工程地质PPt(1)
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2024版工程地质学基础ppt课件
2024/1/25
21
不良地质现象防治方法
2024/1/25
滑坡、崩塌防治
01
消除或减轻水的危害，改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物等。
泥石流防治
02
生物措施（植树造林、封山育林），工程措施（修建拦挡坝、
排导槽等）。
岩溶、土洞防治
03
对岩溶洞穴进行回填或跨越处理，对土洞可采用注浆、旋喷等
方法进行加固处理。
是地质构造的重要类型之一。
2024/1/25
断裂构造
岩石受应力作用而发生变形，当应 力超过一定强度时，岩石便发生破 裂，甚至沿破裂面发生相对位移， 形成断裂构造。
节理构造
岩石中的裂隙，其两侧岩石没有明 显的位移，称为节理或裂隙。
12
地貌类型及特征
01
02
03
山地地貌
海拔较高，起伏较大，坡 度较陡，切割破碎，多呈 脉状分布。
工程地质学基础ppt课件
2024/1/25
1
2024/1/25
• 工程地质学概述 • 岩石与土体性质 • 地质构造与地貌 • 水文地质条件 • 不良地质现象及防治 • 工程地质勘察与评价
2
01
工程地质学概述
2024/1/25
3
工程地质学定义与发展
2024/1/25
工程地质学定义
研究工程建设与地质环境相互作用 关系的科学。
7
岩石类型及特征
岩浆岩
由岩浆冷却凝固形成，包括深成岩、 浅成岩和喷出岩。具有结晶结构，常 见矿物有石英、长石、云母等。
沉积岩
变质岩
由已形成的岩石在高温、高压环境下 发生变质作用形成。具有片理构造， 常见岩石有大理岩、石英岩、片麻岩 等。
2024版《工程地质》PPT课件
0102工程地质是研究工程建设与地质环境相互作用及其影响规律的学科。
为工程建设提供地质依据，预测和防治工程地质问题，保障工程建设的顺利进行。
定义任务工程地质定义与任务研究区域地质构造、地壳稳定性及地震活动对工程的影响。
地质构造与地壳稳定性研究地下水的分布、运动规律及其对工程的影响。
水文地质条件研究岩土体的物理力学性质、分类及工程特性。
岩土体性质与分类研究滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的成因、发育规律及防治措施。
不良地质现象工程地质研究内容为土木工程建设提供地质依据，确保工程建设的安全性和经济性。
与土木工程关系为水利工程建设提供水文地质资料，预测水库渗漏、溃坝等工程地质问题。
与水利工程关系为交通线路选线、桥隧位置选择等提供地质依据，保障交通工程建设的顺利进行。
与交通工程关系预测和评估工程建设对环境的影响，提出相应的防治措施。
与环境工程关系工程地质与相关领域关系01岩浆岩由岩浆冷凝形成，包括深成岩、浅成岩和喷出岩，具有结晶质结构和块状构造。
02沉积岩由风化产物、生物遗骸和火山物质等在地表或水下沉积形成，具有层理构造和化石。
03变质岩由已形成的岩石在高温高压下发生变质作用形成，具有片理构造和变质矿物。
残积土由岩石风化后残留在原地的碎屑物质组成，结构松散，力学性质较差。
坡积土由山坡上的碎屑物质在重力作用下堆积形成，具有分选性和层理构造。
洪积土由洪水携带的碎屑物质堆积形成，具有分选性和交错层理。
冲积土由河流携带的碎屑物质堆积形成，具有层理构造和较好的力学性质。
01020304表示岩石和土体的质量和体积之间的关系，影响工程建设的荷载计算。
密度与重度描述岩石和土体中孔隙的发育程度和连通性，影响工程建设的排水设计和地基稳定性。
孔隙性与渗透性表示岩石和土体在压力作用下体积减小的性质，影响工程建设的沉降计算和地基稳定性。
压缩性与变形性描述岩石和土体抵抗剪切和压缩破坏的能力，影响工程建设的边坡稳定性和地基承载力。
抗剪强度与抗压强度岩石与土体物理力学性质03岩层在地质作用下形成的波状弯曲现象，分为背斜和向斜两种基本形态。
2024年度《工程地质学》ppt课件
《工程地质学》ppt课 件
2024/3/23
1
目录
• 工程地质学概述 • 岩石与土的物理性质 • 地质构造与工程稳定性 • 水文地质条件与工程问题 • 不良地质现象及防治措施 • 工程地质勘察方法与技术
2024/3/23
2
01
工程地质学概述
2024/3/23
3
工程地质学定义与发展
2024/3/23
土洞是发育在可溶岩的上覆土层中， 具有空洞的穴状空间。土洞的形成是 地表水和地下水在土体中潜蚀和冲刷 的结果。
软土
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉 积的天然含水量高、孔隙比大、压缩 性高、抗剪强度低的细粒土。具有天 然含水量高、天然孔隙比大、压缩性 高、抗剪强度低、固结系数小、固结 时间长、灵敏度高、扰动性大、透水 性差、土层层状分布复杂、各层之间 物理力学性质相差较大等特点。
15
地下水类型及特征
潜水
埋藏在地表以下第一个 稳定隔水层以上的重力 水，具有自由水面，无
压水。
2024/3/23
承压水
埋藏并充满两个稳定隔 水层之间的重力水，具 有承压性质，有压水。
裂隙水
赋存于基岩裂隙中的地 下水，其运动复杂，水 量变化大，与大气降水
关系密切。
16
岩溶水
赋存于可溶性岩石的溶 蚀裂隙和溶洞中的地下 水，水量丰富，运动复
地球物理勘探技术
利用物探方法，如重力、磁法、电法、地震等，间接推断地下岩 土层的性质、结构和构造。
25
工程地质原位测试技术
载荷试验
在岩土层上施加荷载，观测其变形和破坏过程，确定岩土层的承载 力和变形模量等参数。
旁压试验
利用旁压仪对岩土层施加侧向压力，观测其变形和破坏情况，了解 岩土层的侧向承载力和变形特性。
2024/3/23
1
目录
• 工程地质学概述 • 岩石与土的物理性质 • 地质构造与工程稳定性 • 水文地质条件与工程问题 • 不良地质现象及防治措施 • 工程地质勘察方法与技术
2024/3/23
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01
工程地质学概述
2024/3/23
3
工程地质学定义与发展
2024/3/23
土洞是发育在可溶岩的上覆土层中， 具有空洞的穴状空间。土洞的形成是 地表水和地下水在土体中潜蚀和冲刷 的结果。
软土
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉 积的天然含水量高、孔隙比大、压缩 性高、抗剪强度低的细粒土。具有天 然含水量高、天然孔隙比大、压缩性 高、抗剪强度低、固结系数小、固结 时间长、灵敏度高、扰动性大、透水 性差、土层层状分布复杂、各层之间 物理力学性质相差较大等特点。
15
地下水类型及特征
潜水
埋藏在地表以下第一个 稳定隔水层以上的重力 水，具有自由水面，无
压水。
2024/3/23
承压水
埋藏并充满两个稳定隔 水层之间的重力水，具 有承压性质，有压水。
裂隙水
赋存于基岩裂隙中的地 下水，其运动复杂，水 量变化大，与大气降水
关系密切。
16
岩溶水
赋存于可溶性岩石的溶 蚀裂隙和溶洞中的地下 水，水量丰富，运动复
地球物理勘探技术
利用物探方法，如重力、磁法、电法、地震等，间接推断地下岩 土层的性质、结构和构造。
25
工程地质原位测试技术
载荷试验
在岩土层上施加荷载，观测其变形和破坏过程，确定岩土层的承载 力和变形模量等参数。
旁压试验
利用旁压仪对岩土层施加侧向压力，观测其变形和破坏情况，了解 岩土层的侧向承载力和变形特性。
工程地质学第1章 岩石及其工程地质性质PPT
• 〔5〕岩石的抗冻性
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
《工程地质概论》课件
06
案例分析
某大型桥梁工程地质勘察案例
总结词
全面、细致
详细描述
该案例介绍了某大型桥梁工程的地质勘察过程，强调了全面细致的勘察对于工程安全的重要性。通过实地勘察、 钻探、物探等多种手段，查明了桥址区的工程地质条件，为桥梁设计提供了可靠的地质资料。
某山区高速公路地质灾害防治案例
总结词
预防为主、防治结合
详细描述
岩土工程包括地基设计、边坡支护、地下工程、采矿工程等，需要综合考虑地质条件、工程要求和环 境因素，采用适当的工程措施和技术手段，确保工程安全、经济和环保。
地质灾害防治
总结词
地质灾害防治是工程地质应用的重要领域之一，旨在预防和减轻地质灾害对人 类生命财产的威胁。
详细描述
地质灾害防治包括滑坡、泥石流、地震、地面塌陷等灾害的监测、预警和治理 ，需要运用地质学、地球物理学、气象学等多学科知识，采取科学合理的防治 措施，提高地质灾害防治的针对性和有效性。
地质学应用
03
资源开发、工程设计、灾害防治等领域。
岩石的物理性质
密度
岩石的质量与其体积的比值，反映岩石的致 密程度。
硬度
孔隙率
岩石中孔隙体积与总体积的比值，影响岩石 的透水性和强度。
岩石抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
02
01
热导率
反映岩石导热性能的物理量。
03 04
地质构造与地壳运动
地质构造
由地壳运动引起的地壳 变形和变位，包括断层 、褶皱等。
地壳运动
地球表层岩层和土层的 运动，分为板块运动和 区域构造运动。
地震
地壳快速释放能量的过 程，可引起地表振动、 断裂和岩浆活动等。
火山
地下岩浆通过地壳裂缝 喷出地表的现象，可形 成火山岩和火山地形。
工程地质课件(地质学及土木工程专业)
地球物理勘探
通过研究和观测各种地球物理场 的变化来探测地层岩性、地质构 造等地质条件的方法。
工程地质评价原则和方法
1 2 3
工程地质评价原则 坚持综合性、主导性、动态性和实用性原则，对 工程建筑地区做出全面、客观、准确的评价。
工程地质评价方法 采用定性和定量相结合的方法，对工程地质条件 进行综合评价。包括专家评分法、模糊数学法、 灰色系统法等。
02
收集区域地质、地形地貌、水文地质、地震等资料，分
析区域稳定性。
遥感技术在工程地质测绘与调查中的应用
03
利用遥感图像解译地质构造、地貌形态、地层岩性、不
良地质现象等。
工程地质勘探与取样技术
工程地质钻探
利用钻探机械向地下钻孔，以采 取岩芯或进行原位测试，获取地 下深处地质信息。
工程地质坑探
用人工或机械方法进行挖掘坑、 槽、井、洞，以便直接观察岩土 层的天然状态以及各地层的地质 结构，并能取出接近实际的原状 结构土样。
05
不良地质现象及防治
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在 重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷） 的地质现象。
工程地质分区 根据工程地质条件的差异性和相似性，将工程建 筑地区划分为不同的工程地质区，以便针对不同 区域采取不同的工程措施。
THANKS
感谢观看
与地震活动相关的构造，如地震 断裂、地震鼓包等。
地貌形态与分类
地貌形态
地球表面各种形态的总称，包括山地、 丘陵、平原、盆地、高原等。
工程地质概论ppt课件
岩石质量指标RQD分类 - 美国伊利诺斯大学提出并发展。 - 用直径75mm钻头和双层套管在岩石中钻进，连续取 芯，以此钻进所取岩芯中大于10cm的岩芯段长度之 和与该段进尺的比值作为RQD值，以百分数表示。
2019/12/21
9
工程地质概论
1.3 风化作用
风化作用
地壳表层的岩石在太阳辐射、大气、水和生 物等风化营力的作用下，发生物理和化学变 化，使岩石崩解破碎以致逐渐分解的作用， 称为风化作用（Weathering）。
第一篇 工程地质基础知识
1 工程地质概述
工程地质学
介于地质学与工程学之间的一门交叉学科， 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 理地处理和正确的使用自然地质条件和改造 不良地质条件等地质问题，是为了解决地质 条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性 很强的学科。
○ 减弱地基强度，寒冷地区易引起道路的冻胀和 翻浆。
2019/12/21
28
工程地质概论
潜水（Phreatic Water）
○ 自地表向下第一个连续稳定隔水层之上的含水 层中，具有自由水面的重力水。
成。
○ 典型
花岗岩、玄武岩。
沉积岩（Sedimentary Rock）
○ 又称水成岩（Hiydrogenic Rock）岩石经风化、 剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处 沉积，经压密或化学作用胶结成沉积岩。
○ 典型
石灰岩、砾岩、砂岩。
2019/12/21
6
工程地质概论
2019/12/21
2019/12/21
17
工程地质概论
海积土
○ 海洋分类
滨海带、浅海区、陆坡区和深海区。
2019/12/21
9
工程地质概论
1.3 风化作用
风化作用
地壳表层的岩石在太阳辐射、大气、水和生 物等风化营力的作用下，发生物理和化学变 化，使岩石崩解破碎以致逐渐分解的作用， 称为风化作用（Weathering）。
第一篇 工程地质基础知识
1 工程地质概述
工程地质学
介于地质学与工程学之间的一门交叉学科， 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 理地处理和正确的使用自然地质条件和改造 不良地质条件等地质问题，是为了解决地质 条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性 很强的学科。
○ 减弱地基强度，寒冷地区易引起道路的冻胀和 翻浆。
2019/12/21
28
工程地质概论
潜水（Phreatic Water）
○ 自地表向下第一个连续稳定隔水层之上的含水 层中，具有自由水面的重力水。
成。
○ 典型
花岗岩、玄武岩。
沉积岩（Sedimentary Rock）
○ 又称水成岩（Hiydrogenic Rock）岩石经风化、 剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处 沉积，经压密或化学作用胶结成沉积岩。
○ 典型
石灰岩、砾岩、砂岩。
2019/12/21
6
工程地质概论
2019/12/21
2019/12/21
17
工程地质概论
海积土
○ 海洋分类
滨海带、浅海区、陆坡区和深海区。
《工程地质学》PPT课件
工民建－－地基稳定 道路－－－边坡、路基稳定 水利工程－坝区：稳定（坝基、坝肩）
库区：塌岸、渗漏、浸没、淤积
8
第一章：绪论
• 工程地质研究的基本任务： A．区域稳定性研究与评价，是指由内力地质作用引起的断裂活动，
地震对工程建设地区稳定性的影响； B．地基稳定性研究与评价，是指地基的牢固、坚实性； C．环境影响评价，是指人类工程活动对环境造成的影响。
– 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
17
研究内容（续1）
• 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、勘察质量和精 度的检测，勘察技术、方法理论的改进 – 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察、专门工程地质学
段
80年代以来出现了许多新技术，可以对不良地质体进行
改造，推动着工程地质发展进入第三阶段。工程地质发
展第三阶段是以地质改造为主要课题的工程地质灾害及
地质灾害防治、施工地质超前预报为特征的地质工程研
究阶段，明确提出了地质控制施工法。
23
工程地质的发展趋势
❖复杂地基上高坝和高层建筑的地基稳定研究 ❖高边坡岩土体稳定分析 ❖巨型地下洞室围岩稳定分析 ❖海洋工程地质问题的研究 ❖工程建设与环境保护、资源开发利用相结合 ❖区域构造稳定性研究 ❖研究地质物理环境（高地应力、高地热、地下水等）对岩土体力学性质 及岩土工程施工的影响，岩土体工程地质分类综合指标。 ❖不均匀、各向异性裂隙岩体中地下水渗流研究 ❖深厚覆盖层上建坝、松软含水地层上地基、边坡、地下洞室的稳定研究 ❖喀斯特发育规律、喀斯特渗流及防渗处理的研究；喀斯特地区地下洞室 的涌水、涌泥（砂）、高外水压力问题的研究 ❖综合勘测手段、遥感技术、工程物探和钻探新技术，原位测试技术的应 用研究，以提高勘察的精度、速度和定量化程度 ❖开展地质力学模型试验
库区：塌岸、渗漏、浸没、淤积
8
第一章：绪论
• 工程地质研究的基本任务： A．区域稳定性研究与评价，是指由内力地质作用引起的断裂活动，
地震对工程建设地区稳定性的影响； B．地基稳定性研究与评价，是指地基的牢固、坚实性； C．环境影响评价，是指人类工程活动对环境造成的影响。
– 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
17
研究内容（续1）
• 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、勘察质量和精 度的检测，勘察技术、方法理论的改进 – 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察、专门工程地质学
段
80年代以来出现了许多新技术，可以对不良地质体进行
改造，推动着工程地质发展进入第三阶段。工程地质发
展第三阶段是以地质改造为主要课题的工程地质灾害及
地质灾害防治、施工地质超前预报为特征的地质工程研
究阶段，明确提出了地质控制施工法。
23
工程地质的发展趋势
❖复杂地基上高坝和高层建筑的地基稳定研究 ❖高边坡岩土体稳定分析 ❖巨型地下洞室围岩稳定分析 ❖海洋工程地质问题的研究 ❖工程建设与环境保护、资源开发利用相结合 ❖区域构造稳定性研究 ❖研究地质物理环境（高地应力、高地热、地下水等）对岩土体力学性质 及岩土工程施工的影响，岩土体工程地质分类综合指标。 ❖不均匀、各向异性裂隙岩体中地下水渗流研究 ❖深厚覆盖层上建坝、松软含水地层上地基、边坡、地下洞室的稳定研究 ❖喀斯特发育规律、喀斯特渗流及防渗处理的研究；喀斯特地区地下洞室 的涌水、涌泥（砂）、高外水压力问题的研究 ❖综合勘测手段、遥感技术、工程物探和钻探新技术，原位测试技术的应 用研究，以提高勘察的精度、速度和定量化程度 ❖开展地质力学模型试验
工程地质ppt课件
工程动力地质学实质上是结合工程建筑的特点来研究自 然地质作用和工程地质作用，并由此产生的工程地质问题。
从上述工程地质学的研究内容来看，工程地质学是属于 应用地质科学的范畴，与许多学科有密切的联系，其中与岩 石力学、土力学和水文地质学的关系特别密切。工程地质学 的基础理论课有动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、 地史及古生物学、地貌学及第四纪地质学等，并与应用地球 物理、遥感测量学、基础工程学等工程技术学科有密切联系。 因此，可认为工程地质学是一门介于地质学与土木建筑、水 利工程学之间的一门边缘科学。
返回
工程地质问题的定义
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，亦即工程地质条件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。
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。
研
有限元法、边界元法及离散元法等数值方法
究 概率论和数理统计、模糊数学、灰色系统理论、分形几 方 何等
法 系统科学的思维方法，包括系统论、控制论和信息论及 其派生的新理论
地理信息系统（GIS）、遥感信息系统（RS）、计算机 网络系统
工程地质条件因地而异，千变万化
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，只要建筑物荷重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。但若建筑物的荷重大大超出土层 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。
从上述工程地质学的研究内容来看，工程地质学是属于 应用地质科学的范畴，与许多学科有密切的联系，其中与岩 石力学、土力学和水文地质学的关系特别密切。工程地质学 的基础理论课有动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、 地史及古生物学、地貌学及第四纪地质学等，并与应用地球 物理、遥感测量学、基础工程学等工程技术学科有密切联系。 因此，可认为工程地质学是一门介于地质学与土木建筑、水 利工程学之间的一门边缘科学。
返回
工程地质问题的定义
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，亦即工程地质条件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。
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。
研
有限元法、边界元法及离散元法等数值方法
究 概率论和数理统计、模糊数学、灰色系统理论、分形几 方 何等
法 系统科学的思维方法，包括系统论、控制论和信息论及 其派生的新理论
地理信息系统（GIS）、遥感信息系统（RS）、计算机 网络系统
工程地质条件因地而异，千变万化
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，只要建筑物荷重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。但若建筑物的荷重大大超出土层 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。
工程地质学-1工程地质条件成因演化论-齐剑峰48页PPT文档
1章
内、外动力地质作用
内力地质作用：由地球内部的能（旋转能、重力能、辐 射热能）引起。
内力地质 作用
地壳运动 岩浆作用 变质作用 地震作用
7
地壳运动：水平和升降运动。
1章
8
岩浆作用：
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。岩浆 在地壳内部活动、 演化直至冷凝成岩 的过程称为侵入作 用，喷出地表后冷 凝成岩的过程称为 岩浆喷出作用
大
地
地质力学
构
造
板块构造学说
地槽与地台：地球比成足球，活动带和稳定区就是足 球的黑、白两色，演释出多少沧海桑田的故事 。致命 缺陷：地壳运动方向错误（垂直为主），驱动力解释不 清，分布解释不清 。
17
1章
地质力学是李四光（1889—1971）创立，是地质学的 一门分支学科。1926年和1928年李四光发表的《地球表 面形象变迁之主因》及《晚古生代以后海水进退规程》 等，从理论上探讨自水圈运动到岩石圈变形，自大陆运 动到构造形迹等问题，1929年提出构造体系这一重要概 念，建立了一系列构造体系类型。李四光把地球自动调 节自转速度变化的作用称为“大陆车阀作用”，因而把 这一假说称为“大陆车阀假说，但是忽视了一个重要问 题，地球引力分布问题 。
11
1章
外力地质作用：由太阳辐射能引起，产生大气环
流，形成水的循环，动植物生长，在运动的过程中 改造地表.
12
外力地质作用的营力：
河流的侵蚀； 地下水的潜蚀； 风的吹蚀； 冰川的刨蚀； 湖泊海洋的冲蚀等。
1章
13
一般按风化→剥蚀→搬运→沉积 →硬结成岩的程序进行
1章
风化： 在地表环境下，由于大气、水、生物等作用，岩石 在原地分解和破坏。
工程地质学课件PPT
2、力学强度降低，压缩性变大。
12
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
13
岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
51
52
膨胀土(expansive soil)：
是种富含亲水性黏土矿 物,且随含水量的增减体积 发生显著胀缩变形的硬塑性 黏土.
分布：
全国。云南、广西、贵州、 湖北最具代表性。一般位于 山前丘陵地区或河谷高阶地 上。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
4
26
河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
4
第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
46
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风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
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岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
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膨胀土(expansive soil)：
是种富含亲水性黏土矿 物,且随含水量的增减体积 发生显著胀缩变形的硬塑性 黏土.
分布：
全国。云南、广西、贵州、 湖北最具代表性。一般位于 山前丘陵地区或河谷高阶地 上。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
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河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
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第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
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工程地质
交通土建高职高对象 • 一 工程地质学的研究对象
1 定义:是调查，研究，解决与各
类工程建筑物的设计，施工和 使用有关的地质问题的一门学 科。
2 人类活动与地质环境 • 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。 • 思考：工程地质与人类活动如何
互相制约，影响？
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：如瓦伊昂事件，水库渗漏、滑 坡、泥石流破坏公路与铁路；
相关链接：瓦依昂事件
• 1975年8月，在河南省驻马店等地区、1 万多平方公里的土地上，共计60多个水库 相继发生垮坝溃决，近60亿立方米的洪水 肆意横流。1015万人受灾，超过2.6万人死 难，倒塌房屋524万间，冲走耕畜30万头。 纵贯中国南北的京广线被冲毁102公里，中 断行车16天，影响运输46天，直接经济损 失近百亿元，成为世界最大最惨烈的水库 垮坝惨剧。30年后，反观这次决堤事故， 从中折射的问题更值得深思……
工程地质学的主要任务是评价建筑 工程场地的工程地质条件；预测工程 建设项目的修筑对地质环境的影响以 及地质环境对即将修建的工程项目的 影响；提出防止不良地质现象的措施， 为工程项目的设计提供所需的工程地 质参数。
导言
• 一 工程地质学的研究对象
三
工程地质学的内容
工程岩土学
组 成
工程地质分析
工程地质勘察
• 新华网上海6月27日电27日5时30分许,上海 市闵行区莲花南路罗阳路口,一在建楼盘工 地发生楼体倒覆事故,造成一名工人死亡,无 人受伤。
相关图片
调查结果？！
• 根据上海市政府公布的调查结果显示，在 建楼房倒塌的主要原因，是大楼两侧的压 力差使土体产生水平位移，过大的水平力 超过了桩基的抗侧能力，原结构设计符合 要求。一时之间，民众皆哗然：究竟“压 力差”是何方神圣，能轻易让一幢13层的 在建楼房拦“脚”切断？
如果真有“压力差”
• 网友babyplease在帖子中说，上海一幢楼的倒塌，倒出了 伟大的“压力差”，会对人类生活产生巨大影响。依他看 来，“压力差”至少会带来以下革命性的变化：首先， “压力差”将会彻底淘汰当今世界上广泛运用的落后生产 技术——旧建筑物爆破式拆除。按照上海的实际情况和倒 塌效果，今后拆楼，只要在一侧挖个4.6米深的坑，另一 侧堆积10米高的土，就可以达到预定效果，而且可以大大 节约经费，更绿色更环保。“我们还可以展望，‘压力差’ 原理将会在军事上得到广泛应用。” • 网友“江天哲”戏称，“挖坑－堆土”理论震惊世界，即 将改变世界格局。“江天哲”还大胆“推测”，根据上海 “莲花楼”10米土堆产生3000吨侧向力的理论，8848米 高的珠穆朗玛峰将会对印度板块产生3000万亿吨的侧向力， 印度板块在巨大的侧向力挤压下，即将向印度洋深处漂移， 成为孤岛。
四
其它相关内容
例如位于活动断层带和地裂缝上的建筑工程会因地裂缝的扩展或断层的 活动而遭受破坏；因建筑结构类型、结构方案、地基处理方案和地质 环境不匹配而造成的建筑物破坏或毁坏；位于不稳定土坡体上或土坡 体附近的公路、铁道及建筑物因土坡体的失稳而遭受破坏等等。具体 工程实例举例如下：
①位于地裂缝上的西安建筑科技大学旧图书馆和铁一局幼儿园教学楼
事件并非不可避免
• 1958年“大跃进”期间，河南总结了漭河流域 兴建山区水利的经验。当时的国务院副总理谭震 林来河南视察时将其归纳为“以蓄为主，以小型 为主，以社队自办为主”，并说：“现在山区问 题解决了，要把漭河经验向平原推广。”遂建大 小水库100多座。 • 一位名叫陈惺的水利专家当时即指出：在平原 地区以蓄为主，重蓄轻排，将会对水域环境造成 严重破坏——地表积水过多，会造成涝灾，地下 积水过多，易成渍灾，地下水位被人为地维持过 高，则利于盐分聚积，易成碱灾。涝、渍、碱三 灾并生，结果不堪设想。
最终
• 专家的忠告被忽视了，“以蓄为主”的经 验被大范围推广，很快推及安徽。在安徽 境内，不仅丘陵地区涌现大批小水库，淮 河流域的河道也被一道道“水坝”分割闸 起，形成许多大大小小的“条状水库”， 造成淮河流域在后来数十年间致命的“肠 梗阻”症。
板桥水库被洪水冲垮后的惨境
惨痛结局
• 连续3天的大雨后，专家的预言成为事实：洪水约8.1亿立 方米洪水向四面八方奔突，扫荡，又在四面八方合流扩展， 在直立如壁的惊涛骇浪前，田园、村落、集镇，须臾间化 为乌有…… • 在这次被称为“75. 8”大水的灾难中，河南省有29个县市、 1700万亩农田被淹，其中1100万亩农田受到毁灭性的灾 害，1100万人受灾，超过2.6万人死难，倒塌房屋596万 间，冲走耕畜30.23万头，猪72万头，纵贯中国南北的京 广线被冲毁102公里，中断行车18天，影响运输48天，直 接经济损失近百亿元。 • 数百万灾民泡在水里，发病率迅速上升，据不完全统计， 病人有113.3万…… • 灾害之惨重远远超出预料──此时，数百万灾民被浸泡 在久久不退的积水之中，而头上暴晒着三伏天火辣辣的骄 阳。
京广铁路被破坏 图片
汝河群众大转移
导言
• 一 工程地质学的研究对象
③地质条件不具备而使工 导言 程造价提高：如沿海三角 洲地区城市修建高层建筑， • 一 工程地质学的研究对象 往往由于软基需要深基坑 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。
人类工程活动又会以各种方式影 导言 响地质环境，即人类工程活动对 地质环境的制约：
以及西安化工六院某家属楼等的破坏；
②陕西澄合矿务局王村矿招待所门厅的破坏（结构设计不合理）;
③长江某坝体的破坏（设计的钢筋混凝土坝体内没有钢筋—造成结构
方案不合理）；
工程地质更实质的问题和内容
• 1 在哪里修路架桥必须考虑地质条件？ • 2如何合理利用地质特点让建筑物安全，使 用寿命长，美观，与周围景致和谐？ • 3EGP（工程地质问题）和EGC（工程地质 条件）的研究不能仅限于某一方面，而应 该综合考虑。
• 一
导言 工程地质学的目的 工程地质学的研究对象 与任务
人类工程活动对地表的改造已 • 一 工程地质学的研究对象 达到不可忽视的程度，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，大规模的 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。
上海13层在建住宅楼整体倒塌
交通土建高职高对象 • 一 工程地质学的研究对象
1 定义:是调查，研究，解决与各
类工程建筑物的设计，施工和 使用有关的地质问题的一门学 科。
2 人类活动与地质环境 • 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。 • 思考：工程地质与人类活动如何
互相制约，影响？
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：如瓦伊昂事件，水库渗漏、滑 坡、泥石流破坏公路与铁路；
相关链接：瓦依昂事件
• 1975年8月，在河南省驻马店等地区、1 万多平方公里的土地上，共计60多个水库 相继发生垮坝溃决，近60亿立方米的洪水 肆意横流。1015万人受灾，超过2.6万人死 难，倒塌房屋524万间，冲走耕畜30万头。 纵贯中国南北的京广线被冲毁102公里，中 断行车16天，影响运输46天，直接经济损 失近百亿元，成为世界最大最惨烈的水库 垮坝惨剧。30年后，反观这次决堤事故， 从中折射的问题更值得深思……
工程地质学的主要任务是评价建筑 工程场地的工程地质条件；预测工程 建设项目的修筑对地质环境的影响以 及地质环境对即将修建的工程项目的 影响；提出防止不良地质现象的措施， 为工程项目的设计提供所需的工程地 质参数。
导言
• 一 工程地质学的研究对象
三
工程地质学的内容
工程岩土学
组 成
工程地质分析
工程地质勘察
• 新华网上海6月27日电27日5时30分许,上海 市闵行区莲花南路罗阳路口,一在建楼盘工 地发生楼体倒覆事故,造成一名工人死亡,无 人受伤。
相关图片
调查结果？！
• 根据上海市政府公布的调查结果显示，在 建楼房倒塌的主要原因，是大楼两侧的压 力差使土体产生水平位移，过大的水平力 超过了桩基的抗侧能力，原结构设计符合 要求。一时之间，民众皆哗然：究竟“压 力差”是何方神圣，能轻易让一幢13层的 在建楼房拦“脚”切断？
如果真有“压力差”
• 网友babyplease在帖子中说，上海一幢楼的倒塌，倒出了 伟大的“压力差”，会对人类生活产生巨大影响。依他看 来，“压力差”至少会带来以下革命性的变化：首先， “压力差”将会彻底淘汰当今世界上广泛运用的落后生产 技术——旧建筑物爆破式拆除。按照上海的实际情况和倒 塌效果，今后拆楼，只要在一侧挖个4.6米深的坑，另一 侧堆积10米高的土，就可以达到预定效果，而且可以大大 节约经费，更绿色更环保。“我们还可以展望，‘压力差’ 原理将会在军事上得到广泛应用。” • 网友“江天哲”戏称，“挖坑－堆土”理论震惊世界，即 将改变世界格局。“江天哲”还大胆“推测”，根据上海 “莲花楼”10米土堆产生3000吨侧向力的理论，8848米 高的珠穆朗玛峰将会对印度板块产生3000万亿吨的侧向力， 印度板块在巨大的侧向力挤压下，即将向印度洋深处漂移， 成为孤岛。
四
其它相关内容
例如位于活动断层带和地裂缝上的建筑工程会因地裂缝的扩展或断层的 活动而遭受破坏；因建筑结构类型、结构方案、地基处理方案和地质 环境不匹配而造成的建筑物破坏或毁坏；位于不稳定土坡体上或土坡 体附近的公路、铁道及建筑物因土坡体的失稳而遭受破坏等等。具体 工程实例举例如下：
①位于地裂缝上的西安建筑科技大学旧图书馆和铁一局幼儿园教学楼
事件并非不可避免
• 1958年“大跃进”期间，河南总结了漭河流域 兴建山区水利的经验。当时的国务院副总理谭震 林来河南视察时将其归纳为“以蓄为主，以小型 为主，以社队自办为主”，并说：“现在山区问 题解决了，要把漭河经验向平原推广。”遂建大 小水库100多座。 • 一位名叫陈惺的水利专家当时即指出：在平原 地区以蓄为主，重蓄轻排，将会对水域环境造成 严重破坏——地表积水过多，会造成涝灾，地下 积水过多，易成渍灾，地下水位被人为地维持过 高，则利于盐分聚积，易成碱灾。涝、渍、碱三 灾并生，结果不堪设想。
最终
• 专家的忠告被忽视了，“以蓄为主”的经 验被大范围推广，很快推及安徽。在安徽 境内，不仅丘陵地区涌现大批小水库，淮 河流域的河道也被一道道“水坝”分割闸 起，形成许多大大小小的“条状水库”， 造成淮河流域在后来数十年间致命的“肠 梗阻”症。
板桥水库被洪水冲垮后的惨境
惨痛结局
• 连续3天的大雨后，专家的预言成为事实：洪水约8.1亿立 方米洪水向四面八方奔突，扫荡，又在四面八方合流扩展， 在直立如壁的惊涛骇浪前，田园、村落、集镇，须臾间化 为乌有…… • 在这次被称为“75. 8”大水的灾难中，河南省有29个县市、 1700万亩农田被淹，其中1100万亩农田受到毁灭性的灾 害，1100万人受灾，超过2.6万人死难，倒塌房屋596万 间，冲走耕畜30.23万头，猪72万头，纵贯中国南北的京 广线被冲毁102公里，中断行车18天，影响运输48天，直 接经济损失近百亿元。 • 数百万灾民泡在水里，发病率迅速上升，据不完全统计， 病人有113.3万…… • 灾害之惨重远远超出预料──此时，数百万灾民被浸泡 在久久不退的积水之中，而头上暴晒着三伏天火辣辣的骄 阳。
京广铁路被破坏 图片
汝河群众大转移
导言
• 一 工程地质学的研究对象
③地质条件不具备而使工 导言 程造价提高：如沿海三角 洲地区城市修建高层建筑， • 一 工程地质学的研究对象 往往由于软基需要深基坑 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。
人类工程活动又会以各种方式影 导言 响地质环境，即人类工程活动对 地质环境的制约：
以及西安化工六院某家属楼等的破坏；
②陕西澄合矿务局王村矿招待所门厅的破坏（结构设计不合理）;
③长江某坝体的破坏（设计的钢筋混凝土坝体内没有钢筋—造成结构
方案不合理）；
工程地质更实质的问题和内容
• 1 在哪里修路架桥必须考虑地质条件？ • 2如何合理利用地质特点让建筑物安全，使 用寿命长，美观，与周围景致和谐？ • 3EGP（工程地质问题）和EGC（工程地质 条件）的研究不能仅限于某一方面，而应 该综合考虑。
• 一
导言 工程地质学的目的 工程地质学的研究对象 与任务
人类工程活动对地表的改造已 • 一 工程地质学的研究对象 达到不可忽视的程度，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，大规模的 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。
上海13层在建住宅楼整体倒塌