工程地质与土力学基础第一章讲义.ppt

工程地质与土力学;绪 论 一、工程地质学与土力学的概念 工程地质学是地质学的一个分支，是专门研究与工程设计、施工及正常使用有关地质问题的一门学科。 土力学是力学的一个分支，主要研究与工程建设有关的土的应力、应变、强度和稳定及渗透等课题的一门学科。 它们的研究方向不同,研究目的是相同的，都是为保证建筑物地基的岩、土体稳定和建筑物的正常使用提供可靠的地质论证和力学计算依据。因此这两门学科在工程实践中了也是互相依存、互相渗透、互相结合。 ;水利工程;水利工程分类;防止水土流失和水质污染，维护生态平衡的水土保持工程和环境水利工程； 保护和增进渔业生产的渔业水利工程； 围海造田，满足工农业生产或交通运输需要的海涂围垦工程等。 一项水利工程同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的，称为综合利用水利工程。 ;蓄水工程 指水库和塘坝（不包括专为引水、提水工程修建的调节水库），按大、中、小型水库和塘坝分别统计。 引水工程 指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程（不包括从蓄水、提水工程中引水的工程），按大、中、小型规模分别统计。 ;水利工程分类;水工建筑物种类;水利工程建设程序;二、工程地质学在工程建设中的重要性 工程地质工作的任务就是通过地质勘探，查明建筑区的工程地质条件，预测可能出现的工程地质问题，提出解决这些问题的建议和方案，为工程建设规划、选址、设计和正常使用提供可靠的地质依据，以保证所修建的建筑物经济合理、安全可靠。所谓工程地质条件，即是指地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件。;著名大坝事故案例;案例三 西班牙蒙特哈水库。建成后，库水从石灰岩洞中漏失，致使高立脚点达72米的大坝耸立在干枯的河谷中。 案例四 印度的纳纳克萨加坝，为一高15.9米的土坝，由于坝基发生管涌破坏，使坝体决口冲毁，造成32个村庄的人民流离失所，损失惨重。 ; 工程建设中，土被广泛用作各种建筑物的地基、建筑材料和周围介质。 1 土力学--研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。 2 地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地层称为地基。 3 基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础(参看图o—1)。 ;土力学在建筑工程中的重要性;工程实例;加拿大特朗斯康谷仓的地基事故 ;事故原因;事故原因和处理结果;图片：加拿大特朗斯康谷仓 ;图片：加拿大特朗斯康谷仓;美国纽约某水泥仓库 ;意大利比萨斜塔 ;意大利比萨斜塔 ;苏州市虎丘塔 ; 宝塔倾斜为地基覆盖层相差悬殊等原因造成。 后来采取在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和树根桩加固塔身，获得成功。 ; 建筑地基严重下沉;上海展览中心 ;上海展览馆中心;墨西哥市艺术宫; 当地表层为人工填土与砂夹卵石硬壳层，厚度5m，其下为超高压缩性淤泥，天然孔隙比高达7-12，天然含水量高达150%-600%，为世界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，这座艺术宫严重下沉，沉降量高达4m，临近的公路下沉2m，公路路面至艺术宫门前高差达2m。参观者需步下9级台阶，才能从公路进入艺术宫。;图片 墨西哥市艺术宫; 建筑物墙体开裂;天津市人民会堂办公楼;盘锦市房屋冻胀开裂;土坡滑动;土坡滑动使铁轨垮塌;南京江南水泥厂土坡滑动 ;香港宝城大厦土坡滑动 ; 二、本课程的内容与特点 本课程是水利水电工程建筑、水利工程、给排水、城市水利等专业的一门专业基础课。主要内容有： 1) 了解岩石、地质构造、物理地质作用和地下水的基本概念及其与水利工程的关系。； 2)水利工程常见的工程地质问题的分析与评价。 3)工程地质环境的基本概念及工程地质勘察的基本方法。 4）土的基本物理性质和力学性质的基本知识。 5）土体的渗透、变形及强度问题的分析。 6）地基处理的方法简介 ; 2. 学习要求： 由于本课程实践性较强，在学好理论的同时，对工程地质部分，应重视野外地质现象的观察分析及其对工程的影响。对于土力学部分则应注意各种计算方法的局限性及简化，假设可能引起误差的范围，掌握室内土工试验基本方法，了解野外原位测试的新技术，提高分析解决实际问题的能力。;第一章 矿物与岩石;第一章 矿物与岩石;地震波速度与地球内部构造;★地壳——地球硬表面以下至莫霍面的部分， 分布厚薄不均。整个地壳平均约16 km，是地球半径的1