工程地质课件第一章绪论和地质作用(学生用).doc

工程地质 Engineering Geology 绪论 1．工程地质： （1）地质学、岩土工程分支之一，系边缘学科； （2）是土力学、基础工程的基础; _______技术基础课程 （3）土木工程设计、施工的依据， 是土木工程师的“眼睛”; 实例：建筑物基础 工程――土木工程 地质――研究地壳（土木工程建（构）筑物的场所）的科学，包括：⑴地壳构造⑵地壳物质组成⑶地壳发展变化⑷地壳矿物形成分布规律 2．研究对象――工程活动与地质环境相互作用 ⑴工程活动：建（构）筑物、路桥、水库等 ⑵地质环境：亦称工程地质条件，包括：岩土工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用等 相互关系： eg： 沉降、地震等 ⑴工程活动 ⑵地质环境 eg：滑坡、倾覆、泥石流等 建筑工程问题：沉降、开裂、倾斜等 例如： 1、比萨斜塔 （1）倾斜严重：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线达5.27m，倾斜5.5°，成为危险建筑。 该塔自1173年9月8日动工，至1178年在建至第4层中部，高度约29m时，因塔明显倾斜而停工。94年后，于1272年复工，经6年时间，建完第7层，高48m，再次停工中断82年。于1360年再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m。 （2）自由落体定律的诞生地：1590年伽利略在该塔做落体实验，创建了物理学著名的自由落体定律。 2、苏州虎丘塔 路桥问题：⑴路堑边坡稳定； ⑵路桥基础稳定； ⑶隧道围岩稳定等 3．研究（学习）的目的与意义 ⑴使土木工程安全、经济、稳定 ⑵合理开发、保护地质环境并对其进行有效改造 具体地： ★地质调查、理论研究：评价工程地具体工程地质条件（好、差） ★解决工程地质问题（与工程建筑有关的） ★预测、论证工程区内各种地质现象（灾害）：发生、发展，提出改善、防治措施。 eg：2008.5.12汶川特大地震 2010.8.7舟曲特大泥石流等 ★为工程规划、设计、施工、使用提供地质依据 4．主要内容 ⑴地质作用：内外力地质作用、风化（带）划分、剥蚀、搬运、沉积成岩等 ⑵岩石 ⑶地质构造 ⑷地貌 ⑸地震 ⑹地下水 ⑺岩体结构及共稳定性分析 ⑻工程地质勘察：安排实习――录像、光盘、野外、讲课 ⑼不良工程地质现象（滑坡、泥石流、岩溶等） 5．学习要求与方法 ⑴重点掌据基本概念、原理和方法 ⑵学会搜集、分析、运用有关地质资料，能对一般工程地质问题作初步评价 ⑶理解、掌握要点、重点，跟上进度要求。 ⑷适当做笔记， 1.地质作用（Geological Function） 促使地壳的 物质组成 构造 地貌等发生变化的自然作用称为地质作用。 ㈠组成：组成地壳的化学元素（与地壳的平均重量百分比）：（％） O——49.13 Fe——4.20 K——2.35 Si——26.00 Ca——3.25 Mg——2.35 Al——7.45 Na——2.40 H——1.00 以上合计98.13％,其余元素占1.87％（近百种元素） 它们在一定地质条件下结合形成。 矿物（具有一定化学成分、物理性质的单质、化合物）eg：石墨、石盐、黄铁矿等 岩石――由一种或多种矿物组成的集合体（其中含有无用矿物或成分――砂石） eg：花岗岩，由石英、长石、云母等组成 地壳中元素在空间上分布极不均匀，且元素不断迁移、分散、集中，形成各种有用矿物 富集成各种矿藏（充填、汽化热液矿床）eg：Cu、Pb、Zn、Ag、Au矿等 ㈡构造：如层面（平、斜、弯等）、褶皱（Folds）、断裂（Fractures，包括裂隙、断层）等 ㈢地貌：海陆变迁、火山爆发、山脉、盆地形成和变化等 根据能源不同，地质作用可分为外力地质作用（简称外力作用）和内力地质作用（简称内力作用） 一、外力地质作用：地球外的能源产生。主要来自：太阳能（热、引力）；引力能、生物能 作用方式 ：风化、剥蚀、搬运作用、沉积、成岩作用结果：削高填低，使地面趋于平坦 ㈠风化作用：地壳岩石在太阳、空气、水等作用下，经风吹日晒，发生崩裂、分解等物理化学变化的作用 eg：土的形成：岩石 土， 花岗岩 残积土 如越秀公园地铁站 特点：①普遍――地表到处可见 ②表层作用明显 ，随深度逐渐减弱 结果与危害： ①使坚硬致密岩石松散破坏，改变矿物组分、化学成分，降低岩石强度和稳定性，造成滑坡、泥石流等； ②形成残积土。 1．物理风化：岩石风化中只发生机械破坏，化学成分不变 主要因素： ①岩石释重――静压、释放 岩爆 裂缝，形成水、气通道 ②温度――温差变化（沙漠地区可达60～80℃） 岩石胀缩 裂隙、破坏、冲击 ③裂