公路工程地质要点.ppt

* * 公 路 工 程 地 质 陈娟浓 2010年10月 绪 论 一、 什么是工程地质学 二、 工程地质学实例 三、 工程地质学研究的内容 四、工程地质勘察的基本概念 五、工程地质学的发展历史 工程地质学 地质学 工程与技术科学 基础学科 是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的 一门边缘科学，调查、研究、解决人类工程活动与地质环境相 互关系的科学，是服务于工程建设的应用科学。 定义 1.地质环境对工程活动的制约作用 2.人类的各种工程活动，又会反馈作用于地质环境 3.人类的工程活动与地质环境之之间，处于相互联系、又相互制约的矛盾之中 思考题1 人类工程活动与地质环境 相互关系 各种制约作用，归结起来是从安全、经济和正常使用三个方面影 响工程建筑物的。 EXIT 1. 地球上现有的工程建筑物都建造于地壳表层一定的地质环境中 地质环境包括地壳表层以及深部的地质条件，它们以一定的作 用方式影响工程建筑物。 例如： 1. 地球内部构造活动导致的强烈地震，顷刻间可使较大地域内的 各种建筑物和人类生命财产遭受毁灭性的损失； 2. 地壳表面的软弱土体不适应某些工业与民用建筑物荷载的要求， 需进行专门的地基处理； 3. 地质时期内形成的岩溶洞穴因严重渗漏，造成水库和水电站不 能正常发挥效益，甚至完全丧失功能； 4. 大规模的崩塌、滑坡，因难于治理而使铁路改线等等。 因此，工程地质工程师必须要很好地研究建筑场址的地质环境， 尤其是对工程建筑物有严重制约作用的地质作用和现象一定要进 行详细、深入地研究 例如: 1. 滨海城市大量抽汲地下水所引起的地面沉降造成海水入 侵、市政交通设施破坏和丧失效用、地下水质恶化等。 2. 大型水库的兴建，使河流上、下游大范围内水文和水文 地质条件发生变化，引起库岸再造、库周浸没、库区淤 积、诱发地震等问题，甚至使生态环境恶化。 EXIT 工程地质工程师应充分预计到一项工程的兴建，尤其是重 大工程兴建对地质环境的影响，以便采取相应的对策。 人类活动的对工程地质环境的影响 使自然地质条件发生变化，影响建筑物的稳定和正常使用， 甚至威胁到人类的生活和生存环境。 青藏铁路是西部大开发的标志性工程，它填补了我国西部铁路网空白，形成北京~兰州~拉萨的运输大通道，以当今世界上海拔最高、线路最长的高原冻土铁路所具有的很高的技术含量和学术价值倍受国内外关注。 青藏铁路自西宁至拉萨全长1956公里，其中新线建筑长度1110公里，青海省境内长562公里，西藏境内长548公里。 青藏铁路的工程环境十分严酷，存在高寒缺氧、多年冻士、高地震烈度区和活动断裂、太阳辐射强，生态环境脆弱等特殊问题。 ??? 主要的工程地质问题： 融沉（厚层地下冰及高含冰量冻土受天然因素和各种人为活动的影响而融化，产生融沉，是多年冻土区路基变形和破坏的主要原因）； 冻胀；其它不良冻土现象，包括：冻椎、冻胀丘，融冻泥流和热融滑坡，热融湖塘和沼泽化湿地。 主要的工程措施： 倾填片石路基。其工作原理是在寒冷空气有较大的密度，在自重和风的作用下下沉，将片石孔隙中的热空气挤出，通过这种对流增加寒季冷量的输入；而在暖季温高，片石孔隙中的温度低，与空气对流强度减弱，从而减少暖季输入基础的热量。通过这种调控使多年冻土层冷储量增大，以达到保持多年冻土处于冻结状态的目的。 青藏铁路 地下建筑 ??? 地下建筑包括矿山坑道、铁路隧道、水工隧洞、地下发电站厂房、地下铁道与地下停车场、地下仓库、地下导弹发射井，以及地下飞机库等多种类型。在不少人的心目中地下工程造价太高，竞争不过地面工程。这种传统的观念束缚着人们的头脑，限制了地下工程的发展，在绝大多数发展中国家尤其如此。实际上这并不是一个普遍规律，对具体情况要做具体分析。 如日本政府原计划采用全线高架方式建设东京外环高速公路，由于沿线居民强烈反对这种严重污染环境的地面工程，一直不能付实施。2003年1月决定将高架高速公路改为地下高速公路计划。建设地下高速公路不用花拆迁费和征地费，也无需给土地所有人支付补偿，可以降低造价、缩短工期。可行性研究表明，每公里的建设费用大约为800亿日圆，比高架式公路节约20-30%，建设工期可以从15年缩短到8年。至于环境效益更不待言。 水利水电工程 ??? 半个多世纪以来，我国水利水电建设的发展快速。据1999年统计，我国已建成坝高15米以上的坝24119座，其中坝高100米以上的69座，正在建设的坝高100米以上的有23座，三峡是世界是最大的水电站，装机1820万KW。 三峡全貌 三峡电厂 南水北调工程 ??? 南水北调三条线路：南水北调工程总体规划提出东线、中线、和西线3条调水线路，分3