地质资源论文摘要

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。