工程地质力学及其应用中的若干问题董雅琴

工程地质力学及其应用中的若干问题董雅琴

董雅琴

浙江杭博生态环境建设有限公司浙江省杭州市310000

摘要：我们应用工程地质力学主要是为了能够全面、准确获取到工程项目建设中地质体勘察的数据，同时，通过利用地质体分析方法以及地质灾害预测手段等，回答工程项目建设中遇到的实际问题。简单介绍了工程地质力学的内涵，分析了地质体拥有的非连续性特征、非均匀性特征、流体—固体耦合性特征等主要力学特征，指出了目前工程地质力学面临的地质体稳定相判断与安全预测、探测地质体力学性能方法、地质工程防治设计等问题，最后简明阐述了工程地质力学的应用情况。

关键词：工程地质力学；应用；若干问题

导言

进入21世纪，我国工程地质力学得到了快速的发展，并且一些相关行业在发展的过程中，对工程地质力学的应用也给予了高度的重视。在工程地质力学应用的过程中，所涉及到的内容非常之多，例如：地质考察、地质结构分析等工作形式。那么，在工程地质力学应用的过程中，就会出现很多的问题，进而影响工程地质力学应用的质量。由此看来，在工程地质力学应用的过程中，要想其应用效果达到最佳，并不是一件十分容易的事情。所以，本论述针对工程地质力学应用过程中存在的不足，针对其应用形式，提出了一些建议，希望对我国工程地质力学的发展给予一定的帮助。

1、工程地质力学的概述

地质力学包括地体的演化等相关内容信息，既是力学的一个分支，也是地质学的一个分支。工程地质力学是以工程为目的并以地质体为研究对象，利用力学等手段，研究工程相关的问题，最终解决工程世界需要迫切解决的的问题。工程地质力学是以工程为目的研究地质体变形破坏规律的科学，是地学、力学、工程科学等相互交叉的学科，着重于研究相关工程地质力学问题。

近年来，随着地质力学的发展，出现了许多相关课题与研究，但是在实际工程建设过程中，仍然出现大量经典的工程地质力学不能解决的工程问题，目前在工程建设中迫切需要解决的工程问题主要是探测地质体地力学特性、几何特性等，工程地质力学的主要研究内容主要包括相关仪器、力学测量参数、研究参数的方法等。

2、分析我国工程地质力学现存的问题

工程地质力学在我国的发展中主要存在着地下工程和地面工程两类问题，下面就将对其进行分析和探讨。

2.1对工程地质力学的地下工程问题进行分析

对于工程地质力学的地下工程问题有很多种，他们都是和地质体有着一定的联系和影响的。例如像是交通建设工程中的地下隧道问题，以及矿藏开采中的地下采空区问题，这些都和岩石、透水以及坚硬程度等特性有关，并且地质体同时也影响着整个工程建设的投资和效果。通过实际的调查我们可以总结出，在工程地质力学的地下工程中，主要面临的问题就是高地应力下的地质体因卸荷而发生的破坏。

2.2在地面工程中存在的不足

地面工程作为工程地质力学应用中重要的一种应用形式，起到了重要的作用和意义。其实，所谓工程地质力学在地面工程中的应用，就是指在地面上进行一些大型的施工项目时，对周围的环境和地质的结构等各个方面，进行了全面的探测和分析，这样可以为建筑工程在施工的过程中提供重要的参考信息。但是，在实际应用的过程中，有些相关的企业对工程地质力学的重要性，并没有给予足够的重视，就更不用说是应用形式了，这样就会导致工程地质力学中的一些信息和数据产生一定程度的误差，对地面工程建筑的施工开展是非常不利的。例如：在我国某地区公路和航道两侧边坡地面工程施工的过程中，经常会引起山地滑坡、泥石流等自然灾害的发生。因此，在工程地质力学应用的过程中，由于相关企业对其重视程度相对较为缺乏，对其地下水位的变化探测的力度相对过大，这样对地质本身的结构，就会造成严重的影响，最终导致自然灾害的发生，所导致的后果是非常严重的。

2.3探测地质体力学性能方法的问题

在工程项目建设过程中，首先要进行地址的选择，这属于地质勘察人员工作内容。地质勘察人员依照不同的地形特征，结合以往相关的经验，对工程项目建设可行性进行初步的预判，并且初步选择工程项目建设的区域。基于此，再开展各项地质勘察工作，对该区域之中地质环境充分了解，再对工程项目建设的可行性加以分析，并且将所勘察的地质信息提供给设计人员，确保设计人员在开展设计工作时拥有更为可靠的依据。进行地质勘察过程中，获得信息越多，也越能够确保设计工作的可靠性。不过，就具体工程而言，开展地质勘察工作的方法非常多，不过，因为受到技术水平以及投入资金的影响，一般进行地质勘察时均很难获得较为详细的地质信息。怎样充分利用有效资源，确保地质勘察信息更加丰富，是地质勘察过程中亟待解决的重要问题。通过应用波动和渗流等监测手段，能够对地质体的力学特征加以勘测，这些方法就理论方面来说较采用钻孔方法以及开挖方法会更为科学。采用波动以及渗流等监测方手段，可以在确保地质体整体性完整的情况下，而获得相应区域中的地质情况，这些方法所需的成本也相对较低。虽然采用这样的方法能够获取到较多地质信息，不过依然不够全面，要想确保地质勘察工作更加全面，还应当开展更基础性的工作，同时也需要充分的结合计算技术，不然几乎无法取得突破。

3、地质体的主要力学特性

3.1非连续性

地质体中含有大量的断层、裂隙、节理、软弱夹层（通称为结构面）等，它们共同的特性是复杂而有序地分布在地质体中，对地质体整体的强度起着控制作用。

3.2流体—固体耦合性特征

这一特征表现为地质体构造面的强度值，和裂隙之中的水压力值处于相同量级之上，这一特性最关键的便是能够充分体现出某一地质体整体力学特征。

3.3非均匀性

通常赋存于古滑坡体、崩塌体中，表现为土石混合体，其中块石和土的混合比例、分布、块石的大小、形状、空间姿态是随机的。土、石两种材料强度有两个量级以上的差别以及土体的断裂可以导致更为复杂的力学行为。

4、工程地质力学应用分析

4.1工程地质力学应用于地下工程

工程地质力学在地下工程中的应用较为普遍，主要是针对地下工程之中地质体结构以及状态加以分析，对相关参数进行计算。同时，工程地质力学应用到实际的工程之中，我们通常会采取较为便捷的方式，对工程建设中的问题进行处理，能够有效指导地下工程的建设施工。另外，如果想进一步改善工程地质力学在地下工程之中的应用效果，能够采取下述方法：

4.1.1通过采用连续介质力学，针对地下工程之中地质体结构以及状态加以分析，确保获取更加全面的信息，重点分析与计算不均匀地质结构形式，可以显著提升工程地质力学在具体应用中的应变性能。

4.1.2在具体应用时，我们全面分析地质勘察工作中存在的影响因素，充分了解工程项目建设所在区域的地质形式，才能确保工程地质力学应有的作用得以发挥，同时也能为地下工程决策、设计以及建设等工作提供更加可靠的信息。

4.2在地面工程中的应用形式

工程地质力学在地面工程应用的过程中，初始状态是相应而言的。因此，在工程地质力学实际应用的过程中，主要是对斜坡、地下水位等方面，进行全面的了解，同时对地质构造中的运行形式和演变过程进行简要的阐述。由此看来，工程地质力学的应用形式，是非常重要的。但是，在工程地质力学应用的过程中，地质构造中的初始状态，往往是表现着已经造成破坏的状态，其特性在整个应用中占据非常重要的地位。但是，在工程地质力学应用的过程中，对地面工程中的地质状态进行全面的描述，这也是工程地质力学应用中非常重要的一项内容。另外，在工程地质力学应用的过程中，对地质工程的特性、结构、形态等各个方面的信息和数据，工作人员利用计算机的形式，对其信息和数据进行实时的传递，这样可以在最大程度上保证信息和数据在第一时间内，传递到相关的企业中，从而为地面工程的建设和发展，提供了重要的参考信息和数据，将工程地质力学的应用效果，达到最佳。

4.3研究具体的地质工程并探索普遍规律

自然界几乎不存在地质构造相同的山体，更不可能有完全相同的地质工程，这也正是地质工程设计和地质力学应用的难度所在。郑哲敏院士主张研究岩体力学首先要研究个别的案例，然后再去寻找一般的规律。矛盾的普遍性存在于矛盾的特殊性之中，在个别的问题不能很好解决的情况下，也是不可能的给出统一的方法。灾害调查的过程中经常发现，与滑坡灾害发生地相邻或附近的山体，地质条件差异很小，经验判断也更危险，但是却没有发生滑动。这说明，人们对地质体的认知程度基本上处在经验判断和感性的阶段，对个别案例的深入研究、积累数据和分析基本运动规律是地质力学长期的研究任务。

5、结语

本论述对工程地质力学进行了简要的概述，并针对工程地质力学在应用过程中存在的不足，提出了一些建议，从而有效提升了工程地质力学的应用形式，将其应用效果达到最佳，为相关行业的发展提供了重要的参考信息和数据，提升了其经济价值，更进一步地促进了我国社会发展的进程。

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