張建橋
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一七隊,湖南 長沙 410000)
近年來,隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷加快,在很大程度上破壞了原有的生存環(huán)境,導(dǎo)致地震、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā),嚴(yán)重威脅到人們的正常生活及財產(chǎn)安全。構(gòu)造地質(zhì)與工程地質(zhì)相比,具有更加明確的研究目標(biāo)。因此,研究人員在對構(gòu)造地質(zhì)進(jìn)行研究的過程中工作效率相對較高,并且能夠提高對資源的利用率[1]。通過研究地殼及巖石圈的構(gòu)造問題,對已經(jīng)被破壞的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行修復(fù),從而使當(dāng)前嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問題得到緩解。而工程地質(zhì)的主要研究是對人類的建設(shè)活動及工程對地質(zhì)環(huán)境的影響問題。通過工程地質(zhì)研究的結(jié)果,可以為建設(shè)行業(yè)提供更加適合的建設(shè)場地。但在工程地質(zhì)中并不包括對地殼和巖石圈的研究,因此在后期的修復(fù)工作中并不會對其起到太大的作用,因此只有將構(gòu)造地質(zhì)和工程地質(zhì)相結(jié)合才能夠保障現(xiàn)代化建設(shè)的合理,并且在一定程度上降低自然災(zāi)害發(fā)生的概率。
構(gòu)造地質(zhì)為工程地質(zhì)穩(wěn)定性評價提供依據(jù)主要包含構(gòu)造地質(zhì)地殼穩(wěn)定性、斜坡穩(wěn)定性以及地下洞室穩(wěn)定性。在現(xiàn)代化的構(gòu)造地質(zhì)研究中,通過大陸的動力學(xué)研究以及巖石斷裂帶研究得出了關(guān)于工程地質(zhì)穩(wěn)定性的動力學(xué)結(jié)果[2]。工程地質(zhì)地殼穩(wěn)定性的評價過程可以看作是構(gòu)造地質(zhì)中地殼的運(yùn)動、構(gòu)造以地震的活動性的工程地質(zhì)條件的統(tǒng)一,通過對構(gòu)造地質(zhì)中地殼的穩(wěn)定性研究,最終可以實現(xiàn)工程地質(zhì)中地殼以及低級的穩(wěn)定性合理評價。構(gòu)造地質(zhì)的穩(wěn)定性決定著地殼深部存在的變異層帶的基本性質(zhì)和特征,根據(jù)地殼不同的結(jié)構(gòu)及流變性特征,對工程地質(zhì)中地殼的穩(wěn)定性進(jìn)行更加準(zhǔn)確的評價。
在工程建筑施工中,每年都會有由于地質(zhì)斜坡產(chǎn)生自然災(zāi)害造成的人員傷亡和建設(shè)成本的損失。因此,對于構(gòu)造地質(zhì)中的斜坡穩(wěn)定性的分析對工程地質(zhì)的穩(wěn)定性評價具有更加重要的意義。在斜坡地質(zhì)災(zāi)害中,泥石流、崩塌和滑坡都是常見的災(zāi)害類型,其發(fā)生的主要原因是由于構(gòu)造地質(zhì)中的地形地貌、巖石巖性以及巖石的結(jié)構(gòu)特性決定[3]。通過構(gòu)造地質(zhì)研究,可以準(zhǔn)確的判斷出該區(qū)域這類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育情況,從而判斷工程地質(zhì)的穩(wěn)定性,實現(xiàn)對工程地質(zhì)中邊坡的穩(wěn)定性評價。
在挖掘地下洞室時,如果不對其加以支撐會對構(gòu)造地質(zhì)周圍的圍巖造成嚴(yán)重的形變,而由此引發(fā)的施工事故也十分常見。產(chǎn)生這一事故的原因是由于構(gòu)造地址的巖性及結(jié)構(gòu)決定的,尤其是當(dāng)構(gòu)造地質(zhì)發(fā)育充分且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下,更容易對圍巖產(chǎn)生集中地應(yīng)力。因此,通過對礦井中的構(gòu)造地質(zhì)進(jìn)行充分的研究分析,根據(jù)研究結(jié)果設(shè)置適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式,才能保證工程地質(zhì)準(zhǔn)確的穩(wěn)定性評價,為工程建設(shè)提供良好的施工條件。
大規(guī)模的工程地質(zhì)建設(shè)一般是在盆地結(jié)構(gòu)、造山帶以及盆嶺構(gòu)造等構(gòu)造帶上完成。而這些構(gòu)造的形成原因是由于周圍的近地表上的地殼發(fā)生了擠壓、擴(kuò)張等劇烈的運(yùn)動。通過對這些結(jié)構(gòu)區(qū)域的構(gòu)造地質(zhì)進(jìn)行研究可以為工程地質(zhì)的選址提供充足的條件。
造山帶通常視為重要的工程地質(zhì)選址區(qū)域,而隨著資源開發(fā)、自然災(zāi)害治理以及區(qū)域內(nèi)自身的演化都會對構(gòu)造地質(zhì)造成一定的影響[4]。主要影響其形成的機(jī)制包括伸展機(jī)制、走滑機(jī)制以及逆沖推覆機(jī)制。其中逆沖推覆機(jī)制造成的構(gòu)造地質(zhì)的形變最為強(qiáng)烈,會影響工程地質(zhì)的開發(fā)。因此在工程地質(zhì)選址前,首先應(yīng)當(dāng)對該地區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)進(jìn)行充分的研究,從而確定該區(qū)域是否存在上述三種變形機(jī)制,保證后續(xù)工程施工的穩(wěn)定。在構(gòu)造地質(zhì)中,盆地構(gòu)造是人類生活聚居的主要區(qū)域,因此對于盆地構(gòu)造的工程地質(zhì)選址更加重要[5]。通常情況下,根據(jù)盆地構(gòu)造的形成原因可加工區(qū)分為坳陷類型和斷陷類型。圖1為兩種不同類型盆地構(gòu)造示意圖。(圖1)
從圖1可以看出,相對穩(wěn)定的盆地構(gòu)造為坳陷類型,除了盆地中與造山帶相鄰的位置會有較強(qiáng)的活動外,其它位置的運(yùn)動十分穩(wěn)定,因此通過對構(gòu)造地質(zhì)進(jìn)行探究,找出其造山帶相鄰位置,在進(jìn)行工程地質(zhì)選址時盡可能的避開這一區(qū)域可以有效保證工程施工的順利建設(shè)。
圖1 兩種不同類型盆地構(gòu)造示意圖
通過本文上述研究可以看出,構(gòu)造地質(zhì)在工程地質(zhì)中占據(jù)十分重要的地位,尤其是對于特殊地形區(qū)域而言,構(gòu)造地質(zhì)對工程地質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用。若在進(jìn)行工程建設(shè)的過程中,脫離了構(gòu)造地質(zhì),則會造成建設(shè)工作的盲目性,從而導(dǎo)致亞種的人力、物力資源的浪費(fèi),并且更容易加劇自然災(zāi)害的發(fā)生,造成更加嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此,在今后的工程地質(zhì)工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)首先從構(gòu)造地質(zhì)的研究角度出發(fā),認(rèn)真分析并擬定工程建設(shè)的場所穩(wěn)定性,在確定穩(wěn)定性后結(jié)合地區(qū)實際構(gòu)造地質(zhì)的分布情況對工程地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計和施工,從而在保證施工安全的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)、效益的提高。