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地质工程专业就业论文

时间:2017-08-05 综合指导

  导语:地质工程专业是研究人类工程活动与地质环境之间相互制约关系,主要研究如何获取地质环境条件,并分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式,进而研究认识、评价、改造和保护地质环境的一门科学,是地质学的一个分支,是地质学与工程学相互渗透、交叉的边缘学科。下面是小编收集整理的地质工程专业就业论文,欢迎参考!

  【篇一:地质工程专业就业论文】

  摘 要: 文章作者分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的危害。

  关键词: 工程地质;地质勘察

  在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要, 是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境, 影响建筑物的稳定性和耐久性。

  在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

  1. 工程地质勘察中水文地质评价内容

  在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:①应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。②工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。③应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。

  对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

  2. 岩土水理性质

  岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

  ①地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

  ②岩土的主要的水理性质及其测试办法:软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。

  松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,一般崩解时间 5h~24h,崩解量 1.79~34,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

  给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

  3. 地下水引起的岩土工程危害

  3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害

  地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

  ①水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

  ②地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

  ③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的'破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物——铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

  3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害

  地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑。

  【篇二:地质工程专业就业论文】

  0概述

  广明高速公路广州段起点位于广州市番禺区化龙镇复甦村北侧,接番禺区金枫大道,毕业论文范文自东向西依次途经广州市番禺区化龙镇、石碁镇、南村镇、钟村镇、佛山市顺德区陈村镇,终点位于佛山市顺德区陈村镇吴家围,沿途经过市广路、学院路口、祈福大道等多个路口以及祈福新村活力花园和祈福医院环境敏感点路段。为解决交通问题,减少对周边居民的干扰,在该路段设一下穿隧道—祈福隧道。祈福隧道全长1988m。其中,东端敞开段长100m,西端敞开段长240m,市广路平交路段和祈福医院路段为封闭段,分别长498m和680m ,在敞开段和封闭段之间设天井段,分别长130m、220m和120m。此外,为排出隧道范围内汇集的雨水,在K19+312和K20+588处各设雨水泵房一座。祈福隧道总体平面布置如图1所示。

  1工程地质及水文地质

  隧道地处剥蚀残丘间夹洼地或三角洲平原地貌。岩土层主要由第四系冲积粘性土、砂层、海陆交互相软土及残积粘性土层及基底震旦系混合岩系及少量中侏罗统的砂岩、泥质粉砂岩组成。隧址区地下水主要由第四系松散层中的上层滞水、孔隙水及基岩裂隙水组成,地下水水位埋深变化较大,约0.98~6.52m,砂层富水中等,其余岩土层总体富水性不大,基坑最大涌水量约3377.66m3/d。

  2设计技术标准

  与其他城市下穿隧道不同,祈福隧道公路等级为高速公路,按设计行车速度100km/h(由于隧道平面存在550m小半径曲线,根据交通安全需要,隧道内行车按80km/h限速),双向六车道设置。隧道设计主要依照《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)、《公路工程技术标准》(JT-GB01-2003)、《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)等进行设计。隧道建筑限界净宽:0.75m+0.5m+3×3.75m+1.0m+1.0m=14.5m;建筑限界高:5.0m。衬砌内轮廓的确定在满足隧道建筑限界的要求下,应考虑隧道照明、运营管理设备设施的布设以及必要的富余量等。工程结构安全等级:一级;结构抗渗等级:P8;钢筋混凝土裂缝宽度控制:≤0.2mm;辅道等级:城市次干道;基本烈度:Ⅶ度。

  3结构设计

  按结构形式,隧道可分为U型框架段、顶部支撑梁双孔框架段和封闭双孔框架段。

  (1)敞开段采用U型框架结构,其典型断面如图2所示。

  U型框架结构底板厚度按隧道埋深分别为70cm、80cm和100cm,对应的侧墙厚度分别为80cm、90cm和110cm。不同结构厚度设3m的过渡段。敞开段侧墙顶部设高80cm的绿化带挡块。

  (2)设天井段采用顶部支撑梁双孔框架结构,其典型断面如图3所示。

  顶部支撑梁双孔框架结构底板厚100cm,外墙厚100cm,中墙厚80cm。40m区段顶部支撑梁为100cm×125cm(高×宽),间距7.75m;30m区段顶部支撑梁为100cm×120cm(高×宽),间距7.2m。天井外沿上方设防护栏杆。

  (3)封闭段采用封闭双孔框架结构,其典型断面如图4所示。

  封闭双孔框架结构顶板厚100cm,底板厚100cm,外墙厚100cm,中墙厚80cm。结构计算模型按荷载结构模型考虑。结构框架用梁单元模拟,结构与地基的作用按弹性地基梁考虑,地基反力用受压弹簧模拟。公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,采用基本组合和偶然组合;按正常使用极限状态设计时,根据不同的设计要求,采用作用短期效应组合和作用长期效应组合。计算中尚考虑了膨胀土的膨胀力,地震作用下砂土液化和软土震陷等不良地质情况对隧道结构的影响。

  4防排水设计

  隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵相结合、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则,保证结构物和营运设备的正常使用和行车安全。采用多道设防、复合防水、节点密封的措施,确保结构使用不渗水。

  4.1防水设计

  4.1.1主体结构防水(1)隧道主体结构采用C40防水钢筋混凝土。防水混凝土抗渗等级为P8。为防止由于隧道纵向发生过大收缩和地基不均匀导致结构过大变形引起的裂缝,每25m~40m设一道变形缝。为降低混凝土水化热,防止温度裂缝的产生,在混凝土浇筑前应对混凝土的水化热、收缩、温升和配合比等项目进行试验,选择合适的水泥用量、配合比及添加剂等。混凝土的浇筑应合理分段分层进行,使混凝土沿高度均匀上升,浇筑应在室外气温较低时进行,混凝土浇筑温度不应超过28℃。暗埋段和敞开段60㎝以上厚度侧墙结构内可采用在浇捣过程中加入冰水,控制砼的温度,抑制裂缝发生。(2)主体结构采用外包式防水板。在隧道结构外侧先涂3mm水泥粘结层,再铺设4mm厚宽幅双向自贴橡胶沥青防水卷材,并作保护层以防止施工作业损伤防水层。

  4.1.2变形缝及施工缝(1)变形缝的防水处理采用外贴式和中埋式注浆止水带双重防水设计,每道止水带均独立成环状封闭。硕士论文范文隧道阶段施工时必须特别保护止水带安全。(2)混凝土浇筑时底板和墙体、顶板分两次浇筑,两次浇筑之间设纵向水平施工缝;混凝土结构分段浇筑时在两次浇筑之间设横向施工缝,在施工缝中部设置钢板止水带防水。

  4.2排水设计广州地区年降水量大,6~8月间经常有大暴雨,因此,排水设计至关重要。本次排水设计暴雨强度采用重现期为50年一遇,汇流时间5min计算。隧道进出口端设截水沟截断地面水,防止隧道范围以外周边雨水进入。在隧道路面下设置排水沟,收集路面雨水,并沿着隧道纵坡流向路面最低点汇集至泵房,再经泵房导致地面,经跌水井、检查井与周边管网衔接。根据暴雨强度,通过计算汇流面积及排水量,雨水泵房分别设在市广路口封闭段K19+312处和纵坡最低点天井段K20+588处。

  5抗浮设计

  据地质勘察报告,隧址区地下水水位埋藏较浅,地下水稳定水位(钻孔混合水位)埋深为0.50~3.52。隧道为全埋式结构,一般情况下抗浮水位取至地面标高。整体抗浮验算公式:

  式中:Fw—浮力作用标准值;γw—浮力分项系数,不计侧壁摩阻力时取1.05,计入侧壁摩阻力时取1.15;G—结构自重;γG—结构自重分项系数,取1.0;Rt—抗浮桩抗浮承载力。经验算,上方覆土大于1m的封闭段,结构自身满足抗浮要求,可不设抗浮桩。设计中需采取抗浮措施的地段,抗浮桩可采用以下两种方式设置:(1)支护桩联合抗浮。基坑支护采用支护桩+内支撑的区段,隧道结构可利用支护桩和立柱下的钻孔桩抗浮,节省造价。支护桩设计除满足基坑支护要求外,尚应考虑隧道结构抗浮。(2)隧道结构底板下设抗浮桩。

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