1-工程地质学绪论ppt课件

1、绪 论一、 什么是工程地质学二、 工程地质学实例三、 工程地质学研讨的内容 四、工程地质勘察的根本概念五、工程地质学的开展历史.工程地质学 地质学 工程与技术科学 根底学科 是工程科学与地质科学相互浸透、交叉而构成的一门边缘科学，从事人类工程活动与地质环境相互关系的研讨，是效力于工程建立的运用科学。定义.1.地质环境对工程活动的制约作用2.人类的各种工程活动，又会反响作用于地质环境3.人类的工程活动与地质环境之之间，处于相互联络、又相互制约的矛盾之中思索题1人类工程活动与地质环境相互关系.各种制约作用，归结起来是从平安、经济和正常运用三个方面影响工程建筑物的。EXIT1. 地球上现有的工程建筑

2、物都建造于地壳表层一定的地质环境中2. 地质环境包括地壳表层以及深部的地质条件，它们以一定的作 用方式影响工程建筑物。例如：1. 地球内部构造活动导致的剧烈地震，须臾间可使较大地域内的 各种建筑物和人类生命财富蒙受消灭性的损失；2. 地壳外表的脆弱土体不顺应某些工业与民用建筑物荷载的要求， 需进展专门的地基处置；3. 地质时期内构成的岩溶洞穴因严重渗漏，呵斥水库和水电站不 能正常发扬效益，甚至完全丧失功能；4. 大规模的崩塌、滑坡，因难于治理而使铁路改线等等。因此，工程地质工程师必需求很好地研讨建筑场址的地质环境，尤其是对工程建筑物有严重制约作用的地质作用和景象一定要进行详细、深化地研讨 .例

3、如:1. 滨海城市大量抽汲地下水所引起的地面沉降呵斥海水入 侵、市政交通设备破坏和丧失成效、地下水质恶比等。2. 大型水库的兴建，使河流上、下游大范围内水文和水文 地质条件发生变化，引起库岸再造、库周浸没、库区淤 积、诱发地震等问题，甚至使生态环境恶化。EXIT工程地质工程师应充分估计到一项工程的兴建，尤其是重大工程兴建对地质环境的影响，以便采取相应的对策。使自然地质条件发生变化，影响建筑物的稳定和正常运用，甚至要挟到人类的生活和生存环境。.青藏铁路是西部大开发的标志性工程，它建成填补了我国西部铁路网空白，构成北京兰州拉萨的运输大通道，以当今世界上海拔最高、线路最长的高原冻士铁路所具有的很高的

4、技术含量和学术价值倍受国内外关注。青藏铁路自西宁至拉萨全长1956公里，其中新线建筑长度1110公里，青海省境内长562公里，西藏境内长548公里。青藏铁路的工程环境非常严酷，存在高寒缺氧、多年冻士、高地震烈度区和活动断裂、太阳辐射强，生态环境脆弱等特殊问题。 主要的工程地质问题： 融沉厚层地下冰及高含冰量冻土受天然要素和各种人为活动的影响而融化，产生融沉，是多年冻土区路基变形和破坏的主要缘由； 冻胀；其它不良冻土景象，包括：冻椎、冻胀丘，融冻泥流和热融滑坡，热融湖塘和沼泽化湿地。 主要的工程措施：倾填片石路基。其任务原理是在冰冷空气有较大的密度，在自重和风的作用下下沉，将片石孔隙中的热空气挤

5、出，经过这种对流添加寒季冷量的输入；而在暖季温高，片石孔隙中的温度低，与空气对流强度减弱，从而减少暖季输入根底的热量。经过这种调控使多年冻土层冷储量增大，以到达坚持多年冻土处于冻结形状的目的。青藏铁路.地下建筑 地下建筑包括矿山坑道、铁路隧道、水工隧洞、地下发电站厂房、地下铁道与地下停车场、地下仓库、地下导弹发射井，以及地下飞机库等多种类型。在不少人的心目中地下工程造价太高，竞争不过地面工程。这种传统的观念束缚着人们的头脑，限制了地下工程的开展，在绝大多数开展中国家尤其如此。实践上这并不是一个普遍规律，对详细情况要做详细分析。如日本政府原方案采用全线高架方式建立东京外环高速公路，由于沿线居民剧

6、烈反对这种严重污染环境的地面工程，不断不能付实施。2003年1月决议将高架高速公路改为地下高速公路方案。建立地下高速公路不用花拆迁费和征地费，也无需给土地一切人支付补偿，可以降低造价、缩短工期。可行性研讨阐明，每公里的建立费用大约为800亿日圆，比高架式公路节约20-30%，建立工期可以从15年缩短到8年。至于环境效益更不待言。.水利水电工程 半个多世纪以来，我国水利水电建立的开展快速。据1999年统计，我国已建成坝高15米以上的坝24119座，其中坝高100米以上的69座，正在建立的坝高100米以上的有23座，三峡是世界是最大的水电站，装机1820万KW。三峡全貌 .三峡电厂 .南水北调工程

7、南水北调三条线路：南水北调工程总体规划提出东线、中线、和西线3条调水线路，分3 期实施。 东线工程：利用江苏省已有的江水北调工程，从江都抽引长江水，利用京杭大运河及其平行的河道逐级提水北送，并衔接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，经过胶东地域输水干线经济南输水到烟台、威海。规划分为三期实施。 中线工程：从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿规划线路开挖渠道输水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘在郑州以西孤柏嘴处空过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可根本自流到北京、天津。

8、规划分两期实施。 西线工程：在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游。EXIT.工程地质学的研讨内容 相关学科：工程地质学还与工程运用技术科学、环境科学、工程科学等有关。如水利水电建筑学、工业与民用建筑学、气候学，水文及水检验学、电子计算机技术、地球物理勘探学、钻探学等。根底学科：动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、地层学、第四纪地质学、地貌学和水文地质学数学、物理学、化学、力学工程力学、弹塑性力学、构造力学、土力学和岩膂力学1岩土工程地质性质的研讨 工程岩土学 2工程动力地质作用的研讨 物理地质景象 3工程地质勘

9、察实际和技术方法的研讨 工程地质勘察 4区域工程地质的研讨 区域工程地质学 5环境工程地质的研讨 环境工程地质学 .1、土体工程地质研讨：1 成因和分布规律；2 土物质组成、构造特征；3 土体分类；4 土的物理力学性质的构成、变化规律、测试技术方法；5 土质改良、土体加固。2、岩体工程地质研讨1 岩石类型、岩石物理力学性质；2 岩体构造类型，构造面的成因、规模、充填情况、延续性和级序，特别是脆弱构造面；3 岩膂力学性质及质量评价；4 岩体分类。EXIT.EXIT作为工程地质条件要素之一的工程动力地质作用，包括地球的内力和外力成因的，还有人类工程、经济活动所产生的各种作用，往往制约着建筑物的稳定

10、性、造价和正常运用。研讨工程动力地质作用景象的分布、规模、构成机制、开展演化规律，所产生的不良地质问题，对之进展分析、评价以及提出有效的防治对策和措施等 1 滑坡：发生的缘由、影响要素、变形破坏机制、稳定性评价、监测预告、防治措施；2 岩溶：构成条件、发育规律、水文地质特征、工程地质评价、防渗处置；3 地面沉降：构成机制与处置措施；4 泥石流：构成条件，发育过程，动力学特性，预测预告方法和防治措施；5 地震；6 冻胀、盐胀等。.EXIT工程地质学效力于工程建立的详细任务就是要进展工程地质勘察。工程地质勘察的主要目的，就是为工程建筑物的规划、设计、施工和运用，提供所需的地质资料和各项数据。由于不

11、同类型、构造和规模的建筑物，对工程地质条件的要求以及所产生的工程地质问题不同，因此勘察方法的选择、勘察方案的布置以及任务量运用等也都不尽一样。为了做好勘察任务，就要在查明建筑场区工程地质条件的根底上，对能够产生的主要工程地质问题进展确切的分析、评价。为了保证工程地质勘察的质量和精度应该制定适用于不同类型工程建筑的勘察规范或手册，作为工程勘察的指点性文件。我国有关部门曾经编制出或正在编制国家际准的各类建筑工程的勘察规范或规程；并留意和推行新颖的勘察实际和技术方法。工程地质勘察实际与技术方法：1 工程地质勘察根本问题，包括勘察义务、阶段划分、技术方法2 工程地质测绘3 工程物探4 工程地质测试5

12、监测、反分析及预测6 物理模拟与数值模拟.我国国士面积宽广，自然地质条件复杂，因此开展这方面的研讨更显重要。 EXIT不同地域的自然地质条件不同，因此工程地质条件和工程地质问题也有明显的区域性分布规律和特点。为了国土资源开发利用和工程建立规划的优化。就必需研讨不同地域工程地质条件的构成和分布规律，进展区划。区域工程地质研讨 研讨工程地质条件的区域性规律，例如岩土类型的分布规律，各种物理地质景象的分布规律，特别是地质构造的变化规律等。.尤其在大型水利水电工程、城市建立和矿产开发等方面要大力开展环境工程地质研讨。 由于人类工程、经济活动对地质环境的反响作用日趋广泛和深化，使地质环境恶化，甚至地质灾

13、祸频发，严重要挟着人类的生存和生活。为了合理开发利用和维护地质环境，要建立起地质环境与人类活动之间的实际方式关系，科学地预测由于人类活动对地质环境的负影响以及它的区域性变化。研讨的目的在于合理开发利用地质环境和治理、维护地质环境。 EXIT环境工程地质研讨 .工程地质勘察：勘察所获得的各项地质资料和数据， 提供应规划、设计、施工和运用部门运用 工程地质勘察的主要义务 工程地质条件和工程地质问题的含义以及它们之间的关系 思索题2思索题3.6为拟定改善和防治不良地质作用的措施 方案提供地质根据。1阐明建筑地域的工程地质条件， 并指出对建筑物有利的和不利的要素；2论证建筑物所存在的工程地质问题，进展

14、定性和 定量的评价，作出确切结论；3选择地质条件优良的建筑场地， 并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议；4研讨工程建筑物兴建后对地质环境的影响， 预测其开展演比趋势，提出利用和维护地质环境 的对策和措施；5根据所选定地点的工程地质条件和存在的工程地 质问题。提出有关建筑物类型、规模、构造和施 工方法的合理建议，以及保证建筑物正常施工和 运用所应留意的地质要求；EXIT.*工程地质条件是在自然地质历史开展演化过程中构成的，必需采用自然历史分析方法去研讨它。 EXIT工程地质条件指的是与工程建立有关的地质要素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项要素。这些要素包括:岩土类型及其工程性质、地

15、质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑资料等方面。*是一个综合概念，其中的某一项要素不能概括为工程地质条件，而只是工程地质条件的某一要素。*直接影响到工程建筑物的平安、经济和正常运用。*兴建任何类型的建筑物，首先就要查明建筑场地的工程地质条件。它是工程地质勘察的根本义务。*不同地域的地质环境不尽一样，对工程建筑物有影响的地质要素主次也不同，工程地质工程师应对当地的工程地质条件进展详细分析，明确主次，并进一步指出对工程建筑物有利的和不利的方面。.工程地质问题的分析、评价，是工程地质勘察任务的中心。对每一项工程的主要工程地质问题，必需作出定性的或定量确实切结论。 工程地质问题指的是工程

16、地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或问题。工程地质条件是自然界客观存在的，能否顺应工程建立的需求，那么一定要联络到工程建筑物的类型、构造和规模。工程地质条件往往有一定的缺陷，对建筑物产生某种影响，甚至呵斥灾难性的后果。因此，一定要将工程地质条件和建筑物这矛盾着的两个方面联络起来进展分析。不同类型构造和规模的工程建筑物，由于任务方式和对地质体的负荷不同，对地质环境的要求是不同的。所以，工程地质问题是复杂多样的。例如:工业与民用建筑的地基承载力和变形问题；地下洞室的是围岩稳定性问题；露天采矿场的采坑边坡的稳定性问题等。EXIT.工程地质学的开展历史 人类在远古时代，就懂得利用优良的地质条件兴建各

17、类建筑工程。但是，工程地质学在国际上成为地质学的一门独立分支学科，那么仅有60多年的历史。工程地质学作为一门独立的科学体系还在不断充实、完善，当前又开辟了矿山工程地质、地震工程地质和海洋工程地质等新的研讨领域。此外，工程地质学还引进新兴学科，如信息论、系统论、耗散构造实际、灰色实际等实际和方法，使之更有效地效力于工程建立。国外开展历史国内开展历史.1975年成立了国际工程地质协会、国际岩石力学学会和国际土力学及根底工程学会这三个学会的秘书长联席会议，以期成立综合性的国际学术团体。EXIT本世纪30年代初，原苏联开展大规模的国民经济建立促使了工程地质学的萌生。1932年在莫斯科地质勘探学院成立了由工程地质教研室，奠定了工程地质学的实际根底。此时，欧美和日本等国家，在进展水利工程和土木工程建筑中，也都开展了工程地质任务，但它是附属于建筑工程中的，主要研讨普通地质构造和地质作用与工程建立的关系。岩土工程地质性质和力学问题的研讨，那么是由土质学、土力学和岩石力学等学科承当的。1968年在第23届国际地质大会上成立了国际地质学会工程地质分会，后改名为国际工程地质协会IAEQ。.1989年成立了全国地质灾祸研讨会，并办有专门的学报。我国的工程地质学是在新中国成立后才开展起来的。50年代初由于经济