工程地质部分

1、工程地质部分工程地质部分 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 为什么学习工程地质学？为什么学习工程地质学？ 什么是工程地质学？与地质学有什么区别？什么是工程地质学？与地质学有什么区别？ 学什么？学什么？ 如何学？如何学？ 任务、内容、方法、对象、工程地质条件、任务、内容、方法、对象、工程地质条件、 工程地质问题工程地质问题 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 工程地质部分工程地质部分 1 绪言绪言 上海上海 莲花河畔景苑莲花河畔景苑 2009.6.27 工程地质部分工

2、程地质部分 1 绪言绪言 工程地质部分工程地质部分 工程地质部分工程地质部分 地质环境地质环境 制约制约 工程建设工程建设 例：地震带限制城市布置 滑坡迫使工程改线 软土地基需处理 工程建设工程建设 破坏破坏 地质环境地质环境 例：抽取地下水引起地面沉降、地面塌陷 开挖路堑引起山体滑坡 桥梁的修建使局部河段发生冲淤变形 地质环境与工程建设的关系地质环境与工程建设的关系 地质环境地质环境：在内外营力作用下形成的与 工程有关的自然地质条件。 工程地质部分工程地质部分 1.1工程地质学的定义工程地质学的定义 工程地质部分工程地质部分 地质学与工程地质学的区别与联系地质学与工程地质学的区别与联系 地质

3、学是一门研究地球的科学。 工程地 质学 研究组成地球的物质；研究组成地球的物质； 矿物学、岩石学、地球化学等矿物学、岩石学、地球化学等 阐明地壳及地球的构造特征；构造地质学、区域地质学、阐明地壳及地球的构造特征；构造地质学、区域地质学、 地球物理学等地球物理学等 地史；地史； 研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程 防灾问题。防灾问题。 狭义:是地质学的一个重要分支，是把地地 质质学原理应用于解决与工程建设有关工程建设有关 的地质问题的地质问题的一门学科 广义: 研究地质环境及其保护和利用的科学 工程地质部分工程地质部分 工程地质学与岩

4、土工程的区别与联系工程地质学与岩土工程的区别与联系 工程地 质学 是工程地质与土木建筑工程学结合发展起来的一门学科是工程地质与土木建筑工程学结合发展起来的一门学科 以土力学、岩石力学、工程地质学和地基基础工程学为以土力学、岩石力学、工程地质学和地基基础工程学为 理论基础，以解决和处理在工程建设中出现的所有与岩土理论基础，以解决和处理在工程建设中出现的所有与岩土 体有关的工程技术问题的一门地质和工程紧密结合的新专体有关的工程技术问题的一门地质和工程紧密结合的新专 业学科。业学科。 狭义:是地质学的一个重要分支，是把地地 质质学原理应用于解决与工程建设有关工程建设有关 的地质问题的地质问题的一门学

5、科 广义: 研究地质环境及其保护和利用的科学 岩土工程 关系关系:工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸 工程地质部分工程地质部分 1.2工程地质学的研究对象工程地质学的研究对象 工程地质学的工程地质学的研究对象研究对象是工程地质条件与人类是工程地质条件与人类 的工程建筑活动的矛盾，即是工程建筑与地质的工程建筑活动的矛盾，即是工程建筑与地质 环境之间的相互制约、相互作用。环境之间的相互制约、相互作用。 工程地质部分工程地质部分 1.2工程地质学的主要任务与研究方法工程地质学的主要任务与研究方法 研究人类工程活动与地质环境之间的相互制

6、约，研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约， 合理开发和妥善保护地质环境，使工程活动和合理开发和妥善保护地质环境，使工程活动和 地质环境协调相处是工程地质学的地质环境协调相处是工程地质学的最基本、最最基本、最 根本的任务根本的任务. 三大基本任务和四个具体任务三大基本任务和四个具体任务 基本任务：基本任务：查明工程地质条件； 中心任务：中心任务：工程地质问题的分析、评价 工程地质部分工程地质部分 1.2工程地质学的主要任务与研究方法工程地质学的主要任务与研究方法 三大基本任务三大基本任务 区域稳定性研究与评价，指由内力地质作用引区域稳定性研究与评价，指由内力地质作用引 起的断裂活动、地震对工

7、程建设地区稳定性的起的断裂活动、地震对工程建设地区稳定性的 影响；影响； 地基稳定性研究与评价，指地基的牢固、坚实地基稳定性研究与评价，指地基的牢固、坚实 性、安全性；性、安全性； 环境影响评价，指人类工程活动对环境造成的环境影响评价，指人类工程活动对环境造成的 影响。影响。 工程地质部分工程地质部分 1.2工程地质学的主要任务与研究方法工程地质学的主要任务与研究方法 四个具体任务四个具体任务 （1 1）评价工程地质条件，阐明对建筑工程兴建和运行有利）评价工程地质条件，阐明对建筑工程兴建和运行有利 和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑型式，保证规和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑型式，保证规

8、 划、设计、施工、使用、维修顺利进行；划、设计、施工、使用、维修顺利进行； （2 2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和 预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发 展趋势；提出改善、防治或利用有关工程地质条件的措展趋势；提出改善、防治或利用有关工程地质条件的措 施、加固岩土体和防治地下水的方案；施、加固岩土体和防治地下水的方案； （3 3）为拟定的改善和防治地质作用的措施方案提供地质依）为拟定的改善和防治地质作用的措施方案提供地质依 据；提供工程规划、设计和施工所需要的定性和定量

9、的据；提供工程规划、设计和施工所需要的定性和定量的 工程地质评价。工程地质评价。 （4 4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；研究人类）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；研究人类 工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。 工程地质部分工程地质部分 1.2工程地质学的主要任务与研究方法工程地质学的主要任务与研究方法 四种主要研究方法四种主要研究方法 工程地质学的研究对象是复杂的地质体工程地质学的研究对象是复杂的地质体 地质分析法：以地质学和自然历史的观点分析研究工地质分析法：以地质学和自然历史的观点分析研究工 程地质条件的形成和发展；程地质条件的形

10、成和发展； 力学分析法：在研究工程地质问题形成机理的基础上，力学分析法：在研究工程地质问题形成机理的基础上， 采用力学手段建立模型进行计算和预测；采用力学手段建立模型进行计算和预测； 工程类比法：根据条件类似地区已有资料对研究区的工程类比法：根据条件类似地区已有资料对研究区的 问题进行分析；问题进行分析； 实验法：通过室内或到野外现场试验，取得所需要的实验法：通过室内或到野外现场试验，取得所需要的 岩土的物理力学参数。岩土的物理力学参数。 工程地质部分工程地质部分 1.3 土木工程对地质环境的基本要求土木工程对地质环境的基本要求 地质环境地质环境 制约制约 工程建设工程建设 例：地震烈度限制城

11、市发展 滑坡迫使工程改线 软土地基需处理 工程建设工程建设 破坏破坏 地质环境地质环境 例：抽取地下水引起地面沉降、地面塌陷 开挖路堑引起山体滑坡 桥梁的修建使局部河段发生冲淤变形 地质环境与工程建设的关系地质环境与工程建设的关系 工程地质部分工程地质部分 湖北省巴东县在长江南湖北省巴东县在长江南 岸，属于三峡工程水库岸，属于三峡工程水库 的淹没区，的淹没区， 已规划并且已规划并且 在新城址建设，部分建在新城址建设，部分建 筑已拔地而起。后经详筑已拔地而起。后经详 细勘查研究发现，新城细勘查研究发现，新城 址有两个古滑坡，在滑址有两个古滑坡，在滑 坡体上已建设坡体上已建设3万平方米万平方米 建

12、筑物。建筑物。 库区教训一：巴东新城址库区教训一：巴东新城址 工程地质部分工程地质部分 巴东新城址巴东新城址 中央电视台曾于1995年两次在“新闻联播”发布湖北 巴东县城大面积滑坡的消息。消息使省市领导震惊,连 国务院总理李鹏也坐不住了,并打电话询问实情。 1995年6月10日清晨5时45分,巴东县城居民绝大部分 尚在睡梦之中,二道桥沟发生滑坡,淹埋11人,死亡5人, 坍塌新建的平湖路60米,其直接经济损失约1000万元。 1995年10月29日,又是清晨5时左右,黄土坡青竹标小区 发生严重滑坡:209国道200米公路坍塌向江面推移近40 米,2000多株柑桔树倒在田间,数十幢民房倒塌,滑体推

13、 入长江80米,形成严重碍航的约3万立方米的“江心 洲”。据测算,此次滑坡造成直接经济损失2000万元。 工程地质部分工程地质部分 湖北省巴东县滑坡 库区教训一：巴东新城址库区教训一：巴东新城址 曾经无数次受到曾经无数次受到 中央领导赞誉的中央领导赞誉的 巴东新县城巴东新县城,改改 了地址了地址 据调查了解,已初具规 模的巴东新县城迄今 已累计投资1.8亿元。 按崔政权保守的测算, 黄土坡上已建的十几 万平方米建筑物,要确 保其稳固,投入整治的 经费还得6000万元。 工程地质部分工程地质部分 巴东新址1982年确定为黄土坡一带，后扩迁 到白土坡。黄土坡体上部为黄土，中下部含 泥岩、泥灰岩巨块

14、石。 1991年黄土坡新城已具雏形，因出现斜坡失 稳现象，破坏新建楼房，1992年提出新城再 次西延到西襄坡（云沱庙坪一带）。 其教训是：选址前的工程地质环境调查深其教训是：选址前的工程地质环境调查深 度不够，不详细，这也是以前重设计轻勘度不够，不详细，这也是以前重设计轻勘 察的恶果造成的。察的恶果造成的。 工程地质部分工程地质部分 库区教训二：武隆库区教训二：武隆2001.5.1 2001年年“5.1”重庆武隆滑坡重庆武隆滑坡 滑坡使一幢9层楼房被摧毁掩埋,造成 79人死亡、7人受伤的重大灾害。 工程地质部分工程地质部分 库区教训：还有库区教训：还有 新新 滑滑 坡坡 古滑坡古滑坡 工程地质

15、部分工程地质部分 库区教训库区教训 曾经以“民意表决”方式确定的奉节新县城,也由 宝塔坪转移到了朱衣 三峡坝区隶属于宜昌县的乐天溪镇,亦因新镇选址 失误,已耗资400万元的宋家湾新址基本废弃 工程地质部分工程地质部分 武隆武隆2001.5.1 岩性为三叠系上岩性为三叠系上 统须家河组砂岩，统须家河组砂岩， 夹泥岩互层夹泥岩互层 岩体为层岩体为层 状碎裂岩状碎裂岩 体体 二次切坡后，二次切坡后， 后缘边坡倾角后缘边坡倾角 达达7080 其教训是：对工程地质环境认识不够，其教训是：对工程地质环境认识不够， 存在侥幸心理，明知规划上禁建区也在存在侥幸心理，明知规划上禁建区也在 建，建， 工程地质部分

16、工程地质部分 武隆武隆2001.5.1 其教训是：对工程地质环境认识也是不够，重视不够，其教训是：对工程地质环境认识也是不够，重视不够， 也存在侥幸心理（以为不会发生），明知那些是个活断也存在侥幸心理（以为不会发生），明知那些是个活断 层分布区呀，为什么我们不能在建房子和使用全过程中层分布区呀，为什么我们不能在建房子和使用全过程中 在防震上多下点功夫呢？这也是防灾减灾意识的问题。在防震上多下点功夫呢？这也是防灾减灾意识的问题。 汶川地震中的滑坡汶川地震中的滑坡 工程地质部分工程地质部分 工程实例: B区博士后公寓环境挡墙滑塌区博士后公寓环境挡墙滑塌2005 10舍舍 原挡墙原挡墙 其教训是：在

17、建房子的其教训是：在建房子的 施工过程中对工程地质施工过程中对工程地质 环境认识不够，施工也环境认识不够，施工也 是诱发地质灾害的常见是诱发地质灾害的常见 因素，不合理开挖，不因素，不合理开挖，不 合理爆破等，不合理抽合理爆破等，不合理抽 水诱发地质灾害，水诱发地质灾害， 工程地质部分工程地质部分 建筑建筑 交通交通 河道河道 跨啦？跨啦？ 没跨？没跨？ 工程地质部分工程地质部分 公路与桥隧公路与桥隧 过去：公路大多是四级以下和乡村简易路，路面则多是沙石，晴天一路 灰，雨天一路泥，有人形象地称之为“光辉（灰）路”和“水泥路”。 工程地质部分工程地质部分 地下工程地下工程 新华书店新华书店 重百

18、重百 轻轨临江轻轨临江 门车站门车站 工程地质部分工程地质部分 地质环境的特点地质环境的特点 隐蔽性 复杂性 不确定、多变性 可以认识，可以改造 难以把握 要求工程技术人员必须具备一定的地质知识要求工程技术人员必须具备一定的地质知识 工程地质部分工程地质部分 某建筑效果图某建筑效果图 人居环境和谐人居环境和谐 (地面与地下地面与地下) 隐蔽性 复杂性 不确定 多变性 1.3 土木工程对地质环境的基本要求土木工程对地质环境的基本要求 工程地质部分工程地质部分 人居环境人居环境 (地下地下)和谐和谐 变形 强度 稳定性 承受荷载 工程活动 1.3 土木工程对地质环境的基本要求土木工程对地质环境的基

19、本要求 工程地质部分工程地质部分 承载能力的要求：地基岩土要有足够的承载能力，承载能力的要求：地基岩土要有足够的承载能力， 以保证在上部建筑物荷载作用下不产生失稳而破坏；以保证在上部建筑物荷载作用下不产生失稳而破坏； 抗变形能力的要求：在外荷载作用下，产生的地基抗变形能力的要求：在外荷载作用下，产生的地基 沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求；沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求； 稳定性的要求：建设场地周边地质环境在工程活动稳定性的要求：建设场地周边地质环境在工程活动 扰动不引发次生的地质灾害。扰动不引发次生的地质灾害。 地质环境需要满足以下三点基本要求：地质环境需要满足以下三点基本

20、要求： 直接承载岩土体直接承载岩土体 周边（场地）岩土体周边（场地）岩土体 工程地质部分工程地质部分 一、工程地质条件一、工程地质条件 工程地质条件即为工程活动的地质环境，可理解为工程工程地质条件即为工程活动的地质环境，可理解为工程 建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。包括：建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。包括： 地形地貌地形地貌 岩土的类型及其工程性质岩土的类型及其工程性质( (地层岩性地层岩性) ) 地质结构和地质构造地质结构和地质构造 水文地质条件水文地质条件 地表地质作用地表地质作用 天然建筑材料天然建筑材料 1.4 工程地质条件和工程地质问题工程地质条件和工程地质问题 工程地

21、质部分工程地质部分 已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一 些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题 称为工程地质问题。称为工程地质问题。 土木工程主要的工程地质问题包括以下四类：土木工程主要的工程地质问题包括以下四类： 地基稳定性问题地基稳定性问题 斜坡稳定性问题斜坡稳定性问题 洞室围岩稳定性问题洞室围岩稳定性问题 区域稳定性问题区域稳定性问题 二、工程地质问题二、工程地质问题 工程地质部分工程地质部分 地基稳定性问题地基稳定性问题斜坡稳定性问题斜坡稳定性问题 工程地质部分工程地质部分 地基稳定性问题地基稳定性问题斜坡稳定性问题斜坡稳定性问题 工程地质部分工程地质部分 路基路基 工程地质部分工程地质部分 重庆晨报4月5日报道事发4-4晚彭 水县城郊路段，山体崩塌造成30 多米缺口，彭水武隆间过往车辆 需改道一月,成为本世纪以来重庆 市最为严重的公路塌方事件。 工程地质部分工程地质部分 洞室围岩稳