工程地质条件大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇工程地质条件范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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文章编号：1009―4156（2014）08―114-02

工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体，其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合，即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展，在工程建筑作用下的发展演化，分析由此可能导致的工程地质问题，并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此，通过对工程地质学的学习，学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务，具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力，并能提出合理的工程防护和治理措施。另外，在工程地质教学过程中，加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。

一、工程地质条件的教学探讨

准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件，是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中，包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。

（一）地形地貌教学

地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价，也是制约工程建设的基本工程地质条件，我国幅员辽阔，地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区，对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中，通过地形地貌的两种分类方法，即地表形态分类法和地貌成因分类法，并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动，让学生列举出自己曾经到达的地区，并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式，学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。

（二）地质构造教学

地质构造是地壳构造运动的产物，不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输，更应该注重启发、思考和引导，让学生主动思考、积极参与和分析总结，应用和拓展学生丰富的想象力，将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时，着重采用启发、引导的教学方法，由教师提出它们之间的区别与联系。

（三）地层岩性教学

在工程地质中，地层岩性的教学内容，分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此，如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来，让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中，采用典型的工程实例教学，列举不同的岩石类型的工程，对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响，以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。

（四）水文地质条件教学

水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用，而在坡面水流的地质作用中，结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征，比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象，并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中，通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片，提出这类地下水的来源、分布和变化特征，使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。

（五）不良地质作用教学

不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法（风化和岩溶）、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区，工程建筑物的地基承载力愈低，岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞，在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时，如存在承压水并有富水优势断裂作为通道，则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没，也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。

二、工程地质问题的教学分析

（一）地基稳定性问题

在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中，结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中，结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来，我国的高铁建设取得高速发展，而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求，通过举例分析在我国不同的地质条件下，对高铁路基稳定的分析和建设措施，增强学生对此部分内容的深刻印象，激发学生的学习积极性。

（二）斜坡稳定性问题

斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题，通过我国的地形地貌分布图，展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3，让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害，如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料，学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件，以及工程建设中的边坡防护等措施，学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。

（三）洞室稳定性问题

地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法，随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现，洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，让学生了解在工程建设规划和选址时，对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法，通过讨论和课堂交流，使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。

（四）区域稳定性问题

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中图分类号：P62 文献标识码： A

一、前言

本文主要就工程地质勘察和水文地质勘察在工程施工中的作用和相关的应用进行阐述和分析，说明不同地质情况对工程的危害。

二、工程地质勘察

对人们生活、所有工程的建筑进行地质问题的调查、分析以及对其进行解决，这样的科学就是工程地质。对项目工程所在地点进行地质调查的勘察，分析出场地内可能会出现的种种地质问题，并对它们作出综合性的评价，分析对在场地上进行工程施工时，原本的地质条件会不会发生改变，针对工程选取最佳的施工地点，对出现地质问题时，能够做出合理的解决措施。在岩土工程中，一方面需要对岩土进行一些特性的确定，对其特性有一个充分的了解，分析岩土条件及特性是否能够保证建筑的稳定性。另一方面也要把岩土的种类进行合理的划分，并对岩土条件的改良进行一些有效措施的提出。这些方面都是水文地质问题中非常关键的部分。对在施工中出现的地质问题需要进行有效的处理，这就需要将力学与地质两学科的知识进行结合，这是地质勘察中非常基本的一项内容。对工程地质的条件需要进行有效的勘察，挖出可能存有的地质问题，并对其地质进行一个合理的评价，避免由于地质存在的各种问题影响建筑额质量，使工程不能顺利的进行。

三、水文地质的勘察评价内容

在对岩土工程受到的地下水影响进行评价的时候，之前的勘察报告很少把施工中的需要和基础的设计进行联系，不能对其危害做出正确的评价，导致很多质量的事故发生。为了对以后的岩土工程进行准确的危害预测，及时的找出危害防止的有效措施，就必须吸取以前的教训，对地下水的作用进行重视，准确的对水文地质出现的问题进行评价。为了能够对各种条件情况下的水文地质问题进行重点的评价，需要对建筑物的地基类型进行勘察，对其相关的水文地质问题进行调查，给出工程中需要的相关资料。对于基础在地下水位之下的建筑物，它的基础持力层需要采用软质岩石、残积土、强风化岩等，并且对岩土体可能受到地下水作用产生的现象进行重点的评价。对压缩层、承压含水层内的地质进行重点的评价。对于水文地质问题的评价，应该考虑以下几点：

1、把重点放在地下水对岩石和土壤以及建筑物的作用和影响的评估上，预测潜在的岩土工程危害，提出防范措施。

2、结合建筑物的地基的基础类型，查明有关的水文地质问题，并提供所需的水文地质资料。

3、查明地下水天然状态和自然状态时的影响，调查人类工程活动对地下水的影响，以及地下水对于岩石和土壤以及建筑物的反作用。

4、从工程的角度来看，根据地下水对工程的作用和影响，提出在不同的条件下的项目应重点评估地质的问题：①埋在水中地下水位以下的建筑物的基础上，水对混凝土中钢筋的腐蚀；②选择软岩、风化岩、残积土、膨胀土等土体作为一个基层建筑的工地，地下水评估活动应着眼于可能发生的岩石和土壤软化、崩解等；③在地基基础压缩范围内出现的松散、饱和的细砂，应该预测产生液化、潜在的侵蚀、流砂的可能性；④在地下车库的设计和施工中，因地下水位变化引起的地基浮动问题；⑤防渗帷幕改变地下水运动形式影响到的岩石和土壤的变化，以及对建筑物和环境影响。

四、分析地下水对工程地质造成的危害

这里我们主要用岩土体地质进行分析，地下水是岩土体的中国要组成，从各方面影响岩土体的工程特性，影响施工建筑的稳固性和长久性。地下水是怎么影响工程地质的，主要是由于地下水位上升和下浮变化影响的，也和地下水的动水压力有直接关系。了解水位升降变化引起的岩土工程危害在工程勘察中，地下水位的变化，影响了岩土工程。地下水的高度位置和和季节变化有关系的，夏天雨季时水位一定上升，冬季旱季时水位也会下降，水位的变动带也就是从最高水位与最低水位之间区别的，地下水位的天然变化是有区域性的，同时也在渐变的，我们难以发现，他的变化幅度不是很大。当然有写突发的自然危害除外，这些年通过人为因素引起的局部性地下水位问题也很常见，人为导致水位升降变化的也大于自然形成因素，人为的原因造成的岩土工程问题危害更为严重，所以我们为了正确了解和评价地下水位，使升降变化减少对岩土工程的影响，在勘察时候勘察人员首先要准确地测定静止的水位高度。只有测出天然状态下地质地下水稳定水位线，才可以做到勘察准确。在测定静水位时首先要了解水位知识：上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区，这些水位都应该分层测定结果，其次静水

位的测定要有一定的稳定直接，刚开始接触到的水不一定是静水位。一般的每个地区都要分时间定时测试，通过基础的勘察得出结果。在测出结果后要对其进行比对研究。地下水位过大下降会引起的岩土工程问题人们在勘察中对地下水位局部进行集中、过量的抽取，使地下水补给量远远少于抽取量，导致地下水位持续过大减少，地下水位局部过大下降就会导致主要岩土工程问题，首先的问题就是地面塌陷和地面沉降断裂，不但破坏岩土体的基本稳定性，还会影响勘察施工进度。在有些第特殊的地理环境地区，由于抽水过大造成地下水位过大下降，导致地下水降落漏斗不断扩大，使水资源短缺甚至枯竭，严重影响人们的生活质量。效和可行的防治措施和处理建议。

五、工程地质在水文地质工程中的实施要点

1、工程地质在实施中一定要符合水文地质、环境地质条件

根据具体的水文地质特征、地层岩性特征、地质构造特征可以将工程地质划分为三个区域：低山丘陵工程地质区、阶地与河漫滩工程地质区和盆地工程地质区。低山丘陵区的表层有较薄的第四系粉质粘土覆盖，透水性差，并且多山地地貌，山体的坡度在20度和60度之间，有较好的地表水排水条件。相对来说这个区域的砂岩工程地质条件较好，可以为建设隧道工程和地下建筑工程提供良好的地质条件。阶地与河漫滩工程地质区的地层由于河流作用形成河谷地貌，地形相对平缓，有比较好的储水条件，但是由于含水层多被隔水层切割，所以并不能形成地下连续径流。所以对于这个区域的工程地质可以采用绕避。盆地工程地质区，由于地下水流总体上是由西向东、由北向南，所以会在东北界形成沿断层，进而形成强径流带。所以在进行地质工程活动，例如隧道、高层建筑等需要大型挖采施工的时候一定要避开。

2、严格按照国家的政策法规实施工程地质

水文地质、环境地质关系到人类的生存。从当前来看，我国的环境地质问题越来越严峻。为了地质工程的建设、人民的平安、社会的发展，我们要不断的优化地质环境。这首先就要严格的按照国家关于地质环境、水文环境地质施工的政策法规进行实施。针对不同区域的不同水文地质情况，制定相适应的政策，在地质工程实施的时候严格按照不同区域的相关政策来进行实施。

3、要不断的提高工程组织内部的质量管理水平任何成功实施的工程都需要工程组织内部有一定质量的管理水平。在工程地质中也要有一个系统和透明的内部组织。要提高内部的质量管理水平，需要全体员工的相互交流合作、相互配合，共同的学习和实践，增强整个团队的能力。

4、与国际接轨，更好的实施工程地质

现代的社会是一个全球化的社会，开放的社会，各个国家的交流是不断的加强的。这就需要我们要有开放的眼光，不仅看到自己国家的发展，还要看到其他国家的发展，我们的地质调查也要实行对外开放，通过和其他国家的交流，提高地质工程的能力，引进更先进的地质工程所需要的仪器，更好的做好地质工程。

六、结束语

综上所述，在工程施工的过程中我们一定要对当地的地质情况和水文地质情况进行勘察，确定情况后再进行施工。

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1工程概况

松桃县大水溪水库最大坝高51m，坝型为面板堆石坝，正常蓄水位高程551m，回水长度1.1km，总库容156万m3。该水库主要功能是解决下游邻近乡村生活用水，同时考虑解决涉及灌面的灌溉用水。即水库以人饮为主，灌溉次之，兼防洪功能。规划水库工程规模为小（1）型工程，工程等别为Ⅳ等，主要建筑物大坝级别为4级。为确保工程安全顺利施工，对工程导流兼取水隧洞工程、取水塔、围堰、弃渣场、施工营地等进行地质评价。

2大水溪水库工程水工建筑工程地质条件及评价

2.1导流兼取水隧洞工程地质条件评价

导流兼取水隧洞布置于右岸山体内，出露地层岩性为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等。放空、导流洞为同一隧洞，即导流洞同时起到放空作用，内设引水管道，为无压隧洞，长329m，由进口明挖段、进口段、洞身段，出口段、出口明挖段等五部分组成，洞身直径2.0m，分述如下：（1）进口明挖段（进口洞脸）：桩号0-062.7～0+000m，全长62.7m，从岸坡至闸门井，该段采用明挖方式，进口底板高程843m。该段地表覆盖层厚5～9m，成份为粘土夹少量碎石，结构稍密实，下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，岩层倾向左岸，倾角10°左右。开挖后将形成13m以上的边坡，建议采取阶梯式削坡，每级阶高15m，开挖坡比1∶0.5～1∶0.75，且需加强永久护坡及坡体排水处理[1]。（2）进口段：桩号0+000～0+023.1m，全长23.1m，洞室埋深9～17m，岩性同进口明挖段，为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，倾角10°左右。岩层走向与洞室轴线走向夹角约41°，围岩类别为Ⅴ类。处在弱风化岩体中，隐节理非常发育，岩体破碎，围岩体为Ⅴ类，成洞条件差，在施工开挖过程中出现严重掉块、垮塌的可能性较大，建议进行有效的支护处理。隧洞处于地下水位附近，开挖时应做好排水工作[2]。（3）洞身段：桩号0+023.1～0+299.2m，全长276.10m，洞轴线方向与洞室走向夹角约87°，洞室埋深32～60m，岩性同进口段，为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，倾角10°左右，埋深17～70m，洞线处在新鲜基岩中，岩体为较坚硬岩，层状结构，局部成洞条件较差，围岩体围为Ⅲ～Ⅳ类，其中Ⅲ类约占70%，在施工开挖过程中局部可能会出现掉块、垮塌现象，建议进行有效的支护处理。隧洞处于地下水位以下，开挖时应做好相应排水工作。（4）出口段：桩号0+299.2～0+317m，全长17.8m，洞室埋深5～17m，围岩岩性同进口段，倾角10°左右。岩层走向与洞室轴线走向夹角约63°，洞线处在弱风化岩体内，隐节理非常发育，岩体破碎，围岩体围为Ⅴ类，成洞条件差，在施工开挖过程中出现严重掉块、垮塌的可能性较大，建议进行有效的支护处理。隧洞处于地下水位附近，开挖时应做好排出工作。（5）出口明挖段（出口洞脸）：桩号0+317～0+329m，全长12m，该段采用明挖方式，洞脸部位上部强风化岩体节理裂隙较发育，工程开挖后将形成大于10m的人工边坡；明挖段地表覆盖层厚1～4m，成份为粘土夹少量碎石，结构稍密实，下伏基岩同进口段，为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，岩层倾向左岸，倾角10°左右。建议采取阶梯式削坡，每级阶高15m，开挖坡比1∶0.5～0.75，且需加强永久护坡及坡体排水处理。洞室围岩力学参数如表1所示。

2.2取水塔工程地质条件评价

取水塔布置于大坝右岸取水隧洞进口处，地表覆盖层厚5～9m，成份为粘土夹少量碎石，结构稍密实，下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，岩层倾向左岸，倾角10°左右。建议将取水塔基础置于弱风化岩体上，最大开挖深度约12m，基础承载力建议值fk=1500～2500kPa。

2.3围堰工程地质条件评价

根据工程区总体布置情况，本工程需在大坝上、下游各设置一座围堰。（1）上游围堰：上游围堰位于大坝轴线上游107m处，设计堰顶高程523.5m，堰顶宽3.0m，堰底宽15.25m，最大堰高4.5m，为土石心墙围堰。围堰位置地形平坦，覆盖层厚度10～15m，成分为冲洪积砂卵砾石层，下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等。根据建筑物规模，建议将基础置于中部砂卵石层上，但由于砂卵石透水性较强，渗透系数可达100～150m/d，建议对建基面以下覆盖层和强风化岩体作防渗处理，基础承载力建议值fk=300～400kPa。（2）下游围堰：下游围堰位于大坝轴线上游111m处，设计堰顶高程516.2m，堰顶宽4.0m，堰底宽14.5m，最大堰高3.5m，为土石心墙围堰[3]。围堰位置地形平坦，覆盖层厚度10～15m，成分为冲洪积砂卵砾石层，下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）中厚层至厚层板岩、变余砂岩等。根据建筑物规模，建议将基础置于中部砂卵石层上，但由于砂卵石透水性较强，渗透系数可达100～150m/d，建议对建基面以下覆盖层和强风化岩体作防渗处理，基础承载力建议值fk=300～400kPa。

2.4弃渣场工程地质条件评价

本工程弃渣主要为大坝、溢洪道及取水口等基础土石方开挖和辅助企业、施工便道及输水管线土石方开挖、石料场无用层剥离等弃渣。坝区主体工程开挖量25.51万m3，施工便道及辅助建筑基础等开挖弃渣约为0.15万m3，大坝次堆区回填利用1.93万m3，其他部位弃渣回填利用1.53万m3，主体工程施工区弃渣量合计22.20万m3，折合堆渣量29.97万m3。结合地形条件、施工交通条件，场地选在下坝址下游约700m处右岸冲沟内。覆盖层主要为残坡积粘土层，厚1~5m，下伏基岩为寒武系下统金顶山至明心寺组（∈1m~j）：上部为灰绿、黄绿色页岩及砂质页岩，下部为灰黑、黑色薄至中厚层砂岩夹炭质页岩，底部为深灰色薄至厚层灰岩，岩层产状N45°～55°E/SE∠20°~30°。场地内无构造发育，整体稳定性较好，弃渣堆置于覆盖层之上，沿河床岸边设立挡墙，挡墙基础置于基岩上即可，墙身、墙基需防洪水影响，挡墙顶部高程需高于洪水位。挡墙地基综合承载力：fk=400～600kPa；岩/砼抗剪断参数：f’=0.4～0.5，c’=0.1～0.2MPa，摩擦系数f=0.35～0.4。

2.5施工营地工程地质条件评价

施工营地布置于大坝下游约600m右岸坡，分布高程600m～615m，地形较缓。该处地形坡度10°～25°，覆盖层厚0～5m。下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）板岩、变余砂岩等，岩层产状N60°～75°W/NE∠10°～15°。场地内无构造发育，整体稳定性较好。营地开挖基坑稳定性较好，基础可置于基岩上，建议承载力fk=600～800kPa，摩擦系数f=0.35～0.4。2.6永久上坝公路工程地质条件评价永久上坝公路布置于大坝右岸下游，宽6.5m，沿线覆盖层厚0m～5m，下伏基岩为前震旦系乌叶组第一亚段（Ptbnbw1-a）板岩、变余砂岩等，岩层产状N60°～75°W/NE∠10°～15°。场地内无构造发育，整体稳定性较好。公路最大开挖边坡高度约6m～8m，因岩层产状平缓，岩体强度较高，整体稳定性较好。建议公路开挖坡比：覆盖层，1∶1.25；基岩，0.5～0.75。

3结语

综上所述，该水库工程取水塔工程成份为粘土夹少量碎石，结构稍密实；弃渣场工程场地内无构造发育，整体稳定性较好；施工营地整体稳定性较好；永久上坝公路工程岩体强度较高，整体稳定性较好。但是，导流兼取水隧洞工程出露地层岩性为前震旦系乌叶组第一亚段中厚层至厚层板岩、变余砂岩等，需要做好边坡支护和排水处理；另外，围堰工程地形平坦，成分为冲洪积砂卵砾石层，透水性较强，因此需要做好防渗处理。

作者:朱江 单位:贵州中水建设股份有限公司

参考文献

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虽然我国具有极为丰富的水能资源，但是却无法获得全面的开发，水资源利用率并不高。据分析相关统计资料得知，我国西南地区可开发水能资源占全国水资源的70%，但开发程度较低，相对于工业发达国家来说，西南地区开发程度远远不足[1]。所以，加强西南地区水能资源开发是目前水能开发工程必然发展趋势。加快水能资源的开发速度，对促进民族团结、改善长江上游环境、改善产业布局与结构、加快西南地区经济发展有着非常现实的意义。但由于西南地区地质环境、地域相对特殊，因此在水能开发工作中需要严格注意地质条件，现分析如下：

一、地质条件对水能开发工程产生的影响

（一）区域构造、高地震烈度、活断层产生的稳定性影响

因西南地区具有活动强度高、规模大、活断层多等基本特征，大多数地区的地震基本烈度均≥Ⅶ度，少数地区具有较短的强震周期。上述的外动力因素相对活跃，不但对长度周边区域构造的稳定性产生严重的影响，还会间接或者直接的影响工程构筑物或者建筑物本身，对水能开发功能的稳定性也产生影响。

（二）河谷高地应力导致变形破裂的情况

通常情况下，主要是以区域应力场环境条件作为前提条件形成河谷地应力场，叠加河流侵蚀地质作用后而出现二次应力场。西南地区出现的区域构造应力较高，加上河谷具有岸坡陡峻、深切等基本特征，随着河谷下切后，在调整以及释放应力场后比较容易出现边坡岩体结构表生改造的情况。西南地区大部分水电站具有非常典型的表现，上述过程会造成坝址地质条件以逐渐恶化以及复杂化呈现，导致高坝建设工程地质出现建基面选择、绕坝渗漏、高边坡稳定性等严重问题。

（三）工程水文地质以及复杂水文地质结构产生的影响

由于西南地区地质环境条件相对复杂，导致出现随机裂隙介质、异性特征突出的宽大卸荷裂隙、表生改造发育河段、异性空隙介质、深层覆盖层河段、岩溶管道等方面的复杂水文地质结构，其以多样性、复杂性的局部或者流域的水文地质结构等表现为主。上述因素导致水能开发工程出现水库区库岸浸没问题、复杂成分地下水侵蚀性问题、水库诱发地震问题、坝基渗漏稳定性问题、岩溶渗漏问题、深层承压水问题等一系列水文地质现象，对水能开发工程产生一定的影响。

二、完善水能开发工程地质条件的相关对策

（一）建立区域构造动力学模式的概念模型

水能开发工程中建立区域构造动力学模式的概念模式主要是为了研究区域形变-应力场，而青藏高原、高原周边的岩石圈结构起着决定性的作用。所以，水能开发工程建设过程中需要对于区段内活动性构造的活动规律、展布等进行重点研究，采用高度科学的方式对影响表层动力学环境系统相关因素的基本特征给予全面概括。另外，可以选择青藏高原周边地区作为统一动力来源的构造动力学系统，通过数值模拟的方式，对高原周边环境应力场基本特征进行区域性、总体性的研究，使本区地壳表层构造动力学过程的构成机制得以再现，确保中国西部不同构造单元地壳形变的高地应力分布规律、应力场特征等具有特殊性质的构造动力环境条件获得有效阐述[2]。

（二）通过现代化模拟方式完成地质模型的研究

在水能工程开发之前，以研究地质模型作为基础，将水电工程建设活动的相关因素给予全面叠加，对水电工程发生灾害与活动的相关性进行系统性研究，在研究其过程与现象时，构建“概念模型”，以期环境效应能够和水电工程活动形成互相反馈的作用机理。通过物理模拟手段、计算机数值模拟方式，分别模拟在线研究上述过程以及作用机理，其参照物主要选择原型的现象观察，通过获取反馈信息的方式，实时调整以及修正模型，采用相互校核、相互验证的方式，从而理性认识表层动力学的各种类型作用机理，确保在研究现象基础上构建的“概念模型”能够往理性模式的高度上升[3]。通过这样的方式，不但能够加大认知地质过程复杂环境内部作用机理的力度；还能够以空间、时间的延拓构建理论模式，为全面分析环境效应与预测评价复杂环境动力学过程奠定良好的基础。

（三）全面预测与评价工程环境效应

水能开发工程环境效应的预测、评价工作可以以上述系统同工程地质模型作为基础，有效的预测预报、评价工程灾害与效益。现状评价方式的依据要以模拟结果为主，还需要通过现代概率统计方法、信息论方法、模糊数学方法、数量化理论等作为定量评价的分析手段[4]，将评价现状作为前提，完成上述模型的时间延拓工作，对系统发展演化趋势给予全面预测。在进行时间延拓操作时，需要对以下两个方面的因素给予考虑，首先是在延长时间的基础上完成各种类型的人类工程活动，其次是延长时间本身[5]。在上述工作过程中，采用人为的方式干预系统的发展，对未来一定的时间的最佳发展途径给予全面优化控制，并采用优化控制对策为人类工程活动提供指导。

结束语

综上所述，根据本文分析结果，水能资源的全面开发利用能够加快区域经济发展的速度，但是在开发建设时应该重视保护生态环境，避免人为活动导致出现新的水土流失。相关部门在全面贯彻执行地方出台招商引资优惠政策与开发西部投资环境政策的过程中，需要按照相关法律法规规定的水能开发程序执行水能开发工作，确保水能资源开发能加快可持续发展的速度。

参考文献：

[1]陆中W，吴立，左清军，钱娟娟.工程地质条件对武汉市地下空间开发利用的影响[J].地下空间与工程学报，2013，9（01）：18-23+30.

[2]鲁传一，周胜，陈星.水能资源开发生态补偿的测算方法与标准探讨[J].生态经济，2011，11（03）：27-33.

[3] 王法，张亚芹，王军辉等；北京市中心城基坑工程地质条件适宜性评价方法研究[J].岩土工程学报，2012，34（S1）：739-743.

[4]马苏培.研究水能资源开发方案及建议[J].黑龙江水利科技，2014，42（09）：228-230.

第一作者：

鲁燕，女，汉族，1983年03月30日出生，邮编：010020

工作于：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 勘测工程处，职称现为助工，本科学历，

第二作者：

篇（5）

中图分类号：P641文献标识码： A

一、水文工程地质勘查目的

根据不同的需求，可将水文工程地质勘查的目的大致划分为以下三种：

1、综合性水文地质勘查

通常是针对某一特定区域而进行的对特定性质的水文地质的勘查，例如某一个农业基地或某一个观光区域，通常目的在于对这一特定区域的水文地质的分析研讨，从而为当地要开展的各类活动，例如农业生产活动提供基础资料，从而确定该地域是否适合某一特定生产活动的展开。

2、专门性水文地质勘查

为了解决某一特定问题而对某种水文地质进行勘查并展开专业的调研，主要是为了解决生产上与地下水挂钩的某些地质活动的研讨，例如某地域的水质是否适合作为水井供居民饮用，或某地是否能够作为矿业开采的基地等。

3、工程地质的勘查

此类勘查活动主要是针对某地的地质条件而进行的。对于有些特定区域，地上拟建造特定种类的建筑物，施工之前很有必要对当地的地质水文条件进行细致而深入的勘查调研，从而避免后期工程施工上由于地质条件而产生难于解决的施工问题。与此同时，前期对于该地块的水文地质研究，也为后期的项目设计提供了科学依据，确保项目能安全有效的落成。由于建筑物的类型、功用，建筑物的结构、以及后期的工程条件都不一样，因此在水文地质勘查过程中需要落实的信息也不一样，勘查的内容、项目也有所差异。然而无论是怎样的项目后期会进入施工建设，前期的水文地质勘查都是很有必要的，结果中提供的依据是任何项目设计前都必须仔细研究与参考的。

例如若是要新修水库或水坝，坝基的稳固则是调研的首要任务，如果后期要拟建一座超高层建筑，地基的稳定性及抗震能力则是前期必须落实的因素，决不能让项目后期存在安全隐患。对于不同类型不同功能的建筑，前期的水文地质勘查内容会各有偏重。另外，如果遇到后期项目的设计有调整会变更，勘查的内容也要随之产生变动，要和项目的内容一致，这样才能为后期项目的建设提供有效依据。

二、两种水文地质试验的基本方法

1、抽水试验

用于测定特定区域的含水量和水中含有的相应物质的试验方法就是抽水试验。抽水试验的原理是：在水井或钻孔中进行抽水，随后对水量及其变化进行观测并记录。与此同时，抽取的水量也可以带回实验室做进一步的化验，从而确定该地的水质及水中含有的相应元素，为后期相关生产活动提供理论依据，打好基础。

2、试坑渗水试验

试坑渗水试验是采用较多的一种试验方式，其实验原理是首先在地表挖大小适中的水坑，水坑所在的地表下面要有一定厚度的水层，然后在坑里的水均匀稳定的向地下水渗透，然后依据单位时间内水坑中渗透到地下水的水量，再依据相应函数关系，从而测定相应数据。

这两种试验方式在实际工程中都有应用，工程施工时可根据当地大概的地质及水文条件选择一种较适宜的试验方法进行。

三、水文工程渗漏措施

水文工程施工过程中，如果发生渗漏，将会对工程的成本、质量产生非常大的影响，所以在工程的施工中，一定要做好水文工程的防渗漏工作，一般先要仔细的检查出渗漏问题出现的具体环节，再采取相应的渗漏技术进行防渗漏。

1、渗漏水检查

工程渗漏水主要有点漏、缝漏和面漏这三种形式。还可根据渗水量分为慢渗、快渗漏、漏水和涌水。其具体检查方法：

1）宏观找漏。在渗漏水集中且比较严重的部位，通过肉眼观察，直接找出漏点。必要时凿掉松动部位，找出真正的漏点。

2）干水泥粉找漏。在日渗水量较小的慢渗部位，先擦干，再撒一层干水泥粉。如干水泥表面出现湿点或湿线，即为渗漏孔缝。

3）胶浆找漏。在极为轻微的大面积慢渗部位，用以上方法找漏均无效时，可先擦干渗水部位，再在渗水部位表面抹上一层水泥浆，其上再撒一层干水泥粉。如干水泥表面出现湿点或湿线，极为渗漏部位。

4）凿槽找漏。当工程转角部位出现渗漏时，顺着水路寻找渗漏源头。有时需在结构上凿槽，才能发现真正的渗漏处。

2、渗漏水的处理技术

地下工程的渗漏水处理一般采取以排为主、堵截结合的方法。即疏导排出岩石中的渗漏水、裂缝水和涌水，截断并引走地表水向工程内渗漏的途径，采用堵或注的方法，把被覆层渗水根源封闭堵住。

1）引排。当渗漏水量较大，成滴水、线流甚至涌流时，可通过引排，将渗漏水引至排水沟。（1）明排引流。渗漏水出现在一点、一段很短的裂缝或一块面积很小的蜂窝状孔洞中，且渗漏水量较大时（主要在拱顶或侧墙上部），可采用明排引流。其方法是在渗漏处凿开一定深度，埋设聚水漏斗，漏斗下方插入塑料管，将渗漏水引排至排水沟。此法适用于等级不高的工程。（2）暗排引流。即沿裂缝渗漏处凿Y型槽至排水沟在槽底部构设引水通道（如角钢反扣、铁皮槽、塑料排水板等），槽盒引水通道将渗漏水引排至排水沟，然后再表面用防水砂浆、防水涂料等做防水封闭层。（3）暗明排引流相结合。当拱顶或侧墙有渗漏，蛋侧墙下部不漏时，为减少工作量，可采用这种方式。

2）封堵。渗漏水引排处的表面必须封堵。具体方法：（1）修补。渗漏水量不大的孔洞、裂缝，可直接用促凝剂水泥和防水涂料进行封堵，也可用引流导水管的外层封堵（遍防水涂料）。（2）抹面。大面积渗漏处，可用多层抹面、防水砂浆做刚性防潮层。（3）涂刷。大面积渗漏处，也可用防水涂料做柔性防潮层。先检查堵漏引流排水是否通畅，消除渗漏水静压力。（4）压浆。即把防水材料压注到渗漏处的裂缝、孔洞中。（5）粘贴。活动性断裂缝、开裂缝，可用树脂或其他粘结剂粘贴橡胶板、玻璃丝布、塑料布等处理。基本做法是查漏、凿槽、引流堵漏、找平、粘贴、罩面等。粘贴时，用粘结剂将水泥砂浆表面均匀涂度、黏贴材料表面涂度，再放置10分钟左右，让粘结剂中的溶剂自然挥发掉，再把黏贴材料自然贴在水泥砂浆上。这种方法主要适宜于在干燥环境中进行，可单独使用，也可与其他方法结合用。用其他方法处理渗漏水后再进行粘贴，则会有更好的效果。

3、渗漏水处理措施

1）对于大面积的渗漏处，首先要在发现渗漏后的第一时间准确查找到漏水点，为下一步工作做好准备；找到漏水点后首先要进行封堵，在严格清理了漏水表面后堵住漏水口；随后要做相应的表面加固工作，可以采用合适的抗裂砂浆涂在漏水的表面处理，最后要进行表面养护，确保表面的防渗漏能力。

2）对于渗漏水较大的裂缝，可在内部关注相应的让其迅速凝结的浆液，并且对表面进行加固，防止漏水的再次发生。

3）对于细部结构，其漏水部分的处理方式和大面积漏水处是不同的，具体处理方式如下：（1）首先要注入浆液，再填入止水条；（2）处理好细部结构的漏水表面，涂抹相应的防水材料；（3）做进一步的养护，防止漏水的再一次发生。

结束语

水文工程地质条件的勘查是很多工程活动展开前必须深入探究的，得到的勘查数据为后期工程项目的可行性提供了科学依据，同时对于某些项目的设计提供了参考，为后期的施工可能发生的问题进行了提前备案，以保证项目的顺利进行。地下工程渗漏水近来越来越多方，在处理过程中，要遵循排和堵有机结合的方式，且要根据当地的地质条件，进而采取合适的治理措施，达到不仅治标也治本。在工程维护过程中，对新的渗漏部位要及时发现、及时处理；每一处渗漏处理要及时进行档案整理，将渗漏位置、渗漏情况、施工方案和处理结果等完整地记录在档案中，以备后续工程的参考。

参考文献

1、陈雁水文地质之路

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1工程地质评价

1.1矿区岩土体分类矿区岩土体类型主要有两大类：第四系松散岩类及硬质岩类。1.1.1第四系松散岩类主要为第四系坡洪积和人工堆积软弱碎石土，分布于柴家沟沟谷及两侧山坡处，厚度1-12m。砾石主要以花岗岩及花岗斑岩碎屑为主，一般粒径0.2-3cm，最大10cm，砾石以次棱角状为主。人工堆积软弱碎石土类主要为矿山巷道采掘及开采产生的废石，堆积状态松散-稍密，承载力和稳定性均较差。1.1.2硬质岩类硬质岩类主要为矿区范围内的花岗岩、花岗斑岩及角砾岩，为矿体周围的主要围岩。花岗岩：肉红色，粒状结构，块状构造，出露岩石为强～中等风化。矿物成分主要为石英、长石和云母。花岗斑岩：灰白色，斑状结构，块状构造，出露岩石为强～中等风化。斑晶矿物成分主要为钾长石、石英及少量斜长石等，基质为长英质。角砾岩：灰黑色，砾状结构，斑杂状构造，出露岩石为强～中等风化。主要由花岗岩、斜长石、正长石、石英等晶屑组成。1.2岩体风化及裂隙发育程度岩体上部为强风化带及中等风化带，风化裂隙发育，裂隙宽度1-3mm，把岩体切割成大小不等的块体，块内保持母岩结构，块体多角形。中等风化带下部为弱风化带，属弱风化-微风化带，裂隙发育程度较差，裂隙宽度小于1mm，少量裂隙把岩石切割成较大的块体，岩石不易击碎。1.3矿区工程地质评价1.3.1围岩岩体质量评价矿区主要矿体围岩为花岗岩、花岗斑岩及角砾岩。通过进行统计，花岗岩、花岗斑岩、角砾岩的RQD值平均值为70%、75.1%、80%。矿体顶底板围岩岩体完整性大部分为中等完整～较完整，少部分岩体完整性差～破碎。用岩体质量指标（M）衡量，采用近似公式M=Rc300RQD计算了M值。花岗岩、花岗斑岩、角砾岩岩体质量指标M值分别为0.17、0.23、0.34，岩体质量均为中等，岩体分类为Ⅲ。1.3.2矿区工程地质评价第四系松散岩类分布于沟谷及两侧，堆积状态稳定，岩土体条件较好；其中人工堆积物由采矿弃渣废石组成，承载力和稳定性均较差。硬质岩类广泛分布于矿区全部，岩层表面为强风化～中风化，岩石破碎，节理裂隙发育，岩石完整性一般，局部边坡稳定性差。下部岩石致密完整、压缩性小，工程地质性质良好。

2环境地质评价

2.1区域构造稳定性评价矿区区域构造为东西向承德-平泉和红石砬-大庙-娘娘庙深断裂基础上迭加了北东向平房-桑园大断裂，构成了菱形棋盘格式构造格架。受区域构造的影响，东西、北东及北西向等多组次级断裂发育明显。2.2矿区环境地质评价2.2.1矿区环境水文地质矿山巷道掘进及开采产生的废石虽然堆放量较大，但是废石化学成分基本稳定，不易分解出有害组分，矿体和围岩中亦不含放射性物质和其他有害化学元素，对地下水不会造成污染。目前矿区范围内的矿山工作人员，以当地地下水为饮用水源，水源基本充足。预测矿山开采日涌水量约为600m3/d，矿于地表至地下约600m深处，矿山排水时的含水层主要为基岩裂隙含水层，该层含水量较小，地下水下渗微弱，矿区范围内无常驻居民，矿山开采疏干排水时，其影响半径为1030m，对矿区下游王家营子村居民的生活用水存在一定影响，可能导致王家营子村附近地下水位下降，因此矿床开采对当地居民生活用水可能存在影响。2.2.2矿区环境地质矿区内大部分地段原生环境状态基本未被破坏。巷道掘进开采产生的废石的堆放对地形地貌造成了一定程度的破坏，同时平硐及斜井硐口的开挖形成不稳定边坡，在强降雨时容易发生滑坡地质灾害。矿区内的废石堆内堆积的废石顺山坡沿沟谷堆放，由于坡度较大，废石等的堆放又较松散，且废石堆无挡墙、排水渠等工程措施，因此废石堆为泥石流的形成提供了物源。对矿区内的柴家沟进行泥石流沟谷易发程度量化评分：矿区内柴家沟汇水面积约2.99km2，属泥石流易发沟谷，因此矿山内容易遭受泥石流地质灾害的影响。泥石流危害对象是矿山作业人员、机械设备及下游运矿道路及村庄，地质灾害危害程度较严重。因此，将矿区范围按环境影响程度分为两个区。其中矿山地质环境影响严重区为矿区内的废石堆积区、地下采区的范围，矿山地质环境影响一般区为矿区内除废石堆积区、地下采区外的其他范围。2.2.3矿山开采对环境的影响矿山采用地下开采方式开采，其硐口的开拓占用了部分的土地植被资源，改变了原有地形地貌景观，对土地植被资源破坏严重。矿山开采过程中采矿设备机械会产生一定的噪音和粉尘，应采取相应环保措施。矿床开采产生的废石无序堆积，不仅占用土地，而且破坏植被，会引起严重的水土流失、堵塞排水沟道，引发泥石流地质灾害，造成生态环境失衡。同时矿区开采产生的废石随意堆放可能造成不稳定边坡，引发崩塌、滑坡等地质灾害。

篇（7）

某高切坡为居民连接公路边坡，高切坡主要由志留系龙马溪组泥质砂岩和粉砂质泥岩与第四系洪坡积碎石土等构成，ZG0044高切坡为Ⅰ2—Ⅱ型，原规划坡长200m，切坡面积5000m2；本次勘察实测坡长1032m，高切坡面积16557m2；根据危害性与危险性，初步设计拟定长度241.5m，切面面积5033m2。按照《技术要求》，ZG00044号高切坡安全等级为三级。

1工程地质概况

地处中纬度的亚热带季风大陆性季风气候区内，主要受季节变化的影响，气候温暖湿润，雨量充沛。年平均气温18℃，最高气温42℃，最低气温－8.9℃，相对湿度77％，多年平均降雨量1028.6mm。雨季暴雨多，降雨量大，日降雨量最大达192.3mm，年降雨天数约120～159天，多集中于4～10月，其降雨量占全年192.3mm的70％以上。年平均蒸发量为1500mm。

高切坡区地层主要有志留系龙马溪组（S1l）和第四系（Q），工作区出露的第四纪地层有残坡积层（el+dlQ），崩坡积层（col+dlQ）、洪积层（dl+plQ）、滑坡堆积层(delQ)和人工堆积层（mlQ）等类型，其中残坡积层分布最广，其岩性为碎石夹（及）土；崩坡积层为块石夹少量土；滑坡堆积层为碎块石夹（及）土和滑动岩体。除此以外，其他成因的第四系厚度较薄，一般厚度数十厘米至数米。

高边坡区地下水主要有第四系孔隙水及基岩裂隙水。其中孔隙水主要赋存于第四系堆积物中，埋深浅，无承压，受大气降水补给，无统一地下水位，季节变化明显。基岩裂隙水主要赋存在砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩风化带和基岩裂隙中，地下水位埋深相对较大。

根据地下水水质分析资料，地下水对混凝土不具有腐蚀性。

2地质特征及主要地质问题

高切坡据其空间分布和工程地质条件可以分为七段，前四段位于高切坡分布区上部，其余在下部。其中第Ⅱ段与第Ⅲ段的西部为土坡，其余的为岩坡。第一段桩号坡长为128m，反向坡，坡角50º～66º，坡高5～32.2m；自然坡坡度为35º～45º，物质组成主要为粉砂质泥岩和第四系残坡积物。第二段桩号坡长为195.33m，反向坡，人工切坡坡角40º～55º，坡高5～15m大小不等；自然坡坡度为20º～35º，物质组成主要为粉砂质泥岩，第四系崩坡积物。第三段桩号自然坡坡度为30º～50º，物质组成主要为粉砂质泥岩、第四系残坡积物和第四系人工堆积物。第四段桩号自然坡坡度为20º～40物质组成主要为粉砂质泥岩和第四系残坡积物。第五段桩号物质组成主要为粉砂质泥岩和第四系残坡积物。第六段桩号为6+00-6+110.79（Ⅵ段)，坡长为物质组成主要为粉砂质泥岩、第四系残坡积物和第四系人工堆积物。高边坡区目前尚未发现整体的大面积变形破坏现象，由于修建移民公路切坡，使原有的斜坡应力平衡状态破坏，导致边坡顶部产生卸荷裂隙，加剧岩体风化破碎，在降雨及其它外荷载作用下，将导致边坡岩体表面剥落、掉块。

3防治建议

高切坡治理应针对斜坡变形破坏的特点进行。在治理过程中应采用分层次治理的原则。高边坡防治的目标是采用防治工程辅以安全监测，确保高边坡在结构设计基准期50年内不发生整体失稳。

第Ⅰ段与第Ⅲ段和第Ⅴ段削坡整形后均采用锚喷网进行支护设计：锚杆采用HRB335Ф25@2.5×2.5m，锚杆长度为3m与6m，锚固角为20°，钻孔孔径为76mm，砂浆强度等级为M30。第Ⅴ段削坡整形后均采用锚喷网进行支护设计：锚杆采用HRB335Ф25@2×2m，锚杆长度为6m与9m，锚固角为20°，钻孔孔径为76mm，砂浆强度等级为M30。

在第Ⅰ段、第Ⅲ段和第Ⅴ段距离高切坡开口线后缘3-5m设计截水沟，截水沟的其形状与尺寸视地形而定。根据现场地形情况，截水沟断面尺寸为：下底宽为0.6m，高为0.6m，两侧坡度分别为1∶0.75，地表截水沟的砌筑砂浆为M7.5，抹面砂浆为M10。纵向排水沟与公路排水系统相接。

4结语

本文对该高切坡的工程地质条件进行了分析，并结合具体情况提出分层次治理的方法，对类似工程具有一定借鉴意义。

参考文献

[1]SL264-2001，水利水电工程岩石试验规程[S].

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一、排水固结法

所谓排水固结,指的是为了排除土体中多余的孔隙水,从而提前完成地基固结和沉降,提高土体强度,将地基土堆载预压,这一步骤要在建筑物建造之前完成。其适用范围主要包括饱和软粘土,例如淤泥、淤泥质土等。在使用排水固结法时,对于砂井和塑料排水带,其间距和深度都要依土质的不同、含水量的不同等条件来进行设置,除此之外,更重要的是,预压荷载和预压时间必须足够。对于预压荷载来说,有如下方法:

第一、正压固结,也就是说实现排水固结的方法主要是堆载在地基中,从而使超静水压力形成使水排出;

第二、负压归结,指的是实现排水固结的方法主要通过负超静水压力的形成来实现,采用的途径有真空预压、降水预压、电渗排水等。

对于预压时间来说,对其的确定必须以理论计算为依据。

二、密实法

密实法的适用范围主要包括各种砂土。不论饱和性的还是非饱和性的,各种非饱和性的粘性土,等。主要有以下几种方法:

第一、通过压实机械不断地压实土,其工具主要是碾压机械,例如压路机、羊足碾等。通常,我们将这种方法称为碾压法;

第二、以重锤夯实和强夯两种夯击力量对地基进行冲击从而使地基坚实,我们通常将这种方法称为夯实法。主要分为两种:

1、重锤夯实

所谓重锤夯实,指的是以冲击力为主要途径夯实地基,其中,以15千克到30千克的夯垂为工具,用起重机将夯垂运行到2,5米到4,5米的高度,松开夯垂,通过重力的作用产生的力量夯击地基。

2、强夯法

强夯法的夯实原理与重锤夯实的原理一样。只不过,夯垂的重量达到了100千克到400千克,落距提高到了6米到40米。在这种方法下,地基的强度的提高分为四个阶段,这四个阶段分别是:强制压缩或振密、土体液化或结构破坏、排水固结压密、触变恢复和固结压密。

第三、振密挤密法

将带桩靴的工具桩管打入软弱土层中,挤压土壤形成桩孔,从侧向将土挤密,然后再在桩管中灌人砂石或素土、石灰、灰土等填充料进行捣实,随着填充料的灌人逐渐拔出桩管,形成柔性桩体,并与原地基形成一种复合型地基,从而改善地基的工程性能。这种方法最适用于加固松软饱和土地基。根据施工方法和灌人材料不同,分为沉管挤密砂(或碎石)桩、振冲碎石桩、石灰桩、灰土桩、渣土桩等。

三、换填法

当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,可采用将基础下一定范围内部分(或全部)软土挖去,然后再回填强度较大的砂、碎石或素土等材料,经夯实处理使之成为建筑物基础的持力层,换垫法处理地基时按换填所用材料分为砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层等。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟(塘)的浅层处理。

四、胶结法

将某些能固化的化学浆液,采用注入或机械拌入的施工方法,把土颗粒胶结起来,从而改善地基土的物理力学性质。主要有注浆法、深层搅拌法。

注浆法是利用液压、气压或电化学方法。通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透等方式,进入颗粒之间的孔隙或土体裂隙中,将原来松散的土体胶结成一个整体,形成强度高、防渗和化学稳定性好的固结体。按注入材料分为水泥注浆和化学注浆两类。

第一、水泥注浆:水泥注浆是把一定水灰比的水泥浆注入土中。对于砂、卵石等有较大裂隙的土,可采用水灰比1:1的水泥浆直接灌注,通常称为渗透注浆。对于细颗垃土,孔隙小,透性低,水泥浆液不易进入士的孔隙中,因此常借助于压力把浆液注入。

第二、化学注浆:向土中注入一种或几种化学溶液,利用其化学反应的生成物填充土的孔隙或将土的颗粒胶结起来。达到改善土体力学性质的目的。

第三、水泥土搅拌法:通过特制的深层搅拌或喷粉机械,就地将软弱土和水泥浆(或粉)等固化剂强制搅拌混合,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩,并与桩周土形成复合地基,共同承担建筑物的荷载。

五、特殊土地基处理

第一、湿陷性黄土地基处理的机理是破坏湿陷性黄土的大7L结构,全部或部分消除地基的湿陷性,从根本避免或削弱湿陷现象的发生。常用方法有土(灰土)垫层、重锤夯实、强夯、化学加固、土(灰土)桩挤密等。

第二、膨胀土地基应根据膨胀土的胀缩性、埋藏深度和厚度以及大气影响深度等因素来确定是否进行处理。当膨胀土位于地表下3m,或地下水位较高时,一般不做处理。否则应用砂、碎石等材料进行换填,换填厚度应按设计确定。

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中图分类号：U442.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0149-03

0 引言

滇东南地区是云南省岩溶发育地区，地貌类型主要为岩溶峰丛谷地[1～2]，工程建设过程中，特别是公路工程建设开挖过程中易形成高陡边坡，对公路施工及运营安全产生较大影响。工程区位于云南省麻栗坡县境内，是连接滇东南与越南边贸区的重要交通要道，对云南省经济社会发展具有重要的意义。本文以该公路段建设为例，阐述工程区地质环境条件，分析说明岩溶发育地区修建交通公路可能存在的工程地质问题，并提出相应的处理措施。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌 工程区地处滇东南岩溶峰丛谷地，地形标高介于1100～1140m之间，原始地形坡度介于35°～45°，整体地势呈西高东低态势，原始斜坡向东～南东向倾斜，地形地貌条件复杂。

1.2 地层岩性 工程区主要地层为二叠系中统吴家坪组（P2w）以及第四系残坡积层（Q4el+dl），其中吴家坪组地层根据岩性差异条件，可分为上下两段，各岩性段描述如下：

①第四系残坡积层（Q4el+dl）：岩性为褐黄色含砾粉质粘土、碎石土，砾石成分为灰岩、砂页岩，全～强风化，少量弱风化，磨圆度差，粒径一般0.2cm～2cm，砾石含量5%～10%，局部含量较高，约为15%，分选性较差，土层结构稍密～中密，稍湿～干燥，厚度一般介于0.2m～2.5m之间，主要分布于工程区西部表层面。②二叠系中统吴家坪组（P2w）：下段（P2w2）：该段岩性主要为灰白色白云质灰岩，隐晶质结构，呈中～厚层状，岩质较坚硬；岩层产状为123°∠55°，主要发育两组节理裂隙，均为张性节理，有少量泥质填充，节理产状分别为197°∠36°、67°∠78°，节理间距0.5～2m，分布于工程区西部，是路堑边坡的主要组成结构。

上段（P2w1）：该段岩性主要为褐黄色泥岩夹泥页岩，呈薄层状，岩质较软；岩层产状为83°∠42°，主要发育一组节理，节理产状为255°∠55°，节理间距为5～7cm，该岩性段广泛分布于整个工程区内，为工程区主要基底岩性。

1.3 地质构造及地震 工程区位于华南褶皱系滇东南褶皱带文山巨型旋钮构造中部，文麻断裂带东侧；区域内新构造运动主要表现为大面积的缓慢抬升，自喜马拉雅运动以来，新构造运动较强烈，地震活动频繁。按GB18306-2001《中国地震动参数规划图》划分，麻栗坡县抗震设防烈度为6度，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计基本地震加速度值为0.05g。工程区地处地壳稳定区。

1.4 水文地质 工程区水文地质条件中等，地下水类型主要为基岩裂隙水、岩溶裂隙水及松散孔隙水，富水性强～中等；水文地质结构呈孔隙水～裂隙水双层结构特征；地下水主要接受大气降水补给，其中大部分降雨随地表径流顺地势向地势低洼处排泄，少量降雨下渗补给地下水，其中不同含水层之间存在水力联系，形成相互补给通道。

2 工程地质条件分析

2.1 工程地质岩组 根据岩土体结构类型和岩石物理力学强度等特征，工程区岩土体划分为松散土体（Ⅰ）、较坚硬中～厚层状弱岩溶化白云质灰岩岩组（Ⅱ）、较软弱薄层状泥岩岩组（Ⅲ）。岩组结构特征及可能引发的工程地质问题见表1。

2.2 工程地质问题分析 工程区主要工程地质问题主要表现为路堑边坡稳定性及路基不均匀沉降等。

2.2.1 路堑边坡稳定性分析 根据工程区地质环境条件，工程区施工开挖产生的路堑边坡大部分均为岩质边坡，边坡组成主要为白云质灰岩及泥岩岩体，本文选取工程区两个典型边坡采用地质分析法对边坡稳定性进行评价，分述如下：

①号边坡：如图1所示，边坡坡高15～40m，开挖边坡坡角约为60°，①号边坡坡体为二叠系中统吴家坪组白云质灰岩，属较坚硬中厚层状白云质灰岩岩组（Ⅱ），岩体物理力学性质较好，主要发育两组节理裂隙，均为张性节理；根据赤平投影分析（图2），岩层产状面与边坡坡面呈顺层关系，节理裂隙与岩层层面之间的交点均位于边坡投影弧同侧，因此，①号边坡处于不稳定状态。

②号边坡：边坡坡高为15～20m，开挖边坡坡角约60°，如图3所示，该边坡上部坡体为白云质灰岩，属较坚硬岩体，岩体力学强度较高，岩层产状为123°∠55°；边坡下部为泥岩，为较软弱岩体，岩质较软，岩体物理力学性质较差，岩层产状为83°∠42°；边坡结构面与岩层产状面基本呈顺层关系，且岩层倾角小于边坡坡角，岩体结构面不利于边坡稳定性。

边坡施工过程中，特别是雨季施工过程中，由于边坡下部岩质较软，降雨入渗讲导致下部较软岩体产生软化变形，加之上部较坚硬岩体强烈挤压作用下，边坡易产生坍塌破坏，进而导致边坡失稳导致崩塌、滑坡等地质灾害。

2.2.2 路基沉降分析 路基稳定性问题是公路工程建设过程中常见并较为突出的工程地质问题[3]，公路路基不均匀沉降问题，主要受控于路基岩体受力不均以及岩土体的物理力学参数差异或岩溶塌陷问题。如图4所示，公路东侧为泥岩，属较软岩体，岩体物理力学性质较差；公路西侧为白云质灰岩，属较坚硬岩体，岩体物理力学性质较差。工程建设完成后，公路可能由于岩体受力不均等因素影响，路基产生不均匀沉降的可能性大。

降雨条件下，由于降雨易渗入地下，补给区内地下水含水层，处于饱水状态的泥岩岩体物理性质急剧下降，在汽车的震动碾压下，使路基岩体产生破坏，造成道路的损坏。其次，岩溶在公路工程地质问题中占据相当重要的地位[4]。受滇东南地区岩溶发育的影响，岩溶地区修建道路工程可能存在岩溶塌陷问题，导致路基出现不均匀沉降。

3 结论与建议

工程区地处滇东南岩溶发育区，地质环境条件复杂；出露地层岩性为二叠系中统吴家坪组（P2w）白云质灰岩、泥岩以及第四系残坡积层（Q4el+dl）松散土体；工程建设过程中施工开挖形成大量人工开挖边坡且多数为顺层坡，对边坡稳定性不利；受工程区岩性条件差异以及岩溶发育情况限制，工程区修建道路工程引发路基失稳导致不均匀沉降的可能性大。

对边坡稳定性问题：工程区地处山区谷地，施工开挖形成大量挖方边坡，且多为顺层坡，边坡稳定性差，工程施工过程中，应加强对开挖边坡合理设计开挖坡比，对开挖高度较大的边坡，建议采用分台开挖；对顺层高陡边坡建议采用锚固措施予以处理；对岩质较破碎易发生崩塌地段建议使用栏石栅拦。

对路基不均匀沉降问题：应加强对路基的支护，同时做好道路工程疏排水工作，避免由于地表水下渗，导致路基岩体软化产生不均匀沉降，危害道路安全稳定运营；对灰岩地区应重点调查工程区岩溶发育情况，对可能引发路基不均匀沉降的岩溶发育区作重点论证，并设计合理的支护处理措施予以完善补充。通过对工程区地质环境条件的分析，笔者认为，公路工程修建，特别是山地岩溶发育区，修建重要交通工程设施，工程建设前期应重点加强对工程地质勘察工作，重点查明工程区可能存在的不良地质现象及可能引发的工程地质问题，对其中影响较严重的工程地质问题加强论证；工程施工过程中尽可能减少对原始地质环境的滑坡，为施工和运营提高良好的条件。综合考虑，提出更加经济合理的处理措施，并根据公路沿线地质灾害发育情况进行必要的监测。

参考文献：

[1]中华人民共和国区域地质调查报告（马关幅）[R].云南省地质调查局，1976.

篇（10）

前言：

边坡稳定性问题是一项复杂的系统工程问题，它涉工程地质学、岩体力学和计算科学等多种学科交叉，一直是岩土工程的一个重要研究内容[1]。土质边坡开挖引起土体卸荷，引起应力重分布和应力集中，坡体为适应这种变化，将发生不同形式的变形与破坏，出现滑坡等灾害情况。因此，为最大限度减少因边坡失稳导致的重大人员伤亡、巨大经济损失、工程建设受阻等事件的的发生，需要对边坡的稳定性做出正确的预测和评价，并提出相关建议和工程处理措施。

本文结合某市地区边坡实际情况，对该边坡所处的地形地貌、地层岩性、裂隙发育特征、水文条件等影响边坡稳定性的主要工程地质要素进行系统分析，采用瑞典条分法对边坡稳定性进行定量分析，可以为类似土质边坡稳定性分析评价和治理提供借鉴。

1.工程地质条件

1.1 工程概况

某市地区边坡呈近北东（NE40°）走向，倾向近东向（E100°），边坡宽约50m，高3～15m，总长约540m（见图1）。

1.2 地形地貌

边坡地貌类型为丘陵区，危险边坡地形呈东北高西南低，东部比较陡峭，西部较为平缓。东区边坡的下部坡脚为出露的岩石，西部坡脚为土坡。

1.3 地层岩性

根据详细勘察报告，危险边坡发育地层主要为石炭系砂岩、泥质粉砂岩风化层，岩石节理裂隙发育。

①植物土层

黄褐色，松散，稍湿，主要为粉土、粉质粘土组成，局部含较多砂粒，局部含少量的植物根茎及有机质，主要分布于边坡表层。

图1 边坡平面图

②全风化砂岩层

黄褐色，风化剧烈，岩芯呈坚硬土状，含较多砂砾，遇水软化溃散，局部含有黑色的全风化泥质粉砂岩及煤屑。

③强风化岩层

该层依据岩性的不同分为两个亚层即强风化砂岩层、强风化泥质粉砂岩层。

强风化砂岩：黄褐色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状，局部土夹碎块状，局部夹泥质粉砂岩风化残余，局部含中风化岩块，遇水软化溃散，岩石节理裂隙发育。该层分布广泛，厚度变化较大，总体较厚，主要位于边坡的中心位置。

强风化泥质粉砂岩：黑色，局部紫红色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状，土夹碎块状，局部见有煤屑，局部含中风化岩块，岩芯遇水软化。该层主要位于边坡的下部及坡脚以下。

④中风化泥质粉砂岩

黑色，粒状结构，层状构造，岩石风化节理裂隙发育，岩芯呈块状，短柱状，岩质较软，岩芯遇水软化。由于该层节理发育，节理纵横交错将岩体切割成块状、短柱状，主要位于边坡的中、下部。

1.4 岩石裂隙特征

边坡区域构造位于广花复式向斜西南扬起端，属地壳运动相对稳定地带，新构造运动微弱。本区域附近的构造带主要为莲塘-神山断裂，距离边坡约为5公里，对本场地影响甚微，勘察过程中也未发现明显的断裂构造破碎带，也未发现新构造活动痕迹，判定本场地处于地质构造相对稳定区段。但由于受区域构造应力及后期风化作用，东区边坡下部中风化砂岩层节理发育，节理纵横交错将岩体切割成块状，比较明显的节理主要有两组，第一组产状237°°～269°∠65～81°，第二组产状310°～327°∠18°～31°，节理裂隙间距约50mm左右，裂隙宽度约2mm填充物为风化的粉质粘土等。

1.5 水文地质特征

边坡地下水位较深，详细勘察期间测得静止稳定地下水位埋深为4.12～27.05m，雨季期间，地下水位会有所上升，旱季期间，地下水位会有所下降，水位年变化幅度为1.00～2.50m。本场地地下水类型主要是赋存于基岩风化层中的裂隙水，呈带状或脉状分布，其富水性较差，裂隙水具承压性。以大气降水渗入补给为主，其次为侧向径流补给。本场地地下水水化学类型为HCO3・Cl-Na・K・Ca型水，微腐蚀性。

2.边坡稳定性影响因素

影响边坡变形与稳定性的因素较多，且各因素存在复杂性、相互作用性及不确定性，结合实际地质勘察情况，影响该边坡稳定性的因素主要有：

（1）岩土体工程地质性质。该地边坡，表土层呈松散状，且坡顶土体“竖向裂隙较发育”，成为地表水下渗通道；下部土体、风化岩层，粘粒含量较小，风化裂隙发育，岩石极破碎，呈较多土夹岩块状，而且具“膨胀性”，易形成崩塌或小型滑坡。

（2）水文地质条件。岩土体的力学性质受水的影响很大，边坡受强降雨雨水浸泡影响，造成土的结构、强度和应力条件的变化。

（3）地质构造条件。边坡中存在顺向断裂构造或节理、裂隙发育时，各岩土层在重力作用下，易发生朝向削坡临空面的蠕变。

（4）人类工程活动。该边坡为人工削坡形成，由于路侧边坡坡脚的开挖，坡体内部应力释放，破坏了原斜坡的稳定平衡，产生向坡外的滑动趋势。

综上所述，该地边坡为人工地形，岩性不稳定，岩石竖向裂隙发育，边坡岩土工程水文地质环境条件差，人类工程活动强烈，因此边坡处的地质环境条件复杂程度属复杂。

3.边坡稳定性分析与计算

该地边坡形成主要为自然原因和人工削坡造成，长时间雨水冲刷及边坡地层的不断风化使得边坡内部松散，导致边坡的南坡和北坡局部经常发生小规模的崩塌，使边坡在局部可能产生小规模的滑坡。

3.1边坡定性分析

结合实际地质调查和工程勘察等情况，将该边坡分为东、西两个边坡。

东区边坡高度为8.0～15.0米，组成边坡的主要岩土层为植物土层、强风化岩层，局部为全风化岩层，对于边坡影响较大的地层主要是强风化砂岩层。上部边坡坡角为11°～31°，下部边坡坡角约为60°～75°，边坡整体较为陡峭，下部中风化砂岩层发育两组解理，将岩石节切割成块状，边坡稳定性较差，遇到暴雨或洪水时可能会出现崩塌或小型滑坡。

西区边坡高度均小于8.0米，组成边坡的主要岩土层植物土层、全风化岩层，局部为强风化岩层，对于边坡影响较大的地层主要是全风化岩层。西区边坡较缓，一般坡角为20°左右，边坡滑塌的可能性较小，如遇暴雨或洪水可能会使水流夹带较多的泥沙冲到坡脚堆积。

4.结论

篇（11）

中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0133-01

1 工程概况

该滑坡位于白河县城大桥路，坡顶长约50 m，坡底长约30 m，坡面最大高度52 m，总坡比1∶0.51，坡向111°，岩质边坡经多次（楔形体）滑动，形成现状（呈扇形状）。根据测算，该滑坡威胁人口数约50人。为保证坡底道路车辆、行人及周边建筑物的安全，按白河县国土资源局要求，需对该滑坡进行治理设计。

2 工程地质及水文地质条件

滑坡场地位于白河县大桥路西侧，坡底为道路和建筑，道路东侧为白石河，地貌单元属坡丘地貌。总体上地形起伏较大，坡顶和坡底最大高差52。滑坡坡面为楔形体状。

根据对场地内外出露岩体结构特征的调查和实地量测，场区岩体以单斜构造为主，局部地段揉皱发育，片理化现象较严重，岩体岩性在整个场地内不均匀，具明显小区域特征，但整体无大的变化。

根据前人有关资料，结合现场调查及钻探，拟建场区为一处较稳定区，建筑场地内及其附近不存在大的断裂构造带。白河县属北亚热带湿润大陆季风气候区，具有气候温和，雨量充沛的特点。由于地形落差大，气温垂直变化明显。年均气温15.6 ℃，极端最高气温42.6 ℃（1962年），极端最低气温-10.3 ℃（1977年），年均无霜期264天。由于地形南高北低，海拔高度有1731 m的高差，气温垂向及阴阳坡差异很大，季节南北相差10天左右。

根据现场调查，边坡地下水不发育，主要原因为场地地势较高，边坡纵深浅，地层中无好的含水层，地下水补给条件差，且地下水（含地表水）易于排泄。边坡零星地下水主要接受大气降水入渗补给，向坡脚排泄。

3 边坡及周边环境状况

据调查，该边坡为岩质边坡，岩体主要为灰色强～中风化绢云母石英片岩，破碎，不完整，片状结构，层状构造。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）对边坡岩体类型和边坡类型的划分，该边坡岩体类型为Ⅳ类，边坡安全等级为一级。根据赤平极射投影图分析，该边坡（滑坡）南北两侧为顺向坡，岩层倾向或节理面倾向与边坡倾向呈小角度相交，结构面倾角或结构面交线倾角大于边坡倾角，为基本稳定结构，由于岩体破碎，南北两侧边坡可能的破坏形式主要为平面滑动，局部则可能产生楔形体滑动。

4 边坡特点及治理方案选定

该边坡主要工程特点为高、陡，岩体破碎，岩性较差。由于该边坡已产生多次滑动、崩塌，目前，其稳定性亦较差。显然，根据上表，放坡和锚喷支护不适宜本工程；全部采用锚杆，致使锚杆密度大，群锚效应明显，且经计算其提供的抗力不能满足要求；而全部采用锚索，其支护代价太高。为达到治理目的，又降低治理造价，根据本边坡地质条件，我们综合选用了锚杆结合锚索的支护方案。

5 滑坡治理设计

5.1 治理工程总体布置

根据所确定的治理方案，对整个边坡主要采用锚杆，于边坡中上部加设6排锚索。锚杆和锚索水平间距2 m，竖向间距1.8 m，同一标高水平向锚杆和锚索长度互相错开。对于坡面处理，在边坡中部（高程21.2～42.8 m）岩体比较破碎的部位采用钢筋砼面板，其余采用挂网喷浆处理。

5.2 边坡支护设计计算

本支护设计中的荷载主要为滑坡剩余下滑力、地面超载。计算剩余下滑力、边坡稳定及锚杆（索）抗拔力时，荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，其分项系数和组合系数为1.0。确定支护结构截面尺寸及配筋和验算材料强度时，荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。坡顶地面超载值按自然岩土层考虑。

根据现场地质调查，并进行反演分析，综合确定边坡岩体物理力学参数为：γ=25kN/m3，ck=70kPa，φk=25°。根据现场地质调查，经综合分析，确定坡顶支护范围30 m，潜在破坏面倾角49°，折线性崩塌滑落。计算包括局部稳定性计算、整体稳定性计算，剩余下滑力计算，支护结构计算等。以极限平衡法计算为主，弹性抗力法计算为辅。

5.3 分项工程设计

总坡比按现状，约为1∶0.51。锚杆设计长度5～17 m，单杆芯，锚孔倾角15°，孔径130，杆芯采用直径φ32的HRB400级（Ⅲ级）热扎螺纹钢，轴向拉力设计值180 kN。锚杆水平间距2 m，竖向间距1.8 m，菱形布置。锚杆注浆采用M30强度水泥浆或水泥砂浆，其结石强度不低于20 MPa。锚索设计长度20 m，锚孔倾角15°，孔径130，材料采用1860级6×7φ15.2高强度低松弛无粘结预应力钢绞线，单根锚索轴向拉力设计值1000 kN。锚索水平间距2 m，竖向间距1.8 m，菱形布置。锚索注浆采用M30强度水泥浆或水泥砂浆，其结石强度不低于20 MPa。锚索自由段设计长度6 m。挂网喷浆面层采用单层双向钢筋网，规格为HPB235级φ8@200×200，浆体材料为C15级喷射混凝土，厚度100。现浇钢筋砼面板采用双层双向钢筋网，无论是挂网喷浆面层还是现浇钢筋砼面板，于锚杆和锚索处均设置纵横加强筋。

锚杆锚头采用8.8级B级普通螺栓与锚杆焊接连接，螺栓规格：直径d=M36，有效直径de=32.2472，螺距p=4，螺杆长度300～500，封锚前用专用扳手上紧。锚索锚头采用OVM15-6、7锚具锚固。锚杆和锚索垫板采用20厚Q235钢板。钢筋砼面板及喷浆坡面应设泄水孔，泄水孔垂直间距3000，水平间距2000～3000，按梅花状布置。泄水孔采用钢管制作，孔径100，外坡5%。孔后坡面反滤层采用级配碎石。边坡顶设截水沟，坡脚设排水沟，坡顶两侧往下做成跌水，陡坡处或凹坡处综合设置跌水管和跌水井（沟）引水。

6 结论及建议

要保证该边坡治理顺利实施，除上述要求外，还需要设计仔细、组织严密的环境监测作保证。只有监测好，以准确的监测数据指导施工，才能保证治理工程顺利进行。

为确保治理工程施工安全、顺利完成，同时保证坡顶建（构）筑物安全，施工前应组织业主、监理、设计、施工等相关各方对周边情况进行调查，必要时应进行拍照、素描，对上述调查结果进行详细描述记录，并由参与各方认同备案。