工程地质学绪论-2课件

1、工程地质学Engineering geology郭超 道桥教研室 绪 论一、工程地质学的研究内容和任务三、学习方法和要求四、工程地质学与岩土工程的关系二、工程地质在土木工程建设中的作用主要内容地质学（geology） ：研究地球性质的科学工程地质学（Engineering geology）： 它研究人类工程活动与地质环境相互关系，是地质学与工程紧密结合的学科。 研究人类在工程建设活动中产生的地质问题，特别是不良地质问题的应用学科。 一、工程地质学的研究内容和任务1、岩土工程性质的研究工程岩土学2、工程地质问题的分析工程地质分析原理3、勘察技术的研究工程地质勘察工程地质学的研究内容: 与工程有关

2、的地质因素的综合。包括： 岩土类型及性质地质结构与构造地形地貌水文地质不良地质作用天然建筑材料工程地质条件(engineering geological conditions) 研究工程建设与地质环境两者之间的相互制约关系，促使矛盾转化和解决。 既保证工程安全、经济、正常使用，又合理开发和利用地质环境。工程地质学任务: 建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型、施工工期的长短和工程投资的大小。 重视工程地质工作就能使设计、施工顺利进行，忽视工程地质工作，则会给工程带来不同程度的影响。 二、工程地质在土木工程建设中的作用 工程建设活动所涉及的地质条件不能满足要求，在工程安全、经济或

3、正常使用方面常常发生的问题称为。 不同结构类型的工程建筑物由于工作方式和对地质体的要求不同，工程地质问题是复杂多样的。工程地质问题(engineering geological problems) 地质环境 制约 工程建设 例：不良地质现象限制城市发展 软土地基需处理 工程建设 破坏 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 地下工程失稳引起地面沉降、地面塌陷土木工程中的工程地质问题：之一：区域稳定问题土木工程中的工程地质问题：之二：作为土木工程的地基、地下工程围岩等，主要考虑岩土体原始状态下的强度、变形特性、稳定性问题。 道路工程、水利工程、建筑工程等都需要大量各

4、类材料。例，混凝土用砂、石、水泥、装饰用石材、路基填土等。土木工程中的工程地质问题：之三：建筑材料的地质问题 （一）地质环境 制约 工程建设 例：不良地质现象限制城市发展 软土地基需处理 （二）工程建设 破坏 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 地下工程失稳引起地面沉降、地面塌陷之一：区域稳定性问题不良地质现象-地 震（一）地质环境 制约 工程建设 汶川地震 2008年5月12日，我国四川汶川发生8.0级特大地震；死亡的69,000多人和失踪的18,000多人，加在一起是87,000多人；汶川地震造成直接经济损失8451.4亿元，直接经济损失，是地震直接毁坏的

5、、有形的、物质财产的损失，不包括不可计价的损失和间接的损失。 玉树地震2010年04月14日，07时49分发生7.1级地震。据中国地震局台网中心统计，截至2010年4月20日15时，青海玉树震区共发生余震1278个，3级以上余震数字已连续3天没有增加。截止2010年4月25日下午17时，玉树地震已造成2220人遇难，失踪70人。 玉树地质断层智利地震北京时间2010年2月27日14时34分，智利中部康塞普西翁市附近发生8.8级强烈地震。3月16日，智利政府公布的死亡人数仅为507人(包括众多震后海啸中的丧生者)。这是一场世纪浩劫，也是个抗震奇迹。智利是如何有效防范超级巨震的？智利的经验对其他国

6、家有何借鉴意义？启示1防震的建筑设计 法律规定：所有建筑按抗9级地震设计。（汶川：震前：7级抗震设防烈度，设计基本地 震加速度0.10g； 震后：8级抗震设防烈度，设计基本地 震加速度0.20g；储油罐倾斜1995年日本阪神地震中的房屋倾斜阪神地震液化引起道路塌陷不良地质现象-滑 坡（一）地质环境 制约 工程建设1972年6月，九龙山一个住宅开发区路堤的坍塌吞没了一座住所，死亡71人，几个小时以后，香港岛中区宝珊道一个开挖面垮塌，带动了上面的山坡下滑毁坏了一座13层高层建筑，死亡67人；香港滑坡Early 1972 滑坡前June 1972 滑坡后美国，California, La Conch

7、ita，1995。 湖北省巴东县滑坡不良地质现象-泥石流（mudflow）（一）地质环境 制约 工程建设舟曲泥石流2010年8月7日22时许，甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。据中国舟曲灾区指挥部消息，截至21日，舟曲“88”特大泥石流灾害中遇难1434人，失踪331人，累计门诊人数2062人。清平乡8.13特大泥石流淤埋清平乡场镇 菲律宾近年泥石流灾害回顾 2006年 2月17日清晨，菲律宾东部莱特岛圣伯纳德镇，一场突如其来的泥石流将熟睡中的居民推向了死亡的深渊，泥石流将昆萨胡贡村全村吞噬，

8、死亡人数估计可能达3000人。 自1991年至今，莱特岛已经发生四次泥石流和水灾，夺走数万条性命。 1991年11月，在莱特岛地区至少肆虐了一周时间的“Telma”飓风引发了洪水和泥石流，岛上 约6000名居民被天灾夺去了性命；2003年12月26日，菲律宾中部和南部发生多起泥石流，174人丧生；今年2月11日到13日，菲律宾米沙鄢岛和棉兰老岛爆发泥石流，有13人死亡，近3万人被疏散。 以下是近年来世界各地发生的部分泥石流灾害情况： -2006年1月4日，印度尼西亚爪哇岛发生泥石流，136人死亡，上百间房屋被埋。 -2005年10月6日，“斯坦”风暴过境危地马拉的圣地亚哥阿蒂特兰镇，两个土著民

9、村落被数吨泥浆和石块掩埋，约800人丧生。 -2005年7月10日，朝鲜西部平安南道的大雨引发泥石流，导致88人丧生，数百人失踪。 -2005年6月10日，中国黑龙江省牡丹江地区爆发山洪水和泥石流，洪水造成几十名学生死亡。 不良工程地质现象-岩 溶（一）地质环境 制约 工程建设钟乳石(Stalagmites) 和石笋(Stalactites)贵州省级风景名胜区九洞天（六仲河）地下暗河（二）工程建设 破坏 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 地下工程失稳引起地面沉降、地面塌陷 水库的修建，有利于防洪、发电等，但也往往带来了库岸地区的浸没、坍岸、甚至出现水库诱发地震

10、等问题；工程基本情况：长300m,宽34m,深15m。 悬臂式护坡桩。事故情况：先发生0.51.0m水平位移,凌晨1时, 临时工棚倾入坑内,3人死亡,17人受伤。广州京光广场基坑支护结构的破坏 2003年7月1日，上海轨道交通4号线(浦东南路至南浦大桥)区间隧道浦西联络通道发生渗水，随后出现大量流沙涌入，引起地面大幅沉降。地面建筑物中山南路847号8层楼房发生倾斜，其主楼裙房部分倒塌。7月2日，倒塌楼房以东至黄浦江边之间的地面已发生大幅沉降，黄浦江防汛墙断裂，大批武警在现场用黄沙装袋，加固已断裂的防汛墙。上海轨道交通4号线2008年11月15日下午，杭州风情大道地铁施工工地发生大面积地面塌陷事

11、故，已造成17人死亡4人失踪。 杭州地铁上海的楼脆脆2009年6月27日，上海的一栋竣工未交付使用的高楼整体倒覆。阜朝高速公路-1阜朝高速公路-2 作为建筑地基、地下工程围岩等，主要考虑岩土体原始状态下的强度、变形特性、稳定性等问题。土木工程中的地质问题之二上海宝山700万元独栋别墅“悬空”建造 在上海打拼多年的王先生于2009年4月买入该小区独栋别墅175号，5室2厅1厨4卫，带有一个地面车库。 2010年9月交房时，因墙壁渗水一直在维修。10月10日寓意“十全十美”，王先生决定这天动工装修，为此还请了朋友同事来热闹一下。不料，开工仪式的鞭炮还没响完，王先生就瞥见隔壁180号邻居江先生家的地

12、面车库的地面塌陷。询问获悉，江先生家的装修工白师傅于9月28日在卫生间打地槽时发现，约10厘米厚的水泥地板悬空，与地面之间有8到10厘米的落差。餐厅和厨房的地板也出现悬空现象。王先生仔细检查自己家的房子后发现，一楼餐厅的水泥地板四周与墙面之间出现了几毫米到1厘米不等的裂缝，地板中间位置明显比四周低，且地板还会颤动。装修工将厨房地板敲裂检查发现，地下也是空的。苏州虎丘塔，建于公元959961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。虎丘塔比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差达1.80m，塔顶离中心

13、线已达5.27m，倾斜5.51360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。1590: 伽利略在此塔做落体实验 kiss（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降墨西哥某宫殿左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固 小结 地基土的变形-沉降问题 1940年在软粘土地基上的某水泥仓库的倾覆水泥仓地基的整体破坏加拿大特朗斯康谷仓 事故：191

14、3年9月装谷物，10月17日装了31822谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜2653西端下沉7.32m 东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。 钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。 1911年动工，1913年完工，自重20000T。 小结 地基土的强度问题雅砻江锦屏二级水电站辅引3#支洞施工过程中遭遇强烈岩爆 防护岩爆的吊笼 El Platanal HPP 深度1250米 岩土工程(Geotechnical engineering)是在工程地质学基础上与土木建筑工程学结合发展起来的一门新兴边缘学科，在国际上已有40多年的发展历史，在我国则只有20年的历史。四、工程地质与岩土工程的联系与区别岩土工程（Geotechnical engineering）是以土力学、岩石力学、工程地质学和地基