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土木工程地质 （教案） 土木与材料工程系 第一章 绪论 一、土木工程地质学研究内容 地质学：研究地球性质的科学。 (土木)工程地质学： 研究人类在(土木)工程建设活动中产生的地质问题，特别是不良地质问题的应用学科。 它研究人类工程活动与地质环境相互关系，是地质学与工程紧密结合的学科。 地质环境 制约 工程建设 例：①地震烈度限制城市发展 ②软土地基需处理 ③滑坡迫使工程改线 工程建设 破坏 地质环境 例：抽取地下水引起地面沉降、地面塌陷 工程地质学任务： 研究工程建设与地质环境二者之间的相互制约关系，促使矛盾转化和解决。既保证工程安全、经济、正常使用，又合理开发和利用地质环境。 工程地质条件与工程有关的地质因素的综合。 工程地质问题与工程建筑物之间的矛盾。 各类工程问题： 对工民建--场地稳定性、地基承载力及变形问题 高层建筑--深基坑开挖、降水、对环境影响问题 地下工程--洞室围岩稳定、承压水的危害问题 道路工程--山区滑坡、崩塌、泥石流问题 水利工程--渗透问题、水平抗滑问题 不良地质作用： 指对工程建设不利或有不良影响的动力地质作用。如滑坡、崩塌、泥石流等。 工程地质学的研究内容： 1）岩土工程性质的研究 2）工程动力地质作用的研究 3）区域工程地质的研究 4）勘察技术和理论的研究 5）环境工程地质学的研究 二、工程地质与岩土工程的关系 有四种见解： 1.岩土工程是工程地质的分支。 2.是岩土力学在工程上的应用。 3.是基础工程和地下结构工程。 4.按岩土工程勘察规范定义：岩土工程（Geotechnical engineering）是以土力学、岩石力学、工程地质学和地基基础工程学为理论基础，以解决和处理在工程建设中出现的所有与岩土体有关的工程技术问题的一门地质和工程紧密结合的新专业学科。 岩土工程的补充定义如下： 岩土工程是土木工程中涉及岩土体的整治、改造和利用的科学技术。 岩土工程是工程地质勘察、基础（或地下结构）方案设计、基础（或地下结构）施工三位一体的工程： l地质学是定性分析的基础； 岩土力学是定量评价的基础； 结构工程有关的知识是进行土木工程设计与施工的基础。 必须根据建筑场地的工程地质条件，结合工程要求，制定相应方案。 三、学习要求与方法 课程内容： 1.基础地质知识 2.岩土工程地质性质 3.各种类型工程的地质问题 4.工程地质勘察方法 5.工程地质环境评价 课程特点：内容广、概念多、实践性强。 学习要求： 掌握工程地质学基本知识，掌握地质分析的方法，解决实际工程问题。 第2章 地质作用与地质构造 地球的表面高低起伏，有高山、大海、河流、湖泊、沙漠、平地等，地表形态的差异是在长期的地球发展历史中，地壳演变而来的。 人们把引起地壳的物质组成、内部结构和表面形态不断运动、变化和发展的各种自然作用称为地质作用。地质作用也促使各种岩石、矿物的形成与破坏。 各种地质作用也会使岩石或岩层发生变形和变位，形成各种构造运动的形迹。 地质构造即是在各种内外动力地质作用下形成的岩石变形的产物，具体表现为岩石的弯曲变形和断裂变形等。 2.1地球概况 1地球形状 地球表面的形态大致可分为陆地和海洋两部分。其中海洋面积占70.7%，陆地面积占29.3%。 陆地多集中于北半球，平均海拔高度为860m，最高点为中国珠穆朗玛峰8848.13m。 海洋多集中于南半球，平均深度为3700m，最深处为太平洋西北部的马里亚纳海沟（高程-11033m）。 地球上的陆地被海水分割为许多巨大的陆地和较小的陆块，前者称为大陆或大洲，后者叫岛屿。 陆地表面形态按其高程和起伏情况，可分为山地、高原、丘陵、盆地和平原等地貌形态。 2地球的圈层构造 地球是一个演化的行星，从原始物质均一的球体，经分异演化成为具层圈构造的行星，把地球划分为外圈层和内圈层： 其外圈层包括大气圈和水圈、生物圈； 而其内圈层包括地壳、地幔和地核，内圈层各层之间的化学成分有显著差异。 地壳由坚硬的岩层和岩层风化后所形成的土层组成。地壳的平均密度为2.6～2.9g/cm3。组成地壳的物质主要是地球中比较轻的硅镁和硅铝等物质。地壳的上层为硅铝层，相对密度2.6～2.7g/cm3，下层为硅镁层，相对密度2.8～2.9g/cm3。 组成地壳的主要化学元素及含量 元素 成分（%） 元素 成分（%） 元素 成分（%） O Si Al 46.95 27.88 8.13 Fe Ca Na 5.17 3.65 2.78 Mg K H 2.06 2.58 0.14 2.2地质作用 地质学把自然营力引起岩石圈的物质组成、内部结构、构造和地表形态等不断运动、变化和发展的作用称为地质作用。把引起这些变化的各种自然营力称为地质营力。 1地质作用的能量来源 任何地质作用都要消耗能量。形成地质作用的能