点景区发展旅游的重要工作。 这里所指的资源是整个三清山大环境的旅游资源,而非仅围绕着花岗岩资源而论资源的概念。我们应该以与花岗岩共存共生的一切自然生态资源和文化资源为基础,包括动物,植物,矿物,地质,河川,水资源,空气,气象气候,宗教文化等等资源,来展开开发旅游产品开发和设计工作。在以上的资源能够充分被利用后,必然能创造出旅游产品的多样性,如此将能满足市场的各种需求,也就是说在丰富了旅游产品内容后,同时也创造了更大的客源市场,为旅游业的发展开拓更大宽广的道路。 3.2∶扩大资源利用的必要性 任何旅游的开发在条件与技术上,资源的有效利用与保护是必要的,而资源的挖掘更是丰富旅游产品内容的必要手段,其目的就是为了不让产品过于单一化而失去魅力,因此,主要资源之外的资源开发与利用,挖掘等都是必须重视的问题。 当然为了弥补资源“价值的不确定性”的缺点,减轻在开发时因其不确定性所带来的负面效应,而采取扩大资源的利用,也是比较可行的方式,因此,这也是采取这个手段时所考虑主要因素之一。 有效的利用与开发资源在一定程度上,不但能够符合旅游的发展,更大的满足市场的需求,还能借此机会更好的保护好整体环境,对整体环境在形成产品时得到较好的协调,对提升旅游产品的内容和质量将起到较大的作用。 资源的充分利用是更大的发挥资源的使用价值,增强了产品的竞争力和消费者对旅游产品选择性。但更为明确的结论,是由于产品的多样性所带来的市场机遇,它很可能因此而扩大了市场的规模,为旅游发展起到更大的作用,这就是有效利用资源在旅游发展上的必要性。