工程地质分析原理 绪论 张倬元

岩 （ 土 ） 体稳定 ： 斜坡稳定 、 洞室稳定 、 地基岩 体稳定： 斜坡稳定、 洞室稳定、 土体稳定的成因， 发展历史分析和力学机制分析， 土体稳定的成因 ， 发展历史分析和力学机制分析 ， 用 于具体场地稳定性评价具有重要意义，线上及面上岩、 于具体场地稳定性评价具有重要意义 ， 线上及面上岩 、 土体稳定的大调查对保护地质环境有重要意义。 土体稳定的大调查对保护地质环境有重要意义。 与地下渗流有关的工程地质问题包括岩溶渗漏分 析和渗透变形分析两部分， 析和渗透变形分析两部分 ， 前者以保证水工建筑正常 工作为目的，后者主要讨论渗流作用下土体的稳定性。 工作为目的 ， 后者主要讨论渗流作用下土体的稳定性 。 与侵蚀淤积有关的工程地质问题， 与侵蚀淤积有关的工程地质问题 ， 包括河流侵蚀 淤积和海湖边岸磨蚀堆积规律及人为工程活动对它们 的影响两章，前者对改造河流， 的影响两章 ， 前者对改造河流 ， 后者对开发海洋都有 重要意义。 重要意义。
研究人类工程活动与地质环境之间 的相互制约并保证这种制约关系向 良性方向发展的科学称之为
工程地质学
工程地质学的学科性质和基本任务
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 科学评价、 科学评价 合理利用、 妥善保护地质环境的科学；是地质学与工程学的 造和妥善保护 妥善保护 边缘学科，是地质学的一个分支。
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 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. 或称工程地质条件 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、 地层岩性、 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、 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。 然建筑材料等方面 。 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岩土学 工程岩土学的基本任务 然或人类活动影响下的变化是工程岩土学的基本任务 研究工程活动与地质环境相互制约的主要形式— 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、 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， 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 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。 的基本任务。 查明工程地质条件并研究查明工程地质条件的方 法和手段是工程地质勘查 工程地质勘查的基本任务 法和手段是工程地质勘查的基本任务 上述三个专门分支学科是工程地质学的理论基础。 上述三个专门分支学科是工程地质学的理论基础。 本课程重点介绍工程地质分析的基本原理和方法。 工程地质分析的基本原理和方法 本课程重点介绍工程地质分析的基本原理和方法。
0.3 工程地质分析的基本方法
①定性研究：通过实验、详细的实地研究，对地质过 定性研究：通过实验、详细的实地研究， 程的形成机制进行分析，得出定性评价。 程的形成机制进行分析，得出定性评价。 定量评价：定性分析基础上，通过定量计算， ②定量评价：定性分析基础上，通过定量计算，进行 定性与定量评价相结合的地质过程机制分析—定量评价。 定性与定量评价相结合的地质过程机制分析—定量评价。
人类工程活动又会以各种方式影响地质环境，即人类 人类工程活动又会以各种方式影响地质环境 ， 工程活动对地质环境的制约： 工程活动对地质环境的制约：
人类工程活动对地表的改造已达到不可忽视的程 到目前为止人类活动已涉及到地表80 的地区。 80％ 度 ， 到目前为止人类活动已涉及到地表 80 ％ 的地区 。 如在上游修建梯级电站， 改变河流的地质作用， 如在上游修建梯级电站 ， 改变河流的地质作用 ， 大规 模的砍伐森林造成荒漠化， 模的砍伐森林造成荒漠化 ， 道路修建中不合理削坡使 坡体稳定性降低，水库蓄水导致水库诱发地震等等。 坡体稳定性降低，水库蓄水导致水库诱发地震等等。
③ 地质条件不具备而使工程造价提高： 如沿海三 地质条件不具备而使工程造价提高 ： 角洲地区城市源自文库建高层建筑， 角洲地区城市修建高层建筑 ， 往往由于软基需要深基 坑或桩基或筏式地基而增加造价 而增加造价， 坑或桩基或筏式地基 而增加造价 ， 高烈度地区建造巨 型电站因考虑高烈度而使造价大幅度提高。 型电站因考虑高烈度而使造价大幅度提高。
0. 绪 论
绪
论
0.1 人类活动与地质环境
人类生活在地球上， 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。 相互制约， 境中进行，二者之间相互制约，始终是客观存在的。
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：
① 人类在从事工程活动中影响工程活动的安全 ： 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， 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； 现塌顶、岩爆或涌水等； 影响工程建筑物的稳定和正常使用： ② 影响工程建筑物的稳定和正常使用 ： 如瓦伊昂 事件，水库渗漏、滑坡、泥石流破坏公路与铁路； 事件，水库渗漏、滑坡、泥石流破坏公路与铁路；
0.4 工程地质分析原理的内容及学习方法
主要的工程地质问题有：区域稳定性问题、 主要的工程地质问题有：区域稳定性问题、岩体稳定 问题、 问题、与地下渗流相关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程 地质问题等4个方面。 地质问题等4个方面。 区域稳定问题：活断层、地震、水库诱发地震、砂土 区域稳定问题：活断层、地震、水库诱发地震、 液化和地面沉降。掌握这些问题的规律性， 液化和地面沉降。掌握这些问题的规律性，对于选场或对 地质环境的合理开发与妥善保护，具有重要意义； 地质环境的合理开发与妥善保护，具有重要意义；
工程活动与地质环境之间的相互制约： 工程活动与地质环境之间的相互制约：
如在岩土体稳定差的地区修建水库，造价高， 如在岩土体稳定差的地区修建水库，造价高，另一方面 水库的修建使近坝、 库岸的岸坡的稳定性降低， 水库的修建使近坝 、 库岸的岸坡的稳定性降低 ， 尤其 是水位骤然升降经常引起岸坡失稳， 是水位骤然升降经常引起岸坡失稳 ， 蓄水引起水库诱 发地震等等。 发地震等等。