岩土工程学绪论

工程岩土学资源与环境工程学院

2016年3月个人简介刘恒，男，54岁，苗族，江西余干人，教授、工程应用研究员，硕士生导师，国家注册岩土工程师，省政府特殊津贴的专家。研究方向：岩土工程、城市规划，曾任六盘水市规划局、建设局副局长、市规划设计院院长，现任贵州理工学院建筑与城市规划学院院长。从事工程地质和城市规划工作33年，主持完成了260余个项目的勘察、设计和施工，获贵州省优秀勘察设计奖15项，在《建筑技术》、《地球与环境》、《勘察科学技术》《世界有色金属》等国家级期刊发表论文三十篇。中国建筑学会会员，全国现代结构研究会会员，贵州省建筑业协会和省城市规划协会副会长，省工程系列高级职称评委会委员，省优秀勘察设计评审专家，省市政公用设施抗震专家，省施工图审查专家，省工程评标专家（勘察、规划专业）

为什么学？

学什么？下面，请同学们先看一段视频哈利法塔（原名迪拜塔）塔高828米，楼层总数162层，2010年建成东京晴空塔，634米，高度世界第二（塔），2012年建成上海中心大厦：632米，118层，5层裙楼和5层地下室。目前中国第一世界第二（第三？）。位于长江三角洲冲积层，土质松软，含有大量粘土。打了980个基桩，桩长86米，浇筑60881立方米混凝土进行加固，形成6米厚的基础底板。金茂大厦：420米，93层，地下3层；上海环球金融中心：492米地上101层、地下3层。世界最高建筑一览主体高454米，天线桅杆高146米，总高600米广州国际金融中心，2009年11月竣工，高432米，共103层。绪论提纲：1、工程岩土学的研究意义2、工程岩土学的研究对象和研究内容3、工程岩土学的发展概况及动向4.

工程岩土学的研究内容和要求

重点：工程地质学、工程地质条件、工程地质问题、工程岩土学概念，工程岩土学研究对象、研究内容和研究方法1、工程岩土学的研究意义

为什么学？万丈高楼平地起！

学什么？在学习普通地质学、矿物岩石学、地貌及第四纪地质学、水文地质学、土力学与地基基础、岩石力学、数学、弹性力学、材料力学基础上，学习工程岩土学（主要内容:岩土物质基础、岩土物理力学性质、岩土的分类、特殊土工程地质特征、岩土改良），为后续工程地质勘察、地基处理等课程打基础。（1）工程地质学及其有关概念

工程地质学：是研究预测和评价工程建筑有关工程地质问题的学科，是地质学的一个分支。它的研究内容（或任务）是查明建筑物场地工程地质条件，选择有利的建筑场地、优化建筑设计、制定合理的施工方案、提出不良地质条件的整治措施等。工程地质条件：是指与工程建设有关的地质环境总和。

包括地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土物理力学性质，水文地质条件，不良地质条件，天然建筑材料等。工程地质问题：指由工程建设活动产生的地质问题。如地基变形和失稳、工程滑坡、地下硐室变形和失稳、坝基渗透及渗透变形、水库渗漏和淤积、水库诱发地震等

工程岩土学：以工程地质观点，研究岩土体的工程地质性质及其在自然和人为因素影响下形成和发展变化的学科，是工程地质学的重要分支。主要研究岩土的工程地质特征(即土石的物理、水理、力学性质）以及这些特征的成因、变化、利用和改造。工程岩土学的研究意义：由于人类工程活动是在地壳表层一定的岩土地质环境中进行，而工程岩土学是研究地壳表层岩土体成因和物理力学性质，自然条件和人类工程活动对岩土体的影响，并提出岩土工程地质问题防治和岩土的改良措施，确保建筑物在地质环境建设和使用中技术可行、经济合理、安全可靠。所以工程岩土学的研究有很重要的现实意义。比萨斜塔塔高54.5米，共8层，每层的外面为柱子围绕。该塔1174年开始修建，建至第3层时出现倾斜，兴建工程时断时续。1372年建成时，塔顶中心点已偏离垂直中心线2．1米。比萨斜塔地基多层软质粉土和软粘土相间，地下水层埋深约一米。基底有好几层不同性质的土层，软质粉土和软粘土相间形成，地下水埋深约一米。由于地基不均匀和土层松软，塔刚建成，人们就发现它是倾斜的，从此以后，它每年都以不同的速率增加倾斜度。到今天，它最大偏离了中心线差不多有5.1米。有学者预测，如果比萨斜塔再这样倾斜下去，早晚有一天会倒掉。

而另外一些人认为，比萨斜塔只是围绕中心线来回摇晃，并不会倒塌。其原因是1550年，一个叫瓦萨利的建筑师加固了塔的地基，使斜塔奇迹般地稳定了上百年。1934年，人们又对塔基作了防水处理，使得斜塔更加牢固，现在又纠偏回来42厘米，所以比萨斜塔是不会倒塌的。

东方明珠塔：塔高468米，1995年建成。基础平面呈Y型,埋深12.5m,最深达20m。基底面积约3500m2，2层地下室,层高6m,承台厚1.55m,有长36m、500mmx500mm的预制桩(砂土）花果园东西两塔总高为334.35和406米，最大直径达2.5米的38条人工挖孔桩和最长深度达49米的98根机械旋挖桩，成为其“咬定”高遇溶率、高岩层硬度、地质条件复杂的喀斯特地貌地基“不放松”的坚实保证。

2、工程岩土学研究对象和研究内容

研究对象：作为建筑地基或建筑材料地壳表层岩土体。研究内容：

（1）岩土的工程地质性质【物理性质（表示岩土三相比例关系的物理量。如土粒密度、含水性、孔隙性）、水理性质（容水性、持水性、给水性和透水性）、力学性质】（2）岩土和岩土体的成因及分布规律（3）工程地质性质指标测试技术和测试方法

（4）岩土体工程地质分类（5）岩土体工程地质性质在自然和人类工程活动影响下的变化趋势、变化规律和对建筑物的危害。

（6）改良岩土体性质的方法。研究方法：(1）专门的实验试验方法（室内试验和现场原位测试），定量方法。（2）一般地质学方法，定性方法。3工程岩土学发展概况及动向世界上世纪20年代形成一门较完整的学科；中国上世纪50年代初期，土质学由前苏联介入上世纪70年代逐步形成我国《工程岩土学》,它是《土力学》、《岩石力学》和《岩土工程》的基础。研究动向：运用数学、力学、物理、化学和计算机技术；室内试验和现场原位测试；动、静性质对比研究；特殊建筑地基和特殊性岩土的研究4.工程岩土学的研究内容和要求本课程要求掌握的基本内容：1、基本理论：土和土体的形成，土的物质组成和结构，土粒与水相互作用，土体（岩体）结构的基本特征。2、基本知识：土的工程地质性质和指标；特殊土的工程地质特征，土的物理力学性质指标，土体的工程地质分类，土体的性质及人工改良的基本原理。3、基本技能：土的工程地质性质指标的室内常规试验方法及实验成果整理与分析。小结1、工程岩土学的研究意义工程地质学：是研究预测和评价工程建筑有关工程地质问题的学科，是地质学的一个分支。工程地质条件：是指与工程建设有关的地质环境总和。工程地质问题：指由工程建设活动产生的地质问题工程岩土学：以工程地质观点，研究岩土体的工程地质性质及其在自然和人为因素影响下形成和发展变化的学科，是工程地质学的重要分支。。2、工程岩土学的研究对象和研究内容

（1）岩土的工程地质性质（物理、水理、力学性质）（2）岩土和岩土体的成因及分布规律（3）工程地质性质指标测试技术和测试方法

（4）岩土体工程地质分类（5）岩土体工程地质性质在自然和人类工程活动影响下的变化趋势、变化规律和对建筑物的危害。

（6）改良岩土体性质的方法。一、作业：1、名词解释：工程地质学、工程岩土学、工程地质条件、工程地质问题；2、工程岩土学的研究对象和研究内容；3、工程岩土学的研究方法二、思考题：结合实际谈谈建筑场地工程地质条件包括那些内容？参考资料：1.唐大雄、孙愫文主编，工程岩土学，地质出版社，1987年2《工程地质》（第二版），石振明，孔宪立主编，中国建筑工程出版社20113、工程地质手册（第四版），中国建筑出版社，2007年4