对地下空间使用的论文研究

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。

地质工程是社会发展所依赖的一项基础工程,其已成为国民经济目标设计及社会进步的关键技术支撑。下文是我为大家搜集整理的关于地质工程师发表论文的内容，欢迎大家阅读参考!地质工程师发表论文篇1 浅析隧道与地下工程施工技术与管理 摘要：地下工程以及隧道建设施工一直以来都受到广泛的关注，本文首先通过对于我国的施工技术水平进行 总结 ，然后就隧道与地下工程施工技术与管理工作进行简单的探讨，并对于未来技术 方法 的发展方向进行展望。 关键词：隧道;地下工程;技术管理 绪论 随着我国的不断发展，各行各业的也在进步着，科技也是如此。地上建筑行业正在如火如荼的发展比拼，而相对的低下建筑也在进行的，对于地下工程的建设也成为近几年来的热门，在中国随着一批大型建设工程的成功落地，引发了一股设计施工的热潮，比如青藏铁路等项目的顺利开展，也为我国相关施工科研技术的水平提高，提供了良好的实验条件。对于大型隧道等地下工程的进一步开展，我国地下隧道等相关工程的施工技术水平的要求也越来越高，对于技术的完善和总结是未来发展的必备因素，同时也是安全施工提高保障的有利条件，这些都要求着我国隧道与地下工程施工技术与管理工作必须不断地发展。 中国地下工程现状 改革开放迎来了我国地下工程建设技术的春天，同时相关的配套的开发技术也去得了令人瞩目的成功。特别是近几年的发展更是如此，从隧道铁路、公路、城市地铁等等都取得了重大的发展，同时设计技术与施工技术也得到了很大的提高。 交通隧道 隧道属于地下工程，主要是指铁路、公路以及地铁隧道的建设。目前在我国，铁路的隧道不论是在长度、设计技术还是施工技术都处于我国地下工程建设的领先地位，地铁方面的建设目前运行中的城市并不多，长度也不长，在建的工程相对较多，在地铁已经开通的城市也正在进行扩建工程建设。上个世纪八十年代，我国就有公路隧道的建设，但是由于那个时代的各方面技术受到限制，所以公路隧道的发展规模并不大，大多数都是集中在短小的隧道建设，很难出现较长较大规模的隧道设计，在改革开放后，为了有效提高我国运输行业快速安全的发展，开始投建了一批公路隧道，其中有辽宁八盘岭双线公路隧道，总长达到了1600m，这些年来我国高速公路的迅猛发展，使得我国拥有隧道近两千座，有很多隧道长度都超过了10km。 水利水电隧洞 水利水电隧洞工程是指水工隧洞和地下厂房，其中隧洞是指包含引水隧道、导流隧洞等等，而地下厂房指包含电站主副厂房在内的相关不过水的洞室。我国水利水电隧洞在上世纪七十年代中后期开始大力发展，并且小有所成，建立了一批著名的水电工程项目。 地下工程 作为我国地下工程主要是包括市政管线工程，地下商场等等地下建筑。随着我国经济的不断发展，城市规划也不断的发展，由于城市化的发展造成了城市密度增大，为了保证居民生活水平的稳步提高，各种设施的需求也不断的增加，比如电气等等，这就要求管线需要进行更加优化的设计，以及对于旧有的管线进行完善的改建，对于这一问题的解决是建立在城市地下隧道建设上的，目前对于城市地下空间的使用已经越来越多，很多城市都建设了地下商场等项目，由于地下工程防灾抗灾能力强，且受干扰小，所以越老越受到关注，同时，一些地下储库也不断发展。 我国地下施工技术现状 新奥法 我国目前地下施工方式主要采取的有新奥法，所谓新奥法主要是指新奥地利隧道施工技术，而在我国我国经常称之为锚喷构筑法。对于该法主要是利用于地下隧道的建设，新奥法的主要优势是施工时对于地面上的干扰很小，同时建设的投资成本较低，而且由于在我国长期的使用和发展，使得其运用技术 经验 也比较成熟。新奥法在使用中，对于岩石地质主要是通过分布或者全断面的开凿，而对于土质地址层，会通过先加固然后再开始开凿的方式，对于有地下水的工程中会采取先降水然后在施工的方案。新奥法主要针对的工程项目是岭隧道、地铁以及地下厂房等。目前是我国主要采用的施工方法。 新奥法在世界地下工程领域也得到广泛的运用，同时也取得了很大的成绩和发展和，很多国家的项目都采取了新奥法进行施工。根据我国特有的地质状况，新奥法也不断发展创新，开发了新型的浅埋暗挖法，其优势主要是对于特殊地质层的适应度灵活度比较高，目前我国地铁施工项目多采取新奥法进行开发。 盾构法 盾构法的使用要追述到上世纪五六十年代的上海，那时候上海需要进行城市低下排水系统的建设，采取的是传统的盾构机进行施工。随着时间来了八九十年代，我国对盾构法进行了更多的创新比如采取的方式有压气式、网格式等转换成泥水式、土压式。盾构法主要的优势是施工过程安全、快速且不会给环境造成过大的压力比较环保。目前我国很多地铁等工程都适用该方法。随着盾构法在施工项目中的长期使用和发展和，其施工技术水平等也得到了更快的提高，新兴技术的改变使得盾构法的使用范围更加广泛，同时也适用于各种地质项目。 盾构法的改善还包括了四点：首先参与盾构机的设计，使其更加适合项目的开展，同时也提高了我国相关的设计制造水平。其次更加熟悉的使用盾构隧道的技术方法和计算技术。再次掌握了相关的技术，使得工程的建设更加的安全和高效。最后，关于不用地质条件的施工经验都不断的提高。 浅埋暗挖法 浅埋暗挖法是从新奥法延伸出来的，这主要是是1986年北京地铁项目的建设中，中国设计师创新了修建方法，其主要是针对新奥法不适用与松散土介质围岩条件地质。其主要的优势在于不会产生污染，同时适合各种大小隧道洞室。浅埋暗挖法主要是通过对于土层开挖短时间的自稳能力，采取的支护 措施 ，由于浅埋暗挖法能够节省很多拆迁掘路等工序，所以被普遍采用。 钻爆发 我国幅员辽阔，地质类型也繁多，对于地质比较坚硬的岩层更加适合钻爆发的使用。钻爆法的使用有很多开挖方式，比如正台阶法、反台阶法等等，对于爆破，初期支护等都有更多方式的选择。其采取的防水方式被认为是一种良好的防渗漏措施。 我国的研发通过多年的施工经验，总结出来很多更加适合各种地质的新技术，比如冻土区的施工工艺，比如过江隧道施工中的水平冻结法等等。 隧道及地下工程的发展 地下工程发展趋势 在我国地下隧道工程的不断发展，是与国家城市的发展和规划同步的，可以说想两者是相连的，地下工程的发展提高了我国经济的发展，我国经济的腾飞也提升了施工技术发展。我国西部大开发中，对于隧道交通、水电工程都有更高的要求，这是为了提高当地的经济发展建设的必要条件，而对于沿海城市，地下连接等工程也都在迅速的发展。我国在各种交通隧道以及水电方面都有了很大的发展，并且建设了一大批大型的工厂项目，使得我国地下工程建设走入了一个更加繁盛的发展时期。 地下工程发展前景 由于有巨大的财力支持，很多地下工程都得到了支持和发展，而针对不断开发的城市，以及人口密度大的问题，使得地下工程的需求更加大，近十年来，我国的城市规划发展提高到了一个新的阶段，地下资源的使用和建设城市发展的条件，而城市的告诉发展也给我国带来了更快的经济发展高潮。使得一些城市成为发达城市。 结束语 我国的经济发展也带动了地下工程的不断发展，在不断的累计经验和建设的过程中，地下工程建设也取得了相应的成就。由于很多城市响应国家经济发展的新策略，更加需要地下工程的建设，这对于相关的施工技术的要求也更加的高，相信在未来，我国的隧道地下工程会拥有更美好的前景，同时也一定会取得更大的成就。 参考文献 [1]张晋毅.中洞法开挖的地铁车站施工力学分析[J].地下空间与工程学报.2010 [2]王明远,马保国,高延继,周庆.武汉长江隧道盾构管片混凝土渗透性能研究[J].地下工程与隧道.2009 [3]康立清.深埋隧洞围岩稳定性研究[J].山西建筑.2008 [4]陈竹涛,刘新荣,梁宁慧,朱泽兵.大跨浅埋城市轻轨车站隧道施工力学数值分析[J].地下空间与工程学报.2008 [5] __厚.云南山岭公路隧道修筑技术研究[D].长安大学.2009 地质工程师发表论文篇2 浅谈工程地质勘察 【摘要】工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础，本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析，仅供参考。 【关键词】工程;地质勘察;调查;地貌;水文 1. 前言 改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的基础设施迎来了建设的高潮，工程地质勘察是为查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作，其作为基础设施建设的必要前提和基础，也得到了很大的发展。本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析，仅供参考。 2. 工程地质勘察的内容 工程地质勘察是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称，其为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质勘察是为了查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作，所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造、地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然(物理)地质现象和天然建筑材料等，这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据建设项目的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。根据笔者多年的实践经验，认为地质勘察的内容主要包含如下几个方面内容： (1)搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料，以及工程经验和已有的勘察 报告 等。 (2)工程地质勘察与测绘。 (3)工程地质勘探见工程地质测绘和勘探。 (4)岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试。 (5)资料整理和编写工程地质勘察报告。 工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行，而对于不同类别的工程项目，阶段划分也不一样。对于有一定工程资料的中小型工程和工程地质条件简单，勘察阶段也可适当合并。 3. 工程地质勘察的方法 根据笔者多年的实践经验，并参考了 其它 资料，认为工程地质勘察方法主要有如下几个方面： 工程地质测绘，在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件，测制成一定比例尺的工程地质图，分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响，并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据，其是工程地质勘察的基础性工作。比例尺的选择和测绘范围，既取决于已有研究程度和建筑区地质条件的复杂程度，也取决于建筑物的规模、类型和设计阶段。规划选点阶段，区域性工程地质测绘用小比例尺(1:10万，1:5万);设计阶段，水库区测绘大多用中比例尺(1:万，1:1万)，坝址、厂址则用大比例尺(1:5000，1:2000，1:1000，1:500)。工程地质测绘所需调研的内容有地质构造、地层岩性、地貌及第四纪地质、天然建筑材料、水文地质条件、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究，都必须以预测或论证地质条件与工程活动的相互制约或相互作用为目的，紧密结合该项工程活动的特点。当这些条件在深部分布不明或露头不好时，需配合以探槽、试坑、平洞、钻孔、竖井等勘探工作进行必要的揭露。工程地质测绘通常是以仪器测量方法来测制，以一定比例尺的地形图为底图，采用航空像片、卫星像片和陆地摄影像片，通过室内判读调绘成草图，到现场有目的地进行复查，进一步的与照片判读反复验证，可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的效率和精度，减少地面调查的工作量。 工程地质勘探，其主要包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。下面将分别进行简要的分析： (1)工程地球物理勘探，简称工程物探，其目的是利用专门仪器，测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别，通过分析解释判断地面下的工程地质条件，其是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为井下物探(测井)和地面物探;按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法，地震勘探中的浅层折射法，声波勘探等;测井则多采用综合测井。物探的优点在于通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的，且能经济而迅速地探测较大范围。以这些资料为基础，在异常点和控制点上试验工作、布置勘探，既可提高精度，又可减少盲目性。测井不仅可以提高其质量而且还可以增补钻探工作所得资料。通过开展多种方法综合物探，并根据综合成果进行对比分析，可以显著的提高地质勘察的质量，扩大物探解决问题的范围，缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释，所以只有某种物理性质有显著差异或地质体之间的物理状态(如含水率、破碎程度、喀斯特化程度)，才能取得良好效果。 (2)钻探和坑探，采用钻探机械钻进或矿山掘进法，直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件，为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是查明建筑物影响范围内的地质构造，了解岩层的破坏情况或完整性，为建筑物探寻良好的持力层和查明对建筑物稳定性有不利影响的结构面(如软弱夹层、断层与裂隙)或岩体结构，揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。钻探比坑探工效高，受地下水、地面水及探测深度的影响较小，故广为采用。但不易取得软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品，钻孔也不能用来进行大型现场试验。因此，有时需在钻孔中运用钻孔摄影，或采用大孔径钻探技术，采用综合物探测井或孔内电视以弥补其不足。但在关键部位还需采用便于直接观察和测试目的层的平洞、斜井、竖井等坑探工程。坑探和钻探的工作成本高，故应在物探工作和工程地质测绘的基础上，根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题，合理设计洞、坑、孔的数量、位置、深度、方向和结构，以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料，并保证必要的精度。 实验室试验及现场原位测试，获得工程地质设计和施工参数，定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段，是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括：岩、土体样品的物理性质、力学性质参数和水理性质的测定。现场原位测试包括：原位直剪试验、触探试验、承压板载荷试验以及地应力量测等。，大型建筑物的早期设计阶段或设计项目规模较小，且易于取得岩、土体试样的情况下，往往采用实验室试验。但室内试验试样小，难以保持天然结构，且缺乏代表性。因此，为了给建设项目的初步设计至施工图设计提供各种参数，必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数，必须进行现场原位测试。 长期观测，用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化，进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有：岩、土体内地下水位变化;岩、土体位移范围、方向、速度;岩体内破坏面上的压力;爆破引起的质点速度;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建设项目施工图设计的详细勘察阶段进行，工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经过整理分析以后，可直接用于工程地质评价，以检验工程地质预测的准确性，对不良地质作用及时采取防治措施，确保工程安全。 4. 结尾 工程地质勘察作为工程建设所必需的技术条件，对保证工程建设的安全和降低工程造价也具有非常重要的意义，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，为提高工程地质勘察质量做出应有的贡献。 猜你喜欢： 1. 关于地质工程毕业论文 2. 地质工程论文 3. 地质工程施工技术论文 4. 工程地质论文 5. 工程地质勘查论文