工程地质学 第一章 概述PPT课件
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4
工程地质条件
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
内动力地质作用:火山、地震、活断层
外动力地质作用:滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、渗透 变形……
工程活动诱发的地质作用:采空塌陷、抽水引起的地面沉 降……
天然建筑材料
19
2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，
致使24人失踪。
20
龙羊峡库岸滑坡 21
研究内容
岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质
及其变化规律，即分布规律、成因类型、力学性质、 测试技术等
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
23
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
24
谢谢你的到来
11
工程实例
加拿大特朗斯康谷仓 ——地基整体剪切破坏
建于1914年。为钢筋混凝土 筏板基础，事前不了解基础 下埋藏有厚达16m的软粘土 层，谷仓建成后初次贮存谷 物达27000t后，发现谷仓明 显下沉，结果谷仓西侧突然 陷入土中7.3m，东侧上抬 1.5m，仓身倾斜近27o。后查 明谷仓基础底面单位面积压 力超过300kPa，而地基中的 软粘土层极限承载力才约 250kPa，因此造成地基产生 整体剪切破坏并引发谷仓严 重倾斜。该谷仓由于整体刚 度极大，因此虽倾斜极为严 重，但谷仓本身却完好无损12 。
（公元961年），距今已有
1036年悠久历史。全塔7层，
高47.5m，为全国重点保护文
物。 80年代，塔身已向东北
方向严重倾斜，不仅塔顶离中
心线已达2.31m，而且底层塔
身发生不少裂缝，东北方向为
竖直裂缝，西南方向为水平裂
缝。
14
工程实例
新滩滑坡
15
16
天 津 市 地 面 沉 降
17
18
西 安 市 地 面 沉 降
1-砂页岩 2-坡残积粘土 3-建筑物 4-挡土墙
解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，对可能出现的问题进行分析，
从而采取相应的措施，如设置挡墙和加强排水等。
8
工程地质问题
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
对于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： 岩土工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题、 地下洞室稳定性问题…… 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……
1-建筑物 2-粘土层
解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，即查明土层的分布、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。
7
Example 1-2 斜坡上建筑的稳定问题
思考的问题：
（1）建筑物基础的不均匀沉降问题； （2）粘土层在基岩面上的稳定问题； （3）基岩的稳定问题。
9
工程实例
三峡工程
10
工程实例
1928年美国圣·弗兰西斯(St·Frantis)重力坝的失事，是 由于坝基软弱岩层崩解冲刷和滑动引起的。
l959年法国马尔帕塞(Malpasst)薄拱坝的溃决，则是由于 坝的左翼片麻岩体沿着一个倾斜的软弱结构面滑动所致。
1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂(Vaiont)水库左岸大 滑坡，更是举世震惊。瓦依昂双曲拱坝坝高261.6m，是当时世 界最高的大坝之一。当水库壅水至225.4m时，左岸山体突然下 滑，体积达2.7—3.0×108m3，滑速达28m／s，水库中有 5×107m3的水体被挤出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的 洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生。该水库开始蓄水时， 就发现左岸山体蠕滑变形，但未引起水工人员的注意，随着库 水位抬高，滑动面上空隙水压力加大，从而导致整个山体下滑。
5
工程地质条件（续1）
由于不同地区的地质环境不同，工程地质条 件不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主 次关系不同： 平原地区建筑物：地基稳定性问题 山区建筑物：斜坡稳定性问题
6
Example 1-1 简单地质条件的地基
思考的问题：建筑物是否安全？
思考角度：
（1）强度问题 （2）变形问题
h-基坑深度 s-建筑物沉降
3
研究任务 ——由工程地质勘察实现
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。
查明工程地质条件是基本任务，工程地质问题的 分析、评价是中心任务。
工程地质学
1
第一章 概述
2
工程地质学的研究对象和任务
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。 研究对象：研究地质环境与工程建筑物之间 的关系，二者矛盾的转化和解决方法。 地质环境：地壳表层和一定深度的地质条件 的综合。
工程实例
比萨斜塔 ——地基不均匀沉降
1173年动工修建， 当塔修建至24m高时发生 倾斜，一百年后续建该塔 至塔顶，建成后塔高 54.5m。目前塔北侧沉降 一米多，南侧沉降近三米， 塔顶偏离中心线约5.54m （倾斜约5.8o）。
13
工程实例
虎丘塔
Biblioteka Baidu——地基不均匀沉降
位于苏州市虎丘公园山
顶，落成于宋太祖建隆二年，
分支学科：工程动力地质学
22
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 区域工程地质研究
为工程规划设计提供地质依据,进行工程地质区划 分支学科：区域工程地质学
工程地质条件
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
内动力地质作用:火山、地震、活断层
外动力地质作用:滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、渗透 变形……
工程活动诱发的地质作用:采空塌陷、抽水引起的地面沉 降……
天然建筑材料
19
2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，
致使24人失踪。
20
龙羊峡库岸滑坡 21
研究内容
岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质
及其变化规律，即分布规律、成因类型、力学性质、 测试技术等
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
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
24
谢谢你的到来
11
工程实例
加拿大特朗斯康谷仓 ——地基整体剪切破坏
建于1914年。为钢筋混凝土 筏板基础，事前不了解基础 下埋藏有厚达16m的软粘土 层，谷仓建成后初次贮存谷 物达27000t后，发现谷仓明 显下沉，结果谷仓西侧突然 陷入土中7.3m，东侧上抬 1.5m，仓身倾斜近27o。后查 明谷仓基础底面单位面积压 力超过300kPa，而地基中的 软粘土层极限承载力才约 250kPa，因此造成地基产生 整体剪切破坏并引发谷仓严 重倾斜。该谷仓由于整体刚 度极大，因此虽倾斜极为严 重，但谷仓本身却完好无损12 。
（公元961年），距今已有
1036年悠久历史。全塔7层，
高47.5m，为全国重点保护文
物。 80年代，塔身已向东北
方向严重倾斜，不仅塔顶离中
心线已达2.31m，而且底层塔
身发生不少裂缝，东北方向为
竖直裂缝，西南方向为水平裂
缝。
14
工程实例
新滩滑坡
15
16
天 津 市 地 面 沉 降
17
18
西 安 市 地 面 沉 降
1-砂页岩 2-坡残积粘土 3-建筑物 4-挡土墙
解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，对可能出现的问题进行分析，
从而采取相应的措施，如设置挡墙和加强排水等。
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工程地质问题
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
对于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： 岩土工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题、 地下洞室稳定性问题…… 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……
1-建筑物 2-粘土层
解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，即查明土层的分布、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。
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Example 1-2 斜坡上建筑的稳定问题
思考的问题：
（1）建筑物基础的不均匀沉降问题； （2）粘土层在基岩面上的稳定问题； （3）基岩的稳定问题。
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工程实例
三峡工程
10
工程实例
1928年美国圣·弗兰西斯(St·Frantis)重力坝的失事，是 由于坝基软弱岩层崩解冲刷和滑动引起的。
l959年法国马尔帕塞(Malpasst)薄拱坝的溃决，则是由于 坝的左翼片麻岩体沿着一个倾斜的软弱结构面滑动所致。
1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂(Vaiont)水库左岸大 滑坡，更是举世震惊。瓦依昂双曲拱坝坝高261.6m，是当时世 界最高的大坝之一。当水库壅水至225.4m时，左岸山体突然下 滑，体积达2.7—3.0×108m3，滑速达28m／s，水库中有 5×107m3的水体被挤出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的 洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生。该水库开始蓄水时， 就发现左岸山体蠕滑变形，但未引起水工人员的注意，随着库 水位抬高，滑动面上空隙水压力加大，从而导致整个山体下滑。
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工程地质条件（续1）
由于不同地区的地质环境不同，工程地质条 件不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主 次关系不同： 平原地区建筑物：地基稳定性问题 山区建筑物：斜坡稳定性问题
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Example 1-1 简单地质条件的地基
思考的问题：建筑物是否安全？
思考角度：
（1）强度问题 （2）变形问题
h-基坑深度 s-建筑物沉降
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研究任务 ——由工程地质勘察实现
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。
查明工程地质条件是基本任务，工程地质问题的 分析、评价是中心任务。
工程地质学
1
第一章 概述
2
工程地质学的研究对象和任务
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。 研究对象：研究地质环境与工程建筑物之间 的关系，二者矛盾的转化和解决方法。 地质环境：地壳表层和一定深度的地质条件 的综合。
工程实例
比萨斜塔 ——地基不均匀沉降
1173年动工修建， 当塔修建至24m高时发生 倾斜，一百年后续建该塔 至塔顶，建成后塔高 54.5m。目前塔北侧沉降 一米多，南侧沉降近三米， 塔顶偏离中心线约5.54m （倾斜约5.8o）。
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工程实例
虎丘塔
Biblioteka Baidu——地基不均匀沉降
位于苏州市虎丘公园山
顶，落成于宋太祖建隆二年，
分支学科：工程动力地质学
22
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 区域工程地质研究
为工程规划设计提供地质依据,进行工程地质区划 分支学科：区域工程地质学