構(gòu)造地質(zhì)與工程地質(zhì)的基本關(guān)系

石永超

摘 要：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是指人類(lèi)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)的生成演化進(jìn)行研究的一門(mén)學(xué)科，是主要研究地殼或者巖石圈地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)學(xué)科。而工程地質(zhì)學(xué)則是通過(guò)調(diào)查了解以及研究處理好人類(lèi)建筑工程有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的學(xué)科。近年來(lái)，我國(guó)頻繁發(fā)生地震、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，主要原因就是沒(méi)有協(xié)調(diào)好人類(lèi)活動(dòng)和地質(zhì)的關(guān)系，所以危害到了人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)一定要加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)的研究力度，從根源上解決地質(zhì)災(zāi)害的情況。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造地質(zhì)；工程地質(zhì)；基本關(guān)系

一、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律

我國(guó)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地形地貌起伏變化較大，山地丘陵占全國(guó)國(guó)土面積的65%，季風(fēng)氣候造成降雨在空間時(shí)間上分布的不均勻，特別是近年來(lái)氣候的變化以及人類(lèi)不合理的工程活動(dòng)破壞了自然界形成的平衡，使我國(guó)成為世界上地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，尤其是崩塌、滑坡和泥石流等災(zāi)害最為普遍也最為嚴(yán)重，這些地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律是：

（1）全國(guó)除上海外各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）均存在滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害，其中，云南、四川、重慶、貴州、陜西、湖南、湖北、江西、廣東、廣西、山西和福建等?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）最為嚴(yán)重，約占全國(guó)滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害總數(shù)的85%。

（2）地面塌陷主要包括巖溶塌陷和采空塌陷。巖溶塌陷災(zāi)害分布在24個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的300多個(gè)縣（市），塌陷坑總數(shù)達(dá)4.5萬(wàn)多個(gè)，中南、西南地區(qū)最多，約占總數(shù)的70%。全國(guó)有20個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）發(fā)現(xiàn)采空塌陷，面積超過(guò)1150km2，黑龍江、山西、安徽、山東等省最為嚴(yán)重。

（3）地裂縫在全國(guó)24個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）共發(fā)現(xiàn)1200多處，其中河北、陜西、山西、江蘇等省最為發(fā)育。

（4）地面沉降災(zāi)害主要發(fā)生在我國(guó)中東部的平原和盆地內(nèi)，全國(guó)地面沉降面積已達(dá)6.4萬(wàn)2km。上海、天津、西安、太原等50多個(gè)城市存在地面沉降。

二、構(gòu)造地質(zhì)與工程地質(zhì)的關(guān)系

眾所周知，地殼和地表環(huán)境是不斷變化的，所以，地質(zhì)環(huán)境也會(huì)發(fā)生一定的變化。而隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，對(duì)我國(guó)的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響，一定程度的破壞了地殼和地表環(huán)境，造成了近年來(lái)地震、地裂、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)常發(fā)生。因此，對(duì)構(gòu)造地質(zhì)和工程地質(zhì)的研究日益重要。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)相較于工程地質(zhì)學(xué)，有比較明確的研究目標(biāo)，所以，工作人員在做構(gòu)造地質(zhì)研究時(shí)工作效率較高，而且能夠充分的利用資源，研究出地殼或者巖石圈的構(gòu)造，然后對(duì)被破壞的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)工作，改善目前我國(guó)日益加劇的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。而工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)是調(diào)查研究人類(lèi)活動(dòng)以及建設(shè)工程時(shí)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，然后總結(jié)出建設(shè)工程的各項(xiàng)工作對(duì)地質(zhì)的破壞程度。通過(guò)工程地質(zhì)學(xué)，建筑行業(yè)可以選擇出更加合適的建設(shè)場(chǎng)所，但是，工程地質(zhì)學(xué)并不包括研究地殼或者巖石圈的生成演化，所以對(duì)于后期修復(fù)工作并沒(méi)有太大的幫助，所以，工作人員應(yīng)該把構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)相結(jié)合，這樣既能促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，還能夠保護(hù)我國(guó)的地質(zhì)環(huán)境，減少地震現(xiàn)象的發(fā)生幾率，保護(hù)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

構(gòu)造地質(zhì)是工程地質(zhì)有效的理論依據(jù)，是建筑工程順利施工的安全保證，所以，構(gòu)造地質(zhì)和工程地質(zhì)是相輔相成、密不可分的。為了保護(hù)我國(guó)的地質(zhì)環(huán)境，工作人員一定要協(xié)調(diào)好構(gòu)造地質(zhì)和工程地質(zhì)的關(guān)系，在工程地質(zhì)中合理應(yīng)用構(gòu)造地質(zhì)的理論，順應(yīng)地殼的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在維持地表環(huán)境的基礎(chǔ)上大力開(kāi)展建設(shè)工程，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

三、常見(jiàn)工程地質(zhì)災(zāi)害處治原則

為避免大填大挖，破壞生態(tài)，產(chǎn)生新的地質(zhì)病災(zāi)害，同時(shí)使整治地段通過(guò)處治達(dá)到穩(wěn)定的目的，對(duì)以下幾種不同類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害結(jié)合不同的地質(zhì)狀況提出處治原則。

（1）受自然風(fēng)化作用強(qiáng)烈的花崗巖巖質(zhì)高邊坡邊坡綜合坡率為0.6-1，0.7，以全風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為主，地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)烈，巖體已風(fēng)化成砂狀、碎石狀；邊坡多次坍塌，表面凹凸不平，凹腔深約2m一3m。處治原則：采用壓力注漿錨桿加固邊坡，增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性，坡面采用掛網(wǎng)噴硅封閉，防止巖體進(jìn)一步風(fēng)化而產(chǎn)生坍塌破壞。結(jié)合邊坡實(shí)際情況考慮設(shè)置綠化窗，以供今后綠化。

（2）邊坡受區(qū)域構(gòu)造作用強(qiáng)烈，巖塊雖較堅(jiān)硬，但變形破壞嚴(yán)重的巖質(zhì)高邊坡坡體巖石破碎，呈碎塊狀，且含較多細(xì)粗土。處治原則：坡腳設(shè)擋墻，坡面掛網(wǎng)噴鹼封閉，坡體采用錨桿進(jìn)行加固

（3）坡殘積碎石土類(lèi)高邊坡邊坡以碎石、角礫質(zhì)粘土為主，部分為塊石質(zhì)土。處治原則：結(jié)合邊坡坡率、穩(wěn)定情況，采取錨肋加漿砌片石拱形骨架、豎梁錨桿加掛網(wǎng)噴鹼、框架梁。

四、構(gòu)造地質(zhì)在工程地質(zhì)中的運(yùn)用

4.1地下洞室維穩(wěn)中的運(yùn)用

在工程建設(shè)中，既有地面工程又包含地下工程。當(dāng)工人在進(jìn)行地下作業(yè)時(shí)，常常會(huì)遇到坍塌的現(xiàn)象，輕則致傷重則致亡。因此，在進(jìn)行地下洞室的作業(yè)時(shí)要加強(qiáng)對(duì)地下洞室的穩(wěn)定性地維護(hù)，才能為工程按期順利完成提供保障。這就需要工作人員在工程開(kāi)始施工之前，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行研究勘探，了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造，創(chuàng)造出安全可靠的施工環(huán)境。其具體方法包括通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的分析，在綱要圖中對(duì)錨桿支護(hù)進(jìn)行指導(dǎo)，以達(dá)到較好的支護(hù)作用。在煤礦的開(kāi)采中可以收集煤礦資料以及巷道的情況，對(duì)之進(jìn)行精準(zhǔn)的支護(hù)，從而保證礦產(chǎn)工人的安全。

4.2大型工廠選址中的運(yùn)用

工程師在進(jìn)行選址時(shí)，尤其是大型的選址時(shí)往往不傾向于盆地、盆嶺、造山帶的構(gòu)造。它們的構(gòu)造、演化直接影響生態(tài)環(huán)境、開(kāi)發(fā)資源等工程。因此，在工程選址時(shí)會(huì)盡量避開(kāi)這些區(qū)域。對(duì)于盆地，由于部分盆地的上下不一致，容易產(chǎn)生地震和地裂現(xiàn)象。這在很大程度上影響著工程建筑的穩(wěn)定性。在穩(wěn)定性較好的盆地，考慮山體的地質(zhì)構(gòu)造，若合適，便可以進(jìn)行建設(shè)。

一般情況下，在建筑施工時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況選址，避免因地震等自然災(zāi)害造成的傷害或者二次傷害。構(gòu)造地質(zhì)的研究可以在很大程度上保障工程施工的安全，降低自然災(zāi)害對(duì)人們的影響。

4.3區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的運(yùn)用

在一些學(xué)者對(duì)巖石斷裂力學(xué)和大陸動(dòng)力力學(xué)等理論知識(shí)的研究后，得出了區(qū)域穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)理論。通過(guò)對(duì)該理論的應(yīng)用，可以將巖土工程地質(zhì)條件和地震的活動(dòng)性進(jìn)行結(jié)合，作出合理的、準(zhǔn)確的地質(zhì)狀況評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的研究可以得出區(qū)域深層地殼的穩(wěn)定性。在地殼深部的變異層帶，它的性質(zhì)會(huì)影響區(qū)域地殼的穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)變異層帶進(jìn)行研究，找到穩(wěn)定的適合工程建造的位置。

4.4斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的運(yùn)用

由于我國(guó)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的自身特征的原因，山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。地層巖性、水體問(wèn)題、人類(lèi)活動(dòng)、地形滑坡等都會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。由于山體的布局是由地質(zhì)構(gòu)造所決定的，所以對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的研究有利于確定山體的穩(wěn)定性。對(duì)于不穩(wěn)定的斜坡、斷裂帶檢驗(yàn)出來(lái)要做到對(duì)災(zāi)害的提早預(yù)防。頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害包括泥石流、崩塌、地面塌陷、滑坡等。災(zāi)害的發(fā)生由構(gòu)造和地貌等因素共同導(dǎo)致。例如，地質(zhì)對(duì)崩塌的影響是基于斷裂、褶皺構(gòu)造形成的。破碎的巖石體隨著強(qiáng)大的水流夾雜著泥土滾落到山腳變形成了泥石流。所以，工程師要從構(gòu)造地質(zhì)方面考慮泥石流產(chǎn)生的原因，預(yù)防為主，力爭(zhēng)做到人員傷亡最少。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文的闡述，筆者認(rèn)為有必要將構(gòu)造地質(zhì)與工程地質(zhì)結(jié)合起來(lái)一起研究，這樣不僅可以提高工作效率，還可以避免不必要的資源浪費(fèi)，最主要的是可以最大程度上避免因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造問(wèn)題引起的，避免在選址或者施工過(guò)程中所引起的人身和財(cái)產(chǎn)的損失。從而保證廣大人民能夠正常生活、安居樂(lè)業(yè)、享受和諧社會(huì)帶來(lái)的福利。

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（作者單位：九州工程設(shè)計(jì)有限公司）