工程地质绪论

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绪论
2.工程地质的研究任务和方法
(四)工程地质研究方法
1、传统的自然历史分析法(地质学方法)、室内 和现场试验、原位测试方法和经验判断法。 2、工程地质建模与计算(阐明主要工程地质问题形 成机制上)。如:地基稳定性分析、地面沉降量计 算、地震液化可能性计算等。 3、工程类比法(地质条件十分复杂时尤其建设初 期及资料不足时)。 4、地理信息系统(GIS)、遥感信息系统(RS)、 计算机网络系统 。
(二)工程地质学的具体任务
1、是评价工程建设地区的工程地质条件;查明工程建设环
境内的工程地质条件,工程建设过程中潜在的工程地质问题。 2、预测和分析工程建设过程中及完成后工程地质条件可能 发生的变化及可能出现的工程地质问题。 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特点; 5、研究人类活动和地质环境之间的相互作用与影响。
工程地质
Engineering Geology 土木系与建筑工程学院 岩土教研室 李 立
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一、课程性质与目的
课程性质:
本课程是土木工程专业的一门专业基础课,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 门地质科学,它以地质学的理论为基础,应用数学、力学 等学科的知识与成就和工程学科的技术与方法来解决与工 程规划、设计、施工和运营有关的地质问题。
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绪论
1. 工程地质学的研究任务和方法
(三)工程地质学
工程地质是将地质学的原理运用于解决工程建 筑活动有关的地质问题的学科。
工程地质学的研究目的在于通过地质调勘和研究 建设地区、建筑物场地的(地形地貌、地层岩性、地 质构造、岩土体的工程特性、水文地质条件和地质作 用等)工程地质条件,分析、预测、评价和论证有关 工程地质问题发生的可能性、地质灾害的规律性以及 对建筑环境的影响和危害,并采取必要的防治措施, 以保证建筑物的安全、稳定、经济和正常运营。
教学目的:
培养学生初步掌握与土木工程技术有关的、必要的 工程地质的基础理论知识,为从事土木工程规划、设计、 施工、管理等工作打下坚实的基础。
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二、课程的基本教学内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 绪 论 组成地壳的物质-矿物与岩石 地质年代与第四纪地质 地质构造 阅读地质图 地貌 地下水地质作用 外力地质作用 不良地质现象和工程地质问题 工程地质勘察
六、本课程的要求及成绩评定方法
要求:
1、严禁迟到、早退、缺席,有事提前凭导员开具 的请假条请假; 2、遵守课堂纪律; 3、作业严禁抄袭,并按时提交。
成绩评定方法:
最终成绩由出勤(10%)、课堂表现(20%)、作 业(20%)、期末考试(50%)组成,根据总分评 定为优、良、中、及格、不及格。
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六、本课程安排和要求
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3.工程地质条件与工程地质问题
三、工程地质条件与工程地质问题 (一)工程地质条件
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类型及 其工程地质性质;地形地貌;地质构造;水文地质 条件;各种地质作用;不良地质现象;天然建筑材 料等几个方面的因素。
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绪论
3.工程地质条件与工程地质问题
Ⅰ.路基主要工程地质问题 Ⅱ.桥梁的工程地质问题 Ⅲ.隧道和地下硐室工程地质问题 Ⅳ.抗剪强度问题(稳定) Ⅴ.变形问题 Ⅵ.渗透破坏问题
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四、实践教学环节
1、常见矿物的肉眼鉴定; 2、常见岩石的肉眼鉴定; 3、分析地质图件; 4、地质构造模型分析; 5、野外地质实习。
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五、教材及主要参考文献
教材:
《工程地质学》(第二版) 石振明 孔宪立 主编 中国建筑工业出版社,2011.2
主要参考书:
1、钱让清等.公路工程地质.第2版.中国科技大学出 版社,2005.07 2、孙家齐.工程地质.第2版.武汉理工大学出版社, 2003.06 3、张忠苗.工程地质学.中国建筑工业出版社,2007 4、刘红军等.工程地质学.东北林业大学出版社 5、窦明健.公路工程地质.第三版.人民交通出版社, 5 2004.12
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2.工程地质学的研究任务和方法
二、工程地质学的研究任务和方法
地质环境
制约
工程建设
例:①地震烈度限制城市发展 ②滑坡迫使工程改线 ③软土地基需处理
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
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2.工程地质学的研究任务和方法
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3.工程地质条件与工程地质问题
工程地质条件复杂多变 平原地区与山区的工程地质条件就差异很大。 在平原地区,一般土层较厚,且简单和均匀。建 筑物一般均匀沉降,当建筑物发生较大的沉降量时, 只要建筑物荷载不超过地基土层的承载能力,地基仍 是稳定的,不会导致建筑物的灾难性破坏。但若建筑 物的荷载大大超出土层的承载能力,则地基将会破坏, 土体从基础下挤出,建筑物的安全就受到威胁。 因此,在平原地区,进行工程建设,须查明土层 的分布、厚度、均匀性和其物理力学性质以及地下水 等的工程地质条件,并评估地基承载能力和建筑物沉 降量以及土体被挤出的可能性。
地质学的任务:
1、研究地球的过去,恢复地球的历史。 2、查明地质体、矿产资源和提供地质资料。 3、查明和预测影响人类活动的地震、火山活动、地面沉降、
滑坡以及生物大量灭绝等地质事件的时间、地点、性质和规模。
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1. 工程地质学的基础理论
地质学的研究内容:
1、研究地壳物质组成。
(地球化学、结晶学、 矿物学、岩石学等) 2、研究地壳发展历史以及古生物演化规律。 (古生物学、地史学、地层学、同位素
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3.工程地质条件与工程地质问题
在不同地区、不同工程类型、不同设计阶段 解决不同问题时,上述各方面的重要性并不是等
同的,而是有主有次。其中岩土的工程地质性质
和地质构造往往起主导作用。但在某些情况下, 地形地貌或水文地质条件也可能是首要因素。 工程地质条件所包括的各方面因素是相互联 系、相互制约的。因此,在解决工程建设中的地
(二)工程地质问题
人类工程活动和自然地质作用会改变地质环 境,影响工程地质条件的变化。当工程地质条件 不能满足工程建筑上稳定、安全的要求时,工程 地质条件就与工程建筑之间存在矛盾时,就称为 存在工程地质问题。 工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着 密切的关系。各类工程建筑,由于其结构类型和 工作方式不同,存在着各种各样的工程地质问题。
地质构造
房屋选址应尽可能避开顺层滑坡
斜坡发育有断层、节理裂隙等不连续面时,将岩体切割成大小 不等的分离体,具备向下滑动的条件。因此,在村镇选址中,应 注意观察构造面的组合和分离体的分布特征。当这种不连续面顺 斜坡分布时,边坡岩体稳定性差,最易发生滑坡和崩塌等灾害。
绪论
3.工程地质条件与工程地质问题
质问题时,应该对各方面因素综合分析论证。
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岩土体因素
来自百度文库
房屋可选择在反向坡坡上、坡下
在工程地质中,一般可以将岩土类型分为基岩、松散堆积体、土体等。 基岩大多形成于数千万年以前,稳定性通常较好;松散堆积体成因复杂, 如由滑坡、崩塌、泥石流等形成的堆积体稳定性差,切坡或排水等人为扰 动后易形成新的滑动;土体可分为黄土、红粘土、残坡积土等多种类型, 一般来讲,分布在平缓地带的土体稳定性较好,不会发生严重的滑坡等突 发性地质灾害,但是,分布在斜坡地带的土体稳定性往往较差,特别是开 挖,或在暴雨期间,易产生严重的灾害。
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知识能力、应用能力
了解 学习知识点 对掌握深度的概括 理解 掌握 基本理论
考核内容
对知识广度的概括
基本方法 基本技能
考核目标
对认知能力的概括
识记 理解 简单应用 综合运用
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识记:指记住并能表达原意。 例如:基本概念、定义、专业术语、符号等。 理解:指领会学习的主要内容和要点,能用自己的语言表述。 例如:某一工程地质内容的主要性质等。 简单应用:指在知识背景或资料限制的条件下,能运用一、 二个知识点,正确解答一般问题。 例如:某一地质现象的影响因素等。 综合运用:指能将多个知识点或全部知识综合起来正确解答 比较复杂的问题。 例如:判释地质图,解释地质灾害的成因、特点和防 治方法等。
教学环节
课堂讲授 (16次 32学时 2学分) 实验 (自主安排) 课堂表现、出勤及课内、外作业
考核及成绩
知识能力(作业等) 30%
应用能力(考试) 学习态度(课堂表现) 道德修养(出勤)
40% 20% 10%
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六、本课程安排和要求
学习态度、道德修养
1、考核出勤情况;
2、作业:应独立完成,保证质量,适当创新; 3、提问:老师了解授课效果及学生学习情况, 改进教学,达到该课程培养目标要求; 4、答疑:了解学习态度,完善教学手段。
(一)工程地质学的基本任务
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。既保证工程安全、经济、正常使用,又 合理开发和利用地质环境。可归纳为以下四个方面:
1、区域稳定性问题; 2、硐室围岩稳定性与评价; 3、地基稳定性研究与评价; 4、环境影响与评价。
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2.工程地质学的研究任务和方法
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三、学时安排

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章

讲课
2 4 2 6 4 2 2 4 4 2
作业
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绪论 组成地壳的物质-矿物、岩石 地质年代与第四纪地质 地质构造 阅读地质图 地貌 地下水地质作用 外力地质作用 不良地质现象和工程地质问题 工程地质勘察 合 计 (32学时)
第一章 绪 论
主要内容
一、工程地质学的基础理论 二、工程地质的研究任务及方法 三、工程地质条件与工程地质问题 四、工程地质与土木工程的关系 五、工程地质学发展简史
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第一章绪论
1. 工程地质学的基础理论
一、工程地质学的基础理论
地质学:地质学是研究地球及其演变的一门综合性自然科
学。目前主要是研究固体地球的上层既岩石圈。
地质学、岩相古地理)
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绪论
1. 工程地质学的基础理论
3、研究构造运动、变化和发展规律。(动力地 质学、构造地质学、大地构造学、地球物理学)
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绪论
1. 工程地质学的基础理论
4、研究地下水的形成、 运动和分布规律。 (水文地质学) 5、研究地质条件与工 程建筑之间的关系。 (工程地质学) 6、研究地质环境与人 类相互关系。(环境地 质学)
绪论
3.工程地质条件与工程地质问题
因此,除了研究上述平原地区所必须的地质 条件和评估地基的承载能力和变形外,还要勘察 清楚建筑物场址四周的地质环境,例如:是 否会
造成影响建筑物稳定的滑坡、崩塌、岩土体的深
部滑移、断层、溶洞等的有害地质现象。要对这 些有害地质现象进行研究分析,提出评价和治理 的意见,以确保建筑物在地质上的稳定。
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绪论
3.工程地质条件与工程地质问题
对于山区的建筑场址,地质条件就比较复杂。 对于图示情形,将出现三个问题: (1)建筑物基础的 不均匀沉降问题, 将导致建筑物倾斜 或开裂; (2)粘土层在基岩 面上的稳定问题; (3)基岩滑坡问题。
斜坡上建筑的稳定分析图
23 1-砂页岩;2-坡残积粘土;3-建筑物;4-挡土墙
海浪侵蚀及回淤问题;
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3.工程地质条件与工程地质问题
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; 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。 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。
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3.工程地质条件与工程地质问题
工业与民用建筑常遇到的工程地质问题是地基 的变形、强度和稳定问题。
铁路、道路工程常遇到的有路基边坡、隧洞 围岩和桥墩、桥台的稳定问题、道路的冻胀问题; 地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水及 影响建筑施工的高地应力、高地热和有害气体问 题、岩爆问题;
海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳定、
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