构造地质学在工程地质中的应用

构造地质学在工程地质中的应用

岳晨曦

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摘要：构造地质学是指人类对地质构造和地质的生成演化进行研究的一门学科，是主要研究地壳或者岩石圈地质构造的基础学科。而工程地质学则是通过调查了解以及研究处理好人类建筑工程有关的地质问题的学科。近年来，我国频繁发生地震、滑坡、泥石流等地质灾害，主要原因就是没有协调好人类活动和地质的关系，所以危害到了人们的生命安全和财产安全。基于此，文章就构造地质学在工程地质中的应用展开详细论述。

关键词：工程地质；构造地质学；应用

引言

地震、泥石流等自然灾害一旦发生便给人类生命财产带来严重损坏。然而，随着地表变化、地壳运动和人类建设的活动，我们时刻面对着自然地质灾害对人类的威胁。构造地质学作为一门基础学科，能够帮助人类对大型自然灾害进行预测和预防，减少由自然因素造成的经济损失和人员伤亡。因此研究如何在工程地质中运用构造地质学这一课题就尤其重要。

1地质灾害分布规律

我国地质构造复杂、地形地貌起伏变化较大，山地丘陵占全国国土面积的65%，季风气候造成降雨在空间时间上分布的不均匀，特别是近年来气候的变化以及人类不合理的工程活动破坏了自然界形成的平衡，使我国成为世界上地质灾害最为严重的国家之一，尤其是崩塌、滑坡和泥石流等灾害最为普遍也最为严重，这些地质灾害的分布规律是：

（1）全国除上海外各省（自治区、直辖市）均存在滑坡、崩塌、泥石流灾害，其中，云南、四川、重庆、贵州、陕西、湖南、湖北、江西、广东、广西、山西和福建等省（自治区、直辖市）最为严重，约占全国滑坡、崩塌、泥石流灾害总数的85%。

（2）地面塌陷主要包括岩溶塌陷和采空塌陷。岩溶塌陷灾害分布在24个省（自治区、直辖市）的300多个县（市），塌陷坑总数达4.5万多个，中南、西南地区最多，约占总数的70%。全国有20个省（自治区、直辖市）发现采空塌陷，面积超过1150km2，黑龙江、山西、安徽、山东等省最为严重。

（3）地裂缝在全国24个省（自治区、直辖市）共发现1200多处，其中河北、陕西、山西、江苏等省最为发育。

（4）地面沉降灾害主要发生在我国中东部的平原和盆地内，全国地面沉降面积已达6.4万2km。上海、天津、西安、太原等50多个城市存在地面沉降。

2构造地质与工程地质的区别、联系

构造地质学主要是针对各种不同地质构造在空间中所呈现出的不同形态、组合形式以及具体分布规律进行分析和研究。与此同时，构造地质学还会在时间的形成次序、演化过程以及发展历史等各个方面对地质的实际变化情况进行深入了解。而工程地质学主要是针对与工程建设相关环节的调查分析，其中包括施工阶段、后期运营生产阶段等，这些都与人为活动因素之间有密切的联系。

虽然两者的研究目的大不相同，但是研究内容都与地质体以及地质构造之间有密切联系。其中各种地质构造的形态、分布规律及具体演化过程等这些内容都能为工程建设的安全提供切实有效保障。与此同时，岩层或者是岩体本身的力学性质、地质构造成因机制等这些方面的因素，在针对工程地质问题的分析过程中，能够起到良好的辅助性作用。

3构造地质学在工程地质中的应用

构造面是指在工程地质中，地质体内的各种构造变形，其基本特征、相互关系很大程度上决定了该地区的岩石稳定性、区域稳定性等性状。所以在调查某地区地基稳定性、斜坡稳定性、地下洞稳定性和区域稳定性上构造地质学起到重要的指导作用。

3.1在区域地壳稳定性中的应用

现代社会发展过程中，越来越多的施工项目正在大力开发和施工中，对地质构造产生的影响也大不相同。根据现代构造地质学研究中大陆动力学理论以及岩石本身断裂力学理论可以发现，区域稳定性动力学理论已经被应用到实践中。通过调查显示一些关于构造地质学中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论的论证达到一个历史新高度，总称为区域稳定性动力学理论。其理论将地震活动性和岩土体的工程地质条件进行整体上的汇总，还将从区域的地壳到区域地基进行综合性评价。由于地壳深部变异层带的性质特点与深层地壳的稳定性有很大程度上的关联，因此按照深层地壳的结构和流变特征可以将大陆岩石圈可以分为四套动力学子系统：上地幔顶部流变层、在壳慢过渡流变层、在地壳软弱层和在地壳持力层。

3.2在大型工程场地选址中的应用

大型工程场地一般情况下，大多数都处于山地或者是一些盆地构造中。这些构造主要是由于与地表上地壳之间的距离比较近，在地壳挤压推覆的作用下，逐渐形成新的构造变形形式。造山带一般情况下，被作为重大能源工程场地的选址区域，无论是资源开发或者是一些灾害防治，都会选择在造山带完成。但是这些都与造山带本身的形成机制具有密切联系，其自身可以分为逆冲推覆型、伸展型以及走滑型三种类型。其中逆冲推覆构造中形成的前锋带、冲起块体以及飞来峰等构造。与此同时，其自身的节理最发育，同时岩体的破碎程度也是最大的。对伸展构造进行分析可以看出，其自身在滑覆体前缘以及滑来峰方面的稳定性比较差，因此，在对工程进行选址时，要尽可能避免选择这些构造并不是很稳定的地区，这样有利于提高施工现场质量。盆地一般是人类比较乐于居住的地区，所以在选址时就更加重要。在一些大型水利工程或者是地震灾害之后重建的居民选址中，比如三峡移民工程、汶川地震灾后重建等，这些抵制的选择要尽可能规避一些危险区域。特别要注意盆地自身的稳定性，场地的选址不能够选在一些不稳定区域或者是隐伏活动性断裂等地区。

3.3在斜坡稳定性上的应用

由于我国的地质结构的自身特征的原因，山区地质灾害频发。地层岩性、水体问题、人类活动、地形滑坡等都会引起地质灾害的发生。由于山体的布局是由地质构造所决定的，所以对地质构造的研究有利于确定山体的稳定性。对于不稳定的斜坡、断裂带检验出来要做到对灾害的提早预防。频发的地质灾害包括泥石流、崩塌、地面塌陷、滑坡等。災害的发生由构造和地貌等因素共同导致。例如，地质对崩塌的影响是基于断裂、褶皱构造形成的。破碎的岩石体随着强大的水流夹杂着泥土滚落到山脚变形成了泥石流。所以，工程师要从构造地质方面考虑泥石流产生的原因，预防为主，力争做到人员伤亡最少。

3.4在地下洞室稳定性的应用

很多情况下，由于不加维护和支撑的挖掘方式，地下洞室在挖掘中会产生地压显现现象，由此造成的事故非常多。因此在开矿的过程中，地质勘测人员需要及时获取勘探资料，采用正确的保护方式，保证勘探者的人身安全。

结语

综上所述，构造地质对工程地质有十分重要的影响，在山区设计的工作中，甚至可以起到决定性作用。若在进行工程地质的工作中不尊重构造地质，将会造成很多资源的浪费，甚至人员的伤亡。因此工程师在设计的过程中应充分考虑构造地质的影响，保证资源的充分利用。

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