《工程地质实习报告》
课程名称：工程地质实习 姓 名： 学 号： 专 业： 任课教师： 开课时间： 教师评阅意见： 论文成绩
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目录
一、工程地质实习概述 ............................. 1
1.1实习性质及组织 .............................. 1 1.2实习意义 .................................... 1
二、海洋地质认识 .................................. 1
2.1海洋地理 ................................... 1 2.2海洋文化 ................................... 2 2.3海洋经济 ................................... 3 2.4海洋灾害防御 ............................... 3
三、滑坡灾害 ...................................... 4
3.1形成原因 .................................... 4 3.2滑坡危害 .................................... 4 3.3滑坡种类 .................................... 5 3.4滑坡监测 .................................... 5 3.5防治措施 .................................... 6
四、泥石流灾害 .................................... 8
4.1形成原因 ................................... 8 4.2泥石流特点 ................................. 8 4.3泥石流分类 ................................ 10
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4.4泥石流监测 ................................ 10 4.5防治措施 .................................. 11
五、台湾雪山隧道水文地质灾害 .................... 11
5.1台湾雪山隧道概述 .......................... 11 5.2台湾雪山隧道面临挑战 ...................... 12 5.3水文地质影响 .............................. 12 5.4水文地质灾害防治措施 ....................... 14
六、隧道突水突泥灾害 ............................ 14
6.1形成原因 .................................. 14 6.2突水突泥危害 .............................. 15 6.3预防措施 .................................. 15 6.4灾害处治 .................................. 16
七、结语 ......................................... 17 八、参考文献 ..................................... 17
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一、工程地质实习概述
1.1实习性质及组织
工程地质实习通过参观浏览工程地质相关展馆、地貌等，让学生获取直接专业知识，进一步巩固所学理论，扩大专业知识面，培养和锻炼独立分析问题与解决问题的能力，是整个工程地质教学中必不可少的一部分。在遵循就近原则以及由指导老师带队负责的基础下，我们于xxxx年x月对指定地点进行实习参观，进行了包括海洋地质认识、滑坡灾害、泥石流灾害、台湾雪山隧道水文地质灾害、隧道突水突泥等多方位的认识实习。
1.2实习意义
①通过参观增强对工程地质的相关理解，使所学知识与实践相结合，了解常见地质灾害、地质地貌对施工影响，巩固和扩大学生的专业知识领域。
②理论联系实际，加深地壳运动、滑坡、泥石流、突水突泥、不良地质现象监测及防治措施等内容的认识、理解，用实践验证巩固所学知识。
③通过观察和提问，更好的印证所学知识，并且了解到书上未提及有关地质地貌的生僻知识以及许多真实的地质灾害案例。
④通过现场实习参观了解有关组织机构单位的工作内容、研究对象，与从事地质相关工作人员密切接触，了解其工作感受以及地质观测在社会重要性。
⑤通过对地质灾害、地质条件对施工影响的观察和了解，对自己所学有了更明确的认识。地质条件不仅在施工有影响，其引发灾害更是会极大威胁社会财产、人民安全，对其的深入了解是十分必要的。
二、海洋地质认识
2.1海洋地理
海陆变迁：在地球表面某位置发生的由海变为陆或由陆变为海的变化叫做海陆变迁。按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动常常可以形成巨大的褶皱山系，以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。而垂直运动会使岩层表现为隆起和相邻区的下降，形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原，还可引起海侵和海退。有许多现存地质地貌直接有利地证明了海陆变迁现象：
深沪湾海底古森林遗迹：其位于福建省晋江市深泸湾内，现有7500年前的古树桩遗迹、9000年—25000年前的已胶结古牡蛎礁、石圳海岸变质岩区、老红砂分布区和海岸沙丘等地质景观。
平潭三十六脚湖：由于地壳上升，海角与广海之间被海沙淤积成坝，后来淡水注入，海水淡化，淡水湖就此形成。
图 2.1平潭三十六脚湖 1
也由于地壳运动，湍急的水流使湖岸的海蚀山石裂缝逐渐加深加宽，天长地久，湖岸曲折，湖水就像有36只脚向湖岸延伸，因此称“三十六脚湖”。
台湾海峡的变迁：海峡属东海大陆架浅海。在古生代和中生代，还是华夏古陆的一部分。第三纪始新世的大规模海侵，海峡及两侧均成海洋。中新世喜马拉雅造山运动中，台湾岛耸起成陆，形成海峡地形的基本轮廓。第四纪冰期时海峡经历多次海陆变迁，距今约6000年前，始形成当今的海峡地形。
喜马拉雅山的变迁：喜马拉雅山脉是由印澳板块与欧亚大陆板块碰撞形成的。早在20亿年前，喜马拉雅山脉的广大地区是一片汪洋大海，直到3000万年前的新生代早第三纪末期，该地区的地壳运动呈连续下降，在海盆里堆积了厚达30000米的海相沉积岩层。到早第三纪末期，地壳发生了一次强烈的造山运动，使这一地区逐渐隆起，形成了世界上最雄伟的山脉。
2.2海洋文化
海洋的形成：46亿年前，地球开始形成。内热作用导致物质运动形成了地表、地幔和地核，大量的火山爆发和陨石冲击，释放气体，形成了原始的大气；大气中的水分冷凝，聚集在地壳的低洼区域，随着水量的增加，地球表面逐步形成了连续的、巨大的水体——海洋。
海水为什么是咸的：原始的海洋和江河水一样，也是淡水。在阳光的驱动下，海洋表面蒸发大量水分，通过大气运动，输送到陆地，形成降水，冲刷土壤，破坏岩石，把陆上的可溶性物质（包括各种盐类）带到江河中，江河百川又归到大海。由于海水的蒸发不带盐分，地球大水循环周而复始，海洋中的盐类物质越积越多，海水变得越来越咸。
压力为什么没把深海生物压扁：海洋里，水深增加10米，每平方厘米的水压约增加1千克。7000米的水深，指甲盖大小的面积将承受700千克压力，可以把钢制的坦克给压扁。而海洋生物的身体，细胞内外都是液体，并通过渗透压，内外平衡，所以不受海洋压力的影响。同时它们通过调节内外渗透压来适应在不同深度海洋的活动。
热泉生态系统是孕育生命的理想场所：不断有学者提出观点：深海热泉是生命的起源。热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地球外物体撞击地球时所造成的有害影响。迄今已有数十个这样的深海热泉生态系统被发现，它们一般位于地球两个板块结合处形成的水下洋嵴附近。可见还存在着许多人们不得而知的深海奥秘。
2.3海洋经济
中国是一个海洋大国，拥有漫长的海岸线和丰富的海岸带资源。海岸带经济在中国经济总量中占有十分重要的地位。中国的大陆海岸线长18400km，岛屿岸线长14247km，海岸线总长度超过32600km，横跨22个纬度带。
大海占据地球70%以上面积，其蕴含的经济价值也不可限量。海底世界除了大家耳熟能详的锰结核、深海油气，还有热液矿床，以及当前最炙手可热的天然气水合物。其中天然气水合物的储量极为巨大。
石油和天然气：海底蕴藏着丰富的石油和天气资源。据1995年的估计，世界近海已探明的石油资源量为379万亿吨，天然气储量为39万亿立方。据不完全统计，海底蕴藏油气资源储量约占世界总储量的1/3。预计在本世纪，海底油气开发将从浅海大陆架延伸到千米水深的海区。
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天然气水合物：又称“可燃冰”，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究热点。
热液矿藏：“热液硫化物”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上，是海水侵入海底裂缝，受地壳深处热源加热，溶解地壳内的多种金属化合物，再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成。热液硫化物是铜、锌、铅、金与银矿的一大来源，具有良好的开发远景。而且其可能和生命起源有关，并具有巨大的生物医药价值。
滨海矿砂：在滨海的砂层中，常蕴藏着大量的金刚石、砂金、砂铂、石英以及金红石、锆石、独居石、钛铁矿等稀有矿物。因它们在滨海地带富集成矿，所以称“滨海砂矿”。滨海砂矿用途极广，例如从金红石和钛铁矿中提取的钛，具有比重小、强度大、耐腐蚀、抗高温等特点，在导弹、火箭和航空工业上广泛应用。独居石中的铌可用于飞机、火箭外壳，钽可用在反应堆和微型电渡上。
2.4海洋灾害防御
海洋灾害，是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上或海岸发生的灾害。海洋灾害主要有灾害性海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮；与海洋与大气相关的灾害性现象还有“厄尔尼诺现象”和“拉尼娜现象”，台风等。
引发海洋灾害的原因主要有大气的强烈扰动，如热带气旋、温带气旋等；海洋水体本身的扰动或状态骤变；海底地震、火山爆发及其伴生之海底滑坡、地裂缝等。海洋自然灾害不仅威胁海上及海岸，有时甚至严重威胁到沿岸城市人民安全。所以切实做好海洋灾害防御措施十分重要：
1.提高全民防灾减灾的意识：
图2 2萨摩亚海啸 要让全社会形成了解海洋灾害、认识
海洋灾害、预防及远离海洋灾害的意识，特别是在中小学生中加强防灾减灾的宣传教育，提高学生的忧患意识，面对海洋灾害，形成“防患未然一处惊不乱一灾后重建”的科学态度。 2.减少人类负面影响：
实现海洋与海岸带综合管理，是防治海洋灾害的关键。通过控制沿海采砂、禁止滥砍滥伐红树林和珊瑚礁减少向海洋排污等有效措施，保护海洋资源和环境，按照海洋功能区划合理安排布局港口、城市、旅游点、工矿、农田等一切涉海活动，实现海洋的有序利用。
3.加强减灾工程建设，积极应时全球变化：
建设海堤和沿海防护林，修复沿海湿地，可以抵御风暴潮、海浪、海岸侵蚀;人海河流修建挡潮闸，可以防止海水倒灌；地下水回灌可以减轻沿海地面下沉。通过工程措施和生物措施相结合，提高减灾工程的质量和技术水平。 4.健全和完善预报预警系统及救援队伍：
海洋灾害防治是一项系统工程，需要海洋、水利、交通、地震、农业、旅游、通信等多部门协作，通过卫星、船舶、基站、浮标等监测设备，建立灾害预报、预警网络，及时发布灾害信息，准确跟踪灾害发生、发展、移动、消亡的轨迹，
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全面估价灾害损失。建立一支装备精良的救援队伍，随时应对灾情。
三、滑坡灾害
滑坡是指由于河流侵蚀、地下水活动、雨水浸泡、地震和人工边坡切割等因素的影响，土体或岩体整体或分散地沿某软弱地表或软弱带向下滑动的现象。
3．1形成原因
通常来讲，滑坡出现的原因来自于多个方面因素作用的结果，包括诸多的外因以及内在因素。其中，内在因素是地质构造以及岩土内部的问题，是岩土的物理力学性质;例如，岩土当中存在破碎断层、褶皱倾斜等情况，这样地质就不够稳定，很容易产生滑坡现象。内因主要是指地质构造本身不够稳定，容易受到外界因素影响，从而出现滑坡造成地质灾害，其是导致地质灾害的主要原因。
此外，产生滑坡灾害的重要条件是坡体相对比较破碎，坡体可以活动的空间较大，同时坡体的坡度比较大。在受到地下水活动以及强降雨等的影响时，坡体的紧实度进一步降低，坡体就会出现移动现象，导致出现滑坡灾害。而且在地壳运动相对活跃的区域，地震等会加快岩体的破碎速度，导致岩层的硬度降低，产生滑坡灾害。
同时，人为因素也是造成滑坡地质灾害的一个主要原因。人类在开展高速公路建设、水库建设以及其他相对规模比较大、活动较为频繁的建设时时常会对所在区域内的地质水文造成影响，长久作用下导致出现滑坡灾害。随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体，因而滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势。应加以重视。
3．2滑坡危害
我国大部分的地区都是丘陵以及山区，而这些地形相对而言都比较容易产生滑坡问题，所以，我国也是目前世界上出现滑坡现象比较多的一个国家。
滑坡的危害主要体现在严重威胁人们的生命以及财产安全，同时，滑坡也对于工农业的生产活动造成十分腐烂的影响，在乡村区域，一旦出现了滑坡问题，
图3.1山体滑坡
将对于房屋以及农田等造成十分毁灭性的
打击以及破坏，房屋倒塌、农田被毁、砸伤砸死人或者畜等，带来乡村的经济损失十分巨大。对于城镇而言，如果发生滑坡的问题造成的危害也不小，不仅仅会砸埋房屋以及伤害到人畜，也会毁坏田地工厂以及学校等场地。
滑坡地质灾害与人类活动、环境保护不够有着重大关系，我们的治理应根据滑坡体类型、地形地貌、水文地质等不同条件来具体分析，采用合理的办法以及重视环境的保护，使得灾害不周而复始。
3.3滑坡种类
同时为了更好地对滑坡的认识和治理，需要对滑坡进行分类： 体积划分
① 巨型滑坡（体积>1000万m³）；
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②大型滑坡（体积100万~1000万m³）； ③中型滑坡（体积10万~100万m³）； ④小型滑坡（体积<10万m³）。 按滑动速度划分
①蠕动型滑坡：凭肉眼难以看见其运动，只能通过仪器观测才能发现的滑坡； ②慢速滑坡：每天滑动数厘米至数十厘米，肉眼可直接观察到滑坡的活动； ③中速滑坡：每小时滑动数十厘米至数米的滑坡； ④高速滑坡：每秒滑动数米至数十米的滑坡。 按滑坡与地质构造关系划分
①覆盖层滑坡，本类滑坡有粘性土滑坡、黄土滑坡、碎石滑坡、风化壳滑坡。 ②基岩滑坡 ，本类滑坡与地质结构的关系可分为：均质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡。顺层滑坡又可分为沿层面滑动或沿基岩面滑动的滑坡。 ③ 特殊滑坡，本类滑坡有融冻滑坡、陷落滑坡等 按形成的年代划分
①新滑坡；②古滑坡；③老滑坡；④正在发展中滑坡。 按力学条件划分
①牵引式滑坡；②推动式滑坡。
按滑动面与岩体结构面之间的关系划分 ①同类土滑坡；②顺层滑坡；③切层滑坡。 按结构分类
①层状结构滑坡；②块状结构滑坡；③块裂状结构滑坡
3．4滑坡监测
滑坡是一种分布广泛的常见地质灾害，经常造成人员伤亡和财产损失，因此，滑坡监测一直是防灾减灾的重要手段。滑坡监测就是观测和分析各种滑坡前兆现象，记录滑坡形成活动过程的各种工作。为减少滑坡灾害带来的严重危害，科学准确的预测预报是关键。监测数据的准确性、及时性及全面性，直接影响着滑坡预测预报成果的可靠性、真实性。
从滑坡的监测内容来看，常用的监测方法有宏观地质监测法、大地精密测量法、GPS法，近景摄影测量法。比较先进的监测方法有时间域反射测试光纤技术(TDＲ)，布里渊散射光时域反射技术(BOTDＲ)，干涉合成孔径雷达(INSAＲ) 技术，差分干涉测量(D-INSAＲ)技术，三维激光扫描仪监测技术，热红外成像监测技术，声发射监测技术和基于下滑力监测的远程监测方法的本质监测法等。 现象监测 地质宏观监测 地表位移监测 深部位移监测 地表水监测 地下水监测 气象指标监测 监测内容 裂隙、裂缝、沉降、塌陷等。 滑体的三维位移量、位移方向、位移速率等绝对位移量。 深部裂缝、滑带等点与点之间的绝对位移量和相对位移量。 河、沟、渠的水位、水量。 钻孔、井水水位及水压力、泉水的动态变化等。 降雨量、降雪量、融雪量、气温、蒸发量等内容。 表 1现象监测的分类及内容 在突发性滑坡监测中，选择仪器和观测方法至关重要。尽量减小人为误差对监测数据的影响，运用数学模型认真地分析获取的每一组数据，才能准确无误地
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得到滑坡的变形信息。
在常规滑坡监测方法中，宏观地质监测法主要是对滑坡发育过程中的各种迹象进行监测。大地精密测量法采用仪器测角和测距来完成监测任务。GPS 作为现代大地测量的一种技术手段，已广泛应用于滑坡地质灾害监测中。近景摄影测量法是把摄影仪放置在2个不同的固定测点上，同时对边坡范围内观测点摄影构成立体像时，利用立体坐标仪量测像片上观测点三维坐标的一种方法。常规滑坡监测方法的特点如表2 所示。
监测特点 优点: 信息直观，实用性较强。 宏观地质监测法 缺点: 内容单一、精度低和劳动强度大。 优点: 适用于不同变形阶段的位移监测。 大地精密测量法 缺点:受地形条件和气象条件的限制，工作量大，周期长，连续观测能力差 优点: 作业简单方便，具有全天候、高精度、全自动等特点。GPS法 缺点: 信号易被遮挡，多路径效应严重，接收机的价格较贵。 优点: 操作方便，可以同时测定多个观测点在某一瞬间的空间位置，所获得的像片资料是滑坡地表变化的实况记录，并且可近景摄影测量法 以随时进行比较。 缺点:观测的绝对精度低，受气候条件影响较大，但仍可满足滑坡体处于速变、剧变阶段的监测要求。 表 2 常规监测方法特点 常规监测方法 而在先进监测方法中，时间域反射测试光纤技术(TDＲ)向埋入监测孔内的电缆发射脉冲信号，当电缆在孔中产生变形时，就会产生反射波信号。通过监测同轴电缆的变形状态，可获取崩滑体地表以下的变形信息。布里渊散射光时域反射技术(BOTDＲ)适用于岩体的表层和深层监测，在三峡巫山的滑坡监测中就使用了该技术。新兴的监测预警系统具有自动高效的优点，可全天候实时连续的观测滑坡状况，是今后滑坡监测发展的主要方向。
3.5防治措施
3.5.1工程建设尽量绕开滑坡区域
针对滑坡现象进行治理需要耗费大量的人力以及物力，费用昂贵开支较大，所以，工程建设最好绕开滑坡区域。相关人员在进行城镇选址、公路选址以及工程选址的过程当中，应当加强对地质的研究和勘查，对于当地的地质情况进行充分的了解，从而合理选线，需要避免滑坡存在的地段，以及容易产生滑坡的地段，有效避免工程施工或者公路运输等造成山体的滑坡，降低滑坡风险。
而针对那些无法绕开，必须通过的滑坡地带，相关人员应当进行更加细致以及全面的研究和详细的勘查，分析当地地质的主要性质、规模等，并且对目前地质的稳定状态进行分析和评价，在开挖的过程当中需要制定合理以及科学的方案，尽量按照规范进行操作，多进行局部调整，同时做到尽量少填少挖。
3.5.2加强地表水以及地下水防治工作
滑坡产生往往是由于边坡稳定性丧失导致的，而边坡的稳定性消减和水的压力有着密切的关系，应当采取必要的措施降低孔隙水压力以及动水压力，这一方面为了防止岩土体出现溶蚀或软化问题，另一方面为了一定程度上削弱水对于边
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坡的冲击力。
第一，应当避免外围当中的地表水渗透到滑坡区内，一旦流入到滑坡之内，将直接影响到地质的稳定性。应当在边界的位置建立截水沟，从而将外围的地表水全面阻隔。第二，通过设置排水沟等，及时对地表水开展拦截和疏导工作，引导地表水按照既定轨道汇流到指定区域内，可以减少其对倾斜坡体产生影响，降低滑坡的不稳定性。具体实施过程中还可以在滑坡外面设置排水沟和截水沟以及在斜坡区域全方面开展种草等绿化活动，提高坡体的稳定性。
图3.2截水沟的位置
3.5.3加强整体管理
斜坡治理工作并不是单一的坡体治理的过程，必须加强对斜坡周边环境的重视，通过综合管理的方法，促进相关辅助措施及时安排到位，消除施工中的安全隐患。具体管理过程中可以采取以下相关方法。首先，要加强斜坡周边地区人类活动的管理。通过加强与其他相关单位等的联系，制定统一的规定措施，禁止人类到斜坡周边地区开展修路、采石以及挖掘矿藏等活动。其次，也要禁止周边区域的牧民和农民等在此开展放牧和种植等工作。最后，要加强对斜坡周边地区和斜坡的监测工作，及时检测其中存在的问题并制定有效的解决措施。
3.5.4加强对周边群众的宣传教育
人类活动是导致滑坡等地质灾害的重要原因，必须加强对人类的宣传教育。通过对相关工作人员分组等，引导其到农村和小区开展宣传教育工作，提高群众对滑坡灾害和其可能造成的影响的重视，同时促进人们及时学习滑坡地质灾害的预防措施，提高其自救能力和防灾能力。为保证人民群众可以学习到高质量的、有明显作用的防灾知识，可以选择安排相关单位开设防灾知识宣传班等，使人民群众接受专业性的指导，继而提高其防灾能力。
四、泥石流灾害
泥石流一般出现在山区，其特点是形成过程复杂缓慢，但是爆发突然气势凶猛，极具破坏力。泥石流灾害作为我国山区城镇常见的一种地质灾害,不仅发生数量大，造成的人员伤亡和财产损失较高，同时防治、监测难度极大。
4.1形成原因
4.1.1内因（基本条件）
泥石流形成主要包含3个基本条件：地质条件、地形条件、水源条件。人类的活动使得山坡稳定性变差，岩石破碎风化使得松散的固体物的形成过程缩短，是加剧泥石流的因素之一。泥石流之所以成为泥石流是因为其中富含水分。因此水体条件也是必备因素。泥石流又是重力流，其运动要求一定的坡降条件。
(1) 地质条件。地质条件指的是泥石流形成所需要的松散碎屑物质。地震、
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岩性、构造和新构造活动以及火山活动等一些内力地质作用、重力地质作用、风化作用以及流水侵蚀堆积等外力作用间相互的关联，直接决定了松散碎屑物质的数量以及类型。
(2) 地形条件。对于地形条件而言，相对高度对于泥石流的形成能够起到比较关键的作用，相对高度会在一定程度上决定势能，相对高度越大，势能也会越大，泥石流形成动力条件也会更充足，所以泥石流出现的地方往往是起伏比较大的地方。山坡坡度本身的陡缓会对松散碎屑物的聚集以及分布造成影响，泥石流多发的山区，其山坡坡度往往比较陡。
(3) 水源条件。泥石流形成需要数量充足的水体，且泥石流的水体来源往往是降雨和冰雪融水。对于泥石流而言，水体是其重要的组成部分。在回流时，水体是泥石流运动的动力条件，只有雨水和冰雪融水所形成的径流比较大，才能够携带大量的土石进行运动并融合在一起成为泥石流。
4.1.2外因（激发条件）
当上述基本条件均具备的时候，还需要激发条件的催化才会发生泥石流。激发条件通常是:土体骤然失稳、水体突然增加、地形突变和强烈震动。因此在山洪暴雨或者强烈地震之后，山区往往会爆发泥石流。
(1) 地理环境。泥石流环境要素指的是生态环境、自然环境以及地质环境情况。对于陆地生态系统而言，森林植被是其主体，不但有因为森林被破坏导致生态环境恶化，从而出现泥石流的情况，也存在因为森林植被的茂密而促进生态环境从恶性转向良性的情况，从而导致泥石流活动减少。
(2) 地理人类社会因素。人类活动对泥石流的影响包含两个方面，分别是积极影响和消极影响。其中，预防和治理泥石流所采取的策略是积极的。随着人口的不断增加，人和地之间的矛盾愈加突出，并不断增强。现发生的泥石流灾害中，绝大部分与人类开发不合理有着直接关系。人为影响对于外部条件而言是非常重要的影响因素，其能够让泥石流形成和发展的速度更快。
4.2泥石流特点
4.2.1发生特点
①常发性：泥石流会在某块地区时常发生；
②突发性：泥石流发生往往没有预警，顷刻间就造成巨大破坏； ③群发性：局部大暴雨等往往会引起某一片区集体发生泥石流；
④同发性：在同一地区，泥石流往往与滑坡、崩塌以及洪水一同出现。 4.2.2时间特点
数据显示我国泥石流灾害高发期为5—9月，灾害数量占到总数的97%以上,而每年的1—2月份以及11—12月份泥石流灾害的发生数量相对较低。5-9月也是
台风季，暴雨季，可见气象等条件对泥石流发生影响巨大。
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4.2.3空间特点
我国泥石流灾害主要分布于东南沿海省份和西南省份。
东南沿海地区地形上以平原和低山丘陵为主，地质构造相对稳定，但由于沿海省份降雨特别台风暴雨较多，充足的降水使得这一区域成为泥石流灾害的相对高发区。
西部地区地形上多为高山峡谷地貌，主要表现为山高沟深，地形陡峻，沟床纵坡度较大，流域形状非常有利于水流汇集。同时该区域内地震频发，致使岩体结构脆弱，各类松散堆积物发育，局部堆积物厚度上百米，加之该地区气候湿润，暴雨、强降雨频发,导致该地区泥石流灾害高发。
4.3泥石流分类
泥石流的分类可以参考两个因素:内在规律和外部特征。对泥石流的分类主要是基于对其的认识，分类结果也是泥石流理论的基础。分类方法主要是根据泥石流的成因、物质组成等。
按成因分可以分为:自然泥石流和人为泥石流;
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按地形地貌分:河谷型泥石流和山坡型泥石流; 按组成物质分:泥石流、水石流和泥流;
按触发因素可分为:暴雨型泥石流、溃决型泥石流和冻融型泥石流。 按流域形态可分为：标准型泥石流、河谷型泥石流、山坡型泥石流 按物质状态可分为：粘性泥石流、稀性泥石流
4.4泥石流监测
泥石流监测预警要根据流域大小、泥石流暴发规模等而设定，应在对泥石流流域全面考察、对泥石流的形成与活动特征等较深入了解的基础上展开。
4.4.1泥石流监测内容
泥石流监测内容可分为形成条件监测、运动特征监测、流体特征监测。 (1) 泥石流固体物质监测
泥石流固体物质监测属于形成条件监测。固体松散物质监测的主要内容是沟道上游形成区固体松散物质位移，包括深部位移监测、地表变形监测、倾斜仪监测、次生报警仪监测和宏观前兆监测。
(2) 气象水文条件监测
泥石流气象水文条件监测即泥石流激发条件监测。诱发泥石流发生的水源因素主要有降雨、冰雪融化以及溃坝，其中降雨引起的泥石流 (降雨型泥石流) 分布最广，目前研究主要以降雨泥石流监测为主，主要监测内容包括地面降雨量观测、气象雨量预测、测雨雷达监测。
(3) 运动要素监测
泥石流运动特征包括泥石流动态要素和泥石流动力要素。动态要素监测包括暴发时间、历时、过程、类型、流态和流速、流量、泥位、流面宽度、爬高、阵流次数监测等。泥石流动力要素监测内容包括泥石流流体动压力、龙头冲击力、石块冲击力和泥石流地声频谱、振幅等。
(4) 流体特征监测
泥石流流体特征监测内容包括固体物质组成(岩性或矿物成分)、块度、颗粒组成和流体稠度、重度、可溶盐等物理化学特性。
4.4.2泥石流监测技术方法
泥石流监测方法可分为泥石流常规监测方法和先进的泥石流自动监测方法。 泥石流常规监测即简易的人工监测，当溪沟上游出现暴雨时，观测人员立即观测坡面垮塌和沟道洪水情况，一旦发现坡面大量垮塌，沟道洪水流量和含沙量急聚上升或沟道洪水突然断流，立即发出预警信号。
先进的泥石流自动监测预警系统监测即仪器监测法，包括自动监测法和遥控监测法。自动监测法，技术人员定期去采集数据，精度较高，资料可靠，节约人力和资源，适用于各种监测项目。遥控监测法自动化程度高，可全天候观测，安全、快速、省人力，可以实现远距离传输，但精度相对较低，仪器易出故障，稳定性差，资料需用其他监测方法校核后才能使用。
4.5防治措施
4.5.1 提高山区植被覆盖率
在下暴雨的时候，山地植被能够很好地缓解下雨导致的给排水系统压力，从而降低山洪出现的概率。此外，植物还能起到固定土壤的作用，避免土壤被雨水冲跑，从而更好地保持水土。在那些容易形成泥石流的地方，需要切实提高保护
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树木和植被的力度，禁止过度放牧和乱砍滥伐，落实退耕还林。
4.5.2 通过工程进行泥石流的防治
我国泥石流工程防治主要包含防护工程、拦挡工程、跨越工程以及排导工程。在进行防护时，对于那些处于泥石流多发地区的桥梁、隧道、公路以及河流等都需要一定的建筑防护措施，切实提高其抵御泥石流的能力，避免在遇到泥石流的时候坍塌。对于拦挡工程而言，需要进行拦坝的修建，对下泄洪水流量进行合理分配，避免出现冲刷猛烈的情况。
4.5.3 对泥石流防治软件建设进行完善
防治泥石流不但需要做好硬件设施的建设，还需要做好软件方面的建设。首先，做好科普工作以及法制宣传工，做到防患于未然，让人们对泥石流的危害有一个全面的了解。其次，健全泥石流防治项目管理体系。防治泥石流的工程量比较大，涉及的部门也比较多，而政府充分发挥带头作用，需要做好防治工程的规划治理，落实建设方案，并定期做好项目的安全检查工作.
4.5.4 做好泥石流的监测和预报工作
在泥石流多发区，应该建立山洪泥石流监测站，将监测站和当地气象部门结合在一起。在出现泥石流时，政府部门应该确保信息畅通，并根据实际情况及时确定抢救方案。发生灾害后，需要及时收集灾害资料，建立数据库，为更好地预测泥石流灾害奠定良好的基础。
五、台湾雪山隧道水文地质灾害
「建筑奇观：台湾雪山隧道」是Discovery与台湾有关单位部门合作拍摄的纪录片，纪录了兴建雪山隧道的艰辛过程。通过观看此纪录片以及查阅相关资料，进而以台湾雪山隧道为案例来分析讨论水文地质灾害的形成原因及造成危害。
5.1台湾雪山隧道概述
台湾雪山隧道的两端分别台北县坪林乡和宜兰县头镇，一端是经济高速发展的大城市，一端是经济落后的小乡村。在城乡经济融合的大趋势下，台湾当局决定开完雪山山脉连通台北宜兰两地。该工程一旦建成两地通行时间将由两小时缩减为半小时，极大便利两地人民，甚至全台湾。
图5.1隧道两端为台北和宜兰
在该项工程中最
重要的工程为13公里的隧道，即雪山隧道，其建设面临众多难题：超硬岩层、不稳定地震断层带、环境、数十亿公升高压地下水等。原计划五年的工程实际花了十三年，且耗资数亿美元历经28次骇人崩塌，数十名工人遇险。在这项艰巨任务中，水文地质灾害的影响不容忽视。
台湾雪山隧道于1991年6月正式动工，台湾区国道新建工程局总工程师曾大
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仁表示该地区此前没有任何开挖隧道的经历，换言之此次工程没有参考对象。而台湾雪山又是地壳版块挤压形成的山脉，地质极不稳定，雪山岩层为扭曲复杂的活动砾岩且有多道断层带和破碎带划过。种种不利因素都指明了台湾雪山隧道工程实行的困难，曾五度造访此工程的尼克巴顿博士也明确表示：该工程拥有隧道建设所有不利因素，可以跻身世界棘手隧道工程前列。
5.2台湾雪山隧道面临挑战
5.2.1复杂地质条件
雪山山脉地质极其复杂，极硬土层、极软土层、极高水压每十公尺就有变化，因此在开工之前首先要彻底分析雪山。此工程采用了折射震测法：将被称为受波器的接收仪器沉入山中，然后小型爆炸将震波传至不同的岩层，收集数据并依此推断岩层，再将资料与岩石样本比对描绘出雪山地质的立体构造、类型位置。
但同时此法又不能完全精准描述出雪山山脉的地质条件。一是由于雪山规模惊人，最高峰达3500公尺以上，而隧道距地表最远距离将近750公尺。二是雪山本身地处板块交界处地质复杂。所以折射震测法最终只能提供一个架构，仍会存在盲点，这对后续的工程建设是十分不利的不稳定因素。
5.2.2与生态环境的冲突
工程分为三个分离隧道，西行线、东行线以及用来探查前方路径地质状况的导坑（并要时可作为紧急求援通道）。同时需要附建三组通风竖井，但如果从山顶直接下挖，将严重影响雪山山顶的茶园森林，不利于生态。施工单位与茶农的冲突，保护雪山的同时又要击败雪山的对峙成为一大难题。最后工程采用了一套通风竖井，特色为数个深入山底的精密竖井，安全导出废气，为当时世界上最为先进环保的通风竖井系统。
5.2.3施工技法的选择
此过程主要采用两种施工技法:一是钻爆法，稳定可靠但进度缓慢，平均一天五到十公尺；二是TBM（全断面隧道挖掘机）法，其平均一天25到50公尺，虽然进度明显较快，但在自然力的面前其也有自身短板。所有隧道工程分为三个阶段隧道面开挖，移除废石残渣稳定加固隧道表面，但在雪山独特地质条件下TBM不知是否会遇阻。同时两个直径长达12公尺的主要TBM，单台价值三千万美元且组装测试就要两年就加上还要拆除分组送达，成本较钻爆法高出许多，同时存在不稳定因素。
隧道工程为了不影响台北人口，于雪山东南处开始施工，但这是整段里最难兴建的一段。主TBM投入使用不久便无法前进，其原因在于岩层太多断层的裂隙，岩盘面不断崩塌。同时隧道内大量的石英岩也是要素之一，石英岩硬度高极易碎裂，严重影响了TBM的施工。于是在雪山的强硬下，首次较量中TBM败下了阵。
5.3水文地质影响
5.3.1台湾雪山隧道水文地质灾害
台湾雪山隧道工程又被称为“泡在水里的工程”，足以可见水的问题对整个工程建设的影响。贾仪平教授受邀分析雪山隧道的水文地质，雪山存在大量山间裂隙和破碎带且破碎带下方崩塌会带有大量地下涌水。至1995年7月，导坑仅开发1.5公里，涌水问题一直未得到解决，又出现了新的问题：废渣场径流区，要保证排水处理不影响水库，稍有不慎将污染附近水源。
水的问题同样影响了TBM的施工。主要TBM在挖掘过程中，涌水量不断增加，
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岩石破裂面不断卡住TBM。涌水量甚至达到了每秒200升，涌水由自然坡度导出大部分，其余由抽水马达和管线群导出。削刀被卡住、机器泡水、隧道不平，TBM举步维艰，挖掘一年半内西行线崩塌九次。
工程力求不影响周边生态，但由于落石涌水截断水流，隧道形成低压区地下水开始往隧道流去等原因，雪山附近的水源水位下降，周边居民也陆续有了质疑反对的声音。而且在之后发生了一场重大事故，工程到达上新断层施工段时，其内岩石被挤压成破碎的岩脉且布满水分，施工时明显察觉清水变浊水，这代表着周遭地质正发生变化，突然隧道崩塌，所幸施工人员全部逃出无人伤亡。但一台主要TBM被压坏，后续施工重新采用钻爆法。
图 4.2雪山隧道沿程地区岩盘特性
5.3.2水文地质因素对地质灾害的影响
水文地质引起的灾害主要可以分为四类，即岩溶塌陷、砂土液化、地面沉降以及软土变形。
① 岩溶塌陷
人类在地下挖掘埋设的管道，其上部覆盖着较为松散的土层，当其受到较强的外力撞击时，会产生坍塌；而天然的地下洞穴，在受到地下水不断冲刷和侵蚀时，土层会逐渐变得松软，最终产生坍塌，这些都可以称为岩溶塌陷。
② 砂土液化
砂土液化指的就是细粒并且松软的砂土以及疏松粉在临界地震的作用力下，突然发生破坏并迅速呈现液化的状态。通常情况下，当砂土受到外力作用时，普遍会变得密实，孔隙水压慢慢累积导致砂土逐渐呈现液态。
③ 地面沉降
由于地下水不断流动，导致地质构造不断地发生变化，当地壳发生运动时，地面的土壤结构和成分都会发生相应的变化，致使土层松动、密度下降，轻微的外力都会使土层产生塌陷，出现地面沉降。
④ 地基变形
当地下水活动时，软土结构非常容易遭到破坏。在如此脆弱的土层上建造房屋，存在着相当大的安全隐患，极易引发安全事故，给社会带来巨大的损失。因此，要避免安全事故发生，减少危害，就应该加大对水文地质因素的研究，制定出有效的防治措施。
5.4水文地质灾害防治措施
5.4.1加强地下水均衡试验基地建设 加强水文地质参数，加强不同地区 (代表不同的水文地质类型) 地下水科学实验基
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图 4.3水文地质勘测
地建设，发展地下水科学实验。结合不同的地貌类型，研究不同介质水与入渗机理，应根据不同地区，研究包气带水分运移土壤水分和盐分的水，对边坡失稳;井下突水;基础上浮，坑底突涌;海水入侵等进行研究。
5.4.2积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广应用
遥感技术，同位素技术，数值模拟技术，信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大，以准确的水文地质参数，降低身体的工作量，为决策分析提供技术支持与管理。进一步完善和提高地下水系统理论,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论
5.4.3合理开发利用地下水
我国地理位置相对比较特殊，地下水资源丰富甚至处在饱和状态，一旦地下水储存量过大就会增加对地质结构的冲击力，引发地质灾害。为了更加有效的防范水质灾害就要积极开发利用地下水，这样才能维持地表结构的稳定性，减少地质灾害的发生率。
5.4.4构建完善的突发事件处理措施
当地质灾害发生之后，现场人员应采取紧急处理措施，把灾害的不利影响控制在最小范围，以防造成更多的生命危险、财产安全。不同的地质灾害所采取的应急处理方法也不一样，但地质灾害的紧急处理必须坚持“以人为本”的原则，优先保障人员的安全，然后急救财物。
六、隧道突水突泥灾害
在隧道施工建设中经常会遇到突水突泥灾害,这些灾害严重影响着隧道施工中的安全,在岩溶地区更为严重。而突水突泥灾害的发生在很大程度，是受原岩应力场由于隧道掘进被破坏的影响,突水突泥灾害是由于应力释放导致的围岩裂隙扩展，引起隧道中突然进入地下水。
6.1形成原因
突水突泥事故主要是在施工过程中，隧道施工掌子面前方或者开挖轮廓四周的特大岩溶溶腔突然压溃临界面，造成突水突泥地质灾害。这种灾害的发生具有突然性、巨大性，造成人员伤亡、经济损失巨大，事故原因可归纳为以下几点：
6.1.1地质作用
首先是水的作用，水是突水突泥灾害发生的最大根源。其次是压力高，隧道一般埋深都比较大，通过爆破开挖之后，打破原有平衡压力，处于高压状态。还有就是不良地质，隧道在穿越溶洞、断层破碎带或接触带、地下河等不良地质时，特别容易发生突水突泥灾害。
6.1.2工序环节
突水突泥灾害大多发生在开挖环节中。对不良地质围岩的盲目不合理开挖，开挖进尺过大，是造成突水突泥的主要原因;前期发生小范围突水突泥清淤过程中。在处理方法及措施不完善的情况下，盲目的进行清淤工作，极大的增加了后期大型突水突泥灾害所造成的风险。
6.1.3超前预测预报
现在很多项目对超前预报工作很不重视，对于规范要求的超前预报工作敷衍了事，未起到提前了解开挖前方具体地质情况的作用，大大的增加了不良地质突水突泥灾害的发生几率。
6.1.4初期支护及围岩量测
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不良地质围岩初期支护未按照设计要求施作，钢架型号不符、钢架间距过大、系统锚杆长度及数量不足、锁脚锚杆长度及角度不够、喷锚不密实背后脱空等不规范的施工作业。在初期支护后未及时、长期的进行围岩量测工作，未及时掌握围岩变化情况。
6.1.5灾害评估不足，处理不彻底
通过对多起突水突泥的研究发现，在前期发生小型小范围突水突泥后，对于灾害的评估不充分，在注浆加固处理后，因为处理不彻底，开挖时再次发生大规模、大范围的突水突泥灾害，对人员、设备造成重大伤害。
6.2突水突泥危害
溶洞水量、水压和填充情况主要决定着突水突泥灾害的危害程度,大量的突水突泥会打破地层内的原有平衡,以及改变地下水流场和补排关系,进而引发周边一系列的环境问题,对周边居民的生活带来不利影响。
隧道突水突泥引起上覆松散层内有效应力的改变和动水压力的增大,进而导致岩溶地区地面沉降或塌陷,其中地下水位急剧变化带和强径流带是地面沉降或塌陷的高发区,水动力条件的变化是其主要诱发因素。
隧道开挖也不可避免地揭露含水围岩,疏排地下水,导致地下水储量下降,产生地下水位降落漏斗,改变了其影响范围内的渗流场和补排关系,继而可能造成地表河溪断流、井泉干枯,直接影响当地人民生活。
此外,隧道的大量突水突泥,疏干了其充水围岩,加速了水循环,促进了氧化作用,致使地下水中部分金属元素(Fe,Cu,Pb等)含量增加或p H值发生较大变化,造成水质污染。在疏排水过程中,若处理不当或直接排入周边区域,也会造成地表水和地下水的二次污染。岩溶水作为居民生活用水和工业用水的主要来源,由于其复杂的地质环境,一旦受到
图6.1突水突泥
污染,治理难度较大。
6.3预防措施
从突水突泥灾害发生原因来看，在复杂地质条件下，应在开挖支护、涌出物处理、超前预报及注浆处理质量等方面进行加强。
6.3.1开挖支护
在复杂地质条件下，在开挖支护时，应遵循“缩短开挖、减弱爆破、加强支护、增加量测频率”的指导原则，严格控制现场开挖进尺。缩短开挖、减弱爆破:通过增加打眼数量、缩短打眼深度、减少装药量，从而减少开挖进尺的原则;加强支护:针对极破碎围岩地段，应采取打设锚杆、挂设网片、喷射混凝土联合支护的原则;增加量测频率:在开挖支护完成后，立即组织测量班对初支进行监控量测工作，及时准确掌握围岩变化情况。
6.3.2涌出物处理
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在发生小型突水突泥灾害后，进行涌出物处理时，应遵循先完善处理方案后清理的原则，发生灾害项目部应及时成立灾害处理指导小组，制定合理的处理方案，在评估可行后进行下一步清淤工作。灾害发生后应先查阅图纸等资料，掌握该段围岩情况及地下水发育情况，研究可能发生的后续灾害，结合超前预报工作，判断前方具体地质情况，制定合理的处理方案。
6.3.3超前预报
重点加强超前预报工作。对于复杂不良地质，应该进行多类型超前预报相结合的方法，一般采用的超前预报方法有综合物探超前探测法、水平钻孔超前探测法、洞内综合地质法、围岩大变形与膨胀性预测预报法。
6.3.4加强注浆质量
注浆是目前处理溶腔特别是断层、富水裂隙的一项有效技术措施，通过注浆，达到堵水和加固地层的目的，从而保证隧道施工安全，目前注浆采用信息化注浆新技术和帷幕注浆。
6.4灾害处治
在发生了突泥突水风险后，必须进行安全风险评估，此外，结合工程特点，严格制定安全可行的突泥突水处理方案。虽然在紧急情况下恢复重建是非常重要的，但清淤和救援的首要目的是在人们被困的情况下救人。在清理淤泥前，必须对泥沙淤积的安全性进行评估，并在情况发生时采取措施。
6.4.1先挡后清
当清淤风险评估不安全时，必须按照清淤安全要求，在缺口后方提供支撑结构。由于隧道的不同特点，可以采用不同的齿轮设置方案，例如:地面垂直设挡或洞内迂回设挡方案。
6.4.1.1地面垂直设挡
对于回旋段掘进工程量大，当采用地面注浆封堵围护结构时，可采取较长的隧道循环，然后进行清淤。密封结构应由专业队伍设计和应用，并按允许透水性进行安全强度校核。
6.4.1.2洞内迂回设挡
隧道施工中的突泥突水灾害，通过迂回导坑做的是突泥突水点在顶部，或采用垂直喷射注浆措施，完成块体结构后清淤。对于封闭结构，专业设计应由专业队伍进行，并对其抗剪强度进行安全校核。
6.4.2合理清淤
突泥突水爆发后清淤是困难而危险的。如果太粗心大意，清淤过程中很可能发生两次突泥突水灾害。可能发生严重伤亡。在清淤过程中，应采用小断面;安全观测措施随时做好准备撤离;清淤到一定距离，并做安全评价;清淤过程中进行适当的封挡，待对淤积体注浆改良后再清理封挡。
七、结语
此次工程地质实习对我们来说是十分难得的，它让我们近距离接触认识到书本上的内容。化抽象为具体，更好了解到我们专业所需要的专业知识。而且不同课本教学，这种实地教学也让我对这些知识印象更为深刻。比如说：“泥石流形成主要包含3个基本条件：地质条件、地形条件、水源条件。当上述基本条件均具备的时候，还需要激发条件的催化才会发生泥石流。激发条件通常是:土体骤然失稳、水体突然增加、地形突变和强烈震动。因此在山洪暴雨或者强烈地震之后，
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山区往往会爆发泥石流。”但在学习到不少专业知识的同时，我感到要学的知识还有很多。这也给我今后的学习敲响警钟，专业知识是永远学不完的。尤其在工程地质方面，稍微不慎就会引起毁灭性的地质灾害。
本次实习还让我深刻体会到了地质灾害的危害性及其防治的重要性。在地质灾害面前，应采用合理的勘探手段。同时，根据灾害主体的特点，提出最佳方案并应用于治理中。其次，在施工方法上应尽量减小对环境的污染与破坏，且在以后要充分提高对环境保护的重视，避免因环境破坏造成的二次灾害。地质灾害是人类生活中较为常见的一类灾害，必须加强对该类灾害的重视，分析可能诱发地质灾害的各类条件，制定恰当可行的地质灾害处理对策，推动相关治理工作按照既定计划开展，降低地质灾害发生的几率，将其对人民群众产生的影响降到最低，保障人民群众生命财产安全。
作为大学期间为数不多的实习之一，此次实习让我受益匪浅，从这次实习得到的收获我也会终身难忘。这次短暂的实习，我很幸运学到了不少东西，不仅充分的发挥了专业知识，将理论与实践紧密联系，还进一步拓展了自身综合能力空间。同时我也看到了自己的不足，对地质灾害的防治程序措施都不够了解，专业知识的累积还有待加强。实习是踏向社会的一个关键环节，我们在学校学到的知识还需要日后时间和实践的检验，而实习可以将我们在学校学习的知识连接至实际应用连接至社会，更好地把握所学。
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