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摘要:在我国社会主义现代建设过程中,工程、环境及水文等方面地质研究中包含了对地质构造的分析与研究,从而为国家基础建设事业提供服务,在国家发展建设中发挥着不可替代的重要作用。本文对分别对水文地质、工程地质与环境地质等方面进行了分析。
关键词:水文地质;工程地质;环境地质
引言
改革开放以来,社会经济迅速发展,社会需求不断增加,在这种环境背景下不仅推动了人们生活质量与生活水平的提升,同时也对社会经济发展与建设起到了积极促进作用。但是众所周知,在当前经济快速发展的背景下,仍然存在很多不良现象,这些现象不仅会对生态环境造成严重影响,而且还会威胁到人类的健康。特别是近年来,一些地质灾害问题的频繁发生,不仅会给人们的日常生活带来一定的影响,而且还会对生态环境造成恶劣影响。
1水文地质、工程地质与环境地质的地质构造研究重要性
1.1水文地质
水文地质属于地质学的分支学科,其研究内容主要是围绕地下水的自然界运动及变化等。主要研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。
1.2工程地质
工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用服务的学科,主要研究内容涉及地质灾害,岩石与第四纪沉积物,岩体稳定性,地震等。工程地质学广泛应用于工程规划,勘察,设计,施工与维护等各个阶段。工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。
1.3环境地质
环境地质是二十世纪中后期,人们在解决滑坡、泥石流等自然灾害时所提出的重要概念。环境地质研究的主要内容是调查人类活动对自然界的影响状况以及影响范围较广的自然灾害地质情况等,评估社会经济建设重点区域和路桥工程等方面的规划,采用科学手段从环境方面开展地质活动,并在这些基础上致力于降低人类社会经济建设发展所带来的影响和破坏,以及因地质变化等引发的自然灾害所带来的影响。
2水文地质、工程地质与环境地质相关分析
2.1水文地质相关分析
(1)含水层。区域内含水层主要为第四系全新统松散岩类孔隙潜水与基岩裂隙水、岩溶水。第二点,隔水层。区域内隔水层主要为渗透性差的岩土层,这些岩土层完整性较高,裂隙不发育,成为岩墙或隔水岩体。第三点,弱透水层。区域内弱透水层是指透水性相当差,但在水头差作用下通过越流可交换较大水量的岩层。
(2)地下水补给。地下水的主要补给区是山地区,因为山区具有有利降水渗入条件,长期受到侵蚀,加上因为山区植被覆盖率低,山区地形受到强烈切割,降水多以暴雨形式,增加了地表径流量,从而没有较多渗入补给地下水的水量,通常情况下多以降雨、灌溉、地下径流、地表径流、河道渗漏等形式补给地表水或者地下水。(2)地下水排泄途径。主要包含了泉水溢出、人工排泄、地下径流以及蒸发排泄等地下水排泄方式。
2.2工程地质相关分析
工程地质学属于地质学的一个部分,但是它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学。它的主要任务是研究评价各类工程建筑场区的地质条件,并预测在工程建筑作用下地质条件可能出现的变化和产生的作用,此外还能以此选定最佳建筑场地和提出为克服不良地质条件应采取的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工和正常使用提供可靠的科学依据。
一些学者近年来通过研究构造地质学中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论,得出了区域稳定性动力学理论。这一理论能够把地震活动性与岩土体的工程地质条件进行一个合理的有机整合,从而实现从区域地壳到场地地基的稳定性综合评价。地壳深部变异层带的性质特点决定了区域深层地壳的稳定性,大陆岩石圈通过结构和流变特征被分成了四套动力学子系统。分别是在上地幔顶部流变层,在地壳慢过渡流变层,在地壳软弱层和在地壳持力层。
此外,工程地质还应用于大型工程场地选址和斜坡稳定性评价。
2.3环境地质相关分析
(1)环境工程地质问题
环境工程地质问题有:各种地质灾害,诸如地面沉降、地裂缝、地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流,水库淤积、塌岸、浸没、盐碱化、沼泽化、水土流失、地表水和地下水的枯竭等的调查研究,都包含着环境工程地质研究的内容。主要研究其形成条件、发生原因和机制、发育规律、对人类生产、生活环境的危害及防治措施。
此外还有开挖坝肩、渠道和道路,破坏了天然稳定条件,引起岩崩、塌滑、滑坡等边坡失稳现象;开挖建筑物地基、边坡时所抛弃的土石和开采土、砂砾石料而改变了原来地貌,破坏了植被;长期超采地下水,引起地下水位下降和地面沉陷,影响建筑物安全和渠道的水力学条件改变,或导致海水入侵,水质变坏;溢洪道泄洪造成下游冲刷,甚至山体稳定问题;溃坝、决堤所造成的严重灾害并改变自然地质环境等。水库塌岸、水库浸没和水库诱发地震。
(2)应采取的措施
①工程建设前进行详细的工程地质勘察工作;②崩滑流地质灾害治理:应加强对已有崩滑流的监测与治理,对新建和扩建工程形成的不稳定边坡进行工程改造;③防治地面沉降:应加强地面沉降治理力度和区域地面沉降治理;④活动断裂研究与避让:应加强活动断裂监测研究,采取必要的工程和避让措施。
(3)环境工程地质学的研究方法
主要有环境工程地质调查和制图、地质灾害调查、环境工程地质观测、类比和模拟以及预测评价等。
环境工程地质调查是环境工程地质研究的基础工作。通过区域性工程地质条件以及地质环境在自然地质作用和人类工程-经济活动影响下的变化的调查研究,进行环境工程地质预测。环境工程地质图件,既要反映区域性工程地质条件,又要反映、预测规划的工程项目可能引起的工程地质环境的变化。为此,要对环境工程地质图的编制原则和方法进行研究。法国M•Arnold(阿诺)教授提出了编制地质环境系列图的建议。图件比例尺为1∶5万至1∶20万。其内容包括土层、岩层、岩土特性、土壤、地貌、水文、地下水、气候、外生及内生自然灾害、天然资源、土地利用、人类活动影响等。印度在几个地区,为了进行土地利用的自然环境潜力评价,编制了反映环境特征的地质、地貌、坡度形态、岩土工程地质性质、土壤及土地利用等专题性图件(比例尺1∶10万~1∶20万)。制图方法主要是利用航片解释和遥测,结合有限的现场查证。我国“河南省郑州地区环境工程地质图(1∶2.5万)”、“河南平顶山市环境工程地质图”(1∶2.5万)的编制,也是环境工程制图的新探索。
以上研究方法具有区域性、综合性、预测性的特点。通过环境工程地质调查和制图,可以为地质环境的合理开发、工程设施的合理规划及减少地质灾害的影响等,提供区域背景和基础工程地质资料。
结语
总之,水文地质、工程地质和环境地质对区域范围的工程建设有非常重要的影响,因此,工程地质勘察人员必须深刻认知到研究水文地质和环境地质的重要意义,科学分析和把握水文地质特征和环境地质具体情况,并在工程地质勘查过程中对水文地质进行合理评价,从而全面掌握工程地质情况,为工程建设的顺利进行提供有力支撑。
参考文献:
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[2]韦学英.水文地质、工程地质与环境地质的地质构造研究[J].山东工业技术,2018(10).
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