001工程讲义地质学-绪论001

➢ 工程地质条件
指工程活动的地质环境，它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、天然建筑材料等，是一个综合概念。
工程地质条件
岩土类型及性质 地质结构与构造 地形地貌 水文地质条件 不良地质作用（动力地质作用） 天然建筑材料
➢ 工程地质问题
指工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或问题。
– 1/100-1/200 1/1000 – 1/50000
➢工程地质工作是通过工程地质勘察来实现
通过地质调查测绘、勘探、试验、观测、理论分析等， 查明建设场地的工程地质条件，论证可能存在的工程地质问 题，选择最佳的建设场地，对不良地质条件采取有效的工程 措施，预测工程修建后对地质环境的影响，提出保证建筑工 程安全、经济和正常使用的合理建议。
对于场地工程地质条件不同，建筑物内容不同，所出现的工 程地质问题也各不相同：
岩土工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室稳 定性问题……
矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定…… 水利水电工程：渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定性、坝体抗 滑稳定性……
由于不同地区的地质环境不同，工程地质条件不同，对工程 建筑物有影响的地质因素的主次关系不同：
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 有关工程地质问题发生的可能性、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研究人类活动与地质环境之间的相互作用与影响。
➢ 研究方法
工程地质学的研究对象是复杂的地质体，所以其研究 方法应采用定性分析与定量分析相结合的综合研究方法。
是各类土木工程可行性评价、选址、设计、施工和监测的基础；
是岩土工程的重要组成部分。
地質材料
岩石、土壤、水
地質構造
岩體及土體性質
環境作用
地質應力、孔隙、地 下水、風化
地質條件
工程條件
工程結構物之設計、 施工、營運、Hale Waihona Puke 護工 程 地 質地质学
关于地球的科学 包罗万象：它研究的对象主要是固体地球的上层
模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律—渗流达 西定律）、结构的网络模拟等。
平原地区建筑物：地基稳定性问题 山区建筑物：斜坡稳定性问题
不良地质作用（地质作用）
➢内力地质作用:地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震作用等；表 现形式：动力变质带、活断层等
➢外力地质作用:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩 作用。表现形式：滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、渗透变形等。
➢工程活动诱发的地质作用:人工边坡失稳、采空塌陷、抽水引起的 地面沉降等。
运用地质学理论和方法研究地质环境，查明地质灾害发生的规律和防治 对策，以确保工程建设安全、经济和正常运行。
土木工程师与地质学家之间的沟通问题 – 土木工程师：数字、计算 （定量化较多），侧重于解 决工程实际问题 – 地质学家：描述性的语言（定性化、描述性较多） • 岩石强度： – MPa, kN/cm2 坚硬：软弱 • 时间尺度： – 10年 百万年 • 比例尺度：
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001工程地质学-绪论001
二本规范：
（1）岩土工程勘察规范（GB 50021-2010） （2）建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）
相关课程：
（1）土力学 （2）地质与地貌学 （3）岩土工程勘察
第1章 绪论
➢ 概念
工程地质学（Engineering Geology）是一门研究与工程建设有 关的地质问题，研究人类工程建设活动与自然地质环境的相互关 系，为工程建设服务的地质学科，是地质学的分支学科，属于应 用地质学的范畴。
①研究组成地球的物质； ②阐明地壳及地球的构造特征； ③研究地球的历史以及栖居在地质时期的生物及其演变； ④地质学的研究方法与手段； ⑤研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析、地质灾害等。
工程地质学
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，即保障工程安全、经济和正常使用，又合理开发和利用地质环境。
势，对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造 分支学科：工程动力地质学
❖工程地质勘察理论和技术方法的研究 研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配，勘察
技术、方法理论的改进。相关规范、手册为指南。 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察。
❖区域工程地质研究 为工程规划和选址提供地质依据，进行工程地质区划 分支学科：区域工程地质学
工程地质学研究内容
工程地质学
（
工 程 岩 土 学
工 程 地 质 问 题 分 析
工 程 动 力 地 质 学
）
区 域 工 程 地 质 学
工 程 地 质 勘 察
❖岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程性质及其变化规律，即
分布规律、成因类型、力学性质等 分支学科：工程岩土学
❖工程动力地质作用的研究 研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分布及发展趋
定性分析 定量分析
地质分析法与力学分析法 工程类比法与实验法
❖ 自然历史分析法 ❖ 数学力学分析法 ❖ 模型模拟试验法 ❖ 工程地质类比法
❖自然历史分析法 — 地质学分析
研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。地质基础 工作。基本的研究方法。
例如：斜体变形破坏研究。
❖ 数学力学分析法 — 定量分析计算、评价
❖环境工程地质研究 研究人类工程活动和地质环境之间的联结模式，科学预测人类活
动对地质环境的影响 分支学科：环境工程地质学
工程地质学研究的基本任务：
①区域稳定性研究与评价； ②地基稳定性研究与评价； ③环境影响评价。
工程地质学具体任务：
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，选定合理的建筑场地和适宜的建筑型式，保 证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行；
针对某一具体问题。地质分析为基础— 地质模型— 数学模型 （理论经验公式等）— 代入有关参数进行计算。
例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、数值 分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、摸糊数学、分形、神经网 络等。
❖模型与模拟实验法 — 仿实体演绎
模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方 面都可以进行。