工程地质分析原理绪论
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高。 地质环境影响工程造价可以通过两种不同方式：
其一往往是由于建筑场地选择不当，为了保证建筑物的安全，必须 对威胁建筑物的地质因素采取某种处理措施，或采用更为复杂的建筑物 结构。例如，在淤泥质软弱地基上修建高层建筑，由于没有可靠的天然 地基，或者是采用人工改良地基或者是采用更为复杂的箱形基础，以保 证建筑物不致因强烈不均匀沉陷而毁坏，工程建筑物的造价因之而提高 是显而易见的；
另一种情况是选择了当地不能提供充分天然建筑材料的建筑物型式。 例如在天然产出的砂砾石很少的地区修建混凝土坝，本来可以选用混凝 土方量小的轻型结构，却选用了大体积的重力坝，如不从远地运来天然 砂砾作为骨料，就必须制造人工骨料，建筑物造价的大大提高也是不可 避免的。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
地质环境对人类工程活动的制约： ②影响工程建筑物的稳定性和正常使用。 例如，在石灰岩区修建水工建筑物，如未能查明溶蚀洞穴的分布规律和
采取适当措施，轻则造成大量水库漏水，重则造成水库完全不能蓄水正常使用。
土坝溃坝
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
绪论
本章学习内容及要求
掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关 系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科；
掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念； 理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析
－定量评价方法。
本章重点及难点
学习重点：
（1）人类工程活动与地质环境的相互的特点和形式； （2）工程地质条件和工程地质问题基本概念； （3）工程地质分析的基本思想方法。
§0.2 工程地质学的研究对象
（2）研究工程活动与地质环境相互制约的主要形式— 即工程地质问题，分析这些问题产生的地质条件、力学 机制及其发展演化规律，以便正确评价和有效防治其不 良影响，是工程地质学另一专门分支工程地质分析的基 本任务。
（3）要将上述两分支学科是的理论用于解决工程实际 问题，保证与工程活动有关的地质因素能有效地查明和 妥善处理。需要研究查明工程地质条件的方法和手段， 这是工程地质学另一专门分支工程地质勘查的基本任务。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
瓦依昂库水翻坝后的情景
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
➢工程地质学的学科性质和基本任务
❖ 地质环境不同和人类活动的类型和规模不一，工程活动与地质 环境之间的相互关联相互制约是多种形式的。若不能根据具体的 地质环境和工程活动方式预见到两者之间相互制约的基本形式， 不但不能合理开发（或利用）地质环境以致影响到工程活动的安 全与经济合理性，甚至会导致广大区域的地质环境恶化，致使大 范围内的大量已有建筑物受到不良影响。
工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约 关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境 的科学；是地质学与工程学相结合的边缘学科，是地质学的一个 分支学科。
工程地质学的特点是始终与工程实践紧密联系。
§0.2 工程地质学的研究对象
工程地质学的上述任务，必须要求对工程活动的地质环境——或 称工程地质条件，进行深入研究. 工程地质条件包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、 岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。 （1）作为建筑物地基或环境的总是具有一定成分和性质的土或 岩石或它们的组合。所以它们与工程活动有关的属性，是决定人 类工程活动与地质环境相互制约的形式和规模的基本条件。研究 岩土体的工程性质及其在自然或人类活动影响下的变化是工程地 质学的专门分支之一工程岩土学的基本任务。
§0.1 人类工程活动与地质环境
的相互关系
地质环境对人类工程活动的制约：
地质环境对人类工程活动的制约主要表现在三个方面，即 ①影响工程活动的安全。 例如，在活动断层和强烈地震区， 如果建筑场地选择不当或建筑物类型 、结构设计不合理，就会因断层活动 及伴随产生的强烈地震导致建筑物损 坏或毁坏。地表工程开挖时，若无视 地质条件的特点或对边坡稳定性判断 失误，会引起大规模的崩塌或滑坡， 必将严重危及工程活动及施工者的安 全。在复杂的岩、土体中开挖地下洞 室，洞室本身稳定及支衬结构、施工 方法、施工的正常工作条件及施工人 员的安全，都受周围地质环境做制约。
❖ 人类工程活动又会以各种方式影响地质环境：
由于人类工程活动规模愈来愈大，对地壳表层岩体的改造作用已 达到不可忽视的程度，对地质环境的影响早已超出局部场地的范围而 波及到广大区域。到目前为止人类活动已涉及到地球表面80％的地区。 例如，大量抽汲地下水或其它地下流体，降低了土体中的空隙液压， 引起了大范围的地面沉降，使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件 受到严重影响。又如修建高坝大水库，大区域的水文动态和水文地质 条件因之而改变，往往引起区域性的坍岸或浸没。有时库尾淤泥还会 引起支流泄水不畅，造成更大区域的地下水回水，如在黄土地区还会 进一步引起大区域的湿陷。在某些地区还会产生水库诱发地震，导致 较大区域内的建筑物受到危害。
学习难点：
（1）“工程地质条件以及人类工程活动与地质环境之间 相互制约”特点和形式的认识。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
人类工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者 之间必然产生特定方式的相互关联和相互制约。这种相互 的关联与制约，始终是客观存在的。
如果将地质环境比做一个因工程活动而发生变化的机 体，则工程岩土学可比做生理研究，工程地质分析则可 比做病理研究，而工程地质勘察则相当于诊断研究。它 们共同构成工程地质学完整链条上的三个基本环节。
§0.3 工程地质分析的基本方法
研究方法是由研究对象的性质及特点所决定的。工程地质分析 的研究对象是地质环境与人类工程活动相互制约的一些主要形式 和问题。 （1）绝大多数工程地质问题都涉及到特定地质环境中地质体的 发展演化过程，研究这些问题必须首先以地质学的观点、自然历 史的观点分析地质体与周围因素相互作用的特定方式、发展演化 历史及发展的阶段性，从全过程和内部作用机制上把握其形成、 演化、现状及其未来发展趋势，既是首先进行地质过程的机制分 析。研究结果虽然是定性的，但因为它往往是区域性或趋势性规 律，对工程活动的规划选点、可行性研究、或者说工程活动的战 略布局，有重要的指导意义。同时也是进一步定量评价不可或缺 的基础。
其一往往是由于建筑场地选择不当，为了保证建筑物的安全，必须 对威胁建筑物的地质因素采取某种处理措施，或采用更为复杂的建筑物 结构。例如，在淤泥质软弱地基上修建高层建筑，由于没有可靠的天然 地基，或者是采用人工改良地基或者是采用更为复杂的箱形基础，以保 证建筑物不致因强烈不均匀沉陷而毁坏，工程建筑物的造价因之而提高 是显而易见的；
另一种情况是选择了当地不能提供充分天然建筑材料的建筑物型式。 例如在天然产出的砂砾石很少的地区修建混凝土坝，本来可以选用混凝 土方量小的轻型结构，却选用了大体积的重力坝，如不从远地运来天然 砂砾作为骨料，就必须制造人工骨料，建筑物造价的大大提高也是不可 避免的。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
地质环境对人类工程活动的制约： ②影响工程建筑物的稳定性和正常使用。 例如，在石灰岩区修建水工建筑物，如未能查明溶蚀洞穴的分布规律和
采取适当措施，轻则造成大量水库漏水，重则造成水库完全不能蓄水正常使用。
土坝溃坝
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
绪论
本章学习内容及要求
掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关 系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科；
掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念； 理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析
－定量评价方法。
本章重点及难点
学习重点：
（1）人类工程活动与地质环境的相互的特点和形式； （2）工程地质条件和工程地质问题基本概念； （3）工程地质分析的基本思想方法。
§0.2 工程地质学的研究对象
（2）研究工程活动与地质环境相互制约的主要形式— 即工程地质问题，分析这些问题产生的地质条件、力学 机制及其发展演化规律，以便正确评价和有效防治其不 良影响，是工程地质学另一专门分支工程地质分析的基 本任务。
（3）要将上述两分支学科是的理论用于解决工程实际 问题，保证与工程活动有关的地质因素能有效地查明和 妥善处理。需要研究查明工程地质条件的方法和手段， 这是工程地质学另一专门分支工程地质勘查的基本任务。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
瓦依昂库水翻坝后的情景
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
➢工程地质学的学科性质和基本任务
❖ 地质环境不同和人类活动的类型和规模不一，工程活动与地质 环境之间的相互关联相互制约是多种形式的。若不能根据具体的 地质环境和工程活动方式预见到两者之间相互制约的基本形式， 不但不能合理开发（或利用）地质环境以致影响到工程活动的安 全与经济合理性，甚至会导致广大区域的地质环境恶化，致使大 范围内的大量已有建筑物受到不良影响。
工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约 关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境 的科学；是地质学与工程学相结合的边缘学科，是地质学的一个 分支学科。
工程地质学的特点是始终与工程实践紧密联系。
§0.2 工程地质学的研究对象
工程地质学的上述任务，必须要求对工程活动的地质环境——或 称工程地质条件，进行深入研究. 工程地质条件包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、 岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。 （1）作为建筑物地基或环境的总是具有一定成分和性质的土或 岩石或它们的组合。所以它们与工程活动有关的属性，是决定人 类工程活动与地质环境相互制约的形式和规模的基本条件。研究 岩土体的工程性质及其在自然或人类活动影响下的变化是工程地 质学的专门分支之一工程岩土学的基本任务。
§0.1 人类工程活动与地质环境
的相互关系
地质环境对人类工程活动的制约：
地质环境对人类工程活动的制约主要表现在三个方面，即 ①影响工程活动的安全。 例如，在活动断层和强烈地震区， 如果建筑场地选择不当或建筑物类型 、结构设计不合理，就会因断层活动 及伴随产生的强烈地震导致建筑物损 坏或毁坏。地表工程开挖时，若无视 地质条件的特点或对边坡稳定性判断 失误，会引起大规模的崩塌或滑坡， 必将严重危及工程活动及施工者的安 全。在复杂的岩、土体中开挖地下洞 室，洞室本身稳定及支衬结构、施工 方法、施工的正常工作条件及施工人 员的安全，都受周围地质环境做制约。
❖ 人类工程活动又会以各种方式影响地质环境：
由于人类工程活动规模愈来愈大，对地壳表层岩体的改造作用已 达到不可忽视的程度，对地质环境的影响早已超出局部场地的范围而 波及到广大区域。到目前为止人类活动已涉及到地球表面80％的地区。 例如，大量抽汲地下水或其它地下流体，降低了土体中的空隙液压， 引起了大范围的地面沉降，使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件 受到严重影响。又如修建高坝大水库，大区域的水文动态和水文地质 条件因之而改变，往往引起区域性的坍岸或浸没。有时库尾淤泥还会 引起支流泄水不畅，造成更大区域的地下水回水，如在黄土地区还会 进一步引起大区域的湿陷。在某些地区还会产生水库诱发地震，导致 较大区域内的建筑物受到危害。
学习难点：
（1）“工程地质条件以及人类工程活动与地质环境之间 相互制约”特点和形式的认识。
§0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系
人类工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者 之间必然产生特定方式的相互关联和相互制约。这种相互 的关联与制约，始终是客观存在的。
如果将地质环境比做一个因工程活动而发生变化的机 体，则工程岩土学可比做生理研究，工程地质分析则可 比做病理研究，而工程地质勘察则相当于诊断研究。它 们共同构成工程地质学完整链条上的三个基本环节。
§0.3 工程地质分析的基本方法
研究方法是由研究对象的性质及特点所决定的。工程地质分析 的研究对象是地质环境与人类工程活动相互制约的一些主要形式 和问题。 （1）绝大多数工程地质问题都涉及到特定地质环境中地质体的 发展演化过程，研究这些问题必须首先以地质学的观点、自然历 史的观点分析地质体与周围因素相互作用的特定方式、发展演化 历史及发展的阶段性，从全过程和内部作用机制上把握其形成、 演化、现状及其未来发展趋势，既是首先进行地质过程的机制分 析。研究结果虽然是定性的，但因为它往往是区域性或趋势性规 律，对工程活动的规划选点、可行性研究、或者说工程活动的战 略布局，有重要的指导意义。同时也是进一步定量评价不可或缺 的基础。