地层-隧道结构相互作用出处

《土木工程名词》第一版。 2100433B

2003年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

地层结构法主要包括地层的合理化模拟、结构模拟、施工过程模拟以及施工过程中结构与周围地层的相互作用、地层与结构相互作用的模拟。

地层结构模型的计算理论即为地层结构法。其原理是将衬砌和地层视为整体，在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力，并据以验算地层的稳定性和进行构件截面设计。

与荷载结构法相比，地层结构法充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用，结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变形更能符合工程实际。但是由于周围地层以及地层与结构互相作用的模拟的复杂性，地层结构法处于发展阶段，在很多工程应用中，仅作为一种辅助手段。不过随着今后的研究和发展，地层结构法将会得到广泛应用和发展。 2100433B

研究和测制地层剖面的工作是地层工作的基础。剖面的选择、剖面的观察和测制、剖面资料的整理，研究是这项工作的三个重要环节。

测量和编制地质剖面图是开展区域地层、地质构造、古生物演化、古地理演变以及矿产地质等基础地质调查研究的重要手段。地质剖面按照研究对象与内容的不同，可分为地层剖面、构造剖面、侵入岩剖面、第四纪地质地貌剖面等。虽然不同类型的地质剖面在选址及观察描述的着重点上有较大的差别，但是测制的一般方法与步骤是类同的。本章以地层剖面为主兼顾其他类型剖面进行介绍，期待同学们能够更多地掌握测制剖面的一般方法与要求，使得在以后的工作中能够做到举一反三，灵活地处理地层剖面上的各种地质问题。 地质剖面的测制过程一般分为剖面选址、施测、综合整理等三个步骤。其中编制剖面图与柱状网和编写剖面小结是综合整理的主要工作内容。

每个地层单位都有特定的岩相、厚度、古生物化石和接触关系等特征，虽然这些特征的空间变化是普遍存在的，但是依据课题的调查研究精度，往往能划出一定的区域范围，认为它们在这一范围内只有量的微小变化而没有质的变化，这种区域被称为地层分区。一般地，不同的地层分区应当各自布置一条或几条剖面来描述其中的地层单元。这些剖面应选择在露头连续，层序完整，构造简单，接触关系清楚，化石丰富，岩相组合和地层厚度具有代表性的地段，尽量避开构造带、深成岩体接触带及地形复杂的地段。剖面线应尽量垂直地层走向布置。

类似地，其他类型地质剖面的选址，应当在不同的地质分区里分别布置剖面，选择露头连续，地质单元完整，现象丰富，接触关系清楚，在区域内具有良好代表性的地段。并且尽量避开干扰因素较大的区域，剖面线尽量垂直接触界线，穿越更多的地质单元。

水是连接岩石圈、大气圈和生物圈的重要介质，是各圈层物质和能量交换的载体，作为强大的地质营力，水参与了各种地质作用和生态－环境过程。水岩相互作用是近地表环境演化的驱动力，在化学与力学的耦合作用下，水岩系统发生的地下水溶质迁移和地层地质结构变化等极大地影响了地层结构的稳定性和地下水环境的演化。水岩相互作用以流体、地下水和岩石之间存在的化学或同位素的不平衡为前提，是一个非平衡地球化学过程，这种过程导致的地球化学效应与同一体系中矿物或元素间的差异行为有关，受化学反应速度和时间尺度控制。因此，研究水岩相互作用的一个关键问题就是阐明整个过程的动力学效应与机制问题。