【大学课件】工程地质学原理

工程地质学原理本课程将深入探讨工程地质学的基本原理，以及工程活动与地质环境之间的密切关系。工程地质学概述学科定义研究地质条件对工程建设的影响，并为工程建设提供地质保障的学科。主要内容包括岩石与土的性质、地质环境评价、岩土工程问题、地基基础设计、地下水处理等。地质环境与工程活动的关系地质条件影响工程选址、施工方案、结构设计、安全运营等。工程活动可能导致地质环境变化，引发地质灾害。地质环境评价的内容和方法环境因素地貌、地层、岩土、水文、地震、地质灾害等。评价方法地质调查、遥感解译、数值模拟、专家评估等。评价等级根据工程规模和敏感程度划分。地质环境勘察的内容和方法地质调查地表露头、钻探取样、物探勘察等。岩土试验力学性质、物理性质、化学性质等。数据分析图表绘制、模型建立、风险评估等。岩石与土的性质1岩石固态，具有较高的强度和刚度。2土松散的颗粒状物质，强度和刚度较低。岩石的分类和特性岩浆岩由岩浆冷却凝固形成，如花岗岩、玄武岩。沉积岩由风化、搬运、沉积作用形成，如砂岩、页岩。变质岩由原有岩石在高温高压下变质形成，如大理岩、片麻岩。土的分类和特性1粒径分类砾石、砂土、粉土、粘土等。2结构分类单粒结构、团粒结构、块状结构等。3物理特性密度、孔隙率、含水率等。岩土的风化过程1物理风化2化学风化3生物风化岩土工程的基本问题地基处理提高地基承载力，防止沉降。边坡稳定防止滑坡、崩塌等地质灾害。地下水控制防治地下水渗漏、浸泡等问题。软弱地基的处理1换填用优质土替换软弱土。2加固采用水泥、石灰等材料加固软弱土。3桩基将荷载传递至坚硬土层。滑坡地质灾害的成因分析1地形地貌陡峭的山坡、沟谷等。2岩土性质软弱土层、破碎岩石等。3水文条件降雨、地下水位变化等。4人类活动开挖、填埋、爆破等。滑坡的预防与治理工程措施截排水、锚固、支护等。植物措施植树造林、覆盖绿化等。岩石的力学特性强度抵抗破坏的能力，包括抗压强度、抗拉强度等。变形在荷载作用下的变形程度，包括弹性变形、塑性变形等。土的力学特性压缩性在荷载作用下体积减小的性质。剪切强度抵抗剪切破坏的能力。渗透性水流通过土体的难易程度。岩土体的应力分析1应力状态岩土体内部的应力分布。2应力计算采用理论分析、数值模拟等方法。土的压缩性与沉降压缩性土体在荷载作用下体积减小的程度。沉降地基在荷载作用下发生的垂直位移。地基承载力及其计算1极限承载力地基能承受的最大荷载。2计算方法采用理论公式、经验公式、数值模拟等。地基基础设计的原则安全可靠满足强度、稳定性、变形等要求。经济合理选择合适的材料、结构、施工方案。环境友好减少对环境的影响。浅基础的设计适用范围适用于荷载较小、地基较好的情况。常见类型条形基础、独立基础、筏板基础等。桩基础的设计1适用范围适用于荷载较大、地基较差的情况。2桩型选择根据地质条件和荷载情况选择。3桩基计算计算桩的承载力、沉降量等。地下水对工程的影响1渗透地下水渗入地基，降低地基强度。2浮力地下水浮力作用，降低地基承载力。3腐蚀地下水腐蚀建筑材料。地下水的处理与控制降水降低地下水位。防水防止地下水渗入。排水排除地下水。膨胀土地基的处理1换填用不膨胀土替换膨胀土。2排水降低地下水位。3加固采用化学加固方法。边坡稳定性分析1极限平衡法简化方法，用于快速评估。2有限元法数值模拟方法，更精确。边坡支护与防护防护措施防护网、挡土墙等。植被措施植树造林、草皮覆盖等。地震地质灾害及其预防地震灾害地面裂缝、滑坡、崩塌等。预防措施抗震设计、地质灾害预警等。岩石爆破及其环境影响爆破技术用于开挖岩石，需要严格控制。环境影响振动、噪声、粉尘、飞石等。围岩稳定性分析1分析方法采用理论分析、数值模拟等方法。2支护措施锚杆、喷射混凝土、钢架等。工程地质勘察报告的编制报告内容