工程地質(zhì)力學(xué)及其應(yīng)用中的若干問題研究

■宋揚(yáng)司 馬磊磊

（遼寧地質(zhì)工程勘察施工集團(tuán)公司 遼寧 本溪110031)

工程地質(zhì)力學(xué)及其應(yīng)用中的若干問題研究

■宋揚(yáng)司 馬磊磊

（遼寧地質(zhì)工程勘察施工集團(tuán)公司 遼寧 本溪110031)

隨著居民生活水平的提高以及科學(xué)技術(shù)推動(dòng)社會(huì)的不斷進(jìn)步，一些高科技產(chǎn)物逐漸進(jìn)入人們的生活，比如火車、高鐵等等，這些工程的實(shí)施都離不開工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。工程地質(zhì)力學(xué)始終潛移默化地影響我們的生活，但是隨著技術(shù)的改革和進(jìn)步以及高科技產(chǎn)物的更新?lián)Q代，對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)的研究人員提出了更高的要求，因此研究人員應(yīng)該結(jié)合目前工程地質(zhì)學(xué)應(yīng)用的過程中存在的問題，選取正確的解決措施，并對(duì)已有的理論知識(shí)和分析技術(shù)進(jìn)行變革，從而擴(kuò)大工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用范圍。本文通過對(duì)目前工程力學(xué)應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行探討和研究，并提出有利于其發(fā)展的幾點(diǎn)建議。

工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用技術(shù)改革

隨著研究人員對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)研究的深入，工程力學(xué)在技術(shù)和應(yīng)用方面得到了很大的提升，但是相應(yīng)的也出現(xiàn)了很多問題，作為一個(gè)典型的發(fā)展中國家，在一些工程的實(shí)施和建設(shè)過程中需要工程地質(zhì)力學(xué)的參與。但是就目前的發(fā)展形勢(shì)來看，工程地質(zhì)力學(xué)的發(fā)展比較迅速而且逐漸趨于成熟，但是在應(yīng)用的過程中依然存在許多問題，影響了工程的正常進(jìn)度，那么如何解決這些問題，從而使工程地質(zhì)力學(xué)的理論知識(shí)得到更好的應(yīng)用成為目前技術(shù)和研究人員的首要任務(wù)。

1 工程地質(zhì)力學(xué)

工程地質(zhì)力學(xué)又被稱為巖體工程地質(zhì)力學(xué)，主要通過工程地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)以及大量的工程實(shí)踐得出來的概念，主要結(jié)合了勘測(cè)、力學(xué)和分析技術(shù)，其又是工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)相互滲透的結(jié)果。工程地質(zhì)力學(xué)以地質(zhì)力學(xué)所用到的研究方法為主，用來評(píng)價(jià)巖石的穩(wěn)定性、工程環(huán)境的地質(zhì)構(gòu)造等施工條件，不同的工程往往會(huì)采用不同的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，這就需要工程地質(zhì)學(xué)理論知識(shí)的參與，測(cè)試并勘測(cè)工程環(huán)境，預(yù)測(cè)工程數(shù)據(jù)，從而制定適合工程的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)并解決工程中可能出現(xiàn)的問題，以保證工程的順利實(shí)施。

2 工程地質(zhì)力學(xué)目前存在的問題

2.1 工程地質(zhì)學(xué)中地下工程存在問題

對(duì)于地質(zhì)工程來講，理論和實(shí)踐總是存在差距，因?yàn)閷?shí)踐過程中總會(huì)出現(xiàn)不可避免的問題，比如地下工程的建設(shè)。地下工程建設(shè)的隧道建設(shè)過程往往會(huì)遇到礦山開采后留下的空洞，加大了施工難度。另外，對(duì)復(fù)雜的地下巖石構(gòu)造來說，在施工之前如果沒有對(duì)巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及地下水流通路線和透水層等進(jìn)行充分地勘測(cè)，特別是地下水水位的變化，如果超過一定范圍會(huì)軟化地下巖層，造成地基不穩(wěn)，降低巖層的抗壓性，很容易延緩工期并對(duì)工程的質(zhì)量造成致命的影響。研究人員在面對(duì)地下結(jié)構(gòu)問題時(shí)想出了物理模型實(shí)驗(yàn)的方法研究地下巖層結(jié)構(gòu)和礦山開采遺留的巖洞結(jié)構(gòu)，但是到目前為止只出現(xiàn)了少數(shù)幾個(gè)可用的平面實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃腿S實(shí)驗(yàn)，而且由于這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，簡單的模型并不能完全模擬洞室的施工過程，這樣就會(huì)加大施工難度。

2.2 工程地質(zhì)學(xué)中地質(zhì)環(huán)境帶來的問題

對(duì)于大自然這個(gè)造物主來說，自然環(huán)境是一個(gè)比較復(fù)雜的存在，工程實(shí)施過程中經(jīng)常會(huì)遇見許多自然問題。首先是常見的自然災(zāi)害，比如山體滑坡、泥石流等常見的現(xiàn)象，此外施工過程中如果對(duì)巖體的切割不恰當(dāng)會(huì)引發(fā)崩塌等事故，從而造成生命安全和財(cái)產(chǎn)的損失，為施工的完成埋下了很大的安全隱患。另一種情況是特殊的自然環(huán)境，比如海港建設(shè)中會(huì)存在較為松軟的海底沉積物和海底滑坡的現(xiàn)象、建設(shè)水庫引起的泥沙沉積現(xiàn)象、鐵路等建設(shè)中面臨的凍土和沼澤等現(xiàn)象。這些環(huán)境問題如果得不到很好的解決，勢(shì)必會(huì)影響工程地質(zhì)力學(xué)相關(guān)工程的質(zhì)量。

2.3 工程地質(zhì)力學(xué)研究方法的問題

工程地質(zhì)力學(xué)在工程的實(shí)施和建設(shè)中有著不可或缺的地位，但是其對(duì)相關(guān)工程的研究方式和方法依然存在許多問題。大部分工程在進(jìn)行過程中通常會(huì)受到人力、財(cái)力等資源的限制，許多實(shí)施辦法在應(yīng)用的過程中被簡化，不能得到準(zhǔn)確的測(cè)量和監(jiān)測(cè)結(jié)果，達(dá)不到預(yù)期的效果和目的。目前常見的研究方法主要包括位移監(jiān)測(cè)法和直接鉆孔開挖法，研究方法比較單一，雖然有全面的工程地質(zhì)力學(xué)的理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，但是卻不能滿足實(shí)際工程建設(shè)的需要，也不能保證工程的質(zhì)量和工期。

3 具體的實(shí)施辦法

3.1 做好工程的準(zhǔn)備工作

在工程開始之前需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行全面的勘測(cè)，利用工程地質(zhì)學(xué)的理論知識(shí)和地質(zhì)測(cè)繪的方法，對(duì)工程實(shí)施地的水文環(huán)境、地形地貌、巖層結(jié)構(gòu)、地下水和地下空洞等情況進(jìn)行充分地勘察和了解；對(duì)于地面塌陷、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)區(qū)要做好防護(hù)措施，降低工程的安全隱患。此外對(duì)于地下空洞等特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)還可以通過地下結(jié)構(gòu)模擬實(shí)驗(yàn)的方法，通過三維模擬實(shí)驗(yàn)研究支護(hù)對(duì)地應(yīng)力的影響，塌落拱和支撐體的形狀和大小。還可以引進(jìn)先進(jìn)的儀器，比如高精度的位移測(cè)量儀、內(nèi)窺攝影儀等，以獲得可靠的勘測(cè)數(shù)據(jù)，從而對(duì)工程的實(shí)施環(huán)境進(jìn)行全面的掌握，為工程的實(shí)施做好準(zhǔn)備工作。

3.2 工程地質(zhì)力學(xué)研究方法的改進(jìn)

要改變地質(zhì)力學(xué)研究方法單一的現(xiàn)狀，研究人員要有創(chuàng)新精神，通過多種研究方法并用的方式保證工程的正常施工。常見的研究方法主要有：地質(zhì)分析法，通過已有的地質(zhì)現(xiàn)象推測(cè)其未來的發(fā)展?fàn)顩r；力學(xué)分析法，通過各種模型的建立完成各種參數(shù)的計(jì)算；工程類比法，尋找不同工程之間的共性，經(jīng)驗(yàn)主義占主導(dǎo)；實(shí)驗(yàn)法，通過野外條件下的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)了解巖層等結(jié)構(gòu)的實(shí)際參數(shù)。在工程實(shí)施過程中將之中方法有效地結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)工程價(jià)值的最大化。

3.3 做好工程地質(zhì)力學(xué)的長期觀察工作

簡單的來說就是做好工程的監(jiān)測(cè)工作，可以設(shè)立長期的監(jiān)測(cè)站，和專門的監(jiān)測(cè)技術(shù)人員，隨時(shí)對(duì)工程的現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)地反饋監(jiān)測(cè)信息，降低工程的安全隱患，例如監(jiān)測(cè)地下水的變化情況（水位、溫度等條件）；對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，及時(shí)采取預(yù)防措施；對(duì)施工引起的地表坍塌、崩塌等突發(fā)事故提前設(shè)定好預(yù)防措施，以保證地質(zhì)力學(xué)工程的工期和質(zhì)量。

4 結(jié)論

通過對(duì)工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)用過程中能夠存在的問題進(jìn)行分析，不僅明確要工程地質(zhì)力學(xué)在工程實(shí)施過程中的重要性，還要采取正確的措施從根本上解決問題，從而保證工程的質(zhì)量，達(dá)到工程的預(yù)期效果，并在很大程度上擴(kuò)大工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用范圍。在未來有關(guān)工程的問題研究中，要加大工程地質(zhì)力學(xué)的研究深度，以創(chuàng)造更大的科研價(jià)值。

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-121-1