工程地質力學及其應用中的若干問題研究

■宋揚司 馬磊磊

（遼寧地質工程勘察施工集團公司 遼寧 本溪110031)

工程地質力學及其應用中的若干問題研究

■宋揚司 馬磊磊

（遼寧地質工程勘察施工集團公司 遼寧 本溪110031)

隨著居民生活水平的提高以及科學技術推動社會的不斷進步，一些高科技產物逐漸進入人們的生活，比如火車、高鐵等等，這些工程的實施都離不開工程地質學的應用。工程地質力學始終潛移默化地影響我們的生活，但是隨著技術的改革和進步以及高科技產物的更新換代，對工程地質力學的研究人員提出了更高的要求，因此研究人員應該結合目前工程地質學應用的過程中存在的問題，選取正確的解決措施，并對已有的理論知識和分析技術進行變革，從而擴大工程地質學的應用范圍。本文通過對目前工程力學應用過程中存在的問題進行探討和研究，并提出有利于其發展的幾點建議。

工程地質力學應用技術改革

隨著研究人員對工程地質力學研究的深入，工程力學在技術和應用方面得到了很大的提升，但是相應的也出現了很多問題，作為一個典型的發展中國家，在一些工程的實施和建設過程中需要工程地質力學的參與。但是就目前的發展形勢來看，工程地質力學的發展比較迅速而且逐漸趨于成熟，但是在應用的過程中依然存在許多問題，影響了工程的正常進度，那么如何解決這些問題，從而使工程地質力學的理論知識得到更好的應用成為目前技術和研究人員的首要任務。

1 工程地質力學

工程地質力學又被稱為巖體工程地質力學，主要通過工程地質學的理論基礎以及大量的工程實踐得出來的概念，主要結合了勘測、力學和分析技術，其又是工程地質學和巖體力學相互滲透的結果。工程地質力學以地質力學所用到的研究方法為主，用來評價巖石的穩定性、工程環境的地質構造等施工條件，不同的工程往往會采用不同的實施標準，這就需要工程地質學理論知識的參與，測試并勘測工程環境，預測工程數據，從而制定適合工程的實施標準，發現并解決工程中可能出現的問題，以保證工程的順利實施。

2 工程地質力學目前存在的問題

2.1 工程地質學中地下工程存在問題

對于地質工程來講，理論和實踐總是存在差距，因為實踐過程中總會出現不可避免的問題，比如地下工程的建設。地下工程建設的隧道建設過程往往會遇到礦山開采后留下的空洞，加大了施工難度。另外，對復雜的地下巖石構造來說，在施工之前如果沒有對巖石的內部結構、材質以及地下水流通路線和透水層等進行充分地勘測，特別是地下水水位的變化，如果超過一定范圍會軟化地下巖層，造成地基不穩，降低巖層的抗壓性，很容易延緩工期并對工程的質量造成致命的影響。研究人員在面對地下結構問題時想出了物理模型實驗的方法研究地下巖層結構和礦山開采遺留的巖洞結構，但是到目前為止只出現了少數幾個可用的平面實驗模型和三維實驗，而且由于這些內部結構過于復雜，簡單的模型并不能完全模擬洞室的施工過程，這樣就會加大施工難度。

2.2 工程地質學中地質環境帶來的問題

對于大自然這個造物主來說，自然環境是一個比較復雜的存在，工程實施過程中經常會遇見許多自然問題。首先是常見的自然災害，比如山體滑坡、泥石流等常見的現象，此外施工過程中如果對巖體的切割不恰當會引發崩塌等事故，從而造成生命安全和財產的損失，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境，比如海港建設中會存在較為松軟的海底沉積物和海底滑坡的現象、建設水庫引起的泥沙沉積現象、鐵路等建設中面臨的凍土和沼澤等現象。這些環境問題如果得不到很好的解決，勢必會影響工程地質力學相關工程的質量。

2.3 工程地質力學研究方法的問題

工程地質力學在工程的實施和建設中有著不可或缺的地位，但是其對相關工程的研究方式和方法依然存在許多問題。大部分工程在進行過程中通常會受到人力、財力等資源的限制，許多實施辦法在應用的過程中被簡化，不能得到準確的測量和監測結果，達不到預期的效果和目的。目前常見的研究方法主要包括位移監測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力學的理論知識作為基礎，但是卻不能滿足實際工程建設的需要，也不能保證工程的質量和工期。

3 具體的實施辦法

3.1 做好工程的準備工作

在工程開始之前需要對環境進行全面的勘測，利用工程地質學的理論知識和地質測繪的方法，對工程實施地的水文環境、地形地貌、巖層結構、地下水和地下空洞等情況進行充分地勘察和了解；對于地面塌陷、滑坡、泥石流等自然災害頻發區要做好防護措施，降低工程的安全隱患。此外對于地下空洞等特殊的地質結構還可以通過地下結構模擬實驗的方法，通過三維模擬實驗研究支護對地應力的影響，塌落拱和支撐體的形狀和大小。還可以引進先進的儀器，比如高精度的位移測量儀、內窺攝影儀等，以獲得可靠的勘測數據，從而對工程的實施環境進行全面的掌握，為工程的實施做好準備工作。

3.2 工程地質力學研究方法的改進

要改變地質力學研究方法單一的現狀，研究人員要有創新精神，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：地質分析法，通過已有的地質現象推測其未來的發展狀況；力學分析法，通過各種模型的建立完成各種參數的計算；工程類比法，尋找不同工程之間的共性，經驗主義占主導；實驗法，通過野外條件下的現場試驗了解巖層等結構的實際參數。在工程實施過程中將之中方法有效地結合，才能實現工程價值的最大化。

3.3 做好工程地質力學的長期觀察工作

簡單的來說就是做好工程的監測工作，可以設立長期的監測站，和專門的監測技術人員，隨時對工程的現狀進行監測，并及時地反饋監測信息，降低工程的安全隱患，例如監測地下水的變化情況（水位、溫度等條件）；對自然災害進行實時掌控，及時采取預防措施；對施工引起的地表坍塌、崩塌等突發事故提前設定好預防措施，以保證地質力學工程的工期和質量。

4 結論

通過對工程地質力學應用過程中能夠存在的問題進行分析，不僅明確要工程地質力學在工程實施過程中的重要性，還要采取正確的措施從根本上解決問題，從而保證工程的質量，達到工程的預期效果，并在很大程度上擴大工程地質學的應用范圍。在未來有關工程的問題研究中，要加大工程地質力學的研究深度，以創造更大的科研價值。

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[2]周峰.工程地質力學及其應用中的若干問題分析.科技資訊,2015(16):235-235.

[3]張廣鵬.工程地質力學及其應用中的若干問題.黑龍江科學,2015(17):66-66.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-121-1