浅析工程地质形态对工程项目的影响

王允

工程地质是地质学的一个分支,其本质是一门应用科学，工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用服务的科学，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。工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质应用传统的地质技术来解决建设施工、人类可持续发展和环境保护方面的问题。

工程地质主要涉及水文地质、岩土力学和工程物理学等方面的知识。工程地质研究的主要内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类，提出改良岩土的建筑性能的方法；研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡，以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；研究解决各类工程建筑中的地基稳定性，以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等问题，制定一套科学的勘察程序、方法和手段，直接为各类工程的设计、施工提供地质依据；研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响，制定必要的利用和防护方案；研究区域工程地质条件的特征，预报人类工程活动对其影响而产生的变化，作出区域稳定性评价，以对工程施工提供必要的技术条件。

了解工程所在地的工程地质条件和构造，针对此种构造所处的形式和方式来确定工程的基础处理的方式。地质条件和地质构造是地壳运动的产物，构造变动在岩层和岩体中遗留下俩的各种行迹成为地质构造。地质构造的基本类型有四类：水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂。地质构造的规模大小、复杂性都与工程项目的建设密切相关。那就需要首先确定工程项目所在地区域的岩层产状。

水平岩层：岩层产状近于水平，这种构造出现在构造运动影响较轻微的地区或大范围内均匀抬升或下降的地区，岩层未发生明显变形。

倾斜岩层：指岩层层面与水平面有一定的夹角。倾斜构造带常常是褶曲的一翼或断层的一盘，也可以是大区域内的不均匀抬升或下降造成的。

褶皱：褶皱是岩层弯曲形成的构造。在地壳岩石中褶皱弯曲的规模差别很大，从显微构造直到巨大的构造盆地和地槽带均属褶皱。在松散的沉积物，沉积岩，各类变质岩，甚至某些火成岩中的原生流动构造，都有褶皱发育，这说明褶皱可由多种压力环境下形成，其形态多种多样。褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。 背斜的特征是岩层向上弯曲，中心核部较老，两侧岩层依次变新；向斜则相反，岩层向下弯曲，核部较新，两侧依次变老。如岩层未经剥蚀，则背斜成山，向斜成谷，地表仅见到最新地层。若岩层受剥蚀，则地表可出现不同时代的地层露出；褶皱何不的不良工程条件将对工程造成不良影响。对工程产生影响的主要问题有：岩层破碎产生的岩体稳定问题、向斜核部地下水问题、单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题、。在褶皱翼部布置工程项目时，应重点注意岩层的倾向、倾角的大小、是否存在软弱夹层等问题。

断裂：断裂是由于岩层受应力作用超过其强度时发生脆性破裂而产生的裂缝或错断，岩石的连续完整性遭到破坏而形成的各种大小不一的断裂。裂隙按成因分为构造裂隙和非构造裂隙。构造裂隙是受地壳运动的构造应力作用形成的，故构造裂隙延伸范围大，空间分布具有一定的规律性，成群出现；非构造裂隙是受风化、崩塌滑坡、边坡卸载裂隙形成的，故非构造裂隙范围小，延伸不远，深度小，无方向性，可控性差。裂隙破坏了岩石的完整性，给风化作用创造了有利条件，促进了风化速度；裂隙降低了岩石强度、地基承载力、稳定性；裂隙的存在有利于挖方采石，但影响爆破作业的效果；裂隙是地下水良好的通道，它增强了岩体的透水性，加快可溶岩的溶蚀，会在施工中造成涌水现象；裂隙发育的岩层是良好的供水水源点。裂隙对工程施工的影响是多方面的，建筑地基中大裂隙需要预先进行处理。断层：体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造，称为断层。在断层分布密集的断层带内，岩层一般都受到强烈破坏，产状紊乱，岩体裂隙增多、岩层破碎、风化严重、地下水多，从而降低了岩石的强度和稳定性；同时，沟谷斜坡崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象发育。根据断层两盘相对位移的情况，可分为下面三种。正断层：指上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层；正断层一般是由于岩体受到水平张应力及重力作用，使上盘沿断层面向下错动而成。一般规模不大，断层线比较平直，断层面倾角较陡，常大于45°。逆断层：上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层，逆断层一般是由于岩体受到水平方向强烈挤压力的作用，使上盘沿断面向上错动而成。断层线的方向常和岩层走向或褶皱轴的方向近于一致，和压应力作用的方向垂直；按倾角大小可分为冲断层、逆掩断层及辗掩断层。平推断层：由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层，其倾角很大，断层面近于直立，断层线比较平直。实际上，由于岩体的受力性质和所处的边界条件十分复杂，使断层构造非常复杂。

当工程项目处于断裂位置时应充分考虑岩层影响，防治滑坡问题的出现。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。在工程施工时，需要对土体进行严格的检测，不仅要方式大型土体滑坡的高速滑坡，还需要防止小型土体的蠕动性滑坡及特殊滑坡。

在施工过程中，某些工程需要破坏自然土体时，应尽量避免违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的施工活动，防止诱发滑坡。如开挖坡脚：修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程项目，常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如某些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖，事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害；蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和渗漏，工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均易使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化岩、土体，增大坡体容重，从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。此外，劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡；在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等。如果此种工程作用与不利的自然作用互相结合，则就更容易促进滑坡的发生。

随着经济的发展，越来越多的工程活动需要破坏原有的自然土体，施工的同时应根据相应的地质知识充分了解并研究工程项目所在地基周边的土体地质情况，防治因破坏土体而对生产生活产生不良影响。