工程地质在土建工程中的作用探析

【摘 要】本文针对常见工程地质作用展开细致化分析，讨论了工程地质在土建工程中的作用，包括了解工程地质性质、预估潜在地质问题、科学防治不良地质、合理预测地质作用等，通过研究工程地质在土建工程中的具体应用，并提出做好基础资料整理、合理应用建模技术、加强信息存储管理、合理选择勘察技术等注意事项，其目的在于提高对工程地质作用的认知水平，加快土建工程的施工进度。

【关键词】工程地质；土建工程；地下水

工程地质学作为研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学，是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。工程地质工作的开展质量，也会直接影响到土建工程方案的合理性与可靠性。基于工程地质在土建工程中的作用，完善土建工程施工方案，不仅可以加快土建工程的施工进度，而且能够提高工程施工质量，为后续施工活动的展开奠定基础。

1 常见工程地质作用分析

1.1 地面沉降

基于工程形成机制可以得知，土建工程地质沉降可以细分为以下两种：（1）由于长期和过量抽取地下水促使土层压缩固结而带来的地面沉降；（2）由子大面积进行地下开采引起地面沉降。前者属于较为普遍的类型，后者多发生在矿山城市地区，而且也会以地面塌陷的方式出现。而地面沉降问题的出现也会给城市建设、居民日常生活带来较大的危害性。由于过量抽取地下水也会带来地面沉降问题，此类问题主要发生在滨海平原、冲击三角洲、洪积平原等区域，如苏州、宁波、无锡等。从目前的发展情况来看，许多城市都压缩了地下水开采量，并且利用人工注水的方式来弥补积水不足的情况，对遏制地面沉降有着积极作用。但是此类地质作用具有不可逆性，已经处于下降状态的地面很难再进行提升，预防地面沉降也是松散沉积物聚集区土建工程施工时需重点关注的内容。

1.2 地面塌陷

和地面沉降相类似，地面塌陷也是常见的地质作用现象。此类地质作用所产生的沉降范围较小，但是地面塌陷产生的地质条件繁多，也容易受到人类活动类型影响，问题出现后带来的破坏也具有较大的破坏性和危害性。目前常见的地面塌陷可细分为以下几种：（1）矿山区域存在采空区塌陷问题，此类情况的出现主要是因为采矿工程布置活动中存在较高的不合理，开采后的采空区未得到妥善处理，从而造成了地面塌陷。（2）城市地下工程破坏导致了地面塌陷问题，其规模相对较小、应用类型繁多，主要产生原因在于地下工程施工时没有进行科学规划，从而带来地面沉陷问题。（3）黄土湿陷与陷穴引起的地面塌陷，此类地质基础强度较差，在受到外部作用力之后，土壤颗粒会压缩，引起地面沉陷问题。（4）岩溶地区引起的地面塌陷问题，造成此类问题的本质原因在于，基岩中的地下水被过量抽取，使土体应力状态发生变化，从而影响到岩溶地区的稳定性。

1.3 斜坡破坏

在自然地质与工程地质的共同作用下，会加快斜坡岩土体的消耗速度，从而带来斜坡失稳破坏问题，威胁到斜坡稳定性。斜坡破坏类型相对较多，并且带来的危害性较高，但工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率更大。此类情况也属于较为严重的地质灾害类型，为了客观评价斜坡岩土体的稳定性，预防治理斜坡破坏导致的地质灾害。工程地质学、土力学及岩体力学等学科都有相应的理论和方法，但是由于斜坡破坏的普遍性和复杂性，许多问题远未解决，需要强调的内容在于，在城市这个人类经济活动密集区，斜坡破坏造成的损失是不能用传统方法进行估价，这也是评估活动开展过程中需注意的内容。

1.4 地下水作用

在环境地质因素活动中，地下水属于非常活跃的因素，许多土建工程地质问题都和地下水有着直接与间接关系。城市环境地质问题中，与地下水有着直接关系的情况可细分为以下几种类型：（1）地下水污染，此类问题的出现会改变地下水性质，增加地下水的侵蚀性，从而威胁到土建工程基础强度，影响到整个工程施工环境的稳定性。（2）地下水侵蚀，地下水自身就拥有一定的侵蚀作用，侵蚀强度与围岩性质有着直接联系，例如，南方地区的围岩为石灰岩，在弱酸性地下水持续侵蚀作用下，会造成溶洞问题，增加地面沉降、塌陷等问题。（3）流砂与突水问题，此类问题是地下水物理作用，应用中会和特定条件下的地下工程施工有关.通常情况下，此类水体带来的影响范围较小，但是位于城市中的土建工程则会带来很大的伤害性。

2 工程地质在土建工程中的作用

2.1 了解工程地质性质

有序开展工程地质活动，可以充分了解工程地质性质，为土建工程施工活动的进行奠定基础。其内容具体体现在以下几方面：（1）工程地质活动的进行，可以对建设区域岩体、土体的空间分布规律进行整理，明确该地区不同类型岩体、土体的分布范围、具体厚度进行了解，为后续活动的进行奠定良好基础。（2）在工程地质活动中，也可以对整个建设区域内岩体、土体的性质进行整理，了解这些结构的具体成分，并对其颗粒度、孔隙度等内容进行整理，以便于科学化土建工程施工方案的拟定。（3）基于整理所得到的各类数据，可以对建设区域在自然条件、土建工程作用下所带来的性质变化趋势，同时根据得到的分析数据，也可以制作岩石与土工程地质分类表格，以满足相应的使用要求。

2.2 预估潜在地质问题

有序开展工程地质活动，可以起到预估潜在地质问题的作用，这也为地质问题防治活动的进行奠定良好基础。其内容具体体现在以下几方面：（1）工程地质活动的进行，可以对建设区域岩体、土体基础性质、自然环境等内容进行整理，以此来明确该地区不同类型岩体、土体的分布范围、具体厚度、具体成分、颗粒度、孔隙度等内容，为评价模型的建设提供良好数据参考。（2）基于整理所得到的各类数据，结合建设区域自然条件、土建工程各类参数来建立工程地质问题应用模型，做好各类应用指标的科学化评估，从而科学预估工程地质问题和危害性，如地震、泥石流、滑坡等问题。基于科学评估机制，来对这些问题的发生条件、应用过程、应用规模、发展机制等内容展开综合分析，为防治措施的拟定提供良好参考。

2.3 科学防治不良地质

有序开展工程地质活动，可以起到科学防治不良地质的作用，这也为土建工程不良地质问题防治活动的进行奠定良好基础。其内容具体体现在以下几方面：（1）工程地质活动的进行，可以根据得到的建设区域岩体、土体基础性质、自然环境等内容，来对该地区不良地质的分布范围、具体厚度、不良地质成分、不良地质发育情况等内容进行科学分析，综合了解土建工程不良地质的相关资料，也为后续治理活动的进行提供良好数据参考。（2）基于整理所得到的各类数据，可以顺利建立不良地质问题分析模型，做好各类应用指标的量化处理，科学评价不同类型不良地质问题（如软弱围岩、节理、溶洞等）带来的危害性，同时根据科学评估机制，来对不良地质问题的产生条件、负面影响规模等内容进行整理，为防治处理活动的进行奠定基础。

2.4 合理预测地质作用

有序开展工程地质活动，也可以合理预测地质的作用，这也为土建工程施工方案优化活动的进行提供良好基础。其内容具体体现在以下几方面：（1）工程地质活动的进行，可以根据得到的建设区域不同类型岩体、土体分布特征和规律进行整理，并且在应用过程中为了方便各类数据应用，也会利用表格来整理分析结果，这也为后续施工活动的进行提供良好数据参考。（2）基于整理所得到的各类数据，可以顺利建立地质作用模型，对于地质作用的发展规律进行整理，同时也会对不同问题的产生条件、负面影响规模等内容进行整理，科学评价工程建设内容的适宜性，并对方案中不足的内容进行优化，以提高分析结果的合理性。

3 工程地质在土建工程中的具体应用

3.1 土建工程选址

从目前的发展情况来看，工程地质在土建工程选址具有良好的应用价值。具体体现在以下几方面：（1）在工程地质活动中，可以对该地区自然条件进行整理，包括气温波动情况、年平均降雨量、地下水条件等，同时也会对以往历史资料进行整理，了解拟建地区自然条件变化规律，为地质分析活动的进行奠定基础。（2）对该地区地质资料进行整理，推演该地区的地质演变规律，并且借助各类勘察技术来得到该地区地质数据进行整理，根据得到的整理结果来了解区域地质分布情况，依托相应的评估模型来筛选出最为合适的建址位置，减少土建工程施工隐患的发生概率。

3.2 工程地质问题界定

从目前的发展情况来看，工程地质在工程地质问题界定上也具有良好的应用价值。具体体现在以下几方面：（1）在工程地质活动中，可以利用各类应用数据来对该地区岩体、土体基础性质、自然环境等内容展开整理，以此来整理该地区存在的工程地质问题类型，同时建立可靠分析模型，对于不同地质问题危害性、产生条件等内容进行梳理，实现地质问题优先级排序。（2）对于这些问题的危害性进行整理，并拟定相应的防治措施，科学评估这些措施的可行性，为后续相关活动的展开奠定良好基础。

3.3 科学选择建筑材料

除上述提到的相关内容外，工程地质在工程建筑材料科学选择方面上也具有良好的应用价值。具体体现在以下几方面：（1）在工程地质活动中，可以对拟建区域各类应用数据进行整理，包括自然条件、岩土体性质、不同类型岩土体分布等，以此来筛选出最为合适的建筑材料，细化建筑材料的相关参数，提高所选材料的合理性。（2）在建筑材料的选择中，可细分为天然建筑材料、人造建筑材料两种类型，根据所得到工程地质数据来完成天然和人造建筑材料比例的调整，使其可以满足土建工程施工活动的有序进行。

4 工程地质应用阶段的注意事项

4.1 做好基础资料整理

做好基础资料整理，能够为建设模型的拟定提供良好参考，以得到可靠的应用数据，为施工方案的拟定和优化提供良好参考。在具体实践中需注意以下内容：（1）明确所需要整理的工程地质数据类型，如自然条件、围岩条件、土体条件等，对这些一级指标进行细化，如自然条件又可以细分为气温、降雨等，有目的性完成数据整理，便于后续分析活动的进行。（2）在数据整理活动中，也需要利用信息技术来对各类信息进行整理，同时也会建立相应的应用模型来对数据格式进行整理，以便于后续分析活动的顺利进行。

4.2 合理应用建模技术

合理应用建模技术，可以提高所整理数据的直观性，同时也为施工方案的拟定和校核创造良好条件。在具体实践中需注意以下内容：（1）对于所有整理的数据都会进行格式转换，使其可以为统一整理活动的展开提供良好基础。而且所整理数据也会依托时间线来进行排序，得到准确的数据分析结果[1]。（2）在数据建模活动中，可利用CAD技术、虚拟仿真技术来对这些参数进行整理，在建模过程中也需要对各项参数进行细化，以此来提高所整理模型的可靠性。

4.3 加强信息存储管理

加强信息存储管理，能够提高所整理数据的利用价值，同时也为工程地质体系的完善提供良好参考。在具体实践中需注意以下内容：（1）对于所有整理的数据进行分类，并且依托时间线来对这些基础数据进行整理，借助数据库技术来建立相匹配数据库，做好数据属性标记，便于后续数据查询活动的进行[2]。（2）在数据存储过程中，也会基于数据挖掘技术对价值信息进行筛选，从中筛选出可靠数据建立单独的数据库，这也为相关体系的完善提供良好参考。

4.4 合理选择勘察技术

合理选择勘察技术，可以提高所整理数据的精准度，为工程地质分析活动的进行提供良好参考。在具体实践中需注意以下内容：（1）在前期踏勘活动中，对于土建工程所在区域的基础资料进行整理，初步了解该地区的地质情况，并根据踏勘情况来筛选相匹配的勘察技术，梳理勘察技术应用过程、注意事项等，为后续施工活动的进行提供良好参考。（2）在勘察技术应用前需做好技术交底，帮助其明确技术应用过程需注意的内容，确保勘察结果的合理性[3]。

结语

综上所述，做好基础资料整理，能够为建设模型的拟定提供良好参考，合理应用建模技术，可以提高所整理数据的直观性，加强信息存储管理，能够提高所整理数据的利用价值，合理选择勘察技术，可以提高所整理数据的精准度。通过整理工程地质在土建工程中的作用及应用要点，可以提高土建工程施工方案可行性，加快土建工程的施工进度。

参考文献

[1]孔莹.武汉东湖碧波宾馆改造项目工程地质条件评价[J].工程技术研究，2022，7（14）：23-26.

[2]王镱潼.水利高校发挥“立德树人”作用的课程教学改革探索——评《工程地质及水文地质》[J].灌溉排水学报，2022，41（07）：150.

[3]曹水合，苟丹峰，钟东.四川古蔺岩溶区地质灾害发育特征及治理措施[J].西部探矿工程，2022，34（07）：4-8+11.