时间：2023-04-03 09:47:47
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1矿山开采影响范围
1．1放炮影响范围根据开发方案，采场每次布置3排钻孔，每排10个孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30个孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以确保爆破后台阶高度达15m。
1．2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采，高度为15m；开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述：矿山开采影响范围为露天采场外延215m。
2地质灾害危险性预测根据开发技术方案，矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡，边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF，边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图
3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段（T1j3）石灰岩矿层，开采标高均高于当侵蚀基准面；开采范围内无河流、水库等地表水体；地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小，矿山开采后不会对含水层结构破坏，不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。
4地形地貌预测按照开发利用方案，矿山开采后将形成高度0～105m的边坡，矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。
5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场，在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路，占用耕地资源4．41ha；工业广场修建占用耕地资源1．59ha；矿区为露天采场，占用耕地资源43ha；石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。
6建（构）筑物影响预测矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158．45m，计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m；对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建（构）筑物影响严重。
二、矿山地质环境防治
针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果，将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区，设计以下防治工程：1）矿山开采时应及时清除边坡上的掉块，特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2）对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡；对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3）对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4）修建截排水工程。
1边坡防治工程
1．1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°，自上而下台阶式分层开采，采高15m，台阶宽度约10．5m；AB边坡长约600m，高2～50m；BC边坡长约440m，高50～106m；CD边坡长约360m，高40～96m3；DE边坡长约526m，高17～42m3；EF边坡长约210m，高2～17m；放坡处理各段边坡。
1．2清理危石及时清理采场边坡上的危石，避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则，对各边坡上的危石清理完成后，才能进行下一台阶的开采。
1．3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部，地形呈浑圆状的小型独立山包，自然排水条件良好，汇水面积小，在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m，以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m，高差10～20m，设置横向和竖向的截排水沟，将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟，避免对坡面草籽植物造成冲刷，竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。
2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面，对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水，需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m，墙体宽度为0．3m，预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水，设计每个污水处理池采用尺寸为2．5m×2．5m×1．6m，容积10m3污水处理池3个，墙体宽度为0．3m。预计开挖工程量30m3；砌筑工程量约为14．4m3，污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水，对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘，防止粉尘飞扬。
三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。
1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案，露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2，矿山开采前矿区土地主要为耕地，以种植果树为主；矿山开采难以恢复原来的地面植物，故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，预计回填方量为241610m3；（2）平整场地，场地平整应采坑中间高，四周低，便于地表水排入排水沟中；（3）植树，行距×株距为5m×5m，预计12080株，建议种植樟树或果树等经济类树木（4）排水，沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟，保证采坑内地表水排泄通畅，将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段，用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面，底宽400mm，顶宽700mm，高800mm，壁厚300mm，预计长度约2350m。排水沟每隔10～15m设置一道伸缩缝，用沥青麻丝进行有效止水。
2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化＋截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡＋绿化处理。每级边坡分阶高度取15m，每阶平台宽度取10．5m，种植蔓藤类植物绿化坡面，在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体，墙体嵌入基岩0．1m，墙体截面0．3m×0．5m（宽×高）。墙背回填0．3m厚的土壤，蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。
3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化，预计植树60株。待矿山闭坑后，建筑垃圾清除干净，将表层1．0m范围土地掘松，种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2，可采用挖掘机松土，植树绿化，行距×株距为5m×5m，预计176株。
4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场，矿山闭坑后，采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复，工业广场建（构）筑物提供给当地使用，不进行处理。
5地表建（构）筑物的处理矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏，对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全，对在影响范围内的村民实施搬迁。
四、结论
1）分析了矿山地质条件，认为矿山开发技术条件的级别为中等；
2）根据矿山开采方式，采用赤平投影的方法，对矿山采后地质环境进行评估，得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m；水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大，造成的损失小，危险性中等，影响严重；对含水层影响较轻；对地形地貌景观影响严重；对土地资源影响严重。因此，预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。
清涧县位于陕西省北部，榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区，是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村，寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微，坡度较缓，基本保持原地形，北侧坡面形成较陡的土坡，在遇连续降雨的情况下，坡面很容易发生滑塌，直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。
2自然地理及地质条件
清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大，隐患点范围内未见地下水出露，工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大，在雨季，降水下渗和产生地面径流，对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部，属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土，出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况，依次为：中更新统黄土层（离石黄土Q3eol）、上更新统黄土层（马兰黄土Q3eol）、全新统（Q4）。
3地质灾害现状
根据现场踏勘，该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下，发生再次崩塌的可能性较大，直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危，危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点：
3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区，地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚，边坡高差大。坡面较徒，坡度大于45°，为崩塌形成创造了良好的地形条件。
3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下，强度较高，壁立性好，遇到连阴雨或暴雨，土体稳定性差。
3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低，易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。
3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚，使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下：据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，本次设计不考虑地震作用。
3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，按次要工程，取边坡安全系数Fs为1.15。
3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验，参考临近场地的工程地质资料，设计对场地松散土的物理力学参数取值如下：（1）马兰黄土（Q3）：天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°（2）离石黄土（Q2）：天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30°
4工程治理方案
4.1工程设计
4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°，采用分级开挖的方法，在平台上削坡卸载。根据坡高，北部坡分3级设2个平台进行，南部和西部坡分2级设1个平台进行，平台宽1.2m，刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。
4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡，刷坡高度为5m，刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。
4.1.3排水方案排水方案分为截水渠、平台截水渠两种。截水渠布置在滑坡体的外部，不让坡体外部雨水进入坡体，同时，收集平台截水渠的水，排入下部沟道；平台截水渠布置在削坡平台上，每个平台布置一条横线截水渠，收集削坡坡面水，汇入排水渠中。排水渠：根据实际地形，北面高南面低，在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠，用浆砌石砌筑。截水渠长度为36m，浆砌石20m3。平台截水渠设置：在削坡平台的内侧，用浆砌石砌筑，坡降取1:100。向两边排水渠排水，平台截水渠长度为26m，浆砌石14m3。截水渠总长度为62m，开挖土方量56m3，浆砌石34m3。
4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木，既可起到稳坡固坡的作用，又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m，共约100株，工程验收前要保证100%的成活率。
4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件，削方按自上而下、自后向前的顺序进行，放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线，施工放线应保证定位线的施放准确，自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。
5工程实施效果评价
5.1环境影响评价本次治理工作中，其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等，这些设备在施工过程中，发出声音的强度较低，不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘，对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质，不含有任何超标因子。
5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好，工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁，保障人民生命财产安全。
5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施，清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善，使得村民能够安居乐业。
6项目风险分析与控制
6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下：（1）管理风险：项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足，导致管理不善，成本增加，故存在管理不善的风险。（2）经济风险：一是资金到位不及时，导致工期延长；二是资金使用不合理，开支与灾害治理无关的费用，或专项资金挪作他用；三是受市场因素影响，价格上涨，人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。（3）技术风险：一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性，均会造成技术风险。
6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施，使项目风险降到最低，对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。（1）管理风险控制：组建地质灾害治理领导小组，依法对项目实施组织管理，并聘请项目监理单位对工程进行监理，严格按要求执行，确保工程质量。（2）经济风险控制：资金到位后，设立专门的资金管理账户，对项目经费实行专款专用。（3）技术风险控制：参考同类地质灾害治理的技术方法，确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。
7建议
在进行水文地质评价时，要根据掌握的水文地质条件，分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响，科学的预测水位变化造成的岩体工程变换，结合实际情况，制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响，分析预测人为活动，对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响，评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时，要根据实际情况进行渗透试验、富水试验，分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移，从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。
2水文地质对工程项目的危害
据统计，在地质灾害中，地下水造成的灾害占很大的一部分，因此，要认真分析地下水变化引起的灾害，并制定合理的预防措施，确保工程建筑物的安全、稳定，从而为和谐社会的构建打下良好的基础。
2．1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下，水位会发生升降变化，当地下水位变化到一定程度后，就会对岩土工程造成危害，从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等，地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象，加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后，斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害，例如斜坡崩塌、滑移等，对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象，从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的，例如河流改道、地下水排除等，当地下水位下降后，岩土层会变硬，在这种情况，很容易引起地面开裂、沉降等现象，对地质条件产生严重的破坏，从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响，地下水位会出现反复变化的现象，这样很容易造成基础变形，同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走，降低岩土体的强度，对工程施工造成影响。
2．2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中，地下水很少产生动压力，但受开矿、灌溉等人为活动的影响，地下水的压力平衡会受到破坏，导致局部产生大的压力，如果遇到粉土层，就很容易引起流砂、管涌等现象，从而造成基础变形、位移等现象，甚至会造成边坡失稳，因此工程安全施工事故，对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此，在进行工程项目施工前，勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况，并根据实际情况，制定合理的防范措施，从而为工程项目的安全施工提供保障。
2．3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时，需要考虑到地下水变化对基础的影响，因此，在进行工程项目基础设计时，在没有特殊要求下，要保证工程项目的基础设置在地下水为上面，如果基础需要埋设在地下水位以下，要采用合理的方法进行防水处理，为保证工程的稳定性，还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中，要根据实际情况采用合理的排水措施，降低地下水水位，防止在施工过程中，出现地下水喷出的现象，对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时，还要考虑到地表水和地下水的补给关系，防止地表水对工程项目的基础造成影响。
3总结
地质钻探机组是煤田地质勘察钻探中重要的组成部分，其工作质量直接影响着勘测数据的真实性。煤田地质钻探过程中要有质量管理体系做好保障。根据标准体系开展工作，这样能够满足质量管理体系要求。因此，在作业中，根据质量手册及施工程序文件需求进行工作，这样才可以更好的保障工作顺利执行。这个过程中，最关键的是进行质量管理，做好质量控制过程，这样才能满足地质勘探需求。当质量管理目的逐渐提升时，才能更好开展工作。实施质量管理工作，最根本的内容就是做好地质勘探工作，使得施工过程安全可靠。
1．1钻探的施工特点
所谓金刚石绳索取芯钻进是在直径较大的钻杆中置入芯管，它是勘探的主要步骤之一。随着勘探的深入，岩芯会逐渐进入取芯管中。对该取芯管进行提取，将钻杆中的底孔再放入其中，持续钻进。基于取出岩芯过程，可以进一步了解地下的地质情况，同时可以了解煤层的埋深深度。笔者认为，煤田地质勘探施工主要有以下几方面的特点:第一，钻机施工往往以单机作业为主，而对质量管理期间以扎根机组为主。第二，钻探作业施工使用的机组非常多，例如:液压钻机、变量泵，金刚石绳索取芯钻具等等，而且整个过程也比较复杂。进行施工时，需严格按照相关标准进行操作，以达到提高施工质量的目的。第三，施工过程中应先于勘探部位的上方搭设钻塔，并在钻机绞车的辅助下实现控制升降。这些施工辅助设备，对于开展施工有重要影响，这是保障机组质量的一大体现。在开展施工过程中，需要认真落实质量控制和管理工作。
1．2地质钻探质量管理
基于质量基础下，强调人的主观能动性，在ISO9000质量保证体系标准中，已经明确的指出，进行施工时，应该将质量放置在第一位。需要在以人为本基础上开展工作，人的安全意识、质量意识在施工中要体现出来。根据质量管理体系开展工作，这是保障工作前提和基础。因此，在工作进行时，每个部门技术人员相互配合，相互监督。同时严格按照地质编录、现场协调、报告编制等相关流程进行操作。工作人员明确了自身责任之后，这样才能更好的开展工作。员工开展工作，自身具备敬业精神，作业中严格要求自己，关注每个质量点。企业可以鼓励员工深入学习，参加培训，保障每个员工持证上岗。这样可以更好的把握新工艺、新方法，从而使得施工技能有所保障。
2勘探施工质量控制
2．1质量控制原则
相关部门应根据石油勘探现状、影响因素等，了解勘探期间存在的问题，并提出具体的解决措施。本文对钻探项目质量的影响因素进行深入探讨，从现状着手分析，从而进行正面评价。这个评价过程应该包含全方面的评价，相关的影响因素以及对严重程度分析。这样可以更加明确的看出质量事故斗争重点，在明确出现的问题时，如何采取有效措施进行应对。质量控制表现在多个方面，例如:人身安全，还应对其安全影响因素进行分析。进入钻探生产环节时，每个岗位人员应该严格做好质量控制工作，每个岗位都有明确的责任制，这是开展勘探工作必不可缺少的重要组成部分。因此，需要让广大职员明白，生产经营活动过程中，必须满足质量法律以及技术的要求，在生产过程中则需满足规范化和标准化需求，这样才可以更好的保障钻探工作质量。
2．2质量控制的实施
钻探的实质是流水作业，任何一个环节均可能对整体安全质量造成影响。因此，必须提高技术人员的专业素质，先对勘探的地质条件进行分析，从整个场地地质都有详细研究。记录人员对地质数据做好记录工作，严格检查钻孔进尺，施工期间再对其进行复查。技术人员进行核查期间，必须先对岩土的照片进行分析，核实野外描述。此外，还应及时加强对室内图片的核实。实验室人员工作核心是对岩芯质量进行提取，做好质量检测工作，将数据及时反馈到野外部门中，每个部门在工作中相互合作，相互配合。同时，还应加强对施工现场的控制，提高各工种之间的配合度。
2．3质量控制的持续改进
质量检查是一个强化管理监督过程，这是一个重要步骤。机组质量小组应该从施工管理上，从对设备的改造上做好自身工作。需要对施工质量、钻孔深度以及取芯的过程进行全面了解。从打分评价中对工程进行管理，对存在的薄弱环节应该及时提出整改意见。这样可以做好定性的质量检查工作，从而提升质量评估效益。这些工作最关键的部分是基于机组做好钻探工作。钻探机组需要基于实际检查中发现的问题进行分析，提出针对性意见，进入排查环节时，需要做到举一反三，作好复查工作。同时，还应按照自查、整改相结合的程序进行评价。做好施工设备维护工作，提升设备使用周期。另外，定期对勘探设备进行维护，了解施工现象存在的安全隐患，及时进行整改，提高施工安全性，这样就可以更好的提升质量管理目的，提升施工质量。改进钻探产品质量，可以更加完善管理体系，使得钻探工作得以顺利进行。当工作承诺并且履行工作，当做出承诺之后就应该积极推动，使得员工明确质量管理重要性，在工作中可以严格要求自己，可以明确自身职责。这样对煤田工程施工有推动作用，责任落实下去了，每个人都肩负起自身责任，这样开展工作会更加顺畅。
3结语
地质雷达一种利用电磁波信号在不同介质中传播运动特性的宽带高频电磁波信号探测方法。地质雷达探测系统发射机将高频电磁波以短脉冲、宽频带的方式,通过发射天线将其定向发射至地下,经过不同特质的地下岩层或目标体反射回地质雷达并由接收天线接收。高频电磁波在岩层中传播时,由于岩层所含介质的差异,导致其传播路径、电磁场强度及波形呈不同几何形态,通过对时域波形的采集、数据整理及分析,可确定地下岩层界面或异常岩体的空间结构及其位置。隧道结构地质岩层具有明显的电性差异,这是地质雷达应用的前提;这些界面可以形成良好的电磁波反射形态,是地质雷达在隧道衬砌质量检测中应用的主要原理。
二、砼厚度的地质雷达探测试验
试验目的是分析地质雷达对钢筋砼构件的检测精度。试件尺寸为2m×2m钢筋砼方柱,强度为C25,配合比(kg/m3)为水∶水泥(标号为325)∶粗骨料∶细砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料为19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,经筛分试验确定3种规格的掺量分别为30%、60%、10%,形成连续级配。经检验,碎石为同颜色,不带杂物,含泥量0.5%,压碎值10.4%,符合规范要求。钢筋主筋为直径16mm二级螺纹钢,间距93mm;箍筋为直径10mm一级圆钢,间距90mm。保护层厚度统一设置为40mm响了检测精度,实际检测精度可能更高,地质雷达对于不同介质界面的探测具有较高的精度,检测结果较为可靠。
三、工程应用案例
工程概况某隧道位于赣南山区,为小净距短隧道。隧道纵坡为单向坡,左、右线纵坡坡率分别为2.125%、2.1%。洞门均为1∶1.6削竹式。按新奥法原理设计为复合式支护衬砌结构。根据地质勘察揭示的围岩情况,将洞身(包括紧急停车带)划分为FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等衬砌结构类型。试验主要采用地质雷达对浅埋一般段FS4a衬砌施工质量进行扫描检测。FS4a型衬砌的结构如下:初期支护为22药卷锚杆(单根长3.0m),锚杆环距×纵距为1.0m×1.0m,喷射23cm厚C25砼,6@20×20cm双层钢筋网片,工字钢(拱架)纵距1.0m;二次衬砌结构为40cm厚C30钢筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。检测结果分析为地质雷达检测10榀钢拱架纵向间距的结果,为地质雷达扫描检测初期支护砼喷射厚度的结果,为地质雷达扫描检测二次衬砌砼钢筋网片保护层厚度的结果。从表2来看,2#、5#、7#钢架间距超过规范的允许偏差,施工方需在后续施工过程中严格控制钢筋间距,确保钢筋榀数满足设计要求。
四、结语
1在工程地质剖面图中绘制平切图
在剖面图系统中有一项功能是绘制平切图，如图1所示。
使用方法为首先进入工程地质剖面图子系统，然后绘制高程标尺、地形线、钻孔、地质结构面。绘制到图面上的地质结构面，其附加数据已定义为结构面的产状，如图3所示。
点取如图1的“地质结构面”－“切制某一高程地质结构面数据”，显示的提示信息如下：
本项功能是计算某一高程的地质结构面数据并存入一文件
本剖面高程上限(米):520。00
高程下限(米):230。00
当你要绘制高程为300米的平切图时，请在提示“欲切平切面高程”对话框中输入“300”，点取“OK”按钮后，自动在高程300处绘制一直线，如图3中的AB，程序自动计算出线段AB与地质结构面的交点，反算出每个交点在本剖面的水平距离，并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。
计算完成后有提示信息，出现请输入文件名的对话框如图4所示。
为便于记忆，文件名的确定最好与高程值有关，例如定为：A2-300。文件内容如下所示：
0,84.61,d2,NW315SW<75,0,0,0.0
1,139.83,d1,NW315SW<75,0,0,0.0
2,146.56,DP1,NW320SW<75,0,0,0.0
3,208.17,d3,NW315SW<75,0,0,0.0
4,417.29,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0
5,419.18,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0
6,458.32,F1,NW305SW<76,0,0,0.0
7,490.18,F1,NW305SW<76,0,0,0.0
8,613.32,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0
9,618.99,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0
10,738.55,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0
11,742.41,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0
12,786.87,q2,NW330SW<80,0,0,0.0
13,787.93,q2,NW330SW<80,0,0,0.0
其中每一行是一个地质结构面数据，分别为序号、水平距离、结构面编号、产状等数据。存入磁盘的文件可以在平面图子系统中调用绘制平切图。
2在平硐展示图中切出平切图数据
在平硐展示图中切出某一高程平切面图数据之前，请先进入平硐展示图子系统，绘制出平硐展示图，至少应绘制出平硐展示图边框、地质结构面、技术说明等。绘制到图面上的地质结构面，其附加数据是结构面的产状。下面以本系统提供的例题/PDLT/PD10为例，绘制出平硐展示图，由于展示图很长，图5仅显示展示图的局部：
平硐展示图中出现如图6界面：
点取切制某一高程地质结构面数据功能以后，用户可选择的有左壁、右壁和顶拱，提示信息如图7所示。
接下来是确定平切面高程。在命令提示行显示平硐硐口的底部高程和顶部高程，输入以上两点的界面如图8所示。
点取“OK”按钮后，自动在用户确定的两点上绘制一直线，程序计算出该线段与地质结构面的交点，反算出每个交点在本平硐展示图的水平距离，并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。计算完成后提示信息如下：
现在将切出的地质结构面数据存入一指定文件,文件名自定义。
最好是本平硐文件名和高程相关联来定义。
接下来提示用户输入文件名，其界面与图4相同。
为便于记忆，文件名的确定最好与高程值有关，例如定为：PD10-300或PD10.300。
3在平面图子系统中绘制平切图
使用平面图子系统绘制平切图之前，最好先绘制一张底图,底图是你所要绘制平切图范围内水工建筑物布置图，及其它需在平切图上绘制的内容，以便于将不同高程平切图都绘制在底图上。同时根据底图的范围，确定好平面图的总体参数，诸如左下角坐标、右上角坐标、比例尺等，然后再开始绘制平切图。平面图子系统绘制平切图可以采用以下几种方法：
3.1手工描绘
如果你已经绘制好地质平面图，并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线，那么请先建立一个图层，图层名由用户自己确定，例如绘制高程为300米的平切图，建立的图层名为PQT300，并设为当前层。然后使用“绘制有关实体”－“绘构造面出露轨迹线”－“给定若干点绘制构造面出露轨迹线”,选择图面坐标点，在图面上寻找高程300米的地形等高线与地质结构面的交点连接，依次绘制各地质结构面，形成高程为300的平切图。
3.2自动切绘
如果你已经绘制好地质平面图，并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线，绘制完钻孔。那么请选择如图4所示的“绘制平切图”－“切制某一高程的平切面图”，程序开始运行后，提示信息如下：
请输入平切面高程:
第一角:
第二角:
输入平切面高程例如300，并通过选择第一角和第二角确定范围以后，自动将高程为300米的地形线复制到图层PQ上，计算钻孔是否打到高程300米处，如果打到300米，在图层PQ上绘制一钻孔符号。按照地质结构面在地表绘制的出露线，根据其倾向、倾角折算到高程300米，绘制结构面。在此说明一点，出露线的绘制如果完全符合V字型法则，那么切出的地质结构面是正确的，即是沿结构面的走向方向绘制一条直线。否则，在平切图上绘制的结构面不是一条直线，可能是由若干折线组成，方向也不一定是走向方向。
3.3根据剖面图中切出的数据绘制结构面
在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，请先调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”－“根据工程地质剖面图切制出的数据绘结构面”，显示的提示信息如下：
本程序是给定当前剖面线的一个水平距离和产状，绘制一结构面的走向线
然后弹出一对话框如图10所示：
结构面文件名是由工程地质剖面图中切出的地质结构面数据，在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时，是在剖面线上切出地质结构面那一点，沿走向方向绘制结构面，两个方向延长的距离，就是在图10中你所输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后，可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改，修改时请注意不要修改线型或分解，以免丢失地质结构面数据，将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。
3.4根据平硐展示图中切出的数据绘制结构面
在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，并调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”－“根据平硐展示图切制出的数据绘结构面”，就是读取在平硐展示图切出的数据绘制地质结构面。程序开始运行后显示的提示信息如下：
本程序是给定当前平硐的一个水平距离和产状，绘制结构面的走向线
然后弹出一对话框如图11所示：
绘制结构面文件名是由平硐展示图中切出的地质结构面数据，在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时，是在平硐上切出地质结构面那一点，沿走向方向绘制结构面，两个方向延长距离，就是你在图11中输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后，可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改，修改时请注意不要修改线型或分解，以免丢失地质结构面数据，将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。
以本例题为例，绘制出平切面图如图12(a)所示，经过手工编辑修改后的平切面图如图12(b)所示。
3.5根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据
当你已经绘制好某一高程的平切图后，可以在这张平切图的基础上，切出任何其它高程的平切图数据，方法是选择““绘制平切图”－“根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据”，以图12(b)为例，可以切制任意高程的平切图数据，程序开始运行后，提示信息如下：
本程序是根据当前某一高程的平切图切出另外一高程的平切图
当前高程(m):236
欲切平切图高程(m):230
输入完以上数据后，计算机自动读取当前平切图上的全部地质结构面实体，根据坐标位置、倾向、倾角、高差等，计算出新高程（230）平切图的地质结构面数据，存入文件，文件名是“PQT”＋高程值，例如切高程为230米的平切图，文件名是PQT230。文件中包含若干地质结构面数据，每一个结构面的数据占三行，格式如下：
结构面起点坐标
结构面终点坐标
结构面编号产状等数据
坐标是实际坐标，最后显示“数据已存盘”和文件名。程序自动返回到提示用户输入“欲切平切图高程：”，继续切制其它任意高程的平切图。
3.6读取某一高程的数据绘制平切图
在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，请先调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择“地质结构面”－“读取某一高程的数据绘制平切图”，可以绘制出平切图，程序运行后显示的提示信息如下：
根据切制出的某一平切图数据文件绘制结构面
并出现提示用户输入地质结构面文件名的界面与图4相同。
输入正确的文件名后，计算机自动读取数据文件，在图面上绘制地质结构面，绘制出的高程为230米的平切面图。
以上介绍的方法，实际上是一种给定实际坐标点和地质结构面数据，绘制平切图的方法，用户也可按4.5节所介绍的数据格式，建立任意高程的地质结构面数据，然后按照本节介绍的方法，绘制地质结构面。
作为一项系统化工程，公路设计涉及多个专业，因此，相关企业必须重视各个环节之间的联系性，特别是在施工图纸设计环节。在施工设计中作为公路工程施工的基础环节，路基设计的科学性、有效性将对其安全性起到关键性的作用，并对整个道路结构起到重要影响作用。在设计路基时，为达到施工相关规范，必须确保其测绘数据信息的准确性，这也离不开精确的地质勘查数据。同时，还要按照实际施工现场的地形地貌、地质结构、岩石类型等地质勘查信息进行公路设计。在设计中相关部门必须将地质勘查数据作为设计工作开展实施的重要依据，做一个全面、系统化的分析，才能确保公路设计的合理性、可行性。
二、地质勘查工作在公路工程设计中的概况
地质勘查工作在公路设计中主要通过一些综合勘察技术与方式勘探公路沿线的地质条件并对其进行分析和探究。其主要技术为工程地质调绘、探坑、螺纹钻、原位测试、钻探、室内试验等，在选择、应用地质勘查中必须对其有效性和适应性加以重视，确保勘察提交资料的完整性与精确性，能最大限度满足设计不同环节对勘察工作深度的要求。
(一)地质调绘
地质调绘必须结合路线和沿线工程，并通过相应的遥感解译和勘探技术进行。主要勘察地形地貌的成因、类型及分布情况等，还可以勘察岩层的产状，地质规划勘察设计院有限责任公司从事公路地质勘查和岩土工程设计工作。的构造类型等。
(二)地质勘探
作为公路工程地质勘查的主要手段，勘探是进行深度地质资料获取的重要技术。目前公路工程设计中最常用的地质勘探方式有以下几种:第一，挖探，主要包括两种:坑探、槽探。开挖的探坑、探槽深度必须控制在地下水位以下，并遵循公路工程地质勘探的需求对其长度、断面进行确定。在资料提取中主要包括岩性描述、断面图等。第二，钻探，作为地质深度资料获取的另一种技术，钻探必须对其钻进的回次长度进行严格控制，确保其低于岩芯管长度。并对岩芯采取率进行有效控制，在地层构造较为简单时，其勘探方式还可以选用一些简单的手段，如小螺纹钻、洛阳铲等。第三，物探，地球物理勘探是以各类岩、土物理性质的差别为前提，为对地下地质情况进行判断，可以通过对天然或人工物理场变化观测的方式进行。目前公路工程设计地质勘探中最常见的方式为:电法勘探、地震法勘探、声波勘探等。物探成果解释必须相比一些勘探资料，并进行综合分析。
(三)试验
作为公路工程地质勘查的重要内容，试验主要是定量评价岩土的工程性质，从而得出岩土的相应参数。目前公路工程设计地质勘查中主要分为二种试验，为原位测试、室内试验。原位测试主要的试验项目内容含有补充标准贯入试验、静力触探、动力触探等。室内试验通常都包含各个类型岩石物理力学试验、土工试验等。确保其各项试验与国家相关指标相符合。
三、地质勘查工作在公路工程设计中的作用
(一)勘察路线工程地质
主要对路线方案、布设相关的地质情况进行勘察。应根据施工现场的实际情况进行路线方案的选择，通常情况下都会选择良好地质情况的方案，着重对复杂地形地貌路线进行勘察，有效控制其方案及布设的地质情况，并对路线的最终方案与布设进行确定。
(二)勘察路基、路面工程地质
在初期勘察及测量定位环节，必须按照相应的路线，认真勘察中线两边规定范围内的工程地质情况，为设计路基路面及施工提供强有力的保障。
(三)勘察桥涵工程地质
在桥涵基础工程设计中根据各个阶段勘探深度要求的不同，初期勘探与详细勘探施工中，必须进行相关的地质勘探作业。首先调查各个方案的合理性，根据路线、桥梁设计的实际情况，选择良好地质情况的桥梁位置;其次对桥梁位置进行选择后，必须对其地质进行认真勘察，这样可以为设计桥梁及相关工程进行提供准确地质资料。
(四)勘察隧道工程地质
在公路设计中对路线方案选择影响最多的就是隧道施工，隧道地质勘查中，如勘察数据不准确，将对路线布设控制点造成极大的影响。目前勘察隧道地质中必须做好两点，选择隧道方案和位置，主要包含对比隧道和展线、明挖的地质情况;还要详细勘察隧道洞口和洞身的具体情况。
(五)勘察天然筑路材料工程地质
勘察筑路材料的主要目的就是对沿线所有材料对在沿线分布的天然筑路材料、工业废料进行最大限度地开发、改造及利用。根据各个阶段勘察深度的不同，可以为公路设计各个阶段的施工提供可靠的依据。
四、地质勘查工作在公路工程设计中的要点分析
(一)准备工作
在实施公路工程设计地质勘查工作前期，必须和实际勘察工作相结合，进行实地公路沿线的观测，并进行勘察方案的详细制定。制定勘察方案时，必须对项目设计图纸、地质情况、水文状况等施条件进行充分考虑，并遵循相关部门提供的勘察技术要求及其他施工要求进行勘察方式、技术的合理选择，确保布置工作量的合理性。
(二)可行性研究工程地质勘查
在对已有地质资料充分收集的前提下进行可行性研究阶段工程地质勘查工作，这个环节主要工作内容为地质资料调查，进行有效的工程地质勘查作业，其勘察重点地质为复杂性地质或不良地质，如特殊性岩石区等，对其路线控制点、路线走向、选择工程方案等进行研究和分析，以此降低对施工路段的影响，进而优化路线设计方案。
(三)初勘与详勘
必须遵循现行相应勘察方案进行勘察工作的实施，按照勘察材料对勘察施工中的方案进行及时调整。室内试验时，应根据施工要求对土样、水样的试验项目进行选择，对各个地层构造及其物理力学特性进行统计、分析。
(四)准确评估地质灾害
笔者在野外调查期间仔细研究了崩塌19处，其中HB082+511右16m倒龙崩塌、HB107+234左49m吉心场崩塌、HB242+224左10m长阳堡镇崩塌三处崩塌离设计管道线路最近，威胁最大(表略)滑坡滑坡主要发生在川东、渝中及鄂西中低山区，集中在宣汉、石柱、利川、恩施、巴东、长阳一带，土质、岩质滑坡均有发育，多集中分布于地形坡度大于25°，尤其是顺向结构边坡地段。降雨是诱发滑坡发生的主要因素，雨水入渗滑体后软化滑带，增大滑体容重，导致坡体失稳产生滑动，对管道工程安全构成威胁。本次共调查滑坡52处，其中对管道工程危险最大的滑坡为四川境内的峨城山古滑坡，该滑坡平面形态呈舌状，由崩坡积块碎石土组成，厚5～10m，下伏自流井组砂、泥岩，滑体长约300m，宽约50～100m，滑体平均厚度7m。属古滑坡，该滑坡前、后缘现状不明显，仅在滑坡体右侧见滑体中小规模次级滑塌。不稳定斜坡川东、渝中及鄂西山区管线附近存在有相当数量的潜在不稳定斜坡，笔者共调查74处。一类属自然斜坡，即地壳长期的抬升和地表水侵蚀下切作用下形成的天然斜坡;另一类为人工边坡，为人类工程活动开挖形成。其中自然不稳定斜坡由于自身结构的特点，当外界条件具备时，易发生变形破坏。具备易汇水的松散堆积体斜坡、松弛破碎岩体斜坡、切脚的顺层岩质斜坡常以滑坡形式产生变形破坏;具备外倾结构面的高陡斜坡、受多组裂隙切割的外倾楔形岩体悬崖陡壁则常以崩塌形式产生变形破坏。前者多在管道顺坡穿越的“V”型沟，后者多在管道跨越的“U”型谷。人工不稳定边坡主要表现为公路边坡及居民建房形成的局部切坡，土质边坡多以局部小范围的坍塌为主，岩质边坡多以零星崩塌掉块为主。在管道沿线已建和在建的交通线路上多处见有人工不稳定边坡，一般高3～20m，长10～200m不等，均存在不同程度的变形。管线工程经常从这些不稳定斜坡体上方或下方经过或横穿，施工时极易造成该边坡体失稳破坏，给自身带来损失。2.4泥石流泥石流主要发育分布于川东、渝中及鄂西山区，以沟谷型稀性小型泥石流为主。区内沟谷深切、汇水条件良好、地形坡降大，为泥石流发生提供了地形条件;大量的松散堆积物及人工弃渣为泥石流发生提供了充足的物质来源;区内丰沛集中的强降雨则为泥石流提供了水动力来源。
地质灾害危险性评估
笔者对研究区内地质灾害危险性评估方法采用“危险性积分法”，即列出与地质灾害危险性最密切的评分项目，按100分制逐段、逐项进行考核打分，分高为危险性大，分低为危险性小［5－6］。最后根据评分结果，结合实际情况给出危险性不同级别的标准分值，并按这个标准综合评估每一地段地质灾害危险性等级(表略)。综合评估原则与量化指标，对管道工程和附属站场逐段逐场进行综合评估。据管道沿线各段地质环境条件、地质灾害发育程度、施工和营运过程中可能发生的地质灾害、管道施工方法、管线附近人类工程活动、地质灾害对管道和周边的危害程度等方面的依据，将整个天然气管道工程1967.05km长管线(含支线工程)划分为162个段进行地质灾害危险性综合评估。全路段及分省段地质灾害危险性综合评估结果统计。
地质灾害防治对策
滑坡、不稳定斜坡研究区的滑坡、不稳定斜坡主要集中在川东、渝中及鄂西中低山区的宣汉、石柱、利川、恩施、巴东、长阳一带。从地形坡度上分析滑坡和不稳定斜坡多发生在坡度大于25°的边坡，尤其是顺向结构边坡地段。调查显示，降雨是诱发此类灾害的主要因素，因此要防止雨水侵入对滑坡、不稳定斜坡的影响，同时根据滑坡、不稳定斜坡发育的位置与管道之间的距离，亦分别采取不同的防治措施。管线距滑坡、不稳定斜坡距离在50m以上管线距滑坡(不稳定斜坡)距离在50m以上，滑坡(不稳定斜坡)变形破坏不会直接影响到输气管线的正常建设和运行，因此对待这类滑坡和不稳定斜坡主要采取加强监测、及时评估的处置措施，在沿线的52处滑坡中，这类滑坡共有37个，占滑坡数量的71.2%;在沿线74处不稳定斜坡中，这类斜坡共57处，占不稳定斜坡总数的77%。管道位于滑坡、不稳定斜坡影响范围内滑坡和不稳定斜坡在管道影响范围内但滑坡失稳不直接威胁管道，但可能影响管道安全运营，此类滑坡、不稳定斜坡的防治主要是加强变形监测，适当支挡，稳定坡脚。这样的滑坡有5处，占总数的9.6%，不稳定斜坡有7处，占总数的9.5%。滑坡、不稳定斜坡变形破坏直接威胁管道管道从滑坡体(不稳定斜坡)前缘或中穿过，这种条件下有两种防治方式，一是对滑坡、不稳定斜坡进行工程治理，通过设置挡墙、坡面护坡、排水，并在管道施工时，采取一定的工程措施，如分段敷设，避免连续不间断大开挖，保证滑坡体稳定，并加强监测，确保管线运行的长治久安;二是改线处理，通过调整线路，使管线处于滑坡变形影响范围以外。这类滑坡共有11处，占总数的21.1%，其中3处通过滑坡治理后通过，另8处根据滑坡发育情况，进行了线路调整，使滑坡不直接威胁管道;不稳定斜坡有10处，占总数的13.5%，均进行了工程治理。崩塌灾害崩塌灾害点主要分布在川东、渝中及鄂西南山区一带的地势高陡的陡坡地段，沿线88处崩塌灾害点中笔者重点调查了其中19处，认为崩塌灾害防治主要有两种情况。崩塌直接威胁管道安全全线19处崩塌中，3处崩塌直接威胁管道工程，这类崩塌稳定性较差，上部危岩体积大，直接威胁到管道、设备和施工人员的生命财产安全，危险性极大，其防治方式一是合理避让，适当调整线路，使管道远离崩塌区，管道沿线有三个崩塌(倒龙崩塌、吉心场崩塌、长阳堡镇崩塌)采用这种方法处置;二是管道施工前采取措施，清理可能产生崩塌的危岩体，并加强工程监测，管道重庆、鄂西的7处崩塌采用了这种治理方式。崩塌位于管道影响范围内不直接威胁管道工程的崩塌体共有9处，这些地段施工前仔细调查工作场地及其周围是否有可能产生崩落、滚动的松动岩块、浮石等，少量危岩提前予以清除，并控制爆破药量，避免产生崩落;加强监测，发现问题及时处置。泥石流管道工程沿线泥石流主要发育川东、渝中及鄂西山区，以沟谷型稀性小型泥石流为主，共发育大型泥石流沟10条，管道经过泥石流沟时，主要通过加大埋置深度(一般进入基岩)并做适当加强防护，将剩余弃渣堆放于开阔的沟底或宽缓的洼地，并视地形情况修筑挡土墙，做好沿线地表植树造林工作，避免水土流失导致的泥石流灾害。同时在低洼地带加强防护，对潜在不稳定斜坡地段加强支挡，建议跨河处埋设河底，并加设防冲措施地面沉降地面沉降主要由过量开采地下水引起，管道沿线地面沉降主要涉及江苏、浙江、上海等区段，此类灾害多表现为缓变，其防治主要是考虑不均匀沉降带来的管道变形，为此，管道设计中，采用能够承受一定变形的弯(接)头，并在管道下加厚垫层，降低不均匀沉降。地面沉降分为岩溶地面沉降和采空地面沉降两类，防治方法分述:岩溶地面沉降岩溶地面沉降主要分布在鄂西山区、鄂东平原丘岗区，主要有三个地段发生塌陷，即恩施崔坝岩溶塌陷群、建始百步梯岩溶塌陷及大冶市大箕铺镇－金湖街办岩溶塌陷区。管道经过岩溶塌陷区时，首先要加大岩土工程地质勘察力度，全面查明岩溶分布情况，在产生塌陷的地段，若塌陷坑范围不大，且周边地质条件稳定，可适当调整线路，若管道穿过塌陷区，要采用回填、坑口铺盖、采用灌浆、地基土加固等工程处理措施，或者提前架设基础梁跨越陷坑。采空地面沉降管道沿线采空区共发现有11处，主要分布在湖北段大冶大箕铺镇铜矿开采区内，细垴湾、冯家山、三角桥村、黄皮山四个采空塌陷距管线较近，塌陷呈趋强势头，严重影响管道安全，管道经过此类采空区时，通过详细勘察，对其中8个采空区进行避让，对3处无法避让的采空区，利用桩基础设支点跨越。
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