隧道工程的地质研究论文

工程地质勘察报告的论文

随着个人的文明素养不断提升，报告与我们愈发关系密切，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么，报告到底怎么写才合适呢？以下是我收集整理的工程地质勘察报告的论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

论文摘要： 公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料，做到内容齐全，论据充足，重点突出，正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题，为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。

论文关键词 ：公路工程地质勘察报告报告编写

公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果，是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点，关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然，不同的工程项目，不同的勘察阶段，报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。

一、公路工程地质勘察内容

1．路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案，在地形、地质条件复杂的地段，重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题，确定路线的合理布设。

2．路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段，根据选定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。

3．桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求，进行相应的工程地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。

4．隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择，包括隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的勘察。

5．天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料，按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察，为公路设计提供筑路材料的资料。

二、报告的编制程序

1．外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全，特别是试验资料是否出全，同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点

（钻孔）工程地质平面图。

2．对照原位测试和土工试验资料，校正现场地质编录。这是一项很重要的工作，但往往被忽视，从而出现野外定名与试验资料相矛盾，鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。

3．对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性，属于多专业合作工程。因此，对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。

4．编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。

5．划分岩土工程地质层，编制分层统计表，进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否，直接关系到评价的正确性和准确性。因此，此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑，正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意，工程地质层的划分，不是越细越好，当然也不是越粗越好，除了遵循一般的划分原则之外，还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后，编制分层统计表。最后，进行分层试验资料的数理统计，查算分层承载力。

6．编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分，对公路工程的设计和施工有着重要意义。

7．编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复，提高效率；避免差错，保证质量。

8．编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架，它全面地分析了整条路线的工程特征，是设计人员掌握全线地质情况的指南。

三、全线工程地质总说明书论述的主要内容

一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成：

1．前言：要叙述工程概况、勘察的目的和任务，勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是：公路的等级，勘察所属阶段，编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本，已经废弃的规范不能作为勘察依据。

2．工程地质条件：自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。

3．岩土的主要物理力学指标：本部分主要是把整条路线的岩土参数，按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析，然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。

4．工程地质评价：包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较，主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析，最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。

5．沿线天然筑路材料：取土场要依据有关规范的要求，根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。

6．结论及建议：结论是勘察报告的精华，一般包括以下几点：

（1）区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价；勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小；

（3）重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施；

（4）勘区内的`地下水及地表水的腐蚀性评价；

（5）路线方案的评选；

（6）其他需要专门说明的问题。

7．附表及附图：全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括：完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。

四、工点工程地质勘察报告的内容

应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定，主要包括以下内容：

1．拟建工程概述，介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。

2．勘察方法和勘察任务布置，介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。

3．地质地貌概况，应从以下三个方面加以论述：

（1）地质结构。主要阐述的内容是：地层

（岩石）、岩性、厚度；构造形迹，路线所经地区的构造状况，构造与线路关系及影响程度；岩

层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度；地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分；

（3）不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。

4．地基岩土分层及其物理力学性质，这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题，为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容：

（1）分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分；岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理，厚度小而反复出现可作互层处理。

分层编号方法。常见三种编号法：第一，从上至下连续编号，即①、②、③……层；第二，土层、岩层分别连续编号，如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……第三，按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1；冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2，冲积细砂2-3；残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2；强风化花岗岩4-1，中风化花岗岩4-2，微风花岗岩4-3。目前，大多数分层是采用第一种方法，并已逐步地加以完善。总之，地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况，以简单明了，叙述方便为原则。

（3）分层叙述内容。对每一层岩土，要叙述如下的内容：

分布：通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。

埋藏条件：包括层顶埋藏深度、标高、厚度。

岩性和状态：土层，要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等；岩层，要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度；裂隙的发育情况，要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况；关于岩心的完整程度，除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外，还应描述岩心的形状，即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。

取样和试验数据：应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标，应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

原位测试情况：包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

承载力：据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。

5．地下水简述：地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有：

（1）地下水埋藏条件：是孔隙水，或是裂隙水，或是岩溶水；是承压水，或是潜水，或是滞水，或是层间水，含水岩组的岩性，渗透性大小空间分布特征。地下水的动态：水位水量随年度、季节等时段的变化规律和幅度大小，水质变化情况，径流方向的变化。

（3）补径排条件：补给区在哪，补给量多大，补给范围多大；径流区在哪，径流量多大，径流方向如何；排泄区在哪，排汇量多少。

（4）水质特征：一般性指标，腐蚀性指标，特殊指标

（如矿泉水）。

6．场地稳定性和适宜性的评价：场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述：

（1）场地所处的地质构造部位，有无活动断层通过，附近有无发震断层；地震基本烈度，地震动峰值加速度；

（3）场地所在地貌部位，地形平缓程度，是否临江河湖海，或临近陡崖深谷；

（4）场地及其附近有无不良地质现象，其发展趋势如何；

（5）地层产状，节理裂隙产状，地基土中有无软弱层或可液化砂土；

（6）地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时，应对不良地质作用的防治，增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。

7．其他专门要求，论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题，报告应予以论述。

8．结论与建议。一般来说，上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项，是每个勘察报告必须叙述的内容。总之，要根据勘察项目的实际情况，尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。

9．对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写，属于工业与民用建筑范畴，要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。

五、工程地质图表编制要点

1．综合工程地质平面图，在总说明中的附图，要求提纲契领，应纲要性标出各种工程地质现象，或可作专门图件，不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。

2．勘探点平面布置图，勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置，并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制，地形地貌复杂时应专门作测绘工作。

3．钻孔柱状图，反映场地的地层变化情况，在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方，应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例，如1∶100或1∶150。

4．工程地质剖面图，此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当；地基岩土分层是否正确；分层界线，尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理；剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择，应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大，以便真实反映地层产状，但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状，如大中桥等，致使纵、横比例尺一般相差较大，一般横比例尺采用

（1∶2000），受报告篇幅影响，纵比例尺一般采用

（1∶200）～

（1∶500），具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上，必须标上剖面线号，如6-6′或F-F′。剖面中各孔柱，应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹，以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧，应用垂直线比例尺标注标高，孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明，并附上岩性图例。

5．土工试验成果表，主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等，一般由土工试验室提供。

6．现场原位测试图件，包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。

7．桩基力学参数表，如果建议采用桩基础，应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力，并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时，应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。

8．其他专门图件，对于特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件等。

六、结语

本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法，由于公路工程的勘察阶段较多，线路工程所跨越的地质单元繁杂，一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求，因此本文很难将各种情况一一尽述，更详尽的内容，有待于进一步论述。

参考文献

公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)[S]．工程地质手册(第四版)．

钱让清．公路工程地质(第二版)[M]．中国科学技术大学出版社,2005.

韦枝桂,吴茂富．浅谈岩土工程勘察报告的编写工作[J]．西部探矿工程,2004,(4)．

深埋隧道工程的灾害地质问题论文

摘要 ：在进行深埋隧道工程施工过程中，由于洞程较长，洞深埋设较大，地质条件较复杂，在施工时，如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此，以实际工程为例，对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨，保证了施工的顺利进行，以期为类似工程提供参考与借鉴。

关键词 ：深埋隧道工程；灾害地质；高压涌水

1工程概况

太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。

2深埋隧道中的高地温难题

深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。

3深埋隧道与岩爆的高地应力问题

在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强；（3）具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。

4深埋隧道中的高压涌水难题

深埋地下隧道的施工过程中，除了高地温以外，涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂，隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元，一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时，就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下，在岩体的突水点附近，岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的，受网状交织的构造裂隙影响，经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大，地下水水压越来越高，会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况，就会迅速连通裂隙，空隙的张裂程度就会越来越大，涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响，裂隙会再扩展，而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中，容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带，岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震，还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中，瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中，由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破，其灾害性极强。

5基岩裂隙水

基岩裂隙水的含义

只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水，才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中，根据含水介质的基础特征，可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种，但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质，在地下水勘探中，关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间，是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分，还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石，都属于基岩裂隙水，而它与其他类型地下水的基本区别，关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂，主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较，那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。

基岩裂隙水的特点

由于主控因素作用，不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同，具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统，其主要特点如下。（1）基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道，叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状，以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状，都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水，大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较，会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中，像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处，富水段的形成就会比较容易，而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。（2）复杂的基岩裂隙水中，由于储存空间中不均匀的介质，埋深程度不同的同一含水层，其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙，最基础的因素是地质构造，主要表现在：岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响，其中，基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同，即便是在基岩相同的裂缝水中，也是有时而出现无压水，时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态，因此，基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感，是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。

6结论

在深埋地下隧道的工程中，比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外，还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是，在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中，关于灾害地质的研究，对隧道工程能否顺利开展是关键的一步，在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况，采取有效、有针对性的防御措施。

参考文献：

[1]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范：JTGD70—2004[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]上海市隧道工程轨道交通设计研究院，清华大学.隧道工程防水技术规范：CECS370—2014[S].北京：中国计划出版社，2014

[3]孙赤.锦屏二级深埋隧道大理岩段突水破坏机理研究[D].成都：成都理工大学，2014.

[4]王洪新.土压平衡盾构刀盘开口率选型及其对地层适应性研究[J].土木工程学报，2010（3）：88-92．

[5]武力，屈福政，孙伟，等.基于离散元的土压平衡盾构密封舱压力分析[J].岩土工程学报，2010，32（1）：18-23．