环境与土木工程学院地质工程系.ppt

绪 论 环境与土木工程学院地质工程系 2007年9月 本章学习内容及要求 掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科； 掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念； 理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析－定量评价方法。 学习重点： （1）人类工程活动与地质环境的相互的特点和形式； （2）工程地质条件和工程地质问题基本概念； （3）工程地质分析的基本思想方法。 学习难点： （1）“工程地质条件以及人类工程活动与地质环境之间相互制约”特点和形式的认识与理解； （2）工程地质条件和工程地质问题的多样性和复杂性及其相互关系。 人类工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者之间必然产生特定方式的相互关联和相互制约。这种相互的关联与制约，始终是客观存在的。 （2）研究工程活动与地质环境相互制约的主要形式—即工程地质问题，分析这些问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律，以便正确评价和有效防治其不良影响，是工程地质学另一专门分支工程地质分析的基本任务。 （3）要将上述两分支学科是的理论用于解决工程实际问题，保证与工程活动有关的地质因素能有效地查明和妥善处理。需要研究查明工程地质条件的方法和手段，这是工程地质学另一专门分支工程地质勘查的基本任务。 如果将地质环境比做一个因工程活动而发生变化的机体，则工程岩土学可比做生理研究，工程地质分析则可比做病理研究，而工程地质勘察则相当于诊断研究。它们共同构成工程地质学完整链条上的三个基本环节。 * * 本章重点及难点 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 地质环境对人类工程活动的制约： 地质环境对人类工程活动的制约主要表现在三个方面，即 ①影响工程活动的安全。 例如，在活动断层和强烈地震区， 如果建筑场地选择不当或建筑物类型 、结构设计不合理，就会因断层活动 及伴随产生的强烈地震导致建筑物损 坏或毁坏。地表工程开挖时，若无视 地质条件的特点或对边坡稳定性判断 失误，会引起大规模的崩塌或滑坡， 必将严重危及工程活动及施工者的安 全。在复杂的岩、土体中开挖地下洞 室，洞室本身稳定及支衬结构、施工 方法、施工的正常工作条件及施工人 员的安全，都受周围地质环境做制约。 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 地质环境对人类工程活动的制约： ②影响工程建筑物的稳定性和正常使用。 例如，在石灰岩区修建水工建筑物，如未能查明溶蚀洞穴的分布规律和采取适当措施，轻则造成大量水库漏水，重则造成水库完全不能蓄水正常使用。 土坝溃坝 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 ③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高。 地质环境影响工程造价可以通过两种不同方式： 其一往往是由于建筑场地选择不当，为了保证建筑物的安全，必须对威胁建筑物的地质因素采取某种处理措施，或采用更为复杂的建筑物结构。例如，在淤泥质软弱地基上修建高层建筑，由于没有可靠的天然地基，或者是采用人工改良地基或者是采用更为复杂的箱形基础，以保证建筑物不致因强烈不均匀沉陷而毁坏，工程建筑物的造价因之而提高是显而易见的； 另一种情况是选择了当地不能提供充分天然建筑材料的建筑物型式。例如在天然产出的砂砾石很少的地区修建混凝土坝，本来可以选用混凝土方量小的轻型结构，却选用了大体积的重力坝，如不从远地运来天然砂砾作为骨料，就必须制造人工骨料，建筑物造价的大大提高也是不可避免的。 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 人类工程活动又会以各种方式影响地质环境： 由于人类工程活动规模愈来愈大，对地壳表层岩体的改造作用已达到不可忽视的程度，对地质环境的影响早已超出局部场地的范围而波及到广大区域。到目前为止人类活动已涉及到地球表面80％的地区。 例如，大量抽汲地下水或其它地下流体，降低了土体中的空隙液压，引起了大范围的地面沉降，使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件受到严重影响。又如修建高坝大水库，大区域的水文动态和水文地质条件因之而改变，往往引起区域性的坍岸或浸没。有时库尾淤泥还会引起支流泄水不畅，造成更大区域的地下水回水，如在黄土地区还会进一步引起大区域的湿陷。在某些地区还会产生水库诱发地震，导致较大区域内的建筑物受到危害。 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 瓦依昂库水翻坝后的情景 §0.1 人类工程活动与地质环境 的相互关系 地质环境不同和人类活动的类型和规模不一，工程活动与地质环境之间的相互关联相互制约是多种形式的。若不能根据