工程地质对土木工程的影响范文

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篇1

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）26-0123-02

双语教学是教学改革的重要方法之一，也是培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型社会主义现代化建设高素质人才的必然趋势，同时也是评价专业办学水平的一个标准[1]。为了适应这一形势，重庆交通大学经过多年酝酿，于2011年成立了国际学院，并在2013经教育部批准设立中外合作土木工程项目班，开始招收新生。通过土木工程（国际项目班）课程的学习，使学生具备较高的专业英语水平，掌握扎实的专业知识，具有直接参与国际项目招（投）标、设计、施工、管理工作的能力，具有土木工程的基础理论与专业知识，具备较强的工程实践能力、创新意识与良好的综合素质。通过工程师基本训练，培养知识、能力、素质协调发展，懂管理、懂技术、懂经济、懂法规，具有国际竞争力的高素质、复合型、国际化的高层次土木工程技术人才[2]。工程地质作为土木工程学科重要的专业基础课，所以在国际项目中实行双语教学就显得尤为重要。

一、工程地质课程双语教学的背景

当前，社会主义现代化建设蓬勃发展，许多大型的交通、能源和水利工程都已开工建设，这对工程地质的研究与教学提出了新的要求。虽然众多学者在工程地质学研究方面取得了较多的理论和实践研究成果，但仍然不能满足工程技术飞速发展的需要。此外，近年来中国频发的多种地质灾害（地震、泥石流、滑坡等），对人民的生命财产造成了重大损失。因此，无论从工程建设还是灾害治理角度考虑，都应该加大、加快对工程地质学的研究力度。欧美等发达国家在工程地质学研究领域有着较为成熟的经验和先进的理论方法，这就要求国内的工程地质研究人员具备较好的外文文献阅读水准，能快速地在海量的外文文献中找到有用信息，并对其很好地理解。此外，高校作为培养中国国际人才的重要基地，必须在专业知识方面对学生进行有目的的专业英语培养，使学生今后能更好地适应国际交流的需要[1]。

二、工程地质课程双语教学的现状

目前，国内高校工程地质课程的讲授以汉语教学为主，仅有少数高校开展了双语教学的尝试。在理论和实践教学中也呈现出形式多样的局面，有的高校采用全英文教材，有的高校仅在课件上采用全英文形式；在教授过程中，考虑到学生对知识点和专业术语的理解，教师基本不会采取全英文授课，仍以汉语或英汉交替为主。基于此，笔者结合自己几年的工程地质双语教学经验，将教学过程中的一些问题进行深入的总结和分析。

三、工程地质双语教学方法分析

无论采用何种教学方法，工程地质课程双语教学的主体目标仍然是一致的，即要让一名土木工程专业学生在学习本课程后，达到以下的基本要求和能力：（1）根据地质资料在野外能辨认常见的岩石和土，了解其主要工程性质；（2）能辨认基本的地质构造类型及较明显、简单的地质灾害现象，并了解这些构造及不良地质对工程建筑的影响；（3）能在土木工程设计、施工和运营中运用各种工程问题的基本知识。在该课程中实践双语教学必须有利于教学目标的实现而不是削弱。对于工程地质这样的专业基础课，采用双语教学的初衷，一方面是为了培养具有国际视野、掌握相关领域的专业技能、具有广泛适应性的国际化高级专门人才；另一方面也期望通过这种教学模式增强学生学习兴趣，促进以学生为主体的教学理念的实现。

工程地质课程双语教学过程中的首要问题是学时紧张。根据教学大纲，工程地质双语教学学时数与汉语教学学时数基本相当。但在双语教学过程中，很多重要的工程地质专业术语和工程地质分析原理，在英语讲完后都会辅以汉语重复解释，以便学生对知识点能够理解透彻；另外，双语教学中教师都会引入一些具有国际前沿性的专业知识，这就导致对于相同一个知识点的讲授，双语教学将占据更多的课堂时间，因此，按照教学大纲制定的学时数必然显得较为拮据。所以，笔者建议在开展工程地质双语教学时，必须适度增加学时数，或者增加课外辅导学时，并计入教师工作量。此外，为了充分调动学生的积极性，可以适度增加双语课程的学分。

工程地质双语教学对教师提出更高的要求。工程地质是所有土木工程学科的专业基础课，这就要求教师要具有广阔的专业知识视野和扎实的基本理论功底，只有这样才能将内容系统进行融会贯通的讲授。由于课堂上有相当比例的英文讲授，因此课前备课必须做足功课，不仅内容全面，而且要尽可能用英文原汁原味的表述讲授内容，所以备课时，尽量多参考原版教材。英语授课中，为了学生能更好地记忆和理解讲授内容，教师应该降低PPT放映速度和英语讲授语速，在使用多媒体教学的同时，注意结合板书等传统的教学方式，多设置一些课堂环节，加强和学生之间的交流，可以每隔一定时间，询问学生有什么问题或评论，鼓励学生大胆提问，增加教师与学生的互动环节，这样可以有效提高学生的兴趣和积极性。

同样，双语教学也要求学生具有较高的英语基础，国际项目班学生英语水平参差不齐，对待双语教学的积极性和主动性也千差万别。因此，在双语教学实践中要大胆创新，以学生为主体，允许学生在开设课程初期自主选择汉语课程或双语课程进行试听，对不同老师的教学方式和教学风格进行对比，并在规定期限内选定适合自己的授课方式。这样既可以调动学生的积极性，也能激励教师更好地改进教学方法。

此外，在双语教学过程中一定要杜绝哑巴英语现象。教师可以针对一些重要的知识点，设置成不同的专题，让学生在课堂上讲授，这可以在一定程度上增强他们说英语的勇气。另外，为了能更好地讲解专题知识，学生会在课前会花更多的时间和精力去查询阅读相关文献，这也间接提高了其对知识的理解；为了能使自己更好地表达和精彩地演讲，学生会查清每个单词的发音，并反复练习陈述，会用尽心思制作演讲PPT[1]，这些都能从很大程度上提高学生自主学习的能力。

四、教材的选择

国内工程地质教材建设始于上世纪50年代，之后各个时期都出现过比较经典的教材，但至今还没有专门适用于工程地质学双语教学的教材。笔者专业特点，并结合几年来的教学经验，精心选择了石振明、孔宪立主编的，于2011年中国建筑工业出版社出版的《工程地质学》（第2版）[3]。该教材详细叙述了工程地质和水文地质的基本知识、岩土工程特性、不良地质现象、工程地质原位测试和勘察以及各类地质问题对工程的影响，系统地阐述了工程地质的基本原理、地质作用及土木工程中的工程地质问题及其勘察评价等，在注意学科本身的系统性时，力求充分反映近年国内外工程地质理论和实践的发展水平。此外，笔者通过对近10年国外出版的工程地质学英文教材进行了梳理统计后，选择了由F.G.Bell编著的Engineering Geology[4]。该原版英文教材全面阐述了工程地质基本理论知识，对重要知识点通过图表、图片等形式来加以说明，并详细分析了工程建设中的地质影响因素，系统阐述了工程地质基本原理，与笔者所选中文教材能形成很好的对应。通过这两本教材，学生可以全面进行双语学习。但毕竟是按两套不同的教学体系编著而成的教材，所以两种教材在交替使用过程中还是一定程度上破坏了课程的连续性。因此，若想保证双语教学的授课质量，最好能结合授课的具体专业，有的放矢地规划编写适合的工程地质双语教学教材。

五、教学资源建设

双语教学实践中优质教学资源的整合和建设是非常重要的。学院教务部门可以召集工程地质教研室的老师和外籍教师组成一个双语教学研究团队，中外教师可以将备课和授课中搜集的工程案例、习题、图片或工程现场的flas、视频等教学资源拿出来集中讨论，并结合具体教学实践做出一定的筛选，将最终的筛选结果放在双语教学课程网站上，供学生学习。课程网站可以链接与我校有合作协议的外国院校或是其他的公开双语教学资源库。将网站对学生开放，并设置学生留言功能，可以将授课后的体会和建议在网站上予以反馈，以利于双语课程教与学的良性循环。另外，为了使教学过程顺利进行，可对与课程相关的纸质教材、媒体教材、网络教材进行整合，以适应课堂教学的需要[5]。

六、结语

作为土木工程专业重要的基础课程，开设工程地质双语教学是其他后续土木相关专业课程双语教学的基础。笔者在总结分析国内工程地质双语教学现状的基础上，结合自己的教学体会和心得，提出一些提高双语教学效果的建议。但工程地质双语授课是一种新的教学方式，还需国内各高校相关教学人员加强交流，大胆创新，继续探索研究教学方法，促进双语课程教学水平的提高。

参考文献：

[1]黄雨，卞国强，叶为民.土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J].高等建筑教育，2009，18，（2）.

[2]年延凯.土木工程专业国际工程地质课程英文教学研究[J].高等建筑教育，2014，23，（1）.

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Abstract: our country groundwater has very important influence on construction projects, especially the large-scale construction of high-rise buildings, so the geological exploration work must be done well before the construction adjust measures to local conditions the design of the building. In a water depends on the decisive role in engineering, and especially the groundwater he determines the stability of the foundation engineering, and a series of vital role. Groundwater is an important natural resources in the crust, was one of the geotechnical three-phase component of an important part. Groundwater is closely related to the project, and influence each other. On the one hand, there are a variety of groundwater for civil engineering adverse effects (like quicksand, piping, etc.) and impact; Another fluffy, civil engineering activities and can induce and aggravate the groundwater activity. Visible, groundwater is of engineering geological analysis, evaluation, and geological disaster prevention and control of a very important factor.

Keywords: engineering geology and groundwater engineering

中图分类号： P642 文献标识码：A文章编号：

地下水是一种重要的地址营力，其改变地壳表面的能力不可忽视。了解地下水的储蓄存在条件和地下水类型，以及地下水的运动形式等基本特点。有助于掌握地下水对工程的危害。当我们在施工的同时我们将尽量的避开与地下水的正面交锋，当在工程上我们遇到了地下水的时候我们应该合理的解决地下水的问题。地下水主要是腐蚀我们的建筑物。

一、地下水的基本知识及类型

储藏和运动与岩土的孔隙和裂隙的水叫地下水。在土木工程建设中，一方面地下水是生产生活供水的重要来源，特别是在干旱地区，地表水缺乏，供水主要靠地下水。另一发面，地下水的活动又是威胁施工安全、造成工程病害的重要因素，例如，基坑、隧道涌水、滑坡活动价、基础沉陷和冻胀变形等都与地下水活动有直接关系。

地下水分类：根据岩土中水的物理力学性质不同及水与岩土颗粒间的相互关系，可以有以下六种状态：气态水、吸着水（强结合水）、薄膜水（若结合水）、毛细水（非结合水）、重力水（非结合水）、固态水。

为了有效地利用地下水和对地下水某些特征进行深入的研究，必须进行地下水分类。由于利用地下水和研究地下水的目的和要求不同，有许多不同的地下水分类方法。总的看来有两大分类法：一是根据地下水某一方面或几个方面的因素对其进行分类；而是尽可能得全面的考虑到影响地下水特征的各种因素对其进行综合分类。前者例如地下水按温度分类，按总矿化度分类，按硬度分类及按pH分类等。后者则主要按埋藏条件和含水层性质对地下水进行综合分类。按埋藏条件分类：上层滞水、潜水、承压水三种，按含水层性质分类：孔隙水、裂隙水、岩溶水三种。

第二，地下水对各种工程建设的影响

首先地下水对地基承载力和变形的影响，在地下水的影响下，地基承载力会有明显的下降，特别是当地下水位埋藏较浅，地基压缩层范围内的土体呈饱和状态时，地下水充满土的孔隙，土颗粒间的作用力减小，导致土质软化，压缩性增大，承载力降低。在湿陷性黄土地区，当地下水位上升时，土体中的可溶盐类被溶解，黄土特有的粒状架空结构遭到破坏，导致土体强度降低，在自重或附加应力作用下，会发生湿陷变形，基础产生不均匀沉降。

在膨胀土地区，地下水多为上层滞水或裂隙水，随着季节水位的变化，可使膨胀土产生不均匀的胀缩变形，而当地下水位变化频繁或变化幅度较大时，不仅土的膨胀收缩变形往复，而且胀缩幅度也大，建筑物升裂、变形而破坏。

在寒冷地区，地下水位升高，由于冻结作用，土中的水分往往向冻结区迁移和集聚，冰冻形成冰夹层或冰锥等，使地基土产生冻胀，地面隆起，使建筑物开裂破坏。此外，土体在冻结状态时虽具有较高的强度和较低的压缩性，但当温度升高土解冻后，其抗压和抗剪强度就会大大降低，对于含水率很大的土体，融化后的黏聚力约为冻土时的十分之一。此外，地下水位的下降同样会给工程造成危害，如由于过量开采地下水引起水位下降，造成水中孔隙水压力减小，有效应力增大，土层压缩量增大，造成地面沉降或塌陷，导致房屋开裂、井管上拔，地下铁路错开等问题。

由此可见，地下水对地基承载力、变形和地基稳定等均会产生不利影响，对此必须予以高度重视，工程地质勘察不仅要重视水文地质参数的测定，还应注意收集与整理区域性水位动态变化资料，建立区域性水文地质资料数据库，对建筑物范围内的地下水位变化规律进行定量分析，做好地下水位的预测、预报工作。

其次，地下水对基础工程施工的影响

渗流对坝基、边坡、地下工程等均有直接或潜在的破坏作用，容易产生流砂、管涌等，往往对工程造成严重影响。地下水是影响边坡稳定性的重要因素。许多滑坡都与地下水的租用有关，如著名的长江鸡爪子滑坡、甘肃的洒勒山滑坡等都与地下水的活动有关。

基坑工程一般位于地下水位以下，地下水问题比较突出，地下水对基坑工程的主要影响有：（1）恶化基坑开挖施工的条件。地下水流入基坑，淹没工作面，将严重影响开挖施工的质量和效率，同时坑内排水会造成基坑周围地面沉降、变形，导致周围建筑物下降、变形、开裂、倾斜等破坏。（2）造成流砂、管涌等不良现象。在颗粒细小的非粘土中开挖基坑，由于坑内外产生水头差，导致地下水向坑内渗流，甚至产生流砂、管涌等破坏作用，严重威胁基坑工程及其周围建筑物的安全。（3）软化基坑周围的土质，降低坑壁，坑底岩土体的强度，产生侧壁变形、底鼓等。对于放坡开挖的基坑，由于谁对边坡土体的软化及渗流作用，还会造成边坡塌陷、滑坡等事故。（4）造成基坑突涌。当基坑下都有承压水时，开挖基坑减小了含水层的上覆隔水层厚度。（5）增大支护结构上的压力。由于地下水的存在，设计挡土止水结构上的水土压力增大，相应的增加基坑支护的费用和施工难度。

地下工程多位于地下水位以下。地下水对地下工程的影响尤为突出，无论是设计还是施工或是正常运行，都必须考虑和控制地下水对地下工程产生的不良影响。地下水对地下工程的影响主要表现为：（1）产生静水压力作用于洞石衬砌，增加支护结构上的压力，造成硐室围岩沿软弱结构面滑动，造成硐室变形、失稳等。地下水还会产生渗漏、管涌，影响地下工程的正常使用。（2）地下水使岩土软化，强度降低；使围堰中软弱夹层泥化，减小层间阻力；还会使某些岩土（如石膏、岩盐、高岭土等）产生溶解、膨胀，造成硐室变形。（3）造成地下工程施工中产生涌水、流砂、涌泥等现象，引起洞室变形、塌方和冲溃，甚至淹没和堵塞洞室，砂、水混合物涌入洞室，常常造成严重事故，影响地下工程的施工和地下建筑物的使用。

地下水对土木工程的影响主要表现在两个方面：（1）地下水与岩土体相互作用，是岩土的强度和稳定性降低、性能变差，从而产生各种不良的影响，如滑坡、岩溶、流砂、管涌、土沸、地基沉陷、道路翻浆、水坝渗漏等，给各种土木工程施工和建筑物的正常使用造成困难与危害，甚至酿成灾难性事故，如美国加利福尼亚圣洁新托隧道施工中遇到断层破碎带大量涌水，墨西哥市地面发生严重不均匀沉陷，意大利瓦伊昂水库的大滑坡等等，都与地下水活动有关。（2）地下水中的有害化学成分CO2、SO4-、CL-等，对水位下的混凝土结构和钢结构产生侵蚀、破坏作用，虽短建筑物的使用寿命等。

因此在地质工程建设中应该非常注重地下水对工程的影响，防止出现各种事故，延长建筑物的寿命做好地质勘探研究与设计，地质师更应做好专业的预算与测量保证工程的安全同时注重环境影响。

参考文献：

1、《工程地质学》，2006.10，中国建筑工业出版社

2、《地基与基础》，2009.4，清华出版社

3、《地基处理》，2009.8，化工出版社

4、《软土基础》，1899，中国铁道出版社

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中图分类号：TN95文献标识码： A

一、探地雷达概述

探地雷达是一种利用地下介质电性差异特性来探测目标体的方法，应用探地雷达探测的特点是快速、连续、无损，其探测结果通常都是以成像方式显示，对于简单条件下的异常体探测工作，探地雷达资料的定性解释较为直观，复杂地质条件下的探测工作，探地雷达资料的定性解释和定量解释仍具有一定的难度。在浅部地层探测中的探地雷达一般都属于超宽带雷达，具有丰富的高频成分，和其他物探方法相比，具有分辨率较高、定向性好等优点，因此应用于浅部规模小的目标体效果比较显著。近年来随着工程建设的快速发展，探地雷达技术在公路检测、隧道衬砌检测、地下金属物体探测、地质灾害探测、地质调查、考古等方面有着广泛的应用。

二、工作原理与方法

1.探地雷达的工作原理

发射天线T以脉冲形式向地下发射电磁波，当遇到有电性差异的介质时，电磁波在分界面处发生反射，返回地面后被接收天线R接收，并由采集系统以数字形式记录下来，通过软件进行显示处理，可以分析地下界面反射回来电磁波的时间、频率、振幅、相位等特性，推断地下目标体的空间位置、形态等。目标体的顶界面深度由公式1确定：

h＝(t2v2-x2)1/2/2

式中：t为电磁波的传播时间，v为电磁波的传播速度，x为发射天线和接收天线之间的距离。实际工作中，对于如混凝土一类的均质体，电磁波传播速度比较容易确定，但是大多数情况下地层结构都是比较复杂的综合体，电磁波的传播速度不易准确确定，采用一些根据经验给定的电磁波介电常数也往往不可靠，电磁波速度选取的不准确必然会对探测结果的准确性带来影响。

对于浅部探测工作，通常使用1GHz、900MHz、500MHz的高频天线，天线的体积相对较小，发射天线和接收天线往往集成在一个天线盒中，可以连续地进行探测工作，水平桩号的控制由仪器所带的转轮自动控制，或者在探测过程中根据米尺由手动标记控制。

2.目标体的深度与介质对电磁波的吸收作用

进行地下目标体的检测时，探地雷达并不是万能的，有的对目标的检测体并没有效果，出现这种现象的原因是进行电磁波发射的过程中，通过目标体反射回地面，其中的能量会被大大的减弱。进行探测的过程中，如果介质的削减系数是一定的，目标在地下越深，波就会被强烈的衰减，另外，进行探测的过程中，介质系数的不断衰减，电磁波的能量也会不断的衰减。试验表明，不同地质介质的衰减系数差异较大，因此，随着目标体埋深和周围介质对电磁波吸收作用的变化，表面上所接收到的反射波的强度也会发生改变。如果反射波的强度小于千扰背景时，要想在雷达记录剖面上识别来自目标体的有效反射将是不可能的，在此条件下，地质雷达就难以作为可行的探测方法。

3.目标体的几何形态及规模

进行探测的过程中，雷达系统的分辨率跟目标体的规模和目标体之间的组合关系有关，而雷达的理论分辨率跟脉冲子波的频带宽度和天线中心的频率关系很大，因此进行探地雷达探测的过程中，为了保证探测的效果，要不断提高雷达的理论分辨率。

4.干扰波的类型、强度及特点

在接收目标体的有效反射回波时，不可避免地还会收到各种各样的干扰波。无论是规则干扰波还是不规则干扰波，对于在雷达剖面上识别有效波都是不利的。为了改善记录质量，必须研究干扰波的类型及特点，采取措施提高信噪比。研究表明:当记录信噪比在1.5一2范围时，才能可靠地识别有效波。进行探测时，探测的环境和温度也是非常重要的。

三、探地雷达在我国的具体应用

1.在土木工程检测中的应用

国内GPR 技术在土木工程检测领域的应用研究主要以实际工程探测为主，且应用也多集中在隧道衬砌及道路路面检测。利用探地雷达方法和其它方法对公路隧道衬砌混凝土进行了检测，通过对比认为探地雷达检测隧道工程质量需要进一步研究。进行地铁通道脱空的研究中，并通过室内模型试验查明了空洞的位置，但对空洞的具体形状却无法定量分析。探地雷达对隧道衬砌混凝土厚度的探测，通过实际工程例证，表明探地雷达检测混凝土厚度的可靠性。探地雷达检测混凝土质量，主要分析混凝土的压实度、脱空及厚度等。此外探地雷达技术目前在土木工程无损检测的应用报道还包括工程地质勘查，桥梁工程桩基检测，大体积混凝土质量检测，隧道掌子面前方地质情况预报，市政管线及其隐蔽工程探测等。

2.探地雷达数据采集

探地雷达在采集数据的过程中会受到各种随机噪声和外界因素干扰，且介质对电磁波具有不同程度的吸收和散射，因此有必要对采集的原始数据进行一系列的处理。数据处理的目的就是压制干扰，提高分辨率，突出目标信号。数据处理主要有滤波和增益，滤波可以滤掉信号中的低频振荡或高频噪声等成分; 增益可以使雷达波的信号得到恢复或还原，能够增强有效信息。探地雷达采集的数据是随时间变化的，最终的成果图需通过速度转换成深度剖面，速度的求取可根据经验值或现场测定。

3.探地雷达在金属物体工程探测中的应用

探地雷达法在探测浅部金属物体时，即使有埋深相对较大、目标体规模较小、地下水的影响等不利因素，探测效果往往也会较好。在地下混凝土排水管道质量检测中，探地雷达由发射天线向混凝土中发射电磁波，电磁波在传播过程中，当遇到电性差异的目标体时，便发生反射，由接收天线所接收，其反射遵循斯奈尔反射定律。电磁波反射信号的强度主要取决于上、下介质的电性差异，电性差异越大，反射信号越强; 反之，反射信号越差。

4.探地雷达在岩洞工程中的应用

在完整的石灰岩中，弱反射、弱衰减是电磁波传播的表现形式，反射同相轴一致性好的特征，其频谱特征呈现为振幅能量主要集中在一个频率上，且其值比较固定。在具体的岩溶区域中，电磁波的传播以图像的形式在雷达中表现出来，通过多次的震荡，不断的进行强反射和衰减，对相应的复杂地质的情况进行分析、表现，岩溶性质不同，其表现的频率也是不同的。针对这种现象，我们可以根据雷达信号的振幅、强弱等，对岩溶的相关参数进行判断，然后结合实际存在的地质的具体情况，对雷达的剖面图进行分析，对岩溶地区的地理信息进行提取，保证岩溶区域各项信息的具体情况。

5.探地雷达在混凝土、排水工程勘察中的应用

对排水管道混凝土介质而言，当混凝土内部存在着如裂缝、不密实等质量问题时，由于这些部位与周围完整混凝土之间存在较大的电性差异会使雷达信号产生较强的反射，波形特征也会发生改变。因此，根据接收到的反射波旅行时间、幅度和波形等信息，可检测排水管道的质量问题。

综上所述，近年来，随着我国科学技术的不断发展，各种工程施工的技术水平也在不断的提高，探地雷达的应用，能够促进工程建设更好的完成，有效的减小认为的误差，保证工程施工的质量。

篇4

中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0048-02

南充市某污水处理厂中途泵站，拟建建筑物主要为二层厂房建筑，拟安装动力设备，基础形式未定。提升泵房基础开挖深度为13.86 m。要求提升泵房地基承载力为fak=200 kpa，开挖后基础地基主要为含粘卵石，承载力不足，地基土不均匀。提升泵房基坑靠临时工棚一侧有上部堆载（建材）和运输车辆通过，车辆荷载为30 t。

1 工程实例部分

1.1 工程地质条件

1.1.1 工程岩土层分布

经勘测发现，场地岩土除上覆耕土外，下部分别由第四系全新统冲洪积粉土、粉质粘土、粉细砂，含粘卵石层、卵石层及侏罗系遂宁组粉砂质泥岩组成。各层岩土自上而下分别为：第四系全新统耕土，含较多的植物根系，局部见炭质，湿，结构疏松，孔隙发育，层厚0.50～0.80 m；第四系全新统冲洪积层，孔隙发育，含少量粉质粘土条带和粉砂快团，层厚2.0～1.90 m；粉质粘土，针状孔隙发育，纹层较发育，层厚为0.40～1.90 m；粉细砂，该层土在场地内连续分布，厚度4.20～6.90 m；含粘卵石，公海层土在场地内连续分布，厚度变化不大，厚度2.90～5.00 m；卵石，粒径35～90 mm，个别大于200 mm，空隙内填充20～35%的圆砾、粉细砂，饱和，呈稍密、中密状态为主，层厚3.40～7.90 m。

1.1.2 水文地地质条件

场地内地下水主要为上层潜水和孔隙潜水。孔隙潜水赋存于砂、卵石层中，主要由大气降水和附近地表水体补给，以地下水径流排泄为主，初见水位在5.05～6.65 m。根据邻近场地已有水文地质资料，稳定水位埋深在5.50 m左右，地下水变化幅度受季节影响明显。

1.2 可能存在的工程地质问题分析

由于在场地中存在着上层潜水以及砂卵石中存在孔隙水，那么由于地下水的原因可能出现的工程地质问题有以下几方面。

（1）流沙。这种现象容易在细砂，粉沙，粉质粘土中，特别是在有动力水的情况下容易发生。

（2）潜蚀。因为当开挖后容易形成一定的渗透水流的水力梯度，在这种情况下，动力水就会把岩土中的颗粒带走，潜蚀又分为机械和化学潜蚀。

（3）砂土液化。在施工过程中要接触到粉细砂层，而且还有上层的震动荷载。

2 地基处理措施比选

地基处理方法的选择原则是，应最大限度发挥天然地基的潜在能力，尽可能采用天然地基方案。当采用简易的处理措施或通过加强上部结构的整体刚度措施后，仍难以满足建筑工程要求时，再考虑采用地基处理方案[1]。

在选择地基处理方案时候，要结合当地环境和经济技术条件、材料来源、地基土层的埋藏条件和土的特性指标和处理目的工程造价、工程进度等多方面的因素来综合考虑。就目前的地基处理方案来看，常用到的方法有如下几种，见表1。

3 本工程地基处理方案

由于本工程泵房基础所要求的地基承载能力为200 Kpa，而基坑开挖到的含粘卵石层的承载能力只有160 Kpa，因此地基的承载能力不足，要进行地基处理。再从地质勘测资料来看，基坑开挖的深度达到了13.8 m，而含粘卵石层最深的地方也只有14.8 m，其下面就是承载能力很高的卵石层，也就是说，我们需要处理的地基深度为1.0 m。

再从换土垫层法的概念及自身的特点来看，换土垫层法就是挖除浅层的承载能力不足的土层，再回填性质较好的土，经夯压密实即可，因此采用换土垫层法简易可行。再从换土垫层法的特点和使用范围来看，其技术要求相对于其他处理方法来说比较简单，而它适用于基坑面积宽大和开挖土方量大的回填土方工程，其适用土质也比较广泛。因此，本工程采用换土垫层法来处理地基能得到较好的效果，从经济因素来看，用换土垫层法也是有利的。

3.1 垫层设计

3.1.1 垫层材料的选择

材料的选择应尽量考虑就地取材和压实后能获得较高模量的材料，其要求材料性能稳定、无腐蚀性、低压缩性材料。对于本工程来说，由于提升泵房的基础有振动荷载，故不适用砂（砂石、碎石）垫层来处理，综合各种因素的考虑，建议本工程采用干渣垫层来处理[2]。

干渣垫层取代天然碎石是冶金渣综合利用的有效途径之一。它具有原料量大、工程造价低和节约天然资源等优点。凡缺乏天然砂石料的地区，干渣不仅用于回填可增加其应用途径，而且可缓解砂石料紧缺的矛盾，因此，具有显著的设计效益和经济效益。经破碎、筛分的干渣称为分级干渣（8～40 mm 和40～60 mm二级）；未经破碎和筛分者称为原状干渣，经破碎但未经筛分者称为混合干渣（0～60 mm）。

3.1.2 垫层厚度的确定

由于本工程的含粘卵石层处理深度只有1.0 m，所以干渣垫层的厚度就取1.0 m。

3.1.3 垫层宽度的确定

由大量的工程经验可知，基础地面的应力扩散角根据不同的土质有一些差别，但是其值的大小均在20～30°之间，从安全的角度考虑，本工程就取30°的应力扩散角，因此，基础低面要加宽L=2×tg30°=2×0.58=1.16 m。

3.1.4 垫层承载能力的确定

垫层的承载能力应根据实验资料来确定，当无实验资料时，可按下表来确定（见表2）。

3.2 垫层施工

3.2.1 干渣材料的选择

干渣材料的选择可根据工程的具体条件选用。对于本工程来说，是属于大面积垫层，建议采用混合干渣或原状干渣，原状干渣最大粒径不大于200 mm或不大于碾压分层虚铺厚度的2/3。

3.2.2 干渣垫层的技术条件应符合的指标

（1）定性须合格；（2）散密度应大于1.1 t/m3；（3）泥土于有机杂质的含量应小于5%[3]。

3.2.3 施工方法选择

采用分层碾压法施工。压实可用平板振动法或碾压法，对于本工程的大面积施工，建议采用8～12 t压路机或推土机碾压，每层虚铺厚度不大于300 mm；也可采用2～4 t振动压路机碾压每层虚铺厚度不大于350 mm，单位面积振动时间不少于60 s，碾压便数由现场实验确定，没有进行实验也可采用相关的规定来进行。

3.2.4 干渣垫层质量检验

质量检验有分层施工质量检验和工程质量验收。分层施工质量检验应达到表面坚实、平整、无明显软陷，压陷差小于2 mm；工程质量验收可通过荷载实验进行，在有充分实验依据时，也可采用标准贯入实验或静力触探实验。

4 结论

本文通过对各种地基处理技术的全面对比，结合工程现场实际，从技术实用和经济等多方面全面考虑，采用换土垫层法对南充市某污水处理厂进行地基处理，取得较好效果，为类似工程提供了丰富的理论支持和实际经验。

参考文献

篇5

中图分类号：P62文献标识码： A

引言

水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分，又直接影响了岩土工程的特性和质量，甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。因此在岩土工程中不仅要弄清水文地质和岩土工程之间相互作用的关系，还需要评价地下水对岩土体和建筑的产生的影响。

一、水文地质问题在工程地质勘查中的重要性

在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察，而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。工程地质情况在很大程度上是受水文地质情况所决定的，因为岩土体中含有地下水，地下水可以对岩土体产生直接的影响，而且水文地质条件对于岩土工程的稳固性有非常大的影响。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中仅仅是对工程周边表面的水文地质进行勘查，而没有对地下的水文地质条件进行勘查，这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量，在工程建设过程中，或者建设完成之后，可能发生由地下水而导致的工程危害。为了保障工程的安全性和稳固性，则需要在工程勘察过程中加强对水文地质问题的勘察。

二、工程地质勘察中水文地质的危害

不管是地下水位的升降变化，还是动水压力，都会在一定程度上危害到岩土工程。主要有两方面的原因会造成地下水水位的变化，分别是天然引起的和人为引起的。如果地下水位有着较大的变化，超出了规定的限值，那么就会导致大量岩土工程质量问题的出现，促使危害的形成。一般情况下，可以将水文地质的危害分为三种情况：

潜水位上升造成的危害： 附近河流、水库以及湖泊等水位的升高，都是在一定程度上升高潜水位，此外，一系列灌溉工程的渗漏问题也会升高潜水位，比如工业废水、给排水管道、引水渠道等等，通过调查发现，潜水位的升高，会对建筑物的质量产生严重危害；具体体现在这些方面，潜水位的升高，会降低建筑

物地基硬度，土壤的含水率得到增加，这样土壤的强度可能就会达不到要求，建筑物的沉降变形问题容易出现。潜水位的升高，会导致砂土出现饱和情况，这样地震液化问题就容易出现，发生一些流砂或者管涌问题等。因为潜水位的上升，斜坡的临空面会降低本身岩土的力学性能，导致滑移或者崩塌等现象的发生，正常功能会丧失掉。还会促使有浸水现象发生于建筑物的地下室，对于其正常使用产生不利影响。

地下水位下降给岩土工程造成的危害：通常情况下，是人为原因造成了地下水位的下降，他们大多是出于自身利益考虑，将地下水抽取出来进行补给，将矿床疏干，以便更好的采矿。地下水位如果出现了很大的下降，就会导致一系列地质灾害的发生，比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等，水质恶化以及地面塌陷等也是容易出现的地质灾害，严重影响到人们的日常生活，还会在一定程度上危害到环境。

地下水位波动给岩土工程带来的危害：很多的因素都会引起地下水水位波动，比如气候季节的改变、河流湖泊的改变以及水库水位的变化等等；通过调查发现，地下水位的波动会给岩土工程带来严重的危害，具体表现在这些方面，一是地下水水位的波动会压密土体，再加压土体，会增加其密度；二是建筑物基础建筑材料的腐蚀程度会得到增加；三是地下水水位波动太懂，木桩的干湿度会出现不断更替的状态下，这样木桩腐烂情况就会加快，泥炭土的危害会更加的大。四是在一些含盐地层，比如钠盐层或者石膏地层等，溶解情况就会发生，进而使建筑有很大的位移发生。五是地下水水位的变化，会导致岩土出现胀缩变形情况，且这种变形是没有规律的，如果水位变化比较的频繁，岩土胀缩变形情况也会频繁的发生，并且会加大胀缩的幅度，导致地裂事故的发生，给建筑物带来一定程度的破坏。如果地下水是处于自然状态下，只有十分微弱的动水压力作用，那么破坏情况一般不会发生；但是如果在工程活动中，如果天然平衡条件被认为的进行了改变，或者受到了动压力的作用，就会给岩土工程造成很大的危害，导致一系列灾害的发生。

三、地下水对岩土工程的影响

（一）流沙现象。在岩土工程中，毁灭性的流砂现象是岩土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位，如果不是降水作业，地下水头大于基座，地下水向上渗流是可能的，水底的流砂现象将给施工带来极大的不便和困难，甚至影响附近的建筑安全。

（二）沙土振动液化。沙土饱和后，由于运动使它变得致密，导致土壤孔隙水压力增大，沙土颗粒之间有效应力降低，抗剪强度降低。通过周期性振动，土壤孔隙水压力增加，严重者可完全抵消沙土颗粒之间的有效应力，悬浮状态下的沙土颗粒接近液体性质，土壤液化。如果沙土液化，通常会在地表裂缝处冒沙或是喷水，导致地基失去作用而发生沉降。

（三）地下水的腐蚀性。在沿海地下水中，镁离子、氯离子和硫酸根离子的浓度相对较高，会导致钢筋混凝土的腐蚀。

四、地下水对岩土工程的危害

（一）水文地质评价内容分析研究

调查以往的工程地质勘察报告发现由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此为了保障人员和财物的安全在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。

（1）在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和宕土体的作用效应。

（2）在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。

（3）从工程角度分析地下水对宕土工程的反作用并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准：①对于在宕土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况；②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化宕以及软质宕石等宕土体的情况，应预测上述宕土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。

五、水文地质勘察中的地下水问题及相应措施

（一） 地下水的测量及存在的问题

一般情况下，岩土工程勘察中，地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后 0.5 h，测量孔内水位；有条件的，还可测量终孔后24 h 的水位，测量稳定的地下水位。然而，这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的；对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层，则存在很大的漏洞，为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。

（二） 解决地下水问题的措施

为了更准确的测出地下水位，准确找出透水层，可采用分段钻进法进行测量。具体方法如下：1) 设计好每天钻进的工作量，循序渐进。2) 每天钻进工作结束后，可将孔中水抽干。第二天开钻前再测量水位，以明确该地段含水的稳定性。

3) 如果上部地层都不含水，可以一直这样进行下去，直到发现含水层。如果上部已有含水层，可将水抽干，把测量段暂时密封起来，第二天再测量，以查明该地段的水压大小，含水性与水位的稳定性。

一般情况下，岩体完整段一般不含水。节理、裂隙密集段可能无水，也可能有水。通过以上的周密测量，可以把地层分为不含水段与含水段，再结合地球物理勘探仪，准确确定出地层的含水带，从而根据含水带的分布特点，结合裂隙渗透的原理，来准确判断地下水对岩体稳定性的影响。

结语

综上所述，准确的水文地质评估，明确的岩土水理性质，以及对地下水的全面勘察和正确处理，不仅使工程岩土勘察工作的可靠程度大大提高，而且还能更好地用岩土体的潜在能力，为人类的居住环境的长治久安做出重大贡献。

篇6

一、实习概况：

本次实习为期一周，实习的主要目的是激发和提高学生土木工程和交通工程专业的热情和兴趣。实习包括课堂讲解和实地考察两部分。在课堂中，导师简单讲解实习 内容及各种地质相关内容，在现场根据具体情况姚老师深入分析，精心讲解，不仅使我们掌握了野外实习的基本要领，还使我们对课程理论知识有了感性认识并加以 巩固和深化。

本次实习的内容是：第一天实习动员会，第二天福清宏路、东张路线，第三天闽江洪塘洪山路线，第四天长乐江田北山下沙路线，第五天鼓山路线

二、实习内容：

1.罗盘的认识祖宗的骄傲

罗盘是利用一个磁性物体(即磁针)具有指明磁子午线的一定方向的特性制造而成，是我国四大发明指南针的另一种应用，因此这是我们中国人的骄傲，我们应引以为自豪。了解和掌握罗盘的结构构造特征、功能及使用方法是本次实习的一大内容。

罗盘分为上、下两个刻度盘，上刻度盘从0到360度，下刻度盘从0到90度，罗盘有两个水准器短柱状水准器和圆水准器，调节圆水准器，根据上刻度盘可以测量走向、倾向和方向;调节短柱状水准器，根据下刻度盘可以测量倾角。

本次实习我们利用罗盘在多处测量了岩石的走向、倾向和倾角，在这些过程中，我对罗盘功能的认识和操作得到了很大的提高，此外，我还熟练了产状三要素的各种表达方法方向法、象限法和图示法。

2.岩石及边坡工程地质问题

地质实习本质就是研究各种地质情况，其中一大块内容便是岩石和及其构成边坡的工程地质问题，因此，此次实习最大的内容就是观察各种岩石和分析其构成的边坡 情况。实习中我们几乎每天都跟岩石和边坡打交道，姚老师也花了大半部分的精力讲解这部分的知识。下面按时间顺序介绍实习各地的岩石及其边坡：

在青盛酒楼旁我们看到了由残积土形成的土质边坡，其下的坡积物颗粒大小悬殊，工程性能很复杂，需要压实的能量相当的大。由于该坡的坡角和坡度均不大，这里只采取了最简易的边坡防护方式铺一层水泥砂浆和插上一些排水管，但似乎还是让人有些担忧。

在福清324国道旁我们看到岩浆岩中的酸性喷出岩流纹岩，我们知道由于岩浆喷出地表后，迅速结晶，以致其形成的岩石具有一定的流动性，并且排列有序， 在此就可以用肉眼看到。该岩体结构是整体块状结构，强度较高，并且风化程度低，属于微风化程度，故此边坡稳定性相对较高，但由于该坡的结构面倾向和坡面倾 向相同，且倾角小于坡面倾角，导致该坡存在潜在滑动问题。在这里我们测量了一组岩石的倾向、走向和倾角：65，155，35。

在地质灾害危险点，我们看到了一个路堑式边坡，该坡的结构体为散体状、碎裂状，风化程度高，属于强风化，稳定性较差。因此，该边坡防护采取就地取材，用片 石做成坡角挡墙，坡面铺上一层水泥砂浆，插上一些排水管，但是山体的另一面则没有做任何防护，真为山下的居民担忧。

在农大我们看到由岩石和土构成的坡，该坡的表层是沉积土。由于该坡的地质构造产生的结构面倾角小而且与边坡平行，加上岩体属于全风化、强风化程度，导致该 坡具有较严重的失稳问题，因此其采取路堑式边坡加固方式，用铆钉、抗滑桩和挡墙做防护，这也是在高速公路上常见的防护方式。

在江田北山火葬场我们看到了在其公路的剖面上我们看到了具有一层一层堆积现象的层理层面构造的沉积岩，这也是本次实习唯一一处岩石类别为沉积岩的观察点， 该岩为碎屑岩中的细砂岩、混砂岩，有明显的褶皱现象，较为完整，而且是倾斜背斜褶皱构造。这是我第一次见到背斜褶皱现象，由此我感到相当的荣幸。在这，我 和同组组员对背斜两翼岩石的倾向、走向和倾角进行了测量，左翼： 73，341，34，右翼：334，240，34。

在下沙度假村我们看到一个具有很高观赏价值的海岬，其独特性给度假村增加了不少的观赏性。该海岬主要由酸入岩即花岗岩和基入岩脉构成，花岗岩石为其主体，中间穿有多条暗黑色呈脉状的基入岩，即辉绿岩。

该海岬受到的侵蚀作用较强，其下方水的深度较深。在这，我们测了两组岩石的倾向、走向和倾角：73，341，34334，240，34

在鼓山公路旁我们看到路旁的花岗岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用，岩体的表面长着一颗树，自上而下遭受着植物生长活动引发的物理风化和化学风化作用，这让我想起了郑板桥的一首《竹石》诗，不禁感叹大自然的力量。

在鼓山的半山停车场采石开挖的剖面上我们可以看到其岩石的风化程度自上往下逐渐减弱，并且强风化层中夹有新鲜岩石，使得岩体表现出了显著的不均匀性。鼓山受到的物理风化作用较强，所以我们可以看到较多的孤石和石鼓，这也是鼓山的一大特点。

3.闽江水的地质作用

我们知道水的地质作用可分为地表水和地下水的地质作用，闽江水的地质作用属于地表水地质作用的经常性流水的地质作用，其地质作用包括侵蚀作用、搬运作用和沉积作用，这导致闽江沉积有大量的沙石，是较好的建筑材料，目前有较多的采沙场位于闽江上。

工程地质专业实习心得体会范文二

1.实习概况：

2012年6月，我们土木工程专业进行了工程地质实习，工程地质实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节，使学生在课程理论知识学习的基础上，通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践，获得感性知识并巩固和深化课程理论，使理论与实际相结合，为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。

2实习目的

理解基本的地址概念，了解基本知识，学会基本技能。通过简短的野外地址实习，巩固学过的《工程地质》内容，加深对课程有关内容的理解;此外，通过实习培养对大自然的热爱，陶冶情操，提高随地址科学的兴趣：同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。同时，培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念，掌握实地操作技能和编写实习报告的能力，总结此次实习与我们所学专业的联系。

3实习内容：

昌乐火山口

昌乐火山口，距今1800万年是新生代第三纪玄武岩火山口。火山口呈圆锥形，石头呈红褐色，气势极为壮观，数万根六棱石柱，由山底到山顶，直插云天。

此火山口是火山筒内充填的玄武岩栓，经过200多万年的长期风化剥蚀，被剥露出地面，岩栓柱状节理发育，呈辐射状，向上收敛，向下散开，形象地记录了当时火山喷发的自然景观，展示出大自然的鬼斧神工。据中国科学院地质研究所考证认定，该火山口为第三纪玄武岩火山口，距今约1800多万年，它的发现，对地求物理和地震科学研究都有很大-参-考介值。一色的红褐圆棱柱石，竖指苍天，凡经开凿者皆显露出明显的喷发纹理，表明其成因于火山喷发，近百平方公里内的几十座山包构成了蔚为壮观的远古火山群。

山东山旺国家地质公园

山东山旺国家地质公园位于山东省临朐县城东约22公里处，面积约13平方公里。地质公园地处鲁中隆起区中的临朐凹陷，公园内总体由两个次级小盆地组成，即解家河盆地和包家河盆地，其外围均为由玄武岩组成的低山丘陵，地形起伏较大。为季节性河流。地质公园以闻名世界的山旺古生物化石及反映其形成环境的火山地貌为特色。

公园内各种地质遗迹丰富，一是第三纪中新世时期距今1800万年山旺玛珥湖沉积岩层(科学上划分为山旺组地层---硅藻土)，沉积厚度25米左右，具有标准的层型剖面，现已成为国际上中新世生物建阶的重要依据。由于层薄如纸，稍加风化即层层翘起，宛若书页，被古人形象地比喻为万卷书。大量古生物化石含在其中。尤其是山旺地层层型剖面所处位置，是由早期的牛山组玄武岩、第三纪中新世时期湖相沉积岩(山旺组)、第四纪黄土和晚期的火山岩浸入等地质现象组合而成。二是新生代时期(距今XX万年)火山作用形成的古火山锥、熔岩流动特征等各种火山地质现象，如黄山、尧山、擦马山、灵山等都是典型的古火山口，因此亦是研究新生代火山岩区的理想场所。特别是擦马山玄武岩柱状节理，直径近于80cm，规模宏大，气势壮观。尧山西侧，火山作用形成了高高的台地，经长时间风化剥蚀，形成了自然景观，人们称之为石楼。

山旺组地层中的化石，形成于距今1800万年的第三纪中新世时期。目前已发现的动、植物化石有10几个门类700多种，其中大部分是已绝灭的物种。植物化石包括真菌、硅藻、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物及藻类。动物化石有昆虫、鱼、两栖、爬行、鸟及哺乳动物。特别是山旺山东鸟、齐鲁泰山鸟等鸟类化石的发现，填补了中新世时期的空白，山旺成为我国鸟化石丰富的产地之一，也是目前世界上发现鹿类化石最多、保存最完好的化石产地。新发现的带胚胎的犀牛化石是世界上唯一的，在国际学术界引起了轰动。植物化石枝叶最多，花、果实和种子也保存得非常完美。

山旺古生物化石主要保存于中新世山旺组硅藻土层中(距今约1千4百万年)，其种类之多、保存之完整为世界罕见，目前已发现的化石有十几个门类600多种。动物化石包括昆虫、鱼、蜘蛛、两栖、爬行、鸟及哺乳动物。昆虫化石翅脉清晰，保存完整，有的还保留绚丽的色彩，已研究鉴定的有11目46科100属182种。山旺鸟类化石是我国迄今为止发现完整鸟化石最丰富的产地，三角远古鹿化石和东方祖熊化石是世界上中新世该化石保存最完整的标本。植物化石有苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物及藻类。除100种藻类外，其它植物有46科98属143种。它们在世界上研究古生态、古气候、动植物演化等方面有着重要的地位。被中外专家誉为研究中新世的综合实验室。

山东地下大峡谷

高峡深涧，鬼斧神工。飞瀑流泉，溅玉喷珠。天赋幻境，兆年孕育。暗河漂流，惊险刺激。管轨滑道，激越航程。江北溶洞，魅力所在。

山东地下大峡谷位于沂水县城西南8公里龙岗山下，是一座风貌奇特的溶洞王国，洞体长度6100米，是江北第一长洞，中国特大型著名溶洞之一。洞穴沿290-320度方向延伸，由一条西北/东南走向的巨大喀斯特裂隙发育而成，形成于约0.65亿年至2.3亿年前。

特点：

一气势雄伟壮丽，峡谷深切近百米、两壁如削、宽处百余米、窄处仅可容身，成具体而微之地下三峡。洞内有一河、九泉、九宫、十二瀑、十二峡等景观100余处，构成了一幅气势恢宏的洞中峡谷雄奇画卷，令人叹为观止。

二地下暗河漫长而曲折，水量充沛，四季长流，地下河瀑布十分壮观，在我国北方溶洞内实属罕见。

三利用暗河水势开发的1000米漂流项目，被上海大世界基尼斯记录总部认证为中国最长的溶洞漂流项目。漂流道的设计充分体现了溶洞内的幽深莫测，起伏高下，波激浪涌，抑扬顿挫的特点。将地下河漂流的原生野始，惊险刺激演绎的淋漓尽致。

4实习心得：

短短一天野外实习很快结束了，不过我们从中实在学到了不少东西，在实习过程中能把所学的知识灵活的理解。增加我们对工程地质学这门课程新的认识。实际观察到各种地理特征。本次实习令我们加深了对地质学的了解，更深刻认识到了学习地质的意义，巩固了学习成果，体会到学以致用的道。知识从感性认训升华到了理性认识，从抽象变得具体起来，我学习到了很多书上没有的东西，了解了工程地质对实际工程建设的重要性。在这里深深的感谢老师在的认真指导。在实习中学会了一定的观察地质地貌的方法要领和细节。例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法，一些考察的细节，充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察地理和各地典型地质地貌的兴趣。同时，懂得和组成员合作的重要性。这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。

工程地质专业实习心得体会范文三

一、实习内容：

南望山南坡，北垭口南侧，地质大学北区西南角公路拐角处，地质大学北门南望山汽车站构造地质学习

二、实习目的：

学会掌握使用地质罗盘仪和锤子的方法;掌握测量岩层产状的方法，并学会认识简单的地层，褶皱，断层，及其他地质现象，定点描述，勾画地质界线，做地质剖面图;辨认不同的岩石，观察其特征;学会用穿越法和追踪法测绘地质界线或断层。从而使我们对工程地质勘探方法有一个较为感性的认识，为今后地质、岩土方面的专业课学习打下坚实基础。同时联系实际，为今后的专业的学习以及到工地上工作打下坚实的基础。

三、实习过程：

早上7：30我们从学校出发，到达南望山南坡后，首先，学习和练习使用地质罗盘仪，测量岩层的走向，倾向和倾角。具体的操作方法如下：测量走向：将仪器盖子开到极限位置，松开磁针锁制器，使磁针能自由旋转。将一起下侧的棱紧靠欲测的地质界面，上下左右调整使圆水准泡居中(注意不要让罗盘长边下侧离开地质界面)。此时，罗盘长编下侧既相当于走向线。由于走向有两个方位，所以可读南针，也可读北针，刻度盘上的数值既为地址界面走向就是方位角的走向。

测量倾向：

将一起上盖的背面紧贴欲测的地质界面，调整罗盘仪使水准泡居中。此时磁针北针所指的刻度盘上的数值就是该界面的倾向。(切记，此时只能读北针所指的刻度盘的数值，倾向只有一个方向)。若倾角较小，也可用连接合页下下边的一起外壳短边紧靠欲测的地质界面。调整水准泡居中，读磁针北针所指的刻度盘上的数值亦可。

测量倾角：

将一起上盖开启到极限位置，并且将罗盘仪侧边紧靠地质界面并且垂直于界面走向线，让长水准泡居于下方，旋动测角旋纽，调长水准气泡居中，此时倾角指示盘在下刻盘指示的数值即为该地质的倾角。在实际测量中，如果倾角较大，则可只用测倾向和倾角，如果倾角较小(〈20?)，为了提高精度，则首先要测走向且标记走向线，然后测倾向和倾角。学会使用地质罗盘仪后，老师带我们对南望山上的一些岩石进行辨认，并对南望山的地质进行讲解。

1、自然经济地理

研究区位于大别山南缘，江汉平原北东缘。地貌上以低山丘陵区为主，主要由南望山、喻家山等多个低山丘组成，呈近东西向断续展布，与东湖等天然湖泊交相呼应。低山坡角较缓，在10～35，海拔高程一般在60-110米，海拔最高者为喻家山(149.4米)，最低洼处为东湖。海拔100米以上者多见有基岩出露，海拔100米以下的低丘及山间凹地多为近代残坡积物堆积。研究区内以黄棕壤土和少量红壤土为主，垄岗中部以黄棕壤土为主，土质粘性重，垄岗上部为少量红壤土，酸性强，土层薄。区内地下水赋存在碳酸盐岩类含水层及碎屑岩裂隙水含水层中，富水性极不均一，多被第四系覆盖。在岩石破碎、断裂发育，岩溶发育处，岩溶水及裂隙水明显富集。区内地下水化学类型主要为重碳酸盐类地下水，属低矿化度淡水，水质较好。

2、地层

研究区的地层跨及秦岭、扬子两个一级地层区，第四纪堆积物分布最广，占总面积80%以上，基岩仅在南望山、喻家山、九峰山、狮子山等低山处有出露，主要为志留系粉砂岩、泥盆系石英砂岩、石炭系灰岩、白云质灰岩、二叠系硅质岩等。志留系页岩常组成背斜核部，背斜两翼依次为泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系不同时代岩层。

研究区由于受到第四系覆盖、河湖众多及构造因素的影响，使地层出露不全，仅出露有中志留统坟头组(S2f)上泥盆统五通组，(D3w)下二叠统孤峰组，(P1g)以及第四系沉积物(Q)，石炭系地层未见地表出露。

地层岩性组简述如下：

中志留统坟头组(S2f)：上部为灰褐色厚层状中粒石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩(图1);中部为一套棕黄色中厚层状一厚层状杂砂岩夹粉砂质页岩，局部含磷结核;下部为黄绿色粉砂质页岩、页岩、泥质粉砂岩。上泥盆统五通组(D3w)：上部为灰白色厚层状纯石英砂岩，偶夹白色粘土层;下部为灰白色厚层一巨厚层状中细粒石英质砾岩、含砾石英砂岩，砾石为脉石英。与下伏中志留统坟头组(S2f)地层呈平行不整合接触关系，接触面上可见铁铝质古风化壳。石炭系未见出露。下二叠统孤峰组(P1g)：上部为灰色薄层一厚层状硅质岩(图2);下部为灰黑色厚层状瘤状灰岩，白云质灰岩，与下伏地层接触关系被覆盖。第四系(Q)全新统为冲积、湖积、湖冲积层及坡残积成因的砾石、砂粘土等。3、构造

研究区在大地构造位置上处于扬子板块北缘，襄樊-广济断裂南部，主要受控于燕山期构造运动，发育一系列走向EW至NWW向的线型褶皱，NW、NWW、NE和近EW向的正断层、逆断层及逆掩断层。其中，褶皱在本区占主导地位，并对其它构造有一定的控制作用。主体构造线近东西向，在南北向主应力作用下，还发育有其它一些次一级的构造形迹。区内现代构造运动呈缓慢下降趋势，新构造运动升降幅度不大，是一个相对稳定地区。

(1)褶皱

本区褶皱自北向南依次有：

磨山向斜：位于磨山113.9-116.4高地。这是本区发育较为完整的、轴迹呈近EW向延伸的小型开阔向斜。该向斜核部地层由上泥盆统五通组含砾石英砂岩、石英砂岩所组成，构成了山脊，是向斜成山的实例。向斜两翼地层由中志留统坟头组泥质页岩、粉砂岩、砂岩组成。岩层相向倾斜，北翼产状为17030～40，南翼产状为10～2030～50。近核部岩层倾角变缓，一般在15～20;转折端圆滑开阔，轴面近直立;枢纽在东西两端仰起，在区域上长20公里，宽0.81公里，属于直立倾伏型褶皱。大李村背斜：位于磨山一风筝山之间，与磨山向斜平行展布。核部由中志留统坟头组砂页岩组成，北翼为磨山向斜的南翼，南翼依次由上泥盆统五通组、石炭系、下二叠统孤峰组组成，地层发生倒转，向北倾斜，倾角70左右。区域上长40公里，区内宽2公里，由于覆盖区影响，褶皱形态未及磨山向斜清楚，但是根据核部宽度和两翼产状变化，可以判定该背斜应为一转折端宽缓的倒转箱状背斜。园林学校向斜：位于风筝山一喻家山之间，为大李村背斜相邻褶皱。核部被第四系覆盖，北翼与大李村背斜共翼，南翼依次出露上泥盆统五通组、下二叠统孤峰组、中志留统坟头组，产状为350～1040～80，延伸长40公里，西至长江大桥。宽度小，表现为箱状向斜。

(2)断层

本区断层主要是基于褶皱基础上发展起来的。可分为近东西向的纵断层和近南北向的横(斜)断层。断层规模相对较小，平面上延伸不长，如地大水塔断层。纵断层组：已观察到的纵断层有磨山、风筝山南北坡、喻家山共四条，它们规模大小不一，走向近东西。标志为地层缺失、产状突变、岩石破裂、摩擦镜面和阶步发育等，并常被横(斜)断层切错。断层面均较陡立，微向北倾斜，断面擦痕多组，属多次活动断层性质。横(斜)断层组：野外观察到如磨山南北坡、喻家山等地，走向近南北，标志有地层沿走向被切错、切割纵断层、破碎带、向斜核部宽窄突变等。断层面较陡，倾向或东或西。

4、构造剥蚀地形

中国地质大学(武汉)主校区至磨山一带为构造剥蚀地形，由南至北分布有三条走向近东向的山脊。南侧为南望山--喻家山，其主峰分别为139米、149.5米。中间展布的有都山、猴山、风筝山及团山。北为磨山，主峰高116.4米。山脊之间为高程24-58米的岗状平原。该区在2亿多年前沉积了一套砾岩、砂岩、页岩、灰岩及硅质岩。由于受到中晚三叠世后期印支-燕山运动的影响，产生了近南北方向的强烈挤压作用，从而使三叠系至志留系发生了显著的缩短，形成强烈褶皱。褶皱轴迹方向近东西，并伴生有走向近东西的断层和其它方向的断层，从而垫定了走向东西延伸，南北起伏的山峦地形。据对武汉地区地貌发展史的研究，喻家山至磨山所见比高10～100米的山梁，为早第三纪末喜山运动以来形成的夷平面(准平原化)。本区在喜山运动时期，地壳强烈上升，遭受剥蚀，早更新世早期，地壳下降，大云梦泽形成。末期地壳又上升，剥蚀形成了云梦期夷平面。地形除明显受地质构造控制外，也强烈反映出差异风化剥蚀的特点，即坡度与岩性相关，抗风化力强的石英质砾岩、砂岩构成山包或山丘;灰岩、页岩侵蚀成沟谷或地洼地带。基岩面上的疏松沉积物多为坡残积物，呈深红色网纹红土、褐红色砂土、褐黄色砂土，常含少量角砾。低洼处为红灰色、黄灰色粘土、亚粘土。接下来我们到了南望山垭口。在这里我们对道路两侧的岩层进行测量。最后，我们还来到了最后的南望山北门汽车站处，这边我们主要听老师的讲解并观看了断层。

四、实习心得：

野外测量实习是每一个大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解测量，知道了岩土工程的大体分类，掌握了一些实践的知识。所谓实践是检验真理的唯一标准，这次实习是将我们以前所学的知识初步的与实践联系起来，不仅让我们坚信了以前所学的知识的正确性，同时也拓展了我们的知识面，为我们下学期将要进行的专业课的学习铺下了道路。通过实习，我们不仅在知识上更上一曾楼，而且在身体素质和意志力上也有一定的提高。最后衷心感谢陈洪江老师一直以来的辛勤指导。

工程地质专业实习心得体会范文四

莲花山的构造位置处于加里东运动以来的深断裂带上，形成于中生代燕山运动造山期，为一典型的褶皱山系。莲花山山脉向东北经丰顺、梅县、大埔进入福建的华安南靖一带;向西南：至海丰、惠东宝安各县分别于大亚湾、深圳湾如南海，又复出于万山群岛、高栏列岛。广东境内长约500km，宽20至40km，局部60km。深大断裂为一条强烈挤压破碎带，共有120多条断层组成，分东西两断层束，向东南有13条主干断层，向西有14条主干断层。此带动力热力变质作用强烈(属低中压型变质)，可寻找到铅、锌、铜、钨、锡等矿藏。是重要的导岩构造，中酸性岩浆发生多次裂隙式多间歇性喷发，深断裂内，岩体达100多个。为内生金属矿床成矿带。

地层：侏罗系上统称高基坪群(为陆相中酸性火山岩)，该群为一套复杂的陆相火山岩系，由中性、中酸性、酸性火山熔岩及相应的火山碎屑岩和沉积岩夹层组成，厚度巨大。

早上10左右，我们土木工程专业的几个班搭着校车到了莲花山，上山的路比较陡，但沿途的风景不错，一路鸟语花香，忍不住想快点下车，去好好的欣赏。终于到了山顶，下了车之后，我们就跟着老师，一边听着老师的讲解，一边欣赏美丽的风景名胜。首先映入眼帘的是望海观音，其规模宏大，气势非常壮观。望海观音金像高四十多米，这观音像霞披狮海，光泽南天，据说是目前箔金铜像的世界之最。此时正恰夕阳西斜，观音像头顶佛光灿灿。望海观音右侧的就是观音阁了，是仿古单体建筑，三层，面阔七间开，有外廊，按清代大木大式作法营造，雄伟庄重，气势恢宏，古色古香。于第三层阁顶高处有莲花禅寺之牌匾。大殿门前置大型香案，香客善信们虔诚焚香礼拜，祈求福缘。

沿着石阶往下走，就到了狮子岩了，它是傲然挺立的一块石头，像头雄狮，估计是由此得名吧，据说它是莲花山的标志之一。这块石头是由古代的海潮侵蚀而成的，看来千万年前这里是水位还是很高的，石头的岩性为沉积岩的棕红色砂岩，层理构造明显，极容易被风化。

接下来就是飞鹰古道和飞鹰崖了，飞鹰古道是人为开凿的隧道，隧道洞穴比较宽大，穿透整个岩层，岩层岩性为沉积岩的棕红色砂岩，层理构造明显。

我们跟着老师一路走下去，狮子岩对面的就是观音岩了，它是一块上部向外凸出，下部向内凹陷的岩石，上面有观音岩三个字，岩性也是沉积岩中的棕红色砂岩，下面供奉的是一尊观音像，很多善男信女在顶礼膜拜，还有求姻缘的，虽然我不信这一套，但面对着大慈大悲的观世音菩萨，我竟然也想去求一支签，但最后没有去，而是跟着老师走。接下来就是八仙岩了。八仙岩其实是一个岩石群，板块形状不一，但错落有致，岩性为棕红色砂岩，岩石层理构造明显，上部有植物覆盖，岩石上出现了水平节理，垂直节理，倾斜节理，还有波浪型节理，有的节理几乎贯穿了整个岩石群。很明显是岩石受到比较大的拉应力，还有生物风化作用。

在观赏的过程中，由于人太多，我们走散了，没有跟上我们班那队，而是跟错了另外一个班的老师，我们来到了浴仙池，听老师说，这是一个由降水和地表水在岩层低洼处积成的小水池，水池经人工处理呈椭圆形状，在水池靠壁的一侧，是一尊用白色石头雕成的塑像，有点像天龙八部里的神仙姐姐的雕像，那神仙姐姐在解头上的发簪，正准备沐浴，浴仙池有此得名。在老师的指导下，我们发现水池四周的砂质岩石经过长年日晒雨林风吹，野生物生长，其风化程度强烈，部分岩石表面已经出现破碎削落，岩石下部的岩石碎片风化成粉粒，堆积成土状，其工程地质性质极差，这种风化成土的岩石不宜用作建筑工程的基础持力层。

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超高层建筑是近代科技进步和经济发展的产物，有多少林立的高楼似乎成为一个城市繁华与否的象征。超高层建筑是指那些楼层在40层以上或高度超过一百米的建筑，没有达到这样高度的就是普通的高层建筑。超高层建筑的主要特点表现为荷重大、层数多、抗震要求高等。在我国超高层建筑的建设历史相对较短，自上个世纪80年代中期开始，我国各大城市才如同雨后春笋般相继被建设。在我国城市有限的土地资源与人口的巨大压力这一矛盾面前，为了解决居住问题，超高层建筑发挥了不可替代的巨大作用，而且成为我国建筑行业发展的重要标志之一。

一、超高层建筑所具有的几个典型问题

（一）地基与基础

1、对地基承载力的要求比较高

由于超高层建筑整体高度超过百米，而且具有自重大的特点，往往导致单柱下的轴向压力往往超过千吨，这就要求地基有很高的承载力，通常选用桩―筏基础或桩―箱基础。超高层建筑高入云端，高处不胜寒，风致影响也要求地基除了承受垂直压力，还要考虑抵抗水平风力。对于任何一个建筑都不得不考虑地震作用以及上部结构的整体稳定性，对于超高层建筑来说，这一点尤为重要。

2、对建筑场地的要求比较高

由于超高层建筑自身的特点，其对建筑场地也很挑剔。主要是由于超高层建筑自身的重力和对地震的反应比较敏感。地震破坏建筑场地的影响因素一般表现在地形条件、地质构造和场地土性质三个方面。因而在建筑时应该选择对建筑物抗震有利的地段，避开不利的地段。

（二）风荷载作用

风荷载是超高层建筑的主要荷载之一，由于超高层建筑题型细长、刚度较低，其风致响应往往在结构设计中占控制地位。根据运动的机理不同，可以将高层建筑在脉动风荷载作用下产生的运动分为顺风向、横风向和扭转方向的振动三种。其中顺风向动态响应主要由于顺风向紊流激励产生；横风向响应主要作用机理是尾流和横风向紊流及气动弹性的功用效应；而扭转响应是由于迎风和背风面及侧面风压的不对称所致，与紊流及尾流有关。

（三）地震作用

其实地震作用本质上讲是一种惯性力，地震对场地的作用除了场地与震源间的距离这一影响因素，场地土性质对地震反应的影响很大，其原因在于场地土性质对地面运动的特性有很大影响，这里要引入卓越周期的概念。卓越周期就是通过地震波频率分析得到的所占能量最大的周期成分。由于不同性质的土壤对地震波中各种频率成分的吸收和过滤效果不同，在地震波的传播过程中，形成了在不同土壤中地震动会有不同的卓越周期。在岩石等坚硬地基中，地震波将以短周期成分为主，其卓越周期较短。然而在软土或冲击土层很厚的场地土中，短周期成分常常会被吸收、过滤，形成以长周期成分为主的地震波，这对具有较长周期的高层建筑十分不利。

二、根据我国超高层建筑现状的几点思考

我国人口总量巨大，超高层建筑可以在有限的建筑面积上最大限度地发挥其对土地资源的利用效率，这就决定了超高层建筑在我国的需求性，然而铁矿资源贫乏的这一国情，又决定了钢筋混凝土结构在很长一段历史时期内仍将为我国普遍采用。由于世界发达国家近半个世纪以来都以钢结构为主，很少建设钢筋混凝土高层建筑，这使我国可以借鉴的钢筋混凝土高层结构的先进技术总量较少，因此，加强研究钢筋混凝土超高层结构有着非常重大的意义。

（一）我国超高层建筑的优势局限

钢筋混凝土结构具有用钢量少，价格便宜，材料易得，施工简便的特点。这不仅可以节约铁矿资源，还在财力、技术上完全适合我国这样的发展中国家。在超高层建筑的混凝土施工中，由于泵送高度的增加，输送压力会不断增大，加之超高层建筑对混凝土黏度的要求，在这种黏度大、输送高度高的情况下，会给泵送施工带来一系列的技术难题。

重力荷载也是超高层建筑的主要荷载之一，由于长期的重力荷载作用和混凝土的徐变效应，超高层建筑内部结构可能会出现较大的水平位移和内力变化。一般抗震设计的性能目标要求竖向构件承载力达到中震不屈服或剪力墙底部加强区达到抗剪中震弹性，受弯及框架柱达到中震不屈服。显然，抗震设防烈度超过7度区、特别达到8度区以上时，钢筋混凝土结构就很难或不可能完全满足这一要求。

（二）、如何克服超高层建筑中的困难

1、在地基与基础方面

超高层建筑的上部结构、基础和地基，三者是一个有机的统一整体。三者之间相互影响、相互联系，在建筑设计过程中，不容忽视共同作用。混凝土的超高层建筑在材质上决定了其自重大的特点，在建筑时尽可能选择适合的地形地质地段，在避不开的情况下，可以采用适合的桩―箱基础或者桩―筏基础。一般来说，超高层建筑多设二层或者更多层地下室，这样的基础埋置深度都能够满足稳定的要求。只是对于那些不能建设多层地下室、满足不了埋置深度要求的、基岩埋藏较浅的，为了满足稳定要求，可以考虑采用设置嵌岩锚杆的办法。基础形式应该根据场地的岩土工程地质条件，同时满足地基承载力的要求和沉降变形设计的要求。

2、对应风荷载方面

风荷载不是一个孤立的问题，周边建筑对风荷载的干扰胜过对超高层建筑任何荷载的干扰。对于风荷载，超高层建筑没有办法避开，但是可以有办法减小。可以从建在的形状，长宽比以及表面的光滑度方面入手思考这一问题

3、抗震方面

超高层结构体系选用首要考虑的因素之一就是抗震设防烈度。在超高层建筑的抗震中，传统的理念是“抗”，于是增加建筑的刚性，这不仅增加了建筑的自重，对地基等带来了负担，还反而使得建筑在地震中不能达到很好的抗震效果。

在设计时，还要确定抗震性能的目标。这是超高层建筑结构选型要考虑的又一个因素。由于钢筋混凝土结构的局限，可以考虑钢结构或者混合结构，以减小结构自重在地震作用下产生的内力。这样，由地震作用产生的剪力和拉力就基本由型钢承担。当然，在设计的时候除了考虑设计效果之外，还要考虑其经济性跟实用性。具体说来，钢筋混凝土结构最经济，其次是混合结构，价格较高的是全钢结构。而全钢结构的抗震效果最好，混合结构次之，钢筋混凝土结构最下。所以就我国的实际情况而言，采用混合结构是一种不错的选择。

其实地震的破坏性来自它那以波的形势传播的能量，从能量的角度出发，可以考虑在超高层建筑中设计耗能装置。比如在墙体中部开竖向通缝，在竖缝中填充氯丁橡胶带，并在每层的局部高度处利用墙体中原有的水平抗剪钢筋穿越橡胶带。实验证明这样的剪力墙有甚好的抗震效果，不但如此，这剪力墙的设置，还可以有效地减轻超高层建筑的自重，对地基的负担无疑是一种减轻。

三、结语

城市人口的高度集中，用地紧张，加之商业竞争的日益激烈，促使了近代超高层建筑的出现和发展。我国国民经济的高速发展，必将要求我国超高层建筑的建设步伐逐渐加快。在没有太多技术可借鉴的情况下，我们只好自己在实践中探索。在我国超高层建筑的建设中，我们的建设目标是全面提升建筑物的抗震能力，并且实现小震无影响，中震可修复，大震不倒塌的目标。

参考文献：

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[3]周亚健.高位双塔超高层建筑结构的设计研究[D].同济大学，建筑与土木工程.2005.

篇8

1. 概述

在工程中判别高液限土的3个指标为：小于0.074mm的颗粒含量大于50%、液限大于50%，塑性指数大于26的土。目前边坡工程对具有膨胀性的高液限土设计思路基本是参考膨胀土进行的，除了具有遇水膨胀、失水收缩的特征外，更主要的特征是高液限土压实性差，经过压实后的土的压缩性仍然较大，且有明显的应变软化。很多边坡工程失去效用，都是由于认清楚高液限土的本质特征而引起的。

2. 高液限土的矿物组成及工程性质

（1）高液限土通常含有大量的蒙脱石、伊利石、高岭石等黏土成分。其中蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物，其晶格单元由两层硅氧四面体层夹一层氧化铝八面体层构成，层间联接依靠范得华力，较弱，水分子容易进入晶胞之间，增大晶胞距离，脱水后，又产生相应的收缩，其液限变化范围可达到140～710%，塑限范围为50～100%[1]；在晶格之间，由于同晶置换作用，使蒙脱石具有很强的吸附能力，大量的Na+、Ca2+填充进来，产生双电层效应，导致粒间的膨胀。相似的，伊利石也具有2：1的三层晶体结构，但其吸附的阳离子主要为Na+、K+，晶格间连接力较强，水分子不容易进入，所以伊利石亲水性、胀缩性不如蒙脱石，其液限变化范围为80～120%，塑限为45～60%。伊利石属于较不稳定的中间产物，性质介于蒙脱石和高岭石之间，并随着层间K+含量的逐渐减少，而接近于蒙脱石。高岭石的结构单元是由一层铝氢氧晶片和一层硅氧晶片组成的晶胞。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键，联结力较强，晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入，亲水性及膨胀性较前两种矿物成分小。

（2）高液限土的工程性质与其母岩成份、含水量、密实度、外荷载大小及作用方式、其他物理化学作用等都有关系。根据大量工程实践可知：高液限土透水性较差；干硬时强度高，坚硬不易挖掘， 不易压实；毛细现象明显，吸水后能长时间保持水分，故吸水后承载力小、稳定性差；具有较大的可塑性、弱膨胀性和粘性。

3. 高液限土边坡工程失稳的主要原因

3.1水的影响。

3.1.1高液限土吸水引起的土体抗剪强度降低。

高液限土的抗剪强度包括内摩擦力和粘聚力两部分。内摩擦力是土体受剪切时， 剪切面上下颗粒相对移动时， 土粒表面相互摩擦产生的阻力；粘聚力是使土体的颗粒粘结在一起成为团粒结构的力。粘聚力来源于两个部分：土吸力， 是土体孔隙、气压力与孔隙水压力之差， 使之产生粘聚力；土中天然胶结物质对土粒产生胶结作用，而具有的粘聚力。随着雨水入渗，水分逐渐积累，土体渐渐饱和，一方面土体内孔隙气压减小，孔隙水压力增大，结果基质吸力减小，再者水分在土粒表面形成剂，使内摩擦角减小，减小其的内摩擦力，高液限土的抗剪强度不断减小。

3.1.2高液限土边坡不同的水文地质条件引起坡体内应力的变化。

高液限土不同的矿物组成、不同的层厚、不同的接触关系以及坡体变形失稳影响范围内地表水、地下水不同的补径排条件，必然引起坡体局部的应力的变化，对边坡造成不利影响。

3.1.3坡体自重增加以及坡脚强度的降低。

高液限土吸水，必然引起坡体自重增加；高液限土含水量高，强度较低，尤其坡脚附近容易积水潮湿，容易产生由于坡脚强度不足，导致坡脚过大变形而失稳。

3.2人的活动。

对于人工开挖后高液限土坡，属卸荷力学行为，卸荷将引起堑坡位移场和应力场的改变，坡体内的应力状态在一定范围内调整，于堑坡内坡缘拉应力、坡中部最大压力差、坡脚剪应力三大应力集中带，导致最大主应力和剪应力增加，并在坡脚附近和坡型突变处产生应力集中，并在一定的诱发因素下很可能演化为崩塌或滑坡[11]。

4. 高液限土坡常见的防治措施

高液限土边坡破坏防治必须坚持“先发制坡，以防为主”的原则；依据高液限土的类别和挖方深度的不同，可从如下几个方面考虑边坡防治的措施。

4.1选择合理的边坡开挖方式。

高液限土边坡宜采用台阶级，加宽各级平台的宽度，把高边坡降低为矮边坡的组合形式，这样不仅减轻了高边坡土体对坡脚的压力，而且减弱了地面水对坡面的冲蚀，同时平台对坡脚有一定的支撑作用。

4.2设计较为保守的边坡坡度。

由于高液限土工程性质极为复杂，环境条件影响很大，很难确定边坡坡度和破坏位置。因此，坡比设计有必要比类似工程地质采取趋于保守的坡比方案。

4.3施工时补强措施和反压措施。

边坡土质液限高、强度低、稳定性差，在施工中坡面、平台出现裂缝的采用水泥浆封补， 防止雨水侵蚀发生近一步开裂。在裂缝段和滑移段采取填土反压措施， 待反压土以上的防护加固措施及卸载工程完成后，再进行反压段的开挖防护施工。

4.4水处理措施 。

水是高液限土的大敌，对地表水、地下水均需处理。

4.4.1排水措施。

增设与加大路基坡脚的碎石盲沟，盲沟的纵坡适当放大点，以利于地下水尽快排放。在有挡墙的边坡应在挡墙位置增设仰斜排水孔，加大边坡的排水功能，尽快减轻边坡自身的重量。加强路堑边坡的排水处理，根据坡面渗水情况，适当加强设置仰斜排水孔；对于坡脚渗水，考虑渗水位置设置碎石透水层及管道排水。因坡面潮湿含水量较高，增设带边坡渗沟的路堑拱形骨架，渗沟出水口必须与挡墙的透水层和泄水孔连通。使其有规则的排放，防止其对边坡的浅层冲刷。

4.4.2隔水措施。

采用隔水措施来提高高液限土的遇水稳定性，隔水措施包括设置粒料吸收层，包芯法或包边法等；还可以配合使用一些辅的土工布、土工格栅等土工合成材料，起到增强强度的作用。利用隔离排水、掺粗粒土、土石混填等物理方法改变坡体内原有地表水或者地下水的补径排条件，使高液限土边坡安全稳定。

4.5其他措施。

4.5.1化学加固措施。

这种方法是在高液限土坡中，采用化学浆液灌入或喷入其中，使土体固结以加固地基的处理方法。这种方法加固高液限土坡的原理是，在其中灌入或喷入化学浆液，改变其化学物质组成及粒度组成，提高土壤颗粒的黏结力和降低土中的天然含水量，减小其压缩性和加强其稳定性。主要掺石灰、水泥等固化材料、土壤稳定剂和NCS土壤固化剂、稳定剂等。

4.5.2生物加固措施。

生物加固措施是近十几年的事情，就是用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻高液限土坡面的不稳定性和侵蚀。主要是深根的锚固作用、浅跟的加固作用、降低高液限土坡体孔隙水压力、植被能降雨截留削弱溅蚀、控制坡体表面土粒流失。由于生物措施对高液限土坡加固程度有限，往往与其它措施配合进行。

5. 高液限土坡将来可能的研究方向

高液限土是一种典型的非饱和土，目前对高液限土边坡的设计主要是参考膨胀土边坡的方法进行，但高液限土并不完全等同于膨胀土，要做出合理优化的设计，必须认识到高液限土与普通膨胀之间本质的不同；因此从微细观的角度分析高液限土的物质组成及空间组构，解释土体的特性及变形机理，以便找到一些防治措施，是高液限土坡将来可能的研究方向。由于离心模拟技术能在原型应力状态下研究和观察高液限土边坡的变形和破坏过程，并具有较好的经济性、可控性、可操作性、重复性及一定的可靠性，对模拟以自重为主要荷载的高液限土结构物的性状特别有效，可能也是高液限土坡将来可能的研究方向。

参考文献

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