工程地质学(Engineering geology)是介于地质学与工程学之间的一门边缘交叉学科,它是研究土木工程建筑与地质环境相互作用而产生的工程地质问题的学科。也就是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中,正确地使用自然地质条件和合理地处理不良地质条件等地质问题,为建筑物的设计和施工提供必要而充分的地质依据。可见工程地质学是为了解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。 工程地质学问题是多种多样的,取决于建筑物特点和地质条件,地质条件包括岩土体的工程性质、地质构造、地貌、水文地质和岩土体中的应力等五个方面,通常总称为工程地质条件(The engineering geological conditions),土木工程人员不仅研究组成建筑物地基的地层、岩土性质(包括其地质现象对工程的影响。) 对任何一个工程项目,土木工程人员只有在地质环境、土木工程技术水平和社会经济基础这三者的有机结合下,才能做出最佳的工程设计。地质环境对土木工程技术的制约是多方面的,既可以表现为以一定作用影响工程建筑运营的安全,还可以表现为由于某些地质条件不具备而提高工程造价。在建筑场址选择上,必须事先将该地的工程地质条件勘察清楚,进行研究分析,选取较优的地质条件作为建筑场地。当场址确定后,设计人员必须按照当地的地质条件和地质环境进行设计,对发现的地质问题进行整治和处理。可见,工程地质工作是很重要的,是设计之先驱,没有足够考虑工程地质条件而进行设计,只能是盲目的设计,不仅会导致建筑费用增高,工程量增大,还会造成施工期的延长,而在个别的情况下,建筑物将发生变形或破坏,甚至废弃使用。 工程建筑又又会以各种方式造成地质环境恶化。例如大量抽汲地下水或地下流体,降低了上体中的空隙降压,结果引起大范围的地面沉降(上海、天津等地),是沉降区已有建筑物的正常工作条件收到影响;由于人为开挖或水的排灌不合理而造成滑坡等地质现象;修建在河道上的桥梁墩台,改变局部水流条件,从而使局部河段的侵蚀淤积规律发生变化;修高坝建水库,该百年了大区域的水文动态和水文地质条件,不仅造成区域性的坍岸或浸没,还会产生水库诱发的地震。较强的地震往往使较大区域内的建筑物受到伤害。 大量的工程经验和教训,引发人们深入地去思考与工程有关的地质问题的实质,促进了工程地质学科的发展。 |
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地质勘察
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岩石中相关空隙及渗透率的问题1. 什么是绝对孔隙度?什么是有效孔隙度?岩石中全部孔隙体积称为总孔隙或绝对孔隙。总孔隙(Vp)和岩石总体积(Vt)之比(以百分数表示)就叫做岩石的总孔隙度或绝对孔隙度(Φt)。可用公式表示如下:Φt=Vp/Vt×100%孔隙度反映储集层储集流体的能力。储 集岩的总孔隙度越大,说 明岩石中孔隙空间越多,但是它不能说明流体是否能在其中流动。岩 石中不同大小的孔隙对流体的储存和流动所起的作用是完全不同的。有效孔隙度(Φe)是指岩石中参与渗流的连通孔隙总体积(Ve)与岩石总体积(Vt)的比值(以百分数表示)。可用下式表示:Φe=Ve/Vt×100%显然,同一岩石的绝对孔隙度大于其有效孔隙度,即Φt>Φe。对未胶结的砂层和胶结不甚致密的砂岩,二 者相差不大;而 对于胶结致密的砂岩和碳酸盐岩,二 者可有很大的差异。一般有效孔隙度占总孔隙度的40%75%(据 F. K. 诺斯,1984)。在含油气层工业评价时,只有有效孔隙度才有真正的意义,因此目前生产单位一般所用的都是有效孔隙度。习惯上把有效孔隙度简称为孔隙度。
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