工程地质学的定义
工程地质学
(2)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。
矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳定 及涌水、采矿引起地面塌陷问题;
在特种土地区如红土、黄土、淤泥、膨胀土等同样 会遇到特殊的工程地质问题。
水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样,除与 其他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡和地 下洞室岩土体的稳定问题外,还有库坝区渗漏、水 库库岸稳定、水库淤积、滨库地区浸没、水库诱发 地震等问题; 由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范围 地面沉降,放射性能源的应用而存在核废料的储存, 采矿而产生的废矿渣的处理等则属于环境工程地质 问题。
工程地质条件的定义
在工程地质学中,对人类工程活动的地质环境常用工 程地质条件来描述。 工程地质条件是一个综合性概念,可理解为与 工程 建筑有关的地质条件的总称。 一般认为,它包括工程建设地区的:岩土工程地质 性质;地形地貌;地质构造;水文地质条件;物理地质 现象; 地质物理环境(地应力及地热等);天然建筑材 料等七个方面的因素。
地质环境的定义
地质环境广泛的含义可理解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。地质环境对工程 建设场地的选择和建筑物结构类型及施工方法的确定, 起着决定性的影响。 地质环境不良,一方面可能因需要采取地基处理措 施而提高工程的造价;一方面可能会影响工程建筑的稳 定、安全和正常使用。 世界上大坝破坏和失事的事例中,至少有一半是由 地质条件不良而引起的。
工程地质学
绪论1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
2、工程地质学的任务:①阐明建筑地区的工程地质条件;②论证建筑物所存在的工程地质问题;③选择地质条件优良的建筑场址;④研究建筑工程物兴建后对地质环境的影响;⑤根据建筑场址的具体地质条件提出有管建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议;⑥为拟定防治和改善不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3、工程地质条件:是指与工程建筑有关的地质因素的综合。
包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、动力地质作用、天然建筑材料。
4、工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。
例如,工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和沉降问题,露天采矿场的主要工程地质问题是采坑边坡稳定性问题等。
5、工程地质学的研究方法:①自然历史分析法;②数学力学分析法;③模型模拟试验法;④工程地质类比法。
活断层与地震1、活断层的概念:是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层(潜在活断层)2、活断层的活动方式:一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动,称为地震断层或粘滑型断层;另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢的滑动,称为蠕变断层或蠕滑型断层。
3、活断层的年龄判据:错段地层年龄法(间接法);断层物质绝对年龄法(直接法)4、活断层的鉴别:借助地质学、地貌学、地震地质学及现代测试技术等方法和手段,定性定量的鉴别。
5、活动断层对工程安全性的影响:①断层活动有可能产生破坏性地震,造成建筑物倒塌、破坏或功能失效;②地震的震动效应可能导致液化、震陷、滑坡和崩塌等地震地质灾害,从而导致地基失效或对工程设施的直接破坏;③地震断层地表错动对工程设施的破坏;④以缓慢蠕滑的方式活动,造成跨断层或附近建筑物的破坏。
6、地震:在地壳表层。
因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
按成因分为构造地震、火山地震和陷落地震。
工程地质学
工程地质学:工程地质学是地质学的分支学科。
它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学,属应用地质学范畴。
工程地质条件(Engineering geological condition):指与工程建设有关的地质因素的综合。
它是自然地质历史发展演化过程中形成的,是客观存在。
地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面,它是一个综合概念。
工程地质问题(Engineering geological problem):指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
工程地质环境:是人类生活与活动的客观物理环境,是一个综合的概念,多成分的系统。
工程地质环境是人类从事活动的地质环境。
包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。
同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。
工程地质学的主要任务:基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价1、我国地质环境的基本特征?中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。
第一级阶梯是青藏高原;第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间;第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原;第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口,是一条婉蜒曲折的海岸带。
这四个阶梯具有不同的地质环境特征,它们对工程活动的制约也各有不同的持点。
第一阶梯,主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动,即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。
第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。
由于自北而南,白西而东气候带由寒变暖,由干变湿,外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变,所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。
第三阶梯和第四阶梯,由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同,故可将之划分为华南,华北,东北三个不同的地质环境区。
2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用,如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等,其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用,对工程活动的影响最大。
工程地质学
工程地质学:是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的一门边缘科学,从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究,是服务于工程建设的应用科学。
工程地质条件:指与工程建设有关的地质因素的综合,或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。
这些因素包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
工程地质问题:指工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
粒径:土颗粒的大小以其直径表示,称为粒径。
单位一般采用毫米。
粒组(粒级):粒径在一定区段内,成分及性质相似的土粒组别。
土的粒度成分:指土中各个粒组的相对百分含量,通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示。
颗粒粒径级配曲线:纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐标表示土粒的粒径(对数坐标)不均匀系数 描述颗粒级配的不均匀程度曲率系数C c 描述颗粒级配曲线整体形态,表明某粒组是否缺失情况因此常按水的类型将连结作用分为:结合水连结、毛细水连结、胶结连结和冰连结。
单粒结构:这种结构是土粒在水中或空气中由于重力作用堆积而形成的。
细粒土颗粒细小,具胶体特性,在水中一般不能以单个颗粒沉积,而凝聚成较复杂的集合体进行沉积,形成细粒土特有的团聚结构(海绵状结构、蜂窝状结构)。
同一土层中,土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
土粒密度是指固体颗粒的质量m s 与其体 积Vs 之比;即土粒的单位体积质量天然密度:指天然状态下土的总质量m 与总体 积V 之比,也即为单位体积土的的质量。
干密度:土的孔隙中完全没有水时的密度, 称干密度;是指土单位体积中土粒的重量, 即:固体颗粒的质量与土的总体积之比值土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度。
即,土的孔隙中全部充满液态水时的单位体积质量土的含水性指土中含水情况,说明土的干湿程度含水率:定义为土中水的质量与 土粒质量之比,以百分数表示饱和率:土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示孔隙率n 是土的孔隙体积与土体积之比,或单位体积土中孔隙的体积,以百分数表示孔隙比e 是土中孔隙体积与土粒体积之比,以小数表示砂土的相对密度Dr 在工程上常应用于:(1)评价砂土地基的允许承载力;(2)评价地震区砂体液化;(3)评价砂土的强度稳定性。
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(基本概念)
1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
2、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
3、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。
包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料。
4、工程地质学的任务:①阐明建筑地区的工程地质条件;②论证建筑物所存在的工程地质问题;③选择地质条件优良的建筑场址;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响;⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议:⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价5、工程地质学的研究内容:岩土工程性质的研究,工程动力地质作用的研究,工程地质勘察理论和技术方法的研究,区域工程地质研究,环境工程地质研究。
1、活断层的含义:指目前正在活动的断层或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
2、活断层鉴别标志:地质特征:最新沉积物的地层错开,松散未胶结的断层破碎带。
地貌特征:两种截然不同的地貌单元的分界线。
水文地质:沿断裂带泉水,常呈线状分布,且植被发育,有温泉出露。
3、活断层区建筑原则:建筑为的场址选择一般应避开活动断裂带,尤其是永久性建筑。
线性工程必须跨越活断层时,应尽量使其大角度相交并避开主断层。
尽量将建筑物布置于和断层下盘。
采取与之相适应的建筑物型式和结构措施1、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
2、地震烈度:一次地震于某地地面震动强烈程度。
3、地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小所决定。
4、简述地震发生的基本地质条件①.介质条件:坚硬岩石,聚集能量②.结构条件:活断层的端点、拐点、交汇点等。
③.构造应力条件:现代构造运动强烈的部位,应力集中5、简述地震效应:地震作用影响所及的范围内,地表出现的各种震害和破坏。
02-1.1 工程地质学与土力学的研究对象、任务和发展简介
0.1.2.1 什么是土? 0.1.2.2 土有哪些特点? 0.1.2.3 土力学有何特点? 0.1.2.4 什么是土力学? 0.1.2.5 土力学发展历史 0.1.2.6 建筑物地基事故实例
12
绪论 0.1.2.1 什么是土?
பைடு நூலகம்岩石
风化
颗粒堆积物
地球
地球
土是指: 地球表面的整体岩石在大气中经
受 长期的风化作用而形成的、覆盖在 地表 上碎散的、没有胶结或胶结很弱 的颗粒 堆积物。
13
绪论 0.1.2.2 土有哪些特点?
碎散性 三相性 天然性
14
绪论 土有哪些特点?
岩石风化 的产物 碎散性
非连续介质
受力以后易变形 体积变化主要是孔隙变化 剪切变形主要由颗粒
相对位移引起 强度低
15
工程地质学(Engineering Geology),是地质学的 一个分支,是研究与工程有关的地质学的部分。广 义的讲是研究地质环境及其保护和利用的科学。 狭 义的讲是将地质学的原理运用于解决与工程建 设有 关的地质问题的一门应用性很强的学科。
4
绪论
0.1.1.2 GE的研究对象、任务和方法
(1) 研究对象
人类工程活动与地质环境间的关系,首先表现 为地质环境对工程活动的制约作用。其次,人类的 各种工程活动,又会反馈作用于工程环境,使自然 地质条件发生变化,影响建筑物的稳定和正常使用。
研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使 两者之间的矛盾缓和、解决,就是GE的研究对象。
5
绪论
地质环境与工程建筑二者之间是相互作用、相互制约的关 系。
土力学 天然的三相碎散堆积物
碎散材料
19
工程地质学名词解释
工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设相关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
工程地质学的研究对象:整套的研究核心是工程建设与地质环境二者之间的相互制约和相互作用。
工程地质条件:指与工程建筑有关的地质因素的综合。
工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。
区域稳定性:是指在内外动力作用下,现今一定区域地壳表层的相对稳定程度以及其对工程建筑安全的影响程度。
区域稳定性评价:全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律的基础上,结合内外动力地质作用,岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加的地质灾害对工程建筑物的相互作用和影响分析,评估不同地方现今地壳及其表层的稳定程度差异与潜在危险性。
结构面:岩体中的地质界面,指岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面。
结构体:由结构面所切割成的岩石块体,即岩块。
岩体结构:岩体是由结构面和结构体共同组成的结构形态,不同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。
活断层:目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
深大断裂:指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂,其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里,切割深度为数公里至百余公里。
地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
震源机制:地震发生的物理过程或震源物理过程。
震源参数:地震发生时,震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量。
地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来决定。
地震烈度:是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。
地震效应:在地震作用影响所及的范围内,于地面出现的各种震害或破坏。
斜坡:是地表广泛分布的一种地貌形式,是地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。
人工边坡:是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡,如路堑、露天矿坑边帮、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。
浅表生改造:以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体,在地貌形成演化过程中,其表生改造过程与地貌形成演化过程是密切联系的,实质上是一个卸荷过程。
工程地质学
工程地质学1、工程地质学的定义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;是地质科学与工程科学相互渗透、相互交叉的一门边缘学科,是地质学的一个分支。
2、工程地质条件:指与工程建设有关的地质条件的总和,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。
3、工程地质学的主要研究方法:地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法。
4、结构面——岩体中的物质分异面、破裂面及软弱夹层等力学不连续面。
5、结构体——岩体被结构面切割成的不同形状和大小的岩块。
6、岩体的结构特征——岩体中结构面、结构体的形状、规模、性质及其组合关系的特征。
7、影响岩石力学性质的因素●矿物成分①矿物硬度的影响:矿物硬度大,岩石的弹性越明显,强度越高②不稳定矿物的影响:化学性质不稳定的矿物,如黄铁矿、霞石以及易溶于水的盐类,如石膏、滑石、钾盐等,具有易变性和溶解性。
含有这些矿物的岩石其力学性质随时间而变化。
③粘土矿物的影响:含有粘土矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石等)的岩石,遇水时发生膨胀和软化,强度降低很大。
●岩石的结构、构造①岩石中晶粒或岩石颗粒的大小、形状以及结合方式等结构的差异对岩石力学性质的影响②岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列方式及充填方式对岩石力学性质的影响。
●水水对岩石力学性质的影响与岩石的孔隙性和水理性(吸水性、软化性、崩解性、膨胀性、抗冻性)有关。
水对岩石力学性质的影响主要体现在5个方面:连结作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用。
具有充填物的软弱结构面的特性●温度①不同温度下岩石的变形特征和强度:一般而言,随着温度的增高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低。
②高温高压下岩石的破坏机理:岩石在高温高压下产生微裂隙。
●加载速度加载速度越快,测得的弹性模量越大,强度指标越高。
工程地质学
3、工程地质学的发展简史
• 发展简史:工程地质学产生于地质学的发展和人类工程活动经验 的积累中。17世纪以前,许多国家成功地建成了至今仍享有盛名 的伟大建筑物,但人们在建筑实践中对地质环境的考虑,完全依 赖于建筑者个人的感性认识。17世纪以后,由于产业革命和建设 事业的发展,出现并逐渐积累了关于地质环境对建筑物影响的文 献资料。 第一次世界大战结束后,整个世界开始了大规模建设时期。 1929年,奥地利的太沙基出版了世界上第一部《工程地质学》; 1937年苏联的萨瓦连斯基的《工程地质学》一书问世。50年代 以来,工程地质学逐渐吸收了土力学、岩石力学和计算数学中的 某些理论和方法,完善和发展了本身的内容和体系。在中国,工 程地质学的发展基本上始自50年代。
• 下面详细介绍下这些工程地质因素对采矿方法的选择的 影响; • 1)、矿石和围岩的物理力学性质 在矿石和围岩的物理力学性质中,矿石和围岩的稳 定性很重要,它对选择采矿方法有非常重要的影响,因 为它决定采场地压管理方法和采场结构参数。 例如:矿石和围岩都稳定时,可以采用采场地压管 理简单的空场采矿法,并可以选用较大的矿房尺寸和较 小的矿柱尺寸。
• 6)、矿石和围岩的自燃性与结块性 开采硫化矿石时,须考虑有无自燃危险的问题。高硫 (含硫超过30%~40%)矿石发生火灾的可能性很大(含硫 量在20%左右的硫化矿,也可能发生自燃),此时不宜采 用积压矿石量大和积压时间长的采矿法,如留矿法和阶段 崩落法等。 • 7)、地表是否允许陷落 在地表移动带范围内如果有河流、铁路和重要建筑物, 或者由于保护环境的要求,地表不允许陷落,此时不能选 用崩落法和采后崩落采空区的空场法,必须采用维护采空 区不会引起地表岩层大规模移动的采矿方法,如胶结填充 法,或当矿体不厚时用水沙充填法,或在厚矿体中留有一 定数量的矿柱和同时充填采空区的采矿法。
工程地质学部分
1.2.2 土按地质成因分类 土按地质成因分类可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积 土、淤积土、冰积土和风积土。 1.2.3 土按有机质含量分类 可按表分为无机质土、有机质土、泥炭质土和泥炭。
1.2.4 土按颗粒级配或塑性指数分类
《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)、《建筑地基基础设计 规范》(GB5007—2002)中的土按颗粒级配或塑性指数分类分为碎石 土、砂土、粉土和黏性土。 1)碎石土 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。根据颗粒级配 和颗粒形状碎石土又可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
水文地质与 工程地质
工程地质学部分
绪论
1
工程地质学的定义
工程地质学:广义的讲是研究地质环境及其保护和利用 的科学。狭义的讲是将地质学的原理运用于解决与工程 建设有关的地质问题的一门学科。 岩土工程:是在工程地质学基础上与土木建筑工程学结 合发展起来的一门新兴边缘学科,在国际上被认为是土 木工程的一个分支,已有40多年的发展历史,在我国则 也有30年的历史。它主要包括岩土工程勘察等。 工程地质与岩土工程的关系可归纳为工程地质是岩土工 程的基础,岩土工程是工程地质的延伸。广义工程地质 学包含岩土工程、地质工程等范畴,狭义工程地质学一 般仅包括工程勘察、工程地质问题评价。
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
1.1
概
述
土的形成与外动力地质作用密切相关。不同类型的土, 工程性质相差很大,在工程建设中也应该采取不同的处理方
法,尤其是一些特殊土,在进行工程建设时会产生特殊的工
程地质问题,需进行适当的处理,因此,很有必要对土的工 程性状进行深入的了解。 此章主要介绍土的工程分类、第四纪土的地质成因、土 的物质组成、结构与构造、三相比例指标、无黏性土的性质、 黏性土的物理特征、土的力学性质以及特殊土的特征等内容。
工程地质学名词解释
1工程地质学:地质学的一个分支学科,是一门研究与工程建设相关的地质环境问题,是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。
2工程地质条件:指与工程建筑物有关的地质因素的综合。
地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面是一个综合概念3工程地质问题:工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
如:地基沉降、水库渗漏等。
4岩体:为各类演示在自然历史形成过程中,受到地壳运动等的影响所形成的地质体,它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。
5建筑场地烈度:也称为小区域烈度,指因建筑场地地质条件,地形地貌和水文地质条件不同而引起的基建筑场地烈度本烈度的提高或降低6地基承载力:是指地基所承受由建(构)筑物基础传来的荷载的能力。
7岩石:在一定的地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
8矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。
称为矿物。
9土体: 分布于地壳表部尚未固结成岩体的松散堆积物。
10地质构造:在漫长的地质历史发展工程中,地壳经受了长期、多次复杂的构造运动和岩浆侵入等的影响,使地壳岩层受到压缩、拉伸、剪切、扭曲、相对位移和岩浆侵入的冲切、上覆、下顶,以及热熔岩浆围岩的挤压与摩擦等的作用,引起地壳中岩层产生倾斜、褶皱、断裂和侵入岩体的贯穿与覆盖等,形成的各种岩层形态和行迹在空间的分布,称为地质构造。
11岩层产状:是指岩层的空间位置。
岩层产状要素:岩层的产状用走向、倾向和倾角来表示,称产状要素。
12褶皱构造:一系列波浪起伏的弯曲状而未丧失其连续性的构造13断裂构造:构成地壳的岩体,受力作用发生变形,当变形达到一定程度后,使岩体的连续性和完整性遭到破坏,产生各种大小不一的断裂,称为断裂构造。
14节理:节理也称裂隙,是存在于岩体中的裂缝,为岩体受力作用断裂后,两侧岩体没有显著位移的小型断裂构造。
15断层:岩层受力作用断裂后,岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造,称为断层16岩石:组成地壳的基本物质是岩石,它们都是在一定地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
工程地质学课程要点
《工程地质学》课程要点第一章绪论一、工程地质学1、工程地质学的定义工程地质学是调查、研究、解决与各种工程活动有关的地质问题的科学,属于地质学的分支学科。
2、工程地质学的关键词(1)工程地质条件;(2)工程地质问题;(3)建筑场地与地基的地质环境和稳定;(1)工程地质条件凡是与工程建筑有关的地质要素的综合表现统称为工程地质条件。
1)地形地貌条件;2)地层岩性;3)地质构造;4)水文地质条件;5)物理地质现象;6)天然建筑材料;案例1、加拿大特朗斯康谷仓案例2、三峡坝址断裂带(2)工程地质问题由于人类的工程活动引起环境地质条件的变化,从而形成不利于工程建设的、新的地质作用,统称为工程地质问题。
1)建筑物荷载引起地基岩石土体的沉陷变形和剪切滑动;2)人工开挖造成边坡或地下洞室岩土体的变形和失稳破坏;3)水库诱发地震、渗漏、岸坡坍塌和浸没;4)砂土振动液化、潜蚀、流砂等;(3)建筑场地与地基的地质环境和稳定工程建设直接占用的土地和涉及建筑物稳定的周围一定范围内的地质环境称为建筑场地。
建筑物地面以下扩大的工程部分称为基础,承受建筑物荷载的地下岩土层称为地基。
任何建筑物都建造在地球表层的岩石和土层之上,所以建筑场地和地基是工程建设的根本,其地质环境的优劣与岩土体稳定性的好坏直接影响工程建设的安危、经济和正常使用。
二、工程地质学的任务1、工程地质的基本任务(1)基本任务研究人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。
(2)研究内容人类工程活动与地质环境的相互作用。
工程地质条件的好坏与工程活动的地质环境状况。
案例6、城市——人类活动最集中的区域最大的水利工程——三峡工程山区常见地质灾害——滑坡地质灾害——地震地质灾害——泥石流2、工程地质分析(1)工程地质问题的成因分析1)区域地质稳定问题分析;2)地基岩土体稳定问题分析;3)地下洞室围岩稳定问题分析;4)工程边坡稳定问题分析;5)岩石土体的变形、程度、和时间效应分析。
工程地质学
工程地质学试题一,何谓工程地质学?工程地质学的基本任务是什么?答:定义:工程地质学是地质学的分支,又是工程与技术的分支学科。
他是工程科学与地质学相互渗透,交叉而形成的一门边缘学科,从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究,是服务于工程建设的应用学科。
研究地质环境与人类工程活动之间的关系,促使两者之间的矛盾转化可解决,九成了工程地质学的基本任务。
工程地质学的主要任务1明建筑物地区的地质条件,并指出对建筑物有利和不利的因素2,论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性的评价3 选择地质条件优越的建筑场地,并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议。
4 提出利用和保护地质环境的对策和措施,,,二,工程地质条件和工程地质问题1 条件:至与工程地质有关的地质因素的综合,活是工程建筑物所在地质环境的各项因素。
包括岩土型及其工程地质性质,地质构造,地貌,水文地质工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
2 问题,值得是工程地质条件与工程建筑之间所存在的矛盾或问题。
三,土体的结构和构造土的结构:是指组成土的土粒大小形状表面特征,土粒间的连接关系,的排列情况。
土的构造:在一定的单元中,结构相对均一的土层大那远的形体和组合特征,称为图的结构四,,黄土,膨胀土,红粘土的概念。
答:典型黄土,和黄土状土,统称黄土。
一,黄土1)与典型黄土类似i缺少个别特征的称为i黄土状土2)典型黄土:富含碳酸钙,肉眼可见的大空隙+典型黄土与黄土状黄土称为黄土类黄土,简称黄土二,膨胀土膨胀土又称胀缩土系指随随含水量的曾加而膨胀,随含水量的减少而收缩,具有明显的膨胀和收缩的特性的细粒土三,红粘土指碳酸盐类岩石经强烈化学风化后形成的高塑性粘土五,岩体风化概念?风化岩体的风带标志有哪些?的答:1,概念岩体在各种地质营力的作用下如太阳,大气,水及生物有机体等的作用下,发生物理化学变化的过程,称为岩体风化2,风化岩体的风化带标志:1)风化岩的颜色,2)岩体的破碎程度3原生矿物的变异和新出现的矿物的种类和含量4物理力学性质的变化5的声波特征及其变化6钻探掘进及开挖中的技术特征性六,活断层的概念?活断层的特征?活断层的年龄判断,活断层的鉴别标志/? 概念:指现今正在活跃的断层,或近期活动过,不久的将啦来可能会重新活动的断层。
工程地质复习资料
工程地质复习资料第一章、绪论一. 工程地质学的定义:工程地质学是一门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,它是地质学的分支学科,属于应用地质学的范畴。
二、工程地质学研究目的:①阐明建筑地区的工程地质条件;②论证建筑物所存在的工程地质问题;③选择地质条件优良的建筑场址;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响;⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议:⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价三. 工程地质学研究内容:岩土工程性质研究——工程岩土学;工程动了地质作用的研究——工程动了地质学;工程第合资勘察理论和技术方法的研究——专门工程地质学;区域工程地质的研究——区域工程地质学;环境工程地质的研究——环境工程地质学四、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。
岩土类型及其工程性质;地质构造;地形地貌;水文地质;工程动力地质作用;天然建筑材料应强调的是,不是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。
五、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
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。
房屋工程:地基承载力、沉降、基坑边坡问题。
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……六、工程活动与地质环境之间的关系:人类生活在地球上,各种工程活动天天在地质环境中进行,二者之间相互制约,始终是客观存在的。
1)地质环境对人类工程活动的制约:①人类在从事工程活动中影响工程活动的安全:如采煤过程中的瓦斯爆炸、涌水,隧道掘进过程中出现塌顶、岩爆或涌水等;②影响工程建筑物的稳定和正常使用:如水库渗漏、滑坡、泥石流破坏公路与铁路;③地质条件不具备而使工程造价提高:如沿海三角洲地区城市修建高层建筑,往往由于软基需要进行地基处理而增加造价。
工程地质学基础
《工程地质学基础》绪论一、名词解释工程地质学:地质学的一个分支学科,是一门研究与工程建设相关的地质环境问题,是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。
地质工程(Geoengineerig):指以地质体为工程结构.以地质体为工程的建筑材料,以地质环境为工程的建筑环境修建的一种工程。
工程地质条件(Engineering geological condition):指与工程建筑物有关的地质因素的综合。
地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面,是一个综合概念。
工程地质问题(Engineering geological problem):工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
二、填空工程地质学发展趋势是环境工程地质、矿山工程地质、地震工程地质、海洋工程地质五、简答工程地质学的任务是什么?①阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利和不利的因素;②论证建筑物所存在的工程地质问题,并进行定性和定量评价,做出确切结论;③选择地质条件优良的建筑场地,并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议;④研究工程建筑物建成后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,提出利用和保护地质环境的对策和措施;⑤根据所选定地点的工程地质条件和存在的问题,提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以及保证建筑物正常施工和使用所应注意的地质要求;⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
工程地质学的研究方法是什么?工程地质学的研究方法主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。
自然历史分析法即为地质学的方法,它是工程地质学最基本的一种研究方法。
工程地质学所研究的对象——地质体和各种地质现象,是自然地质历史过程中形成的,而且随着所处条件的变化,还在不断地发展演化着。
查明各项自然地质条件和各种地质现象以及它们之间的关系,预测其发展演化的趋势及结果。
工程地质学
名词解释1工程地质学;是研究土木工程中的地质问题,也就是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题.2岩体;工程影响范围内的地质体,它包含有岩石块、层理、裂隙和断层等.3地质构造;构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹.4断裂构造;构成地壳的岩体,受力作用发生变形,当变形达到一定程度后,使岩体的连续性和完整性遭到破坏,产生各种大小不一的断裂,称为断裂构造.5软弱夹层;是指介于硬层之间,又易遇水软化,厚度不大的夹层;风化之后称为泥化夹层,如泥岩、页岩、泥灰岩等.6岩体结构;是指岩体中结构面和结构体的形态和组合特征.7填土;是一定的地质、地貌和社会历史条件下,由于人类活动而堆填的土.8承压水;地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水.9风化作用;位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响,岩石会发生破碎或成分变化.滑坡;斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿着斜坡内某些滑动面作整体向下滑动的现象.10地裂缝;是因地震产生的构造应力作用而使岩土层产生破坏的现象.它对建筑物危害极大,而它又是地震区一种常见的地震效应现象.11地面沉降;是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象).12发震断层;是指现代活动强烈、能释放弹性能、能产生地震的断层.13地震烈度;是表明地震对具体地点的实际影响,它不仅取决于地震能量,同时也受震源深度、震中距离、地震波的传播介质及表土性质等条件的强烈影响. 14场地烈度;指建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度.15原位测试;在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下,测定土的工程力学性质指标.16静力载荷试验;在拟建建筑场地上,在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐渐施加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据.17工程地质勘察;是工程建设的前期工作,它是运用地质、工程地质等相关学科的理论和技术方法,在建设场地及其附近进行调查研究,查明、分析、评价场地的地质、环境特征和岩土体的工程条件,为工程建设的正确规划、设计、施工和运行等提供可靠的地质资料,以保证工程建筑物的安全稳定、经济合理和正常运用.工程地质钻探;利用钻进设备,通过采集岩芯或观察井壁,以探明地下一定深度内的工程地质条件,补充和验证地面测绘资料的勘探工作.18工程地质评价;从工程地质观点出发,来评估在一定工程地质条件下的建筑适应性,指出有利的和不利的因素及其可利用性和危险性,以及克服不利因素的难易程度19岩石:岩石力学,岩石一词是岩块和岩体的总称.20褶皱构造;组成地壳的岩层,受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造.21断层;岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造. 22地下水;存在于地壳表面以下岩土空隙(如岩石裂隙、溶穴、土孔隙等)中的水.不良地质现象;如岩石风化、斜坡滑动与崩塌、河流的侵蚀与堆积、岩溶、地震等对工程的安全和使用起到不同程度的不良影响,甚至危害甚大的地质现象. 23崩塌;陡峻或极陡斜坡上,某些大块或巨块岩块,突然地崩落或滑落,顺山坡猛烈的翻滚跳跃,岩块相互撞击破碎,最后堆积于坡脚的过程.24泥石流;在山区一些流域内,主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质(石块、砂砾、粘粒)所饱和的暂时性山地洪流.25场地烈度;指建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度.26地基承载力;是指地基所能承受由建筑物基础传来的荷载的能力.27全新活动断裂:在全新世地质时期内有过较强烈的地震活动或近期正在活动,在将来可能继续活动的断裂.填空题1、自然界有各种各样的岩石,按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类.2、沉积岩相对地质年代的确定方法有地层对比法、地层接触关系法、岩性对比法、古生物化石法.3、影响岩石工程性质的因素有矿物成分、结构、水和风化作用.4、岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构.5、根据河流侵蚀与堆积关系的不同,可分为侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地.6、风化作用的类型主要有物理风化作用、化学风化和生物风化作用.7、滑坡按形成时的力学条件划分为牵引式滑坡和推动式滑坡.8、影响滑坡形成的因素有斜坡外形、岩性、构造、水、地震和人为因素等.9、静力载荷试验成果主要用于确定地基承载力、确定地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度和估算地基土的基床反力系数.10、静力触探试验成果主要用于划分土层界限、评定地基土的强度参数、评定地基土的变形参数和预估单桩承载力.11、一般工程地质图中应反映出拟建场地的地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质构造、水文地质条件和地质现象.12、工程地质勘察工作一般可分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察.可行性研究勘察应符合选址或确定场地要求;初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计要求;详细勘察应符合施工图设计要求.13、岩层在空间的位置,称为岩层产状.倾斜岩层的产状是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素来表示的.14、地下水按埋藏条件可分为饱气带水、潜水、承压水.按含水层空隙性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水.15、工程勘察等级的划分依据是根据工程重要性等级、场地复杂程度和地基复杂程度三项因素决定的.16、目前常用的工程地质勘探手段主要有钻探、坑探和物探三类.17、工程地质测绘主要依靠野外工作,即实地测绘法,包括有路线法、布点法和追索法.18、工程地质勘察的基本方法有工程地质测绘、工程地质勘探与取样、工程地质现场测试与长期观测、工程地质资料室内整理等.19、工程地质原位测试的主要方法有静力载荷试验、触探试验、剪切试验和地基动力试验与现场渗透试验等.20、地基承载力是指地基所能承受由建(构)筑物基础传来的荷载的能力.地基承载力必须满足两个条件:保证地基土受荷后不会使地基发生破坏而丧失稳定;地基变形不超过建筑物对地基要求的容许变形值.21、地震对建筑场地的地震效应有地震力效用、地震破裂效应、地震液化效应和地震激发的地质灾害效应等.22、岩溶和土洞地基的防治措施有挖填、跨盖、灌注、排导、打桩等.23、泥石流的形成条件有地形条件、地质条件和水文气象条件.防治措施有预防、拦截和排导等.简答题1、地下水对建筑工程的影响:降低地下水位会使软土地基产生固结沉降;不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现象和机械潜蚀;地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基础产生浮托作用;某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀.2、原位测试与室内土工试验相比,具有以下主要优点:(1)可以测定难以取得不扰动土样(如饱和砂土、粉土、流塑淤泥及淤泥质土、贝壳层等)的有关工程力学性质;(2)可以避免取样过程中应力释放的影响;(3)原位测试的土体影响范围远比室内试验大,因此代表性也强;(4)可大大缩短地基土层勘察周期.原位测试不足之处:各种原位测试都有其使用条件,若使用不当则会影响其效果;有些原位测试所得参数与土的工程力学性之间的关系往往是建立在统计经验关系上;另外,影响原位测试成果的因素较为复杂,使得对测定值的准确判定造成一定的困难;还有,原位测试中的土的主应力方向往往与实际岩土工程中的主应力方向不一致等等.因此,土的室内试验与原位测试,两者各有其独到之处,在全面研究土的各项形状中,两者不能偏废,而应相辅相成.3、影响滑坡失稳的因素主要有:斜坡外形、岩性、构造、水、地震、人为因素等.这些因素可使斜坡外形改变、岩土体性质恶化以及增加荷载等而导致滑坡的发生.防治措施:○1排水(地表排水、地下排水)○2支挡○3刷方减重○4改善滑动面(带)的岩土性质4、工程地质测绘的内容:包括有工程地质条件的全部要素,及测绘拟建场地的地层、岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、物理地质作用和现象、已有建筑物的变形和破坏状况建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等.工程地质测绘的方法:有相片成图法和实地测绘法.工程地质报告书必须有明确的目的性,结合场地自然条件、建筑类型和勘察阶段规定其内容和格式.报告书的任务在于阐明工作地区的工程地质条件,分析存在的工程地质问题,并作出工程地质评价,得出结论.所以对较复杂场地的大规模或重型工程的工程地质报告书在内容结构上一般分为绪言、专门部分和结论.绪论部分的任务主要是说明勘察工作的任务、采用的方法及取得的成果;一般部分的任务是阐明堪查场地的工程地质条件;专门部分是整个报告书的中心内容,其任务是结合具体工程要求及涉及的各种工程地质问题进行论证,并对任务书中所提出的要求和问题给予尽可能圆满的回答.5、崩塌主要发生原因和发育因素可分为:○1山坡的坡度及其表面的构造○2岩石性质和节理程度(节理程度是决定山坡稳定性的主要因素之一)○3地质构造(岩层产状对山坡稳定性也有重要的意义)(岩层顺山坡倾斜其稳定程度的大小还取决于倾角的大小和破碎程度)防治措施:防止产生的措施包括削坡、清除危石、皎洁岩石裂缝、引导地表水流,以避免岩石强度迅速变化,防止差异风化以避免斜坡进一步变形及提高斜坡稳定性.6、工程地质勘察阶段可分为可行性研究观察,初步勘查和详细勘察.每个阶段的工作要求:可行性初步勘察应符合选址或确定场地要求;初步勘查应符合初步设计或扩大初步设计要求;详细勘察应符合施工图设计要求.7、引起地面塌陷的因素:多发生在岩溶地区,地面塌陷多为人为局部改变地下水位引起的.在短距离内出现较大的水位差,水力坡度变大,增强了地下水的潜蚀能力,对地层进行冲蚀、掏空、形成地下洞穴,当穴顶失去平衡时便发生地面塌陷. 预防措施:○1采取措施减少地表水的下渗○2合理采矿,预留保护煤柱○3加强采空区的地质工程勘察工作○4防治结合,加强工程自身防护能力8、我国土的工程分类体系:首先考虑了按堆积年代和地质成因的划分,同时将某系特殊形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来.在以上基础上,总体再按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土四大类,并结合堆积年代、成因和某种特殊性质综合定名.碎石土:粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土.土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过全块石棱角形为主重的50%卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒含量超过全碎石棱角形为主重的50%圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒含量超过全重角砾棱角形为主的50%砂土:粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%的土,且粒径大于0..075mm的颗粒含量超过全重的50%的土土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重的25%—50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重的50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重的50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的50%粉土:粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%,且塑性指数小于或等于10的土土的名称颗粒级配砂质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重的10%粘质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重的10%粘性土:塑性指数大于10的土土的名称塑性指数粉质粘土粘土。