构造地质与工程地质的基本关系分析

2021-11-30吕赟珊董伟明

世界有色金属 2021年21期

吕赟珊，董伟明

（1浙江省核工业二六二大队，浙江湖州 313000；2浙江久核地质生态环境规划设计有限公司，浙江湖州 313000）

在现代社会的快速发展下，地质演化研究力度开始不断加大，构造地质与工程地质作为地质演化的基础性学科，能够更好地解决社会实际问题，减少地质灾害。明确构造地质和工程地质的基本关系，也能够在一定程度上推动工程建设，在此情况下，则应当不断加强研究，掌握更多地质学知识，解决难题。

1 地质工程常见构造

我国幅员辽阔，含有多样化的地质结构，每一种地质结构的特点风格各有差异，在具体施工作业时，也需要充分考量构造地质特征，展开规范化的设计和施工。构造则主要用于指代某个区域在长期地壳运动后，所形成的地质形态，较为常见的构造地质主要包括断层、褶皱等，新疆戈壁滩、西藏高原的冻土，也都是我国独一无二的地质结构。构造地质的内在结构也存在着诸多差异。其中，倾斜断层主要用于只带那些在地层平面、水平面，二者之间并未保持水平状态，而是留有一定倾斜角度的地层。原始倾斜岩石就是一种较为常见的倾斜断层，那些长期处于沉积盆地边缘的岩石，在长期环境作用下，促使岩石表面开始呈现出一定的倾斜层。需要注意的是，很多时候，在各种外界环境运动的影响下，将会促使地层相应发生变化，进而造成变形、甚至移位的症状[1]。

当岩石处于长期应力作用，将会促使地壳出现断裂、位移的情况。不同程度断裂将会呈现出明显差异，当断裂程度较大时，断层距离长，甚至可以直接延伸数百公里，而整个断层又可以将其划分为不同的小断层，这些小断层则为断层带。当断裂程度较小时，断层距离短，甚至只有几十厘米。

褶皱也是一种较为常见的构造地质类别，当岩石长期处于弯曲力的作用下，将会促使岩石改变原有形状，开始呈现不同程度的变形。褶皱程度也会存在差异，有时候会较为明显，一眼就能够直观察觉，褶皱能够形成较长一段距离，甚至长达数百里，有时候并不明显，肉眼很难看出，甚至需要借用显微镜才能够发现。而褶皱也是最为常见的一种地质现象，褶皱形成的因素多样，不仅可能会受到外界温度影响，也有可能会受到压力变化。褶皱又可以按照成因，将其合理划分为向斜、背斜、单斜、平卧等多种类别。其中，向斜就是用于指代本身呈现为凹面的褶皱，直接呈现为向下弯曲状。如果向斜褶皱形成时间晚，凹面位置也就更加靠近中心处，当工作人员展开地质勘察时，也比较好判断。背斜则与向斜相反，呈现为凸面褶皱，如果背斜褶皱形成时间早，凸面位置也就更加靠近中心处。再具体施工处理时，也需要结合褶皱类别，展开具体工作。

2 构造地质和工程地质的异同分析

（1）构造地质和工程地质的不同点。构造地质学，常用于系统性研究岩石圈内地质体，通过学科理论和既往参考数据，对地质体外观形态、具体构成、如何成形、怎样变化等因素进行一一考量，可以将其划分为地质学的一门专业学科。而工程地质学并非是对岩石圈内地质体的研究和分析，而是将研究重点放在地质情况的全面勘察和分析，基于地质工程地区环境、气候、地质信息，从而对地质和工程施工的吻合度做出判断，如果该地质并不适用于项目工程施工，则需要及时采取相应措施，切实保障工程项目的顺利展开。在某种程度上，可以直接将工程地质看做是为了工程施工所做的基本依据。尽管两个学科本身都是对地质结构信息的一种勘察，但是研究核心和关键点均不相同。

（2）构造地质和工程地质的相通处。构造地质和工程地质虽然在研究内容并无太多相同点，但无论是构造地质，还是工程地质，均是将地质构造作为研究中的重点内容，只不过，构造地质集中于自然现象，而工程地质集中于人类工程活动，如果能将二者进行有机融合、优势互补，便能够充分发挥二者的应用效能，实现利益最大化，切实减少地质灾害发生的可能，还能有效应对地质灾害问题，改善当前地质环境，提高工程建设的安全性。在此情况下，应当加强研究和分析，合理调节构造地质、工程地质之间的关系，促使二者均能够在工程地质研究中发挥效能[2]。

3 工程地质中构造地质的应用

（1）工程选址。为了实现地质工程项目的顺利施工，需要工作人员灵活应用地质学知识，在工程施工之前就能够到达施工场地展开实地勘察，检查工程区域地质是否安全可靠、是否适宜工程建设，而项目工程选址则需要施工作业人员对断层动向展开检测。事实上，随着地壳运动，断层也始终处于移动状态，尽管在短时间范围内并不会造成地震灾害，但在长年累月作用下，断层错动会更为明显，促使建筑物出现诸多安全隐患。在此情况下，便可以将构造地质应用于工程选址过程中，切实提高项目施工的稳定性和安全性。

事实上，工程选址虽然并未涉及到具体的施工作业，但一旦处理不当，很容易为后续施工作业埋下安全隐患。特别是在山区展开项目施工时，山区地质灾害发生的可能性更高，如果选址不当，将会直接威胁施工作业人员的生命安全。7·3四川茂县泥石流、8·7甘肃舟曲特大泥石流都是由于地质灾害所造成。这就需要工作人员能够提前到达山区进行地质考察，确保地质符合项目工程建设要求，才能够展开后续施工。

通常而言，当工程师对项目工程展开选址时，需要对以下三种地质环境展开研究。第一种地质环境为平原盆地，平原盆地是较为常见的地质环境类型，自身稳定性较强，大多能够达成项目工程施工需要。但是需要注意的是，平原盆地施工本身也具有一定的危险性，很容易由于施工不当滋生安全隐患。想要合理选择平原盆地进行项目工程施工，则需要工作人员基于地质学理论知识、既有工作经验，对平原盆地稳定性做出合理判断，对于那些自身带有一定安全隐患的平原盆地，则需要工作人员及时采取相应措施，将风险性因素降到最低。现如今，压陷盆地由于自身稳定性最高，往往会选择其作为主要的项目工程施工场地。第二种地质环境为造山带，造山带本身的运动能量大，结构灵动性强，如果选择其为工程场地，施工较为困难，实际地质工程施工也很少会选用造山带作为工程地质施工地质。第三种地质环境为盆地与山岭交互的地带，无论是哪一种地质环境本身都是在地壳长期作用下由于板块长期挤压形成的产物。

（2）地壳稳定性。科学选址能够在一定程度上保障选址区域地质稳定性和安全性，事实上，处于较为深处的地质自身的稳定性较强，而在地下表面展开施工作业，又会直接影响到项目工程施工情况，影响到地壳的实际运动情况。通常而言，对于地下岩石层，往往会划分为以下4个层次，分别是用于直接承受基础荷载的持力层、需要传递上部地震剪力和倾覆力矩的过渡层，以及地幔层、地壳柔软层。每个土层的具体功效存在差别，想要切实强化项目工程施工效能，则需要地质工作人员加强研究和分析，基于地质学相关理论知识展开研究和分析，从而获取得到更为稳定的动力学相关知识。勘察得到的数据信息，也能对当前工程建设的地理情况展开全方位的工程勘察和数据研究，有效推进后续各项工作的顺利展开。而这也正是构造地质于工程地质的另一种应用方式，通过对地壳稳定性的评价，能够有效保证项目工程施工方案的顺利展开。

（3）斜坡稳定性评价。构造地质学在我国工程地质研究方面始终扮演着重要角色，不仅能够对地壳稳定性作出评价，也能够基于既有数据信息评价斜坡稳定性。我国幅员辽阔、地域环境复杂，拥有大面积的山区、丘陵，这也在一定程度上加大了项目工程施工难度，各种地质灾害频频发生，也严重威胁着施工作业人员的生命安全，造成大量财产损失。在此情况下，为了切实降低地质危害，将风险性因素降到最低，合理展开斜坡稳定性评价需要工作人员予以重视。在日常生活中，较为常见的地质灾害主要有泥石流、山体滑坡等，这些地质灾害不仅与地壳运动保持着一定关系，也与地质内部结构相关。如果地质内部结构稳定性不佳，将会进一步加大地质灾害发生的可能。我国山区地理环境多是由于地质结构变动形成，对于那些最新形成的内部结构，地理区域的活动强度将会直接显示出地壳结构的稳定性和可靠性。而地理环境内部的地质构造、地理外貌，也会向人们显示现阶段地质结构的稳定性能。例如，斜坡位置经常会出现山体塌陷，之所以会出现上述问题，很大一部分原因在于斜坡区域内外结构相连处出现断裂。与此同时，在斜坡处较为常见的凸形陡形结构，当其长期处于风化中，也会直接影响斜坡本身的结构稳定性和安全性，甚至造成塌陷。需要注意的是，一旦在项目工程施工区域出现了大面积塌陷现象，需要充分考量当地气候环境、地质信息，从而对后续地质工程施工可能发生的事故作出判断，及时采取相应措施，避免危害发生。

（4）维护地下室安全。在项目工程施工中，为了确保施工进度和施工效率，往往会采用地面上施工、地面下施工同步处理的施工方案，很多时候，地面下施工工序更为复杂、繁琐。而由于地面下地质工程施工难度高、压力大，施工作业人员不仅需要掌握专业的技术知识，而且还要同步承受地面上施工传递下来的压力，使得地面下现场施工环境更为复杂。如今，地下室是较为常见的一种地下建筑结构，当施工作业人员展开地下室的施工作业时，如果技术处理不达标、施工质量不到位，不仅会影响地质工程施工进度，也会破坏地面上工程施工，甚至造成地下室塌陷的问题。因此，保证地下室工程施工质量，也就是保障整个地质工程的施工安全，在具体施工作业时，施工作业人员可以充分利用构造地质学的理论知识，展开实地勘察，对地下室周围环境、地质结构做出评估和判断，只有地质环境能够达成工程施工标注后，才能够展开后续工作。