论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用
土木专业《工程地质学与土木工程的关系》
土木专业《工程地质学与土木工程的关系》《工程地质学与土木工程的关系》工程地质学是土木工程的重要基础学科,它主要涉及地球的物理、化学和生物学等方面的知识,以及岩石、土壤和地下水的物理性质和工程行为。
土木工程则是一门综合性极强的学科,主要包括建筑设计、结构设计、路基路面设计、地下结构设计、桥梁结构设计、隧道结构设计、轨道交通设计和水工结构设计等领域。
因此,工程地质学与土木工程之间有着密切的联系。
首先,工程地质学在土木工程中扮演着重要的角色。
在土木工程的设计和施工过程中,必须考虑地质条件对建筑物的地基、隧道、桥梁等结构物的影响。
不同的地质条件会对建筑物的基础产生不同的承载力和沉降量,因此需要在设计和施工过程中对地质条件进行详细的勘察和分析,采取相应的工程措施,以保证建筑物的安全稳定。
其次,工程地质学在土木工程中提供着独特的研究视角和方法。
土木工程需要解决很多复杂的问题,比如建筑物地基的变形和稳定性、隧道和地下空间的开挖与支护、地震对建筑物的破坏作用等等。
这些问题需要从地质学的角度进行分析和研究,例如利用地层学的知识和技术来研究地层的分布和力学性质,利用地震地质学的知识和技术来研究地震活动对地质环境的影响等等。
这些独特的研究视角和方法为土木工程提供了更为深入和全面的分析和解决方案。
再次,土木工程对工程地质学的发展和应用也有着重要的推动作用。
随着土木工程建设规模的不断扩大和高度的不断增加,需要解决的地质工程问题也越来越多,越来越复杂。
这些问题的解决需要不断地推动工程地质学的发展和创新,同时也需要将工程地质学的研究成果应用于土木工程实践中,不断完善和优化现有的工程技术方案。
总之,工程地质学与土木工程之间相互促进、相互发展。
一方面,工程地质学为土木工程提供了重要的基础支撑,为土木工程师提供了必备的地质学知识和技能;另一方面,土木工程也为工程地质学提供了丰富的研究内容和广阔的应用前景,推动着工程地质学的学科发展和技术进步。
工程地质主要研究内容
▶沉积作用 由于外动力作用,使岩石沉积。
▶ 成岩作用
(2) 内动力地质作用
▶ 地壳运动 ▶岩浆作用 ▶ 地震作用 ▶变质作用
板块构造
板块的形成(大陆漂移)
德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Wegener)
海底扩张理论 (Theory of Ocean Floor Spreading)
海底扩张的证据(沉积物的年龄)
海底扩张的结果(喜马拉雅山的形成)
海沟的形成
第3节 地质作用的概念
1 什么是地质作用?
工程地质的主要研究内容
1 绪论 2 岩石 3土 4 地质构造 5 水文地质 6 工程地质问题分析 7 工程地质勘察
绪
论
内容简介:
1 土木工程地质的基本概念 2 工程地质学研究的具体内容 3 学习意义
1 工程地质学的基本概念
工程地质学主要由于解决土木工程中出现的地质 问题的一门学科,其主要任务就是勘察和评价工程中 出现的地质问题,为工程的规划、设计和施工提供基 本资料。
地壳 地慢
外核Байду номын сангаас内核
岩石圈 软流圈
上地慢
第2节 板块构造理论
1 Pacific Plate(太平洋板块) 2 North American Plate(北美板块) 3 South American Plate (南美板块) 4 Eurasian Plate(欧亚板块) 5 African Plate(非洲板块) 6 Indo Australian Plate(澳印板块) 7 Antarctic Plate(南极州板块)
2 工程地质学研究的具体内容
工程地质知识点
1、名词:工程地质学:是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件:是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题:是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务是:(1)评价工程地质条件,阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素,选定建筑场地和适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
(2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。
(3)提出及建议改善、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。
(4)研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。
(5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念:地壳运动:主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征:方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念:矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分和物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:是天然生成的,具有一定的结构和构造的矿物集合体。
岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。
沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。
工程地质学
解理按其发育程度分为:极完全解理、完全解理、中等解理和不完全解理。
8 断口的概念:矿物受外力击打后不沿固定的结晶方向断开时所形成的断裂面。 断裂面方向是任意的,断口的形态也不是平滑的。根据矿物受力后不规则裂开的形态,
物的稳定。
25 岩层的接触关系:地壳时时刻刻都在运动着。同一地区在某一时期可能是以上升运动为
主,形成高地,遭受风化剥蚀,另一时期可能是以下降运动为主,形成洼地,接受沉积;也
可能是在长时期内下降接受沉积,这样就使得早晚形成的地层之间具有不同的相互关系,即
地层接触关系。?
地层接触关系:整合接触 不整合接触(平行不整合接触,角度不整合接触)
35 工程土的分类原则:(1)考虑土的工程特性差异性的原则。根据土的各种主要工程特性, 并以影响其特性的主要因素作为分类的依据,使所划分的不同土类之间在其主要工程特性方 面有质或量上的显著差异。
水文地质学是研究地下水的科学。所谓地下水 系指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石 空隙中的水。 水文地质学的主要任务:
1.地下水的形成、埋藏、分布、运动以及循环转 化的规律;
2.地下水的物理性质、化学成分,以及水质的变 化规律;
3.地下水对工程建筑的影响。 2.地质环境与工程活动之间的关系: 工程建设是在各种地质环境中进行的,人类工程活动与地质环境间的相互关系表现在以下两 个方面:
性质的岩层突然接触等地层方面的特征,则进一步说明断层存在的可能性很大。(3)断层的
伴生构造现象 野外识别断层的存在的可靠标志:断层的伴生构造是断层在发生、发展过程
中遗留下来的形迹。常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层擦痕等。
工程地质学
工程地质学的研究内容: 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
岩土体的分布 规律及其工程
地质性质
区域工 程地质
主要研究内容
不良地质现 象及其防治
工程地质 勘查技术
绪论
主要内容
一、工程地质学的研究内容和任务 二、工程地质在土木工程建设中的作用 三、工程地质学与岩土工程的关系 四、学习方法和要求
指的是工程建筑有关的地质因素的综合。
• • • • • •
天不水地地岩
然良文形质土
建地地地结类
筑质质貌构型
材作
与及
料用
构性
造质
其中的某一因素不能概括为工程地质条件?
建筑的首要任务就是要查明和认识建筑场区的工程地质条件!
两个重要概念
工程地质问题(engineering geological problems) 工程地质条件与工程建筑物之间的矛盾。
工程建设 破坏 地质环境
例:①抽取地下水引起地面沉降、地面塌陷 ②开挖路堑引起山体滑坡 ③桥梁的修建使局部河段发生冲淤变形
工程地质学(Engineering geology):
研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务的地质 学科,属于应用地质学的范畴。
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。
➢优良的工程地质条件能适应建筑物的安全、经济和正常使用 的要求,其矛盾不会激化到对建筑物造成危害; ➢但是工程地质条件往往有一定的缺陷,而对建筑物产生严重 的甚至是灾难性的危害。 ➢所以,一定要将矛盾着的两个方面联系起来进行分析。
加拿大特朗斯康谷仓
该谷仓为65个圆桶仓组成的整体,长度 59.44m,宽度23.47m,高度31.00m。基础 为钢筋混凝土筏板基础,筏板厚61cm,埋 深3.66m。
工程地质学与土木工程的关系学习资料
工程地质学与土木工程的关系摘要: 工程地质是近年来不太景气的一门学科,尤其在我国迅速城市化的沿海地区,环境对工程地质提出了更高要求,我们要尽量协调环境与工程地质之间的关系。
更为可悲的是在大学生泛滥的今天,真正的人才很难找到,这就要求我们要抓住机遇迎接挑战。
关键词:工程地质环境人才机遇一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。
工程地质研究的主要内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。
随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。
除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质环境人才机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门科学。
20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,并出版了《工程地质学》专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,并成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。
工程地质与土力学绪论
砾石料 卵 石
砂
(人工破碎)
粘土
工程与土力学中的土
¯土有哪些特点?
碎散性 三相体系 自然变异性
力学特性复杂
• 变形特性
• 强度特性 • 渗透特性
¯为什么要学习土力学?
1、土具有广泛的工程应用
世界最大的人工岛
1986年:开工 1990年:人工岛完成 1994年:机场运营 面积:4370m×1250m 填筑量:180×106m3 平均厚度:33m
日本 关西机场
关西机场
问题:பைடு நூலகம்降大且不均匀
• 设计沉降:5.7-7.5 m • 完成时(1990年)实际沉降:
8.1 m,5cm/月 • 预测主固结需:20年 • 比设计多超填:3m
原因
渗透破坏:冲蚀、 水力劈裂、管涌
Teton坝失事现场现状
1998年8月7日13:10发生管涌 险情,20分钟后,在堤外迎 水面找到2处进水口。 又过20分钟,防水墙后的土 堤突然塌陷出1个洞,5 m宽 的堤顶随即全部塌陷,并很 快形成宽约62m的溃口。
溃口原因:堤基管涌
焦点词汇:豆腐渣工程
九江大堤决口
处理:事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩, 使用388个50t千斤顶以及支撑系统,才把仓体逐渐纠正过来, 但其位置比原来降低了4米。
加拿大特朗斯康谷仓
1972年7月某日清晨,香港宝城路附近,两万立方米 残积土从山坡上下滑,巨大滑动体正好冲过一幢高 层住宅--宝城大厦,顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并 砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡67人。
1178年:至4层中,高约29m, 因倾斜停工
工程地质课件(地质学及土木工程专业)
地球物理勘探
通过研究和观测各种地球物理场 的变化来探测地层岩性、地质构 造等地质条件的方法。
工程地质评价原则和方法
1 2 3
工程地质评价原则 坚持综合性、主导性、动态性和实用性原则,对 工程建筑地区做出全面、客观、准确的评价。
工程地质评价方法 采用定性和定量相结合的方法,对工程地质条件 进行综合评价。包括专家评分法、模糊数学法、 灰色系统法等。
02
收集区域地质、地形地貌、水文地质、地震等资料,分
析区域稳定性。
遥感技术在工程地质测绘与调查中的应用
03
利用遥感图像解译地质构造、地貌形态、地层岩性、不
良地质现象等。
工程地质勘探与取样技术
工程地质钻探
利用钻探机械向地下钻孔,以采 取岩芯或进行原位测试,获取地 下深处地质信息。
工程地质坑探
用人工或机械方法进行挖掘坑、 槽、井、洞,以便直接观察岩土 层的天然状态以及各地层的地质 结构,并能取出接近实际的原状 结构土样。
05
不良地质现象及防治
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在 重力作用下,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷) 的地质现象。
工程地质分区 根据工程地质条件的差异性和相似性,将工程建 筑地区划分为不同的工程地质区,以便针对不同 区域采取不同的工程措施。
THANKS
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与地震活动相关的构造,如地震 断裂、地震鼓包等。
地貌形态与分类
地貌形态
地球表面各种形态的总称,包括山地、 丘陵、平原、盆地、高原等。
土质学与土力学的发展史及在土木工程中的作用地位
土质学与土力学的发展史及在土木工程中的作用地位学院:英才学院学号:6103210704 姓名:谭志成摘要:土质学与土力学是人们在在长期工程实践中形成发展起来的一门学科。
土质学是从工程地质学范畴里发展起来的,它从图的成因与成分出发,研究土的工程性质的本质与机理,对土在荷载、温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价,并根据土的强度、变形机理提出改良土质的有效途径。
土力学是从工程力学范畴里发展起来的,它把土作为物理—力学系统,根据土的盈利—应变—强度关系提出力学计算模型,用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形以及土压力、地基承载力与土坡稳定等课题,同时根据土的实际情况评价各种力学计算方法的可靠性与适用条件。
本文主要回顾土质学与土力学的发源及整体发展史。
此外,还将介绍土质学与土力学在国内的发展历程。
最后将介绍其在土木工程等中的地位及作用。
关键词:土力学、发展史、工程作用一、土质学与土力学发展史我国劳动人民从远古时代就能利用土石作为地基和建筑材料修筑房屋了。
如西安新石器时代的半坡村遗址,就发现有土台和石础,这就是古代的“堂高三尺、茅茨土阶”的建筑。
我国举世闻名的秦万里长城逾千百年而留存至今。
充分体现了我国古代劳动人民的高超水平。
隋朝石工李春所修建成的赵州石拱桥,造型美观,至今安然无恙。
桥台砌置于密实的粗砂层上,一千三百多年来估计沉降量约几厘米。
北宋初著名木工喻皓(公元989年)在建造开封开宝寺木塔时,考虑到当地多西北风,便特意使建于饱和土上的塔身稍向西北倾斜,设想在风力的长期断续作用下可以渐趋复正。
可见在当时的工匠已考虑到建筑物地基的沉降问题了。
而作为本学科理论基础的土力学的发端,始于十八世纪兴起了工业革命的欧洲。
随着资本主义工业化的发展,为了满足向国内外扩张市场的需要,陆上交通进入了所谓“铁路时代”,因此,最初有关土力学的个别理论多与解决铁路路基问题有关。
土力学的发展当以库仑(Coulomb)首开先河,他在1773年发表了论文《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》,为今后的土体破坏理论奠定了基础,并且创立了著名的砂土抗剪强度公式,提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。
工程地质学复习资料
工程地质学复习资料一、绪论1、防灾是工程地质学的主要学习内容2、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围岩稳定性问题。
二、地壳积极物质组成1.地质作用的动力来源,一是有地球内部放射性元素蜕变产生内热;二是来自太阳辐射热,以及地球旋转力和重力。
2.内力地质作用和外力地质作用的区分①内力地质作用的动力来自地球本身,并主要发生在地球内部,按其作用方式可分为四种:构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。
②外力地质作用主要有太阳辐射热引起并主要发生在地壳的表层,按其作用方式分为五种:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。
3.矿物是天然产出的均匀固体。
它是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
4.颜色是光武最直观的一种性质,最常见的有自色与他色两种类型。
5.条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察,他对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。
6.光泽是矿物表面对可见光的反射能力。
丝绢光泽如同丝绢的反光,为纤维状集合体矿物所具有,如石棉的光泽。
珍珠光泽如同珍珠的反光,柔和多彩,如云母的光泽。
7.硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。
矿物有软到硬依次为:1—滑石,2—石膏,3—方解石,4—萤石,5—磷灰石,6—正长石,7—石英,8—黄玉,9—刚玉,10—金刚石。
8.理解是指矿物受外力作用时,能沿一定方向破裂成平面的性质。
分完全、中等和不完全等级别。
例如:云母沿解理面可剥离成极薄的薄片,为极完全解理;石盐沿解理面破裂成立方体具有完全解理。
9.岩石的三大类:火成岩、沉积岩和变质岩火成岩大多具有块状;沉积岩是有外力作用将风化剥蚀的物质搬运后逐层沉积形成,所以具层状构造;变质岩在变质作用中岩石受到较高的温度和具有一定方向的挤压作用,其组成矿物则依一定方向并行排列,因而具有偏离构造。
(注:火成岩又称岩浆岩,占地壳岩石体积的64.7%。
)火成岩的结构主要是指组成火成岩矿物颗粒的大小和结晶程度等。
工程地质在土木工程中的作用
工程地质在土木工程中的作用工程地质是一门应用地质学,是研究地质环境对土木工程建设的影响和对工程建设中需要考虑的地质问题的处理方法的学科。
在土木工程中,工程地质学的作用非常重要,下面将从以下三个方面阐述其作用。
一、地质条件评价工程地质的首要任务就是评价地质条件,确定工程地质基础资料,包括地面及地下地质构造、岩土性质、地下水情况等。
它是土木工程设计的基础,建筑物的安全与否,往往直接取决于地质条件。
地形、岩性、露头情况、构造、地下水、地震等是影响工程建设的重要因素,工程设计师根据工程地质报告的内容及分析,可以制定针对性的方案,避免或减轻由于工程地质原因引起的灾害事故,保证工程建设的安全与稳定。
二、地质灾害评估在工程实际建设和运维过程中,地质灾害是不可避免的。
洪涝、滑坡、塌方、地裂缝等都会造成重大的经济损失,甚至人员伤亡。
研究地质灾害,了解其成因、发生规律、危害性和预防措施,是工程地质学的重要任务之一。
通过对地质环境的综合考察和数据分析,工程地质学家能够评估地质灾害的危险程度,为土木工程的策划和管理提供科学依据。
这种方法也可以用于土地利用规划、城市规划、矿产资源开发等领域,在规划和青建筑物时尽可能避免地质灾害的发生。
三、岩土力学分析在土木工程的设计和实施中,由于土地和岩石的不同,导致它们的力学性质、水文地质性质、工程特性等不同,所以需要进行岩土力学分析。
以支撑结构设计为例,其主要核心是需要以一定的针对性与实用性对地下岩土条件进行评估,以支撑定位、结构类型、节点布置和大小等参数搜索优化。
岩土力学分析主要是通过试验和计算,确定岩土的特性与行为,计算支撑结构的受力状态和稳定性。
这种分析可以帮助决策者选择最合适的支撑结构类型和支撑方式,避免工程出现破坏、变形、沉降等问题,保证工程的安全和长期稳定性。
以上三个方面分别表现了工程地质学在土木工程中的重要作用,其作用还包括了相关信息技术的应用,为最终建设提供坚实的地质基础,为各种土木工程的顺利开展提供了非常有力的保障。
工程地质学的概念
工程地质学的概念
工程地质学是一门研究与工程建设有关的地质问题的学科。
它的主要任务是调查、研究、评价建设场地的地质条件和地质环境,预测和评价工程建设对地质环境的影响,为工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据,以保证工程建设的安全、经济和正常运行。
工程地质学涉及的范围非常广泛,包括土木工程、水利工程、交通工程、矿山工程、环境工程等领域。
它不仅研究地质灾害、地基稳定性、地下水资源、地质环境质量等问题,还研究工程建设对地质环境的影响和保护措施。
工程地质学的研究方法主要包括地质调查、地质勘探、室内试验、现场监测等。
通过这些方法,可以获取建设场地的地质资料,分析地质条件和地质环境的变化规律,预测和评价工程建设对地质环境的影响,为工程建设提供科学依据。
在工程建设中,工程地质学的作用非常重要。
它可以帮助工程技术人员选择合适的建设场地,优化工程设计,提高工程质量,降低工程成本,保障工程安全。
同时,工程地质学还可以为环境保护和可持续发展提供科学依据,促进人与自然的和谐发展。
总之,工程地质学是一门非常重要的学科,它为工程建设提供了重要的技术支持和科学依据,对于保障工程安全、提高工程质量、降低工程成本、保护环境和促进可持续发展具有重要意义。
论工程地质在土木工程建设中的作用
论工程地质在土木工程建设中的作用
工程地质是研究地质与土木工程相互关系的一门交叉学科,它在土木工程建设中起到非常重要的作用。
首先,工程地质可以对土地的地质状况进行评估,为工程设计提供数据支持。
通过对地质环境的综合考察,工程地质可以确定土层的结构、物性及工程地质灾害的潜在危险,为工程设计提供数据支持。
例如,在高速公路的建设中,工程地质可以通过地质勘探、野外调查等手段,确定地形、地貌、地质构造、地层、土质等因素,为工程设计提供数据支持,保障工程的安全性和可靠性。
其次,工程地质可以对工程建设中的地质灾害进行预测和防范。
在土木工程建设过程中,常常会面临地质灾害的威胁,如山体滑坡、地震、泥石流等。
通过对地质灾害的研究、预测和防范,可以减少工程建设风险,提高工程建设质量。
例如,在地铁建设中,通过对地质灾害的预测和防范,可以减少地铁运营中发生的地质灾害,保障公共交通的安全性。
最后,工程地质可以为工程建设提供环保支持。
随着人们环保意识的提高,地质环境的保护和修复越来越受到关注。
工程地质可以通过对土地的地质状况和环境影响进行评估,为工程建设提供环保支持。
例如,在水电站建设中,通过对水电站的环境影响进行评估和预测,可以减少建设对生态环境的影响,保护生态环境的完整性。
综上所述,工程地质在土木工程建设中起着非常重要的作用。
它可以为工程设计提供数据支持,预测和防范地质灾害,为工程建设提
供环保支持,保障工程的安全性和可靠性。
因此,工程地质学的发展对于土木工程建设的发展具有重要的推动作用。
工程地质学原理
四、岩土工程及其特点
人们以地壳的岩土体为对象而进行的一切利用 、整治和改造活动等都称为岩土工程。如建筑工程 、水利工程、道路与交通工程、采矿工程、场道工 程、军事与人防工程、能源工程等都属于岩土工程 的范畴。工程地质学、水文地质学、地质力学、土 力学、岩体力学等构成了岩土工程的理论基础。综 上所述,岩土工程主要具有涉及范围广、综合性强 、实践性强等特点。
1981年11月29日陇海铁路宝天段葡萄园附近的滑坡,滑动土石 体600万立方米,200多米的铁路被掩埋、渭河被阻断,造成铁路多 日停运,给国家造成极大的经济损失;
1964年6月16日发生在日本新泻的地震,震级7.5级,约2890余 幢房屋因地基液化失效而破坏(地基处理方案不合理);
1976年7月28日3时42分,发生于我国唐山的大地震,震级7.8 级,倒塌房屋656138间,死亡242769人,由于动荷载作用下的地基 液化造成的房屋倒塌不在少数,其中原唐山矿冶学院的图书楼因地 基土液化下陷了一层半(地基处理方案不合理)。
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我国四川自贡在1954年和1965年两次发生陷落地震; 我国山西大范围煤矿开采给公路的安全营运和新线路的建设均造成极大的问题; 墨西哥的墨西哥城(1910~1981年的70年间最大下沉量达890cm)、我国的上海( 1921~1965年的41年间市区平均下沉量300cm)、西安、大同等城市均因地下水的大量 开采而造成了地面的大面积下沉,日本全国地面沉降区域达8450km2,80年代以来还在 继续扩大; 根据世界环境卫生组织报告,目前已知的天然和人工合成的化学物质有400万种以 上,其中有商业价值的6万余种化学物质在生产、运输、使用、废弃等过程中进入大气 、水、土壤,最后进入食物链; 在美国,城市每天平均排放的废弃物达640万吨,足足可以覆盖1.6km2的土地达3m 厚; 1981年,我国排放的废弃物达4.3亿吨,给人们的生活环境造成了极大的污染,遭受 酸雨影响的农田面积达960万亩; 1988年黄浦江全年黑臭期达到历史的最高纪录229天; 我国台湾基隆河畔某地因修筑高速公路,在河岸旁的山腰处进行开挖,切断了层状 岩体,导致该地于1974年9月发生滑坡,破坏了周围的村庄、道路,阻断了河流。 上述种种都将使工程建筑活动变得复杂而多变,因而在工程建设项目的规划、设计 和施工中都必须考虑与之有关的一切工程地质问题。
工程地质概述
工程地质工程地质学是调查、研究、解决与各类工程建筑物的设计,施工和使用的有关的地质问题的一门学科。
工程地质学的内容包括:工程岩力学(研究土石的工程地质性质及其内在机理和天然或认为因素影响下的变化规律),工程地质分析(运用地质学的基本原理去分析、研究工程活动中不同建筑物的主要工程地质条件,力学地质及其演化规律,以便正确评价和有效防止其不良影响).和工程地质勘查。
工程地质学的主要任务:勘查和评价工程建筑物场地的地质环境和工程地质条件;分析并预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响;学则最佳的长场地位置;提出改善与防治措施;为工程建设的规划、设计、施工。
使用和维护提供所需的地质资料和数据。
工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。
包括:地层的岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。
工程地质条件是客观存在的地质因素,只有其中的稳定因素或工程建设产生不稳定因素对工程建设运行构成或可能构成有害影响时才能成为地质问题。
矿物是天然生成的,具有一定物理性质和一定化学成分的物质,是组成地壳的的基本单位。
它们在地壳中按一定规律共同组合在一起,形成有某一种矿物或几种矿物的组成的天然集合体,这种天然集合体称为岩石。
地质构造:残留在岩层中的这些变形,变位的现象。
构造运动有水平运动和垂直运动。
水平运动:地壳或岩石圈块体沿水平方向,它使岩层产生褶皱,断裂,形成裂谷,盆地及褶皱山系。
垂直运动:相邻块体或同一块体的不同部位做差异性上升或下降,使某些地区上升形成山岳,高原,另一些地区下降形成湖、海、盆地。
地质作用是指由自然动力引起地球的物质组成。
内部结构和地表形态发生变化的作用。
地质作用分为内力地质作用和外力地质作用。
地层层序法是确定地层相对年代的基本方法。
地层是指一定地质年代内形成的层状岩石。
生物层序法:生物演化从简单到复杂,从低级到高级不可逆地不断发展。
地层接触关系:(1)整合接触(2)平行不整合接触(3)角度不整合接触(4)侵入接触(5)沉积接触地质年代按时间的长短依次是:宙、代、纪、时、期。
工程地质学
工程地质学课程总结[摘要]工程地质学是将地质学的原理运用于解决于工程建设有关的地质问题的一门学科,是土木工程专业一门必不可少的专业基础课,为适应大土木工程专业人才培养目标转变的需要,应对工程地质学的内涵,外延及其与土木工程的关系等内容有一个直观、清晰的认识并做出学习规划为以后走上工作岗位奠定良好基础。
工程地质工作是各类土木工程设计和施工的基础,是岩土工程的重要组成部分。
[关键词]工程地质土木工程工程影响地质问题一、工程地质的意义土木工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。
工程地质学的研究目的在于查明建设地区或建筑场地的工程地质条件,分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据。
工程地质学是将地质学的原理运用于解决于工程建设有关的地质问题的一门学科。
工程地质学通过工程地质勘察,研究建筑场地的岩土类型及性质、地址结构于构造、地形地貌、水文地质、不良地质现象和天然建筑材料等工程地质条件,预测和论证工程地质问题发生的可能性并采取必要的防治措施,以确保建筑物安全、稳定和正常使用。
工程地质学的研究内容是多方面的,主要包括地球与地貌、岩石与岩体、岩体的地质构造、第四纪堆积物与土的工程性状、地表水与地下水性质、不良地质现象及防治对策和岩土地质勘察等内容。
工程地质研究方向有:确定岩土组分、组织结构、物理、化学与力学性质及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分析,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价。
工程地质在土木工程中的作用
工程地质在土木工程中的作用摘要:工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。
工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。
工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。
由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。
近年来,工程地质勘察质量有下滑现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。
工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。
工程地质面临着新的机遇和挑战。
关键词:土木工程工程地质地质工程问题作用工程地质对于工程师来说并不陌生。
然而,由于人类工程活动引起地质环境的改变,工程地质问题造成工程建设的被动与失败的若干实例证实,许多人对工程地质又是陌生的。
人类历史刚刚翻开新千年新世纪的第一页,一场以高新技术为前导的产业革命却早已开始了,工程地质学科必将在这场革命中获得新生。
当然,我们更应该看到技术的每一次革命性进步,都伴随着矛盾与冲突,特别是体制和机制问题,是生产力与生产关系的相互作用,需要协调与适应,改革就成为必然。
当前,工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业正面临着新的发展机遇。
人类与自然的关系不是斗争而是相互作用和相互影响;人类工程活动不是改造自然而是如何顺应自然。
人类赖以生存的地球环境问题,工程地质学家和地质师都要认真关注,并勇敢地承担起应尽的职责。
1 工程地质学科的起源与发展工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。
20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,首次出版了工程地质学专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,工程地质勘察则成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。
二次世界大战以后,全世界有了一个较为稳定的和平环境,工程建设的发展十分迅速,工程地质学在这个阶段迅速成长起来了。
工程地质和土木工程的关系
工程地质和土木工程的关系姓名: 丁晓伟专业: 土木工程班级: 0903班学号: 0905014339摘要:工程地质学是一门介于地质学和工程学之间的边缘交叉性学科,它是通过地质知识正确合理的处理和解决土木工程选址、设计、施工和运营中遇到的自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题。
即工程地质学是为了解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。
【1】关键词:工程地质、工程地质条件、工程地质勘察、稳定性、工程地质作用(现象)工程地质学是地质学的一个分科。
它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学。
其任务是:评价各类工程建筑场区的地质条件;预测在工程建筑作用下地质条件可能出现的变化和产生的作用;选定最佳建筑场地和提出为克服不良地质条件应采取的工程措施;为保证工程的合理设计、顺利施工和正常使用提供可靠的科学依据。
工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
应强调的是,不能将上述诸点中的某一方面理解为工程地质条件,而必须是它们的总和。
由于工程地质条件有明显的区域性分布规律,因而工程地质问题也有区域性分布的特点(例如:湿陷性黄土、红粘土、软土、填土、冻土膨胀土等),研究这些规律和特点的分支学科为区域工程地质学。
而工程地质问题则是指研究地区的工程地质条件由于不能满足土木工程建筑的要求, 在建筑物的稳定性、经济或正常使用方面常常发生的问题。
概括起来,工程地质问题包括两个方面:一是区域(地区)稳定问题;二是地基稳定问题。
不同工程对工程地质条件的要求各不一样。
即使是同一类型的建筑,其规模不同,要求也不尽相同。
当我们谈论工程地质问题时, 必须结合具体建筑类型、建筑规模来考虑。
例如,工业与民用建筑常遇到的工程地质问题主要是地基稳定问题,包括地基强度和地基变形两个方面,此外,溶岩土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定;铁路、公路等工程建筑最常遇到的工程地质问题是边坡稳定和路基稳定问题;水坝(闸)常遇到的是坝(闸)基的稳定问题,其中包括坝基强度、坝基抗滑稳定、坝基和坝肩的渗漏和稳定性;隧道及地下工程常遇到的工程地质问题是围岩稳定和突然涌水问题等。
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论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用
论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用
摘要:
工程地质学是介于地质学和土木工程学之间的应用地质学科,它运用地质学的原理,方法,结合数理力学及土木工程学知识,分析解决和人类生活有关的地质问题,它能够分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证土木工程建设提供可靠的地质科学依据。
关键词:工程地质,土木工程,不良地基
工程地质学的概述
工程地质学主要研究建设地区和建筑场地中的岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质,控制这些性质的岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;制定岩石和土的工程地质分类。
由于各类工程建筑物的结构、作用、所在空间范围内的环境不同,所以可能发生的地质作用和工程地质问题也不同。
据此,工程地质学往往分为水利水电工程地质学、道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学和城市工程地质学等,随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。
除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。
一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工工程地质学与土木工程程建筑有关的地质问题的科学。
工程地质学与土木工程
工程地质学的产生源于土木工程的需要,单纯的力学计算不能解决实际问题,土木工程从一开始就和工程地质学结下了不解之缘。
试与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。
而工程地质学通过采用物探、钻探、洞探等手段,由粗而细,由浅而深,构造出工程地质模型,明确哪些地段条件简单,哪些地段条件复杂,哪些地段可能冒顶,哪些地段可能突水。
识别断层的存在,软夹层的空间分布,搞清结构面的优势方向,地下水的赋存和运动规律, 为保证土木工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据,例如地基对工程建筑的影响,任何建筑物都建造在土层或岩石上.由于承受由基础传来的建筑物荷载而是土层或岩层一定范围内原有应力状态发生改变的土层或岩层称为地基。
地基在静动荷载作用下要发生变形,变形过大会影响建筑物的安全,致使建筑物不能正常使用.因此,地基与工程建筑物的关系更为直接,更为具体受建筑场地的工程地质条件所制约.地基的好坏不仅直接影响建筑物的经济与安危,而且一旦出现事故,处理比较难。
因此,在设计每一个建筑物之前,必须进行场地与地基的岩土工程勘察,充分了解建筑场地与地基的工程地质条件,论证和评价场地,地基的稳定性和适宜性,不良地质现象,软弱地基处理与加固等
不良地基土种类及危害
地基土与上部建筑有着密切的关系,地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工,中国不良地基土的种类较多,我国的不良地基土主要有①:软土地基土、多年冻土地基土、膨胀土地基土,
具体分别有杂填土、软黏土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、季节性冻土、含有机制土、泥炭土以及山区地基土等。
比如湿陷性土,湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著变形。
不良地基土存在影响建筑安全的问题,当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏。
会影响到建筑物的正常使用,甚至引起建筑物的开裂或破坏;当地下水一直处于运动而产生的问题,当地基土的渗漏量或水力梯度超过允许值时,就会发生水量损失,或因潜蚀和管涌而导致渗漏;地震等动力荷载,可能引起地基土(特别是饱和无黏性土)的液化、失稳和震陷等危害的地质情况。
液化问题主要是由于动力荷载引起的稳定和变形问题,当地基土在上部结构自重或外荷载作用下产生过大的变形时,会影响结构物的正常使用;当超过了建筑物所能允许的不均匀沉降时,可能导致建筑结构开裂破坏;当沉降量较大时产生的不均匀沉降也随之增大。
当建筑物的天然地基存在诸多问题就必须进行地基处理。
通过地基处理从而满足建筑物对地基的各项要求。
常见不良地基土的处理方式
1、软土地基土的处理方法
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土①。
如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土⑤。
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
这种土质在茂名的沿海地区也十分的常见的一种地质土,故而在茂名等沿海地区建设大
型建筑时特别要注意这类软土地基对于建筑的影响和选用合适的方式处理地基。
由于软土的抗剪强度低、压缩性高、透水性低、触变性、流变性、不均匀性等力学性质不好。
故而影响基质的稳定性能,会造成建筑物的不均匀沉降,引起塌方、塌陷、水土流失等,降低了建筑物的抗风、抗震、抗冲击等能力。
所以在做建筑物必须做好地质勘探工作,只有把地质勘探做工作并做好地基处理工作才能把好了才能避免不良地质土对建筑物的影响。
目前软基处理的主要方法有:①换填垫层法;②挤密法;③深层搅拌法;④灌浆法;⑤强夯法等③。
换填垫层法。
换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。
其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去,换填砂、碎石和素土等散体料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。
挤密法。
挤密法即先往土中打入桩管成孔,然后在孔内填入砾石、砂、石灰,灰土等捣实而成。
此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基,对粘性大的饱和软土地基,由于渗透性小,在加固过程中不能排出很多水分,故挤密效果不大。
深层搅拌法。
此法通过特制的搅拌轴的轮叶,从地面开始破土搅拌至加固的深度,打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中,用搅拌头强制搅拌均匀。
灌浆法。
用钻机成孔,将注浆管放入孔中需要灌浆的深度,钻孔四周顶部封死。
启动压力泵,将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中,同时挤出土中的自由水。
水泥浆凝固后,土体与岩石裂隙胶结成整体。
此法基本上不改变原状土的结构和体积,所用灌浆压力较小。
适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。
如是粘性土,则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。
强夯法。
强夯法是将重锤起重到一定高度,然后自由下落,重复夯打,以加固地基,使强度提高,压缩性减小。
此法一般适用于无粘性土,杂填土和半饱和土,这种方法对于人工填埋形成的地基土或海边和是一些河流边形成不久的土壤上建设大型建筑常用的一种地基处理方法,在这些地方的大型工地我们看到重锤夯打地基土。
近年来
必须做好地质勘探工作因地制宜的设计建筑。
对一些地质土也要相应的做一些地基处理。
处理方法种类繁多,各种处理方法有它的优缺点和适用范围,没有一种方法解决所有问题,在工程建设上要合理因地制宜的根据地质土的类型选择最优的施工方法和处理措施。
课程心得
学完本学期的《工程地质学》课程后,我认识到人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。
人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。
21世纪,工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题。
作为一名大学生,我要努力学习工程地质知识,抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类。