地質工程論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇地質工程論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

自2003年中國地質學會工程地質專業委員會發起建立“全國工程地質專家庫”以來，得到全國各界工程地質（含巖土工程和地質工程相關專業）行業高科技人員的積極響應，已經收到420余份反饋回來的專家登記表，均已錄入數據庫?！叭珖こ痰刭|專家庫”已初具規模，從針對服務的行業來說，包括水利電力、鐵路交通、礦山和工業民用建筑等；從專業領域來說，包括工程地質勘察、巖土工程施工、地質災害研究等；從遍及的單位來說，包括高等院校、科研院所、各部委直屬勘測設計院和公司等一百多家；從職稱分布來說，包括工程院院士、勘察大師、教授級高級工程師、高級工程師、教授、副教授、研究員、副研究員等；從工作職務來說，包括院長、副院長、總工程師、副總工程師、經理、校長、系主任等。

入庫的單位及其人數情況：北京國電華北電力工程有限公司14人；長安大學地質工程與測繪工程學院11人；成都理工大學環境與土木工程學院12人；國家電力公司成都勘測設計研究院43人；國家電力公司貴陽勘測設計研究院15人；國家電力公司昆明勘測設計研究院39人；建設綜合勘察研究設計院11人；水利部天津水利水電勘測設計研究院11人；中國科學院地質與地球物理研究所17人；中航勘察設計研究院39人（這里只列出了10人以上的單位）。

2軟件功能

2.1基本功能

①顯示工程地質（地質工程、巖土工程及相關專業）專家基本信息，包括姓名、性別、出生年月、技術職稱、工作職務、工作單位、單位性質、聯系方式。②顯示專家專業特長，工作領域。③打印專家表。④按照入庫序號、姓名和工作單位排序，方便檢索。⑤可隨時登記入庫。

2.2查詢

按照姓名、出生年月、工作單位、單位性質、技術職稱、專業特長、工作領域等單個字段查詢，查詢的結果可顯示專家基本信息、專業特長和工作領域，打印專家表。

2.3高級查詢

多個字段的組合條件查詢，查詢結果可制作報表。

2.4數據庫維護

數據庫管理員能夠輕松完成數據庫的日常維護工作，如添加、刪除、查詢等。

專家庫可用于人事檔案管理、查找工程咨詢專家、聘請工程項目評審專家、查找稿件評閱人、聘任學位論文審閱人等。

3系統界面及功能模塊

3.1主界面

全國工程地質專家庫系統主界面如圖1所示。界面包括菜單區、查詢區、信息管理區和信息顯示區。菜單包括記錄、查詢、管理員和幫助等項。查詢區包括單個字段的簡單查詢和高級查詢按鈕。信息管理區由基本資料、專業特長、工作領域、備注、全表瀏覽、打印、退出按鈕組成，點選不同的按鈕，信息顯示區將顯示不同的信息。

3.2高級查詢界面

點擊主界面窗口中查詢區的高級查詢按鈕會彈出高級查詢窗口，如圖2所示。通過該窗口可生成查詢條件、選擇結果中要顯示的字段、選擇排序字段、選擇組合查詢條件，并執行查詢。查詢結果由查詢結果窗口（圖3）顯示出來。

3.3查詢結果窗口

點擊高級查詢窗口中的開始查詢按鈕就可彈出查詢結果窗口。查詢結果窗口左上部分顯示符合查詢條件的記錄，右上部分是打印全部結果按鈕和打印選中結果按鈕。下部是選中專家的詳細信息，當點選左上部的不同專家，其詳細信息會改變。

3.4查詢結果報表打印窗口

點擊查詢結果窗口中的打印全部結果按鈕將彈出查詢結果報表打印窗口，如圖4所示。上部是打印按鈕、導出按鈕和縮放比例下拉列表框，中間是報表顯示區，下部是頁碼顯示和翻頁按鈕。

3.5選中結果報表打印窗口

點擊主界面信息管理區打印按鈕和查詢結果窗口中的打印選中結果按鈕將彈出選中專家資料報表打印窗口，如圖5所示。

3.6數據庫管理員界面

點擊主界面管理員菜單下的管理員登陸菜單項后，彈出管理員登陸對話框（圖6）,輸入帳號和密碼后，點擊確定按鈕進入數據庫管理員界面（圖7）。

數據庫管理員界面由菜單、工具按鈕、專家信息編輯區和全表數據瀏覽和編輯區組成。工具按鈕包括移動記錄、添加、刪除等按鈕組成，專家信息編輯區用來編輯專家信息，全表數據瀏覽、編輯區瀏覽和編輯數據庫記錄。

4工程地質專家庫系統開發

4.1數據庫

（1）信息來源

通過學術會議、信件和網上下載（見/xwdt-040106.htm）等途徑分發“全國工程地質專家庫專家登記表”，收集反饋回來的原始登記表，錄入數據庫中。

（2）創建數據庫

在MicrosoftOfficeAccess軟件中建立專家數據庫。數據庫中包括的字段有：姓名、性別、出生年月、工作單位、技術職稱、工作職務、專家特長、工作領域、通信地址、郵政編碼、聯系電話、傳真和電子郵箱等，基本涵蓋了專家的基本信息、特長、工作領域和聯系方式。

（3）數據錄入

數據錄入方式有兩種方式：①在Access中錄入；②數據維護方式，即在數據庫管理員界面中輸入數據。

所有專家的信息存儲在一個數據表中，每位專家的信息在數據表中表現為一條記錄。

4.2系統功能的代碼實現

采用MicrosoftVisualBasic6.0作為開發工具，運用其集成開發環境和快速應用程序開發技術，根據軟件的功能模塊分別創建程序界面和窗口（圖1－圖7）。開發過程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment設計器、DataReport設計器等。

下面著重敘述高級查詢的實現。在高級查詢窗口中，用戶填寫的查詢條件包括查詢結果中顯示的字段、where子句查詢條件、字段排序子句，用字符串連接生成SQL查詢語句。然后在專家數據表中查找符合查詢條件的專家記錄并在查詢結果窗口中顯示給用戶。完成高級查詢功能的程序片段如下：

PrivateSubcmdQuery_Click()

DimstrKeyAsString

DimstrSQLAsString,strsqlAllAsString

DimstrOrderSQLAsString

DimstrOrderAsString

DimintLenKeyAsInteger

DimiAsInteger,jAsInteger

''''查詢結果至少要顯示一個字段

IflstKey.SelCount=0Then

MsgBox"查詢結果中至少要顯示一個字段!",vbMsgBoxSetForeground,"缺少字段"

ExitSub

EndIf

IftxtCondition.Text=vbNullStringThen

MsgBox"請加入查詢條件！",vbOKOnly+vbInformation,"提示"

ExitSub

EndIf

''''查詢結果中顯示的字段

strKey=vbNullString

strkeys=vbNullString

Fori=0TolstKey.ListCount-1

IflstKey.Selected(i)=TrueThen

strKey=strKey&lstKey.List(i)&","

EndIf

strkeys=strkeys&lstKey.List(i)&","

Next

strKey=Mid(strKey,1,Len(strKey)-1)

strkeys=Mid(strkeys,1,Len(strkeys)-1)

''''where子句查詢條件

strWhere=vbNullString

IfLen(Trim(strQuerySQL))>0Then

strWhere="where"&Trim(strQuerySQL)

Else

strWhere=vbNullString

EndIf

''''字段排序字句

IflstOrderKey.ListCount>0Then

mstrOrderSQLs=""

intLenKey=0

Forj=0TolstOrderKey.ListCount-1

strOrderSQL=lstOrderKey.List(j)

IfoptOrder(0).Value=TrueThen

intLenKey=InStr(1,strOrderSQL,"(升序)",vbTextCompare)

strOrder="ASC"

Else

intLenKey=InStr(1,strOrderSQL,"(降序)",vbTextCompare)

strOrder="DESC"

EndIf

IfintLenKey>0Then

strOrderSQL=Mid(strOrderSQL,1,intLenKey-1)

IfmstrOrderSQLs<>""Then

mstrOrderSQLs=mstrOrderSQLs&","

EndIf

mstrOrderSQLs=mstrOrderSQLs&strOrderSQL&strOrder

EndIf

Nextj

mstrOrderSQLs="orderby"&mstrOrderSQLs

Else

mstrOrderSQLs=""

EndIf

''''字符串連接生成SQL查詢語句

strSQL="select"&strKey&"from"&"專家庫"&strWhere&mstrOrderSQLs

strsqlAll="select"&strkeys&"from"&"專家庫"&strWhere&mstrOrderSQLs

adoconnection.ExecutestrSQL

adoconnection.ExecutestrsqlAll

IfErrThen

MsgBoxErr.Number&vbCrLf&Err.Description&Err.Source,vbCritical,"SQL語句錯誤"

Err.Clear

ExitSub

EndIf

SetrecResult=NewADODB.Recordset

SetrecKeyword=NewADODB.Recordset

frmQueryResult.strSQL=strSQL

frmQueryResult.strSQL=strsqlAll

recKeyword.OpenstrSQL,adoconnection,adOpenStatic,adLockOptimistic

recResult.OpenstrsqlAll,adoconnection,adOpenDynamic,adLockOptimistic

IfrecKeyword.RecordCount<=0Then

MsgBox"沒有您要查找的記錄!",vbInformation+vbOKOnly,"找不到記錄"

ExitSub

EndIf

''''查詢結果顯示

frmQueryResult.ShowvbModal

EndSub

篇(2)

教科書對工程地質學的三種定義：①工程地質學是研究與工程有關的地質問題的科學；②工程地質學是研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學；③工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學。

從以上三種定義的實質中均不難看出，工程地質學強調的工程和地質的關系，研究的是人類工程活動與自然地質環境的相互作用。但是，近年來工程地質學科卻正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質學被異名為巖土工程學，工程地質勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲，學術界有此呼應，一些大專院校也紛紛效仿，甚至工程地質這個專業在高校也被取消了。一時間，似乎工程地質已經成了守舊傳統，巖土工程才是先進時髦的，才是可以適應市場經濟并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。

這些年來工程地質勘察的不景氣以及市場競爭的不規范化，工程地質勘察隊伍增加了巖土工程的業務是完全必要的，但將巖土工程作為工程地質的救世主，則值得商榷了。

根據筆者的理解，巖土工程是一項工程應用技術，是針對地質體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設計和施工過程的總稱。巖土工程的任務是“處理”地質體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求，因此又有“巖土工程處理技術”的別名，說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術。確立工程地質學是一門獨立的學科，盡管也僅僅是本世紀初的事，并不象數學、物理學、天文學等等著名學科那樣歷史悠久，然而，之所以將工程地質定義在“學科”這樣的高度上，是因為她具備學科的一些基本特性和基本理論，這就是地質學的基本特性和基本理論，換句話說，工程地質學的基本理論就是地質學(當然更包括數學、力學、化學等等)，因此，又將工程地質學界定為地質學的一個分支學科或應用學科，這是符合實際的。工程地質學的最新定義也是較為全面的：研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學。顯然，工程地質與巖土工程盡管有相似之處，但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質學科的一個分支，好象還說得過去；而反過來用巖土工程來代替工程地質，則實在有些牽強附會。

1997年6月20-27日，國際工程地質學會在希臘召開了一次學術討論會，會上決定將本學會名稱改為：國際工程地質學與環境學會。我國組團15人參加，王思敬任團長。隨后國內也有人提出工程地質學會改名，以便與國際接軌，但一直未獲通過。在近幾年的中國地質學會工程地質專委會會議上，學科和學會更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質界的前輩專家學者們多數也不同意更名，認為如此嚴肅的基礎性應用性學科，沒有必要放棄自己的傳統風格，我國的工程建設任務十分繁重，工程地質學科的研究和發展前景仍然是艱巨和光明的。

2.工程地質工作的任務

在工程建設中，工程地質工作的任務十分繁重，也異常艱巨，主要任務是：①選址，選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地；②評價，闡明工程建筑區或場地的工程地質條件，進行定性和定量的工程地質評價，準確界定工程地質問題；③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化，為研究改善和防治工程地質缺陷的措施提供依據；④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地質專業的尷尬

工程地質專業是工程建設的基礎性專業，沒有這個專業，一切工程建設均將成為空中樓閣，這是常識性問題，我們在這里反復強調好象有些多于。然而，現實確讓這一基礎性專業處于一個十分尷尬的境地，主要表現在：

①工程地質專業本身的特殊性、復雜性和實踐性；

②專業不景氣，社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應，工作環境、工作條件的局限，擇業行為中的浮躁動機，專業本身的局限性；

③規程規范存在的問題；

④工程地質勘察技術的局限性；

⑤相關專業對工程地質專業的輕視；

⑥長官意志，某些決策者對工程地質專業的無知或輕視；

⑦世人對工程地質專業的不了解與不理解。

4.在工程建設中的地質教訓

由于地質問題而嚴重影響工程建設的實例太多，教訓太深刻，順手拈來幾個實例：

①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題；

②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題；

③貴州東風水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題；

④烏江彭水水利樞紐前期工作重復問題；

⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題；

⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設的重大影響，葛州壩、西津溢洪道等。

5.工程地質在工程建設中的決定性作用

任何地質條件下都可以建工程，對嗎？這個問題也是這些年來工程界的一個熱門話題，筆者認為答案是否定的。

①陜西東莊水庫灰巖壩址滲漏嚴重不能建壩；

②小浪底滑坡性質界定對設計的影響；

③天生橋二級水電站移民區是否滑坡對移民安置的影響；

④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環境地質問題，有時可能是決定性的；

⑤地質邊界條件和地質參數對工程設計的影響。

6.相關學科在工程地質中的應用

①系統工程在工程地質中的應用；

②計算機技術在工程地質中的應用；

③遙感、物探、GPS等；

④水工設計施工與工程地質的關系。

清晰的工程概念是地質師所必需的。潘家錚院士對地質師的要求：應該有系統地學習水工建筑物的基本設計理論，計算方法，以及地基缺陷的影響，各種處理的措施，各種成功和失敗的經驗；最好補一些數學、力學、水力學、巖土力學、巖石試驗、有限元分析和計算機應用等方面的基礎課。五十年代初，由于我國水利水電工程地質專業人才奇缺，一批設計師改行從事工程地質專業的學習和工作，后來大都成為工程地質專業的優秀專家。實踐證明，地質師的工程概念清晰，地質工作會得心應手；反之則可能事倍功半。

7.工程地質要面對現實著眼未來

汪恕誠部長最近講話強調：不能老修改設計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設計就意味著被索賠。修改一個設計，似乎節省了某一個工程量，而索賠量比這個還大，大量修改設計怎么得了？汪部長的這段講話似乎在批評設計，實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。

如何理解汪部長的這段話？我們認為首先要搞清楚為什么修改設計，水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。

修改設計往往賴地質，我們當然可以理直氣壯地說：前期地質工作投入不夠，工程地質條件不清楚，地質基礎資料不準確，工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家，工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤，學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論，工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。

很明顯，要想不修改設計，地質工作必須做到家，基本的地質工作量必須保證。作為地質師，既要尊重事實，堅持真理，實事求是，還要努力學習，開拓進取，勇于創新，更要勤于實踐，不迷信權威，不違心唯上。工程地質專業的形象靠地質師們去樹立，去維護；工程地質專業在工程建設中的地位也只有靠地質師們自己去爭取

篇(3)

目前，水利工程報告不完善是主要存在的問題，原因來自各方面:原因一前期工作經費不夠;二改擴建工程地質勘查資料不完善;三勘察任務不明確內容不詳盡;四勘查方法不合理;五地質勘察力度不足。因為地質勘查工作進行不全面，無法為工程再建設項目提供原有資料。

2地質勘察的具體工作要求和方法

對于水利工程的地質勘察階段可以分為四個它們分別是:規劃———研究———設計———施工，在地質勘查時必須保證各階段工作和設計要求相適應，每個階段的地質勘察任務必須嚴格按照合同進行，要明確設計意圖，清楚設計階段和各項技術指標的要求，熟悉施工圖紙，如果即將在野外進行勘察活動時，對前往地區的地質考察非常必要，收集資料和分析地形做好準備工作，為了進一步的了解當地自然條件必須結合實際的設計，編制出工程地質勘察總綱領。

2．1工程地質勘察大綱內容

工程地質大綱的內容應包括以下內容:(1)進行勘察的主要目的、現場的工程情況和勘查主要的階段;(2)了解所要勘察地方的工作條件、地形和地質情況;(3)熟知勘察工作的內容使用方法和完成的工程量;(4)規定確定的計劃進度和竣工時間;(5)預算所需經費;(6)書寫勘察資料;(7)包含地質勘察工程繪制布置示意圖。在制定勘察總綱領時可根據實際的地質變化做出相應的調整。

2．2工程地質勘察的施工要求

工程地質勘察的施工要求首先是地質測繪的進行，根據勘察階段設定工程地質測繪的比例尺，也可以根據建設項目的特點和地點選取合適的比例;不論選取哪種比例尺，都必須有勘探點或者露頭觀察點表示在工程測繪的過程中。工程地質在測繪時可參考人造衛星、航空測量和地面攝像片遙感資料對地質解釋，解釋的結果可根據野外審核和檢驗。在水利工程的地質勘探過程中，保持適宜的巖土物性和場地地形，選擇適合的物探方法和應用物探技術。像常見的坑、洞、孔、井常被這些勘探工程綜合利用。在每次的施工前應對各類鉆孔進行施工程序設計和鉆孔的專業設計，并按原來設計的要求進行施工。巖土試驗將原位測試和室內試驗相結合所使用的。通常室內試驗是土工試驗的基礎，輔助為原位測試。室內試驗以及原位測試在巖土試驗的眼中都是一樣的重要。不同試樣和原位測試點應該擁有地質代表性。

2．3工程地質勘察的編制程序

(1)對收集到的外業和試驗資料進行核實統計。這項工作的開展總是在外業進行完開始，在勘察前需要對各個資料進行檢查是否完善，尤其是實驗資料，可依據這些資料繪制測量結果表、勘探點(鉆孔)平面位置圖和勘察工作量統計表。(2)參考土工試驗和原位測試的相關資料，修正地質資料。這些工作的開展很重要很重要，在工作中卻是常常被工作人員遺忘。因此，實驗資料和野外定名出現不對應的現象，還出現了原位測試和砂土狀態的實驗資料不符合的結果，像一些野外定名為黏土的，實驗結果塑性指數不大于17;此外，野外定名是細砂的，根據實驗資料顯示是中砂的，它的顆粒含量以每顆0．25～0．5mm顆粒到達含量的50%以上;還有野外名為可塑性黏性土的，它的實驗液性指數不于0;野外名為稍密狀況的砂性土，砂性土的貫入擊數標準不大于10，野外定為淤泥或者名為淤泥質土的，實驗結果的孔隙比不到1;對于那些野外名為硬塑性黏性土的，小于18擊數。綜上所述產生這些矛盾是由于野外分層深度和定名具有不準確性，還有個原因是試驗資料具有不真實性，面對這樣的情況應該找出問題，及時的改正，讓實驗資料和巖土定名的數據結果達到一致。(3)描述鉆孔工程地質概況繪制綜合柱狀圖。(4)對巖土地質層劃分，繪制分層統計表，對數理統計。地基巖土的分層的適合性直接影響著評價好壞。所以這個工作需要按原因類型、地質年限、巖土特性、風化程度、狀態、力學特征進行全面的考慮，合理的規劃每個巖土層，根據數據繪制分層統計表，其中包含每個巖土層的埋藏條件和分布狀態的統計表，實驗測試和原位測試的物理力學統計表等。最后進行試驗資料的統計整理，計算分層承載力。(5)繪制工程地質剖面圖以及相關的專門圖件。(6)書寫文字報告，為了減少重復率就得按照以上的順序進行，避免出錯，提升工作效率是保證質量的大前提。對于勘察場規模大的場地或者地貌地質復雜的場地而言，可以采取有針對性的進行勘察例如分區勘察，最后做出評價。對于完整的工程地質勘察報告的書寫，它是由五部分組成，分別為正文、附表、附圖、附照和插表。而對地質勘察要書寫的文字部分應包括該區域的地質情況、地質條件和地貌條件，還有地質勘察的結論和實施的意見建議等都是其中需要書寫的部分。另外，為了使報告更具有真實性，相應的加入一些和勘探有關的圖表數據等都會幫助提升內容的價值。

3結束語

篇(4)

國外三維地質建模和可視化研究發展較快。加拿大阿波羅科技集團公司推出的三維建模與分析軟件MicroLYNX，通過對離散點采樣、鉆探采樣和探槽采樣等空間數據的處理，產生剖面、塊和面等模型，確定礦藏分布和等級變化并計算礦藏儲量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司開發的Gemcom軟件通過鉆孔、點、多邊形等數據，利用實用的圖形編輯和生成工具，顯示鉆孔孔位分布，運用不規則三角網建立表面和實體模型，運用多義線圈閉巖層和礦體邊界進行儲量和品位分析，提供了交互操作功能并允許用戶根據自己的經驗和專家知識勾畫地質模型，實現任意剖面切割任意角度觀察和實體與實體或實體與表面的交切與布爾運算等。國外軟件主要是瞄準采礦工程，能夠較好地滿足采礦工程活動中的礦產資源勘探和評價、地下礦井和露天礦坑設計和規劃、礦產資源管理和采礦生產管理等需求。美國Kinetix公司開發的3DStudioMAX，Alias/Wavefront公司開發的Maya和微軟公司開發的Softimage等大眾化的三維建模軟件，在構建工業和建筑模型與動畫制作方面有其獨到之處，但交互查詢的功能較弱，與工程勘測數據庫結合并應用于工程地質三維建模方面還有較大距離。

張菊明等對風化帶分布、多層地層等地質信息的可視化和斷層錯斷巖層的表達和顯示的算法[1,2]進行了較為深入的研究，為工程地質三維可視化軟件的開發準備了數學基礎，并借助AutoCAD平臺實現了復雜三維地質圖形的顯示。國內的靈圖VRMap地理信息系統軟件有較強的地形模擬和地表地物的查詢功能，但不是真三維的地質建模工具。北京東方泰坦科技有限公司開發TITAN三維建模軟件，基于框架建模的思想，利用平行或基本平行的剖面數據，建立起三維空間復雜形狀物體的真三維實體模型，但目前只是初步的三維建模與圖形處理的引擎，在面向具體專業時，需要添加或擴充專業模塊，比如工程地質專業模塊等。

縱觀國內外幾種軟件的研究與開發現狀，它們為工程地質三維建模與可視化打下了很好的技術基礎，提供了很寶貴的開發經驗。但是，對于工程地質專業的地質體建模與可視化分析的針對性不強，不能夠很好地滿足工程地質生產與研究的專業功能需要。因此本文將從分析工程地質的三維建模和可視化的關鍵技術問題入手，簡單描述作者在工程地質三維建模和可視化方面的初步開發研究成果。

2關鍵技術問題分析2.1離散數據的插值與擬合

工程地質復雜地質體中的各種地質信息，包括地表地形、地下水位、地層界面、斷層、節理、風化帶分布、侵入體及各種地球物理、地球化學、巖土體的物理力學參數或數據的等值面(線)等，都可以看作是三維空間中的函數，它們的擬合函數要根據實際勘測數據建立，實測數據越豐富，越能夠真實描繪出這些信息的空間分布規律。地表地形測量數據、地下水位埋深測量信息等的單值曲面圖形生成可歸結為雙自變量離散數據的插值和擬合，多值曲面如倒轉褶皺和空間等值面等，則應采用多參變量插值等其他一些較復雜的方法?？臻g曲面插值函數有以下構造方法，如與距離成反比的加權方法(Shepard方法)，徑向基函數插值法(Multiquadric方法)[3]，平面彈性理論插值法[1,2]等，它們同樣適用于單個連續地層界面、地球物理勘探數據、地球化學勘探數據以及巖土體物理力學參數在地質體空間的分布。

2.2三維數據結構

工程地質體一般是不規則形體，在計算機圖形學中曲線和曲面總是分別通過很多微小直線段和微小三角面逼近來模擬地層巖性界線和巖層曲面，即巖層界面（和地表曲線、地下水位面等地質層面界線）和巖層曲面都分別是許多微小直線段和微小三角面的集合。地質體三維空間數據結構是工程地質三維建模和可視化的基礎，這就要求必須具備有效的分層的三維數據結構，能夠確保人機交互和查詢的實現。

2.3曲面求交

地質體中存在大量各種層面，當出現地層不整合、斷層錯斷巖層、地層尖滅和地下水出露于河谷地表等情形時，就自然會遇到曲面間求交的問題；地質體三維模型的上部邊界是地表曲面，通過數學方法擬合出的巖層面或地下水位面不應超出地表曲面，即超出部分不應顯示。同樣的，當顯示多層地層時，下面的每一巖層應以其上一巖層為邊界。因此，為了可視化地層界面必須要解決地層面與地表、斷層面和其他地層面的求交問題。另一方面，在剖面圖成圖時，地質界線的繪制是通過顯示剖面(平面)與各種地質界面(曲面)求交所得出的交線。因此曲面求交包括地質界面（層面）之間的相交，和地質界面與剖面的相交兩類問題。

2.4三維拓撲結構分析

從地質學角度看，拓撲是地質對象間關系的表格，拓撲表存儲層位間上覆、下伏和交切(被斷層切割后地層的拓撲表達)等的地層學關系及地質空間位置關系。拓撲也可視為允許這些地質關系合理儲存的數據結構。例如，考慮多層地層，上一個巖層的底面和與其相鄰的下一個巖層的頂面是上下巖層這兩個實體的公共部分或共享邊界，它們之間的拓撲關系就是相鄰和同一的關系，在存儲數據時只存儲上一個巖層的底面或其相鄰的下一個巖層的頂面，即相鄰巖層的邊界曲面可以存為一個地層曲面，大大減少數據存儲量。評價地質模型系統的優缺點往往決定于描述地質對象所用的拓撲結構[4]。

2.5可視化技術

工程地質復雜地質體可視化，是利用計算機技術將工程勘測獲得的數據，轉換為形象直觀的便于進行交互分析的地下地質結構空間形態的立體圖和剖面圖形，其基礎是工程數據和測量數據的可視化〔5〕。利用可視化技術可以從龐大的地質勘測數據中構造出地質工程中對于邊破穩定性和地下硐室變形破壞等起關鍵作用的巖層和結構面，并顯示其范圍、走向和相互交切關系，幫助工程地質人員對原始數據做出正確解釋，繼而為工程地質分析具體問題提供決策支持。

3工程地質三維可視化技術的初步開發與應用3.1研究框圖

工程地質復雜地質體三維建模與可視化的研究框圖如圖1所示。

基于離散采樣數據的插值與擬合的思想，即將離散數據轉化為連續曲線曲面,工程地質復雜地質體三維建模與可視化的過程是，從勘探數據庫中提取各種地質信息的坐標位置及巖土體的物理力學參數，通過不同的擬合與插值函數得到地質層面(曲面)和地質實體的三維計算機圖形顯示，表達地質信息在研究區域內的分布規律。生成地質巖層面和地質實體后，實現從任意角度觀察建立的模型，實現根據指定的剖面走向、傾向和傾角生成垂直剖面。

3.2初步開發與應用3.2.1工程勘測空間數據庫管理

在收集整理現場勘測數據后錄入金沙江某水電工程勘測空間數據庫各分項數據表，這些數據表不僅包括地質信息的位置數據，更重要的是提供屬性數據。

以地層巖性數據表為例，要求錄入鉆孔編號、巖層起始深度、巖層終止深度、層厚、巖性（地層名稱）、地層代碼（地層年代）、巖層走向、巖層傾向、巖層傾角、接觸關系、地質描述等數據。隨著工程勘測的進展，能夠方便地修改補充和管理勘測數據。圖2是工程勘測數據庫中鉆孔地層系統數據表的管理界面。

3.2.2三維瀏覽

通過孔口坐標和測量數據等的離散數據的擬合和插值法繪制壩址區的右岸地表曲面網格（圖3），進而可在三維圖形環境中進行虛擬現實瀏覽觀察（圖4）。

3.2.3三維地質立體圖

利用工程勘測數據，建立了壩址區右岸三維立體地質圖。該壩址區自上而下地層巖性組合為：第四系崩坡堆積物，侏羅系泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖，三疊系上統厚至巨厚層狀細至中粒砂巖，三疊系上統薄至中厚層狀粉細紗巖、粉砂巖，三疊系上統中厚至厚層狀中粗砂巖。通過有限的工程勘測數據得出的立體圖，能夠較好地滿足工程地質的精度。圖5表達了該壩址區右岸三維地質圖。

3.2.4三維可視化查詢

通過圖形與工程勘測數據庫中的屬性數據的鏈接，實現可視化查詢地層巖性和其他工程地質信息，最終完成向三維地質信息系統的轉變。圖6是一簡單的被斷層錯斷的水平多層地層模型，通過模型的每個地層實體名稱與數據表中的巖石名稱字段對應鏈接，能夠查詢地層的巖性，地質年代，起止深度和地質描述等工程地質人員關心的地質信息。

4結論

(1)運用先進的可視化技術與交互圖形技術建立數據庫，存儲和管理現場勘探實測和試驗數據，建立工程地質體的三維模型，工程地質工作者可隨著勘察或研究工作的不斷深入細致，對研究(工作)區域隨時補充信息來自動顯示地質信息在研究(工作)區域內的分布，從而不斷提高模型精度，并且利用模型反饋回來的信息及時發現已有勘察工作中的不足，從而及時修改勘察或研究工作方案，指導下一步勘探或研究工作的實施。

(2)工程地質三維建模與可視化的深入研究，可以充分利用已有現場勘探實測或試驗數據，達到節約投資減少勘察或研究成本的目的。當現場勘探和試驗數據資料不足情況下，通過對已有數據的插值與擬合到建立三維模型，可以推斷和預測未知區域或研究較少區域的地質信息或巖土體物理力學參數的分布趨勢，從而為減少勘探工作量提供科學的可靠的依據，達到節約花費，為生產或研究部門產生直接經濟效益的目的。

(3)工程地質巖土體是復雜的不規則形體，存在各種地質巖性層面、結構面以及各種空間分布的地質與力學信息，完全表達地質信息的空間分布及巖層和結構面間的位置關系，工程地質三維建模與可視化研究是大有作為的。

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篇(5)

1.現階段計算機應用工作重在普及

水利水電工程地質專業的計算機應用工作整體上目前尚處于起步、初級和較高水平并存狀態，與其他行業相比,我們的差距是相當大的。在專業軟件的開發方面，我們一些軟件的難度和水平并不比其他行業差多少，但從計算機的普及程度看，我們恐怕要有十年的差距。以火電行業為例,他們在七、八十年代就開始關注計算機在勘測行業的應用，現在他們的地質師起碼能夠進行計算機制圖工作，他們已經朝著人均占有一臺計算機的方向邁進，每年都要投入大量資金用于硬件設備的購置及軟件的引進，已經培養了一批專業軟件開發人員，并在行業上有組織、有系統地聯合開發軟件。而我們水利水電勘測行業，各單位的水平參差不齊,極少數人應用水平很高，但大多數地質師連計算機都摸不到，更談不上熟練使用，計算機對他們來說還有很強的神秘感。由此嚴重制約了計算機應用的普及與提高。我們不禁要問：造成如此巨大差距的原因何在？是我們的地質師不如其他行業的地質師嗎？答案顯然是否定的。眾所周知，水利水電行業的地質勘察工作是最復雜的,能勝任水利水電工程地質勘察工作的地質師足以勝任其他任何行業的工程地質勘察工作。計算機并不是一件神秘莫測的東西，它只是我們手中的一件工具，操作它也只是個熟練問題。可以說一學就會，不用就忘。只要有一臺機器，靠一定的培訓和大量的實踐，達到熟練應用計算機是沒有任何問題的。那么真正的原因恐怕還是思想認識及工作方法上的問題，在于我們是否真正重視這項工作。應該逐步增加設備的投入，為地質師們提供學習和實踐的機會。相信我們年輕一代的地質師們是完全有能力促使本專業的計算機應用事業有一個飛速的發展。

2.轉變觀念，重視勘測專業的計算機應用工作

造成目前這種落后局面的原因很多，但思想意識上的問題是十分關鍵的。多年來，水利水電行業重設計、輕勘測恐怕是一個由來已久的思想問題，對勘測專業的計算機應用工作就更加不重視，殊不知勘測專業的計算機應用搞不上去，將來勢必拖設計的后腿，這是相輔相成的關系。而勘測專業大量的基礎性資料的收集，大量的成圖及分析計算等繁雜的工作都急需計算機來輔助完成。落后就要挨打，在市場競爭中就必然處于劣勢，我們必須轉變觀念，從現在起，加強科技投入，提高整體素質，將計算機應用工作擺在首位。

篇(6)

水文地質問題一直是巖土工程勘察過程中重中之重，應當因地制宜，依據勘察工程過程中所處地域環境，進行水文地質勘察。制定相應的預防保護措施，以及施工計劃，真正保證工程質量。巖土工程具有自身特性，巖土工程計算不精確的因素包括地質條件、計算模式以及計算參數。其中計算參數最難掌握，因此需要做好勘察。掌握最可信的地質條件以及原型實測結果，才能真正形成可靠科學實驗。巖土工程勘察過程中的水文地質問題重要性無容忽視，可以說，水文地質以及工程地質兩者之間關系密切，且相互影響促進。地下水作為巖土體當中的重要組成部分，必然會直接影響巖土體工程。同時，需要注意的是地下水同樣也是基礎工程建設當中的環境因素，關系建筑物本身的穩定性、安全性與耐久性。但是，地下水影響因素卻常常被忽視。造成這種情況的主要原因是在工程建設開始之前，相關實際勘察工作往往很少將水文參數作為可利用信息資源。水文地質勘察只是一種象征性的工作被開展。而在形成具體的參數資料時，水文地質資料也只是被簡單提及，被作為一般性的評價資料。因此，水文地質勘察工作的實際效用就得不到有效發揮。水文地質問題應當受到足夠的重視，只有不斷提高水文勘察工作能力與水平，才有可能真正提升工程勘察質量。因此，加強勘察工作中的水文地質研究至關重要。

2巖土工程勘察中水文地質重要問題

2.1地下水環境下動水壓力影響分析針對巖土工程進行勘察的同時，勘察工作由于受到自然環境因素的影響。雖然說地下水環境下的動水壓力因素影響相對較小，但是，這些因素一旦受人為因素的影響，必然會造成地下水當中的自然條件出現變化，甚至會造成地下水動水壓力環境的失衡。出現動水壓力以及動水壓力過大就可能伴隨產生多種惡劣工程危害，例如管涌、基坑突涌等問題。

2.2地下水水位變化造成的影響分析地下水水位下降可能造成十分嚴重的危害，總體來看，造成地下水水位下降的主要原因是人為造成的，例如地下水附近出現大規模地下水抽取，或者是在進行采礦的過程中，發生礦床疏干又或者是地下水上游出現筑壩、水庫這些都有可能造成地下水水位出現補給不足情況。一旦發生地下水水位下降比例太大，就將會成為相關地質災害的誘發原因?？赡軙斐傻亓选⒊两狄约暗孛嫠輪栴}的發生。還會造成地下水水源枯竭、水質不斷惡化情況出現。更是對巖土體以及建筑物安全性與穩定性造成了巨大威脅。

除此之外，地下水水位上升也可能造成嚴重危害。同時需要注意的是造成地下水水位上升的原因種類很多，其中地下水水位上升主要會受到地質因素的影響，例如含水層結構、總體巖性因素影響。另外，還會受到水文氣象因素的影響，例如降雨量、氣溫以及相關人為因素的影響，例如工程項目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是單一性的，而是多樣性因素共同影響造成的。地下水水位出現上升情況還可能造成建筑物的腐蝕，加速斜坡或者是河岸土體出現滑移甚至崩塌情況。地下水水位上升還會造成土體結構發生軟化，并進一步降低土層本身的承載能力。同時，還會使得土層本身的液化情況加劇。嚴重情況可能會造成流砂以及管涌等災害的發生，為工程建設尤其是基礎工程建設造成巨大破壞。除此之外，地下水水位頻繁出現升降情況也可能會造成巨大危害。因為地下水水位發生升降變化，可能會造成建筑物膨脹性巖土發生膨脹變形情況發生。但是由于水位上升和下降頻繁，巖土收縮變形的幅度越來越大，且受力持續加強，會造成地裂以及相關危害的產生。最終，建筑物尤其是輕型建筑物可能會受到嚴重損害。與此同時，因為地下水水位升降頻繁，還會造成突然當中的水土流失進一步加劇，造成土壤承載能力急劇降低，可以說，這種情況將會導致巖土工程有關基礎選型以及技術處理難題。

3結語

篇(7)

GPS越來越廣泛地應用于水利水電工程地質勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準難以傳遞的問題,以及在勘察區控制點較少,或在山區、林區等通視條件較差、觀測條件受限的區域進行工程地質勘察時,運用GPS可大大減少作業時間,提高測量精度。

二、遙感技術的應用

遙感技術按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛星影像成周期性重現以及獲取資料快速等特點,被廣泛應用于水利水電工程中有關重大工程地質問題及相關的環境等問題的調查與研究。

(一)區域構造穩定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息,較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態,所以對研究區域構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性有重大作用。因此遙感技術的應用也成為研究此問題必用的手段。

(二)水庫區塌、滑坡、泥石流調查。在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調查中,有一些工程應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯,結合野外現場觀察、復查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩定性評價的大型或較大型、塌滑體的數量,分布及其穩定狀態。

(三)巖溶調查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質調查有其特殊的優勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現象,而且還可以充分利用和其它介質紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。

(四)中小比例尺地質測繪填圖。推廣遙感技術,在保持必須的野外工作量和成圖現場校核工作的前提下,中小比例尺地質圖以遙感成圖取代常規地質測繪;建筑物及其它重要地區大比例尺工程地質圖優先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規劃總院提出的“勘測技術發展目標”文件所確定的。

(五)巖土工程開挖面地質編錄。為適應大型水利水電工程施工中進行反饋設計、安全預報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術,進行地質編錄,并為有關的穩定分析和現場預報提供翔實的地質資料和數據是很必要的。為此長江勘測技術研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關中開發和完善了“高邊坡快速地質編錄系統”,并成功地應用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質高邊坡開挖中的地質編錄。該項技術采用的是數碼像機攝影,微機現場采集及預處理,自主開發的軟件處理可隨時提供巖質高邊坡的連續彩色影像圖和地質所需的將邊坡開挖面置于任意方位的線劃圖。

(六)水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術研究所承擔的長江上游水土保持重點治理區滑坡、泥石流發育程度與穩態區域研究項目,該項目在研究中利用TM衛片對隴南、金沙江下游、三峽庫區3大片進行解譯與發育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區劃圖,提出了防治意見和預警系統建立的基本設想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現狀遙感調查,用TM衛片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。

三、地理信息系統(GIS)

GIS技術可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質圖件,還能處理圖形、圖像、空間數據及相應的屬性數據的數據庫管理、空間分析等問題,將GIS技術應用于工程地質信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質勘察行業的熱點和發展趨勢。目前,國內應用較多且比較成熟的專業軟件是由中國地質大學開發研制的MAPGIS,是一種專業的地理信息系統軟件。

四、工程物探技術

在我國工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測設計單位從20世紀80年代初至90年代初逐漸引進和裝備了一些必要的儀器,如信號增強式地震儀、綜合測井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質雷達和鉆孔彩色電視系統等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當時或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數據采集精度和野外工作效率,促進了物探的發展。

(一)地球物理層析成像技術(CT)。CT技術是利用已有的平洞或鉆孔,通過對采用一定發射和一定接收方式產生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對區間巖體進行判斷、評價的一種技術方法。當前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒有一個經濟的、有效的技術措施做進一步工作的情況下,CT技術不失為是一個查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節約一定的勘探工作量而且還會對巖體物理力學性的整評價質量的提高有所促進。所以“七五”國家重點科技攻關以來,包括“八五”和“九五”攻關幾個涉及水電建設的項目,涉及水利水電工程地質勘探的課題和專題中大多數都涉及CT技術攻關的內容,并獲得許多很有成效的成果。

(二)鉆孔彩色電視系統。a53mm的鉆孔彩電是為適應水利水電工程勘察的大多數鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設計制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術發展的基礎上為適應水平風鉆孔觀察而設計制造的,并首次將CCD光電偶合器件應用于鉆孔電視。該產品的特點是電路設計合理,集成度高,性能穩定,與傳統的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現性好、幾何失真小、壽命長、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點,是一個更新換代產品。當前,隨著數字技術的發展,鉆孔彩電又在開發的圖像處理系統基礎上研制出多功能鉆孔彩色電視系統,系統采用工控級主機,形成控制器、監視器、錄相機三合為一的一體化主機。主機可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實現圖像數字化實時采集壓縮存儲,成果可刻錄成VCD光盤,還可進行后期圖像處理及制作。

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