地质论文

工程地质论文
摘要：一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。

工程地质研究的主要内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类，提出改良岩土的建筑性能的方法；研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡，以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；研究解决各类工程建筑中的地基稳定性，如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室，以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等，制定一套科学的勘察程序、方法和手段，直接为各类工程的设计、施工提供地质依据；研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响，制定必要的利用和防护方案；研究区域工程地质条件的特征，预报人类工程活动对其影响而产生的变化，作出区域稳定性评价，进行工程地质分区和编图。

正文：工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学。

它的研究对象是地质环境与工程建筑二者相互制约、相互作用的关系，以及由此而产生的地质问题，包括对工程建筑有影响的工程地质问题，和对地质环境有影响的环境地质问题。

它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。

相关概念
节理：节理是当岩层、岩体发生破裂，而破裂面两侧岩块没有发生显著位移时的断裂构造。

它是野外常见的构造现象，一般成群、成族出现。

断层：是岩体发生较明显位移的破裂带或破裂面。

断层是地壳中广泛存在的地质构造，形态各异，规模不一。

断层深度可达数千米，断层延伸最长可达数百甚至上千千米。

地震：地震是地壳运动的一种特殊形式，地壳又是地震的母体，要想了解和掌握地壳运动的规律，就要尽量收集到更多的来自地壳深处的信息。

含水层：含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩体。

这类含水的岩体大都呈层状，所以称为含水层，如砂层、砾石层等。

含水层不但储存水，而且水在其中可以运移。

隔水层：隔水层是指那些既不能给出又不能透过水的岩层，或者它给出或透过的水量都极少。

地质构造。

组成地壳的岩层所具有的一定特征或形态的组构称地质构造。

其中在沉积物堆积或熔融物结晶时形成的构造称原生构造，岩层受力发生变位、变形形成的构造称为次生构造。

地质构造的基本类型有四类：水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。

水平构造：岩层产状近于水平，这种构造出现在构造运动影响较轻微的地区或大范围内均匀抬升或下降的地区，岩层未发生明显变形。

水平构造中较新的岩层总是位于较老的岩层之上。

不同地点同高程上，出露同一地层；同一地点，老地层在低洼处，新地层在较高的位置。

倾斜构造：指岩层层面与水平面有一定的夹角。

倾斜构造带常常是褶曲的一翼或断层的一盘，也可以是大区域内的不均匀抬升或下降造成的。

此时岩层仍保持下老上新的层序。

褶皱构造：褶皱是岩层弯曲形成的构造。

在地壳岩石中褶皱弯曲的规模差别很大，从显微构造直到巨大的构造盆地和地槽带均属褶皱构造。

在松散的沉积物，沉积岩，各类变质岩，甚至某些火成岩中的原生流动构造，都有褶皱发育，这说明褶皱可由多种压力环境下形成，其形态多种多样。

褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。

背斜的特征是岩层向上弯曲，中心核部较老，两侧岩层依次变新；向斜则相反，岩层向下弯曲，核部较新，两侧依次变老。

如岩层未经剥蚀，则背斜成山，向斜成谷，地表仅见到最新地层。

若岩层受剥蚀，则地表可出现不同时代的地层露头。

断裂构造：断裂构造是由于岩层受力发生脆性破裂而产生的构造。

根据相邻岩块沿破裂面的位移量，又可分为节理和断层。

徐州的山上就多是断层和滑坡。

一：工程地质学与岩土力学的研究对象
工程地质学与岩土力学是将岩土作为建筑物的地基材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质及土在荷载作用下的应力，变形和强度问题，为设计与施工提供土的工程性质指标与评论方法，土的工程问题的分析计算原理，是土木工程技术专业的技术基础。

工程地质学从土的成因与成分出发，研究土的工程性质的本质与机理。

对土的荷载，温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价，并根据土的强度，变形机理提出改良土质的有效途径。

工程力学把岩土作为物理——力学系统，作为岩土的应力——应变——强度关系提出力学计算模型，用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布，变形以及土压力，地基承载力与土坡稳定问题。

同时根据岩土的实际情况评价各种力学计算方法的可靠性与适用条件。

工程地质学与岩土力学是两个关系密切的学科，在发展过程中相互渗透相互结合。

在工程学科范围内，把岩土的微观与亚微观结构的研究和岩土的应力——应变——强度关系的研究结合起来，把岩土的变形强度机理和岩土的工程性质指标结合起来，进一步说明力学现象的本质，为近代计算技术在土力学中的应用提供比较符合实际的计算模型，以解决比较复杂的工程问题。

从工程的要求出发，将工程地质学与岩土力学紧密结合起来，有利于定性和定量研究的结合，更全面的理解土的工程问题的特点。

二：工程地质学的发展历程
1土力学发展简史：
18世纪以前，许多土力学问题只凭借经验解决。

1773-1776年，法国库仑（Coulomb）根据试验,提出了土的抗剪强度和土压力和滑动土锲理论，土力学进入古典理论时期1857年，朗肯（Rankine）从塑性应力场出发建立了新的土压力理论。

1885年，法国辛纳斯克（Roussinesq）求得半无限空间弹性体在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个形变分量的理论解，为以后计算地基变形建立了理论基础。

达西（Darcy，1856年）通过水在砂中的渗流试验，建立达西公式，为以后研究渗流和固结理论打下了基础。

1922年瑞典费伦纽斯（Fellenius）在处理铁路滑坡问题时，提出了土坡稳定分析方法。

1925年，美国土力学家太沙基（Terzaghi）的“土力学”（Erdbaumechanik）出版，土力学进入了一个新的时期，使土力学成为一门独立的学科。

为了总结和交流世界各国的理论和经验，1936年国际土力学基础工程学会成立，之后每4年召开一次国际土力学和基础工程会议，推动了这门学科在世界范围的发展。

1956年进入近代土力学时期。

这是以美国科罗拉多州波德尔（Bouder,colorado）举行的粘土抗剪强度学术会议以及英国正在开展的土应力——应变性质研究工作为时代的标志。

在以后的时间里，由于计算机的普及应用，促使土力学在基本理论、计算方法、室内和现场的试验设备等诸多方面都取得了革命性的发展。

2岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究：
与土力学相比，岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。

在治淮工程、武汉和南京长江大桥以及三峡工程等一系列工程地质勘察中发现岩体中的裂隙发育情况不同对岩体的力学性质与行为影响很大，而岩体的变形破坏实际上是受其中的软弱结构面的控制，包括层面、断层面、裂隙、片理、劈理等，也称不连续面，使岩体成为非均质、各向异性的不联系介质。

结构面之间的岩石体称为结构体。

总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。

结构面按其延续的长短可以分级，但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制，因而其分布规律和形状、宽度等可以通
过地质力学加以分析。

这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析，创立了一门新的分支学科：岩体工程地质力学。

把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。

不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。

我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展，例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究；泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究；膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。

3工程地质学与土力学的专业关系：
工程地质学与土力学是一门研究土的工程问题的学科，是土木工程学科的一部分。

土是一种自然地质历史产物，是一种特殊的变形体材料，它既服从连续介质力学的一搬规律，又是其特殊的的应力——应变关系和特殊的强度，变形规律，形成了岩土力学不同于一般固体力学的分析方法和计算方法。

岩土力学的理论与方法又是学习专业课程与从事土木工程技术工作必需的基础知识。

在路基工程中，土是修筑路堤的基本材料，同时它又是支撑路堤的地基。

路堤的临界高度和边坡的取值都与土地抗剪强度指标及土体的稳定性有关；未了获得具有一定强度和良好水稳定性的地基，需要采用碾压的施工方法压实填土，而碾压的质量控制方法正是基于对土的击实特性的研究成果；挡土墙设计的侧向荷载——土压力的取用需借助于土压力理论计算；近年来，我国高速公路大量修建，对路基的沉降计算与控制提出了很高的技术要求，而解决沉降问题需要对土地压缩特性进行深入的研究。

在路面工程中，土基的冻胀与翻浆在我国北方地区是非常突出的问题，防治冻害的有效措施也是以土质学的原理为基础的；稳定土是比较经济的基层材料，它就是根据土的物理化学性质提出的一种土质改良措施，目前深层搅拌水泥土桩在公路的软基处理中就得到了广泛应用；道路一般在车辆的重复荷载作用下工作，因此需要研究土在重复荷载作用下的变性特征，而抗震设计更需要研究土的动力特征。

在桥梁工程中，基础工程常常是能否在预选桥址建桥的技术关键，基础工程的造价占总造价的比重很大，经济、合理的桥梁基础设计需要依靠土力学基本理论的支持；对于超静定的大跨度桥梁结构，基础的沉降、倾斜或水平位移是引起结构过大次应力的重要因素；在软土地区高速公路建设中的“桥头跳车”是影响工程质量的技术难题，解决这一难题的技术关键在于如何处理好桥墩与高路堤之间沉降差，这涉及桩基和高路堤的沉降计算与控制、填土的碾压质量控制以及软基地加固处理等问题。

我国苏州的虎丘塔和意大利的比萨斜塔都是因为基础的不均匀沉降造成塔身严重倾斜，危及了塔的安全。

因此需要计算出不同时间的基础沉降量，还需确定地基容许承载力。

特别对于超静定结构的桥梁更为重要。

另外，桥台背后的土压力等，也需要应用土力学的方法进行计算。

我们在一个学期的学习中学会了一定的考察地质地貌的方法要领和细节。

例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法和工具的使用，一些考察的细节，充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌的兴趣。

这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。

在上课的学习中使我们了解了工程地质对实际工程建设的重要性。

在这里深深的感谢老师在的认真指导。