工程地质学基础.ppt

绪 论 地球是太阳系族中的一个行星，地球体的表层，即地壳，是各种地质作用进行的场所，是人类赖以生活和活动的场所，一切工程建(构)筑物都建筑在地壳上,同时，也是建筑材料和矿产资源的主要来源地。因此，地壳是地球科学研究的主要对象，构成人类生存和工程建筑的环境和物质基础。我们这些未来的工程师有必要了解和掌握这方面的有关知识。 ; 1.1 地质学与工程地质学 ???? 1.1.1 地质学 ???? 地质学是一门关于地球的科学，它研究的对象主要是固体地球的上层，主要有以下方面内容：????? （1）研究组成地球的物质：矿物学、岩石学、地球化学等分支学科；????? （2）阐明地壳及地球的构造特征：即研究岩石或岩石组合的空间分布，如构造地质学、区域地质学、地球物理学等分支学科；????? （3）研究地球的历史以及栖居在地质时期的生物及其演变：如古生物学、地史学、岩相古地理学等；????? （4）地质学的研究方法与手段，如同位素地质学、数学地质学及遥感地质学等；????? （5）研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程防灾问题：主要有两方面，一是以地质学理论和方法指导人们寻找各种矿产资源，如矿床学、煤田地质学、石油地质学等；二是运用地质学理论和方法研究地质环境，查明地质灾害的规律和防治对策，以确保工程建设安全、经济和正常运行。 ; 1.1.2 工程地质学（Engineering geology）???? 工程地质学是地质学的重要分支学科，是把地质学原理应用于工程实际的一门学问，它研究岩土工程中的地质问题，即在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件。????? （1）工程地质学的发展????? 工程地质学在经济建设和国防建设中应用非常广泛，早在20世纪30年代就获得迅速发展，并成为一门独立的学科。我国工程地质学的发展始于建国初期，经过50多年的努力，不仅能适应国内建设的需要并开始走向世界，建立了具有我国特色的学科体系。随着生产的发展和研究的深入，形成一些新的分支学科，如环境工???地质、海洋工程地质与地震工程地质等。人类工程活动作为环境演化的积极而活动的因素及工程和环境的密切关联性已成为当今研究的重要方向。 ;（2）工程地质学的主要任务????? 工程地质研究的基本任务，可归结为三方面：????? A．区域稳定性研究与评价，是指由内力地质作用引起的断裂活动，地震对工程建设地区稳定性的影响；????? B．地基稳定性研究与评价，是指地基的牢固、坚实性；????? C．环境影响评价，是指人类工程活动对环境造成的影响。 工程地质学的具体任务是：????? A．评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑型式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行；????? B．从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势；????? C．提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施、加固岩土体和防治地下水的方案； D．研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；????? E．研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。; （3）工程地质学的研究方法????? 工程地质学的研究对象是复杂的地质体，所以其研究方法应是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等的密切结合，即通常所说的定性分析与定量分析相结合的综合研究方法。????? 要查明建筑区工程地质条件的形成和发展，以及它在工程建筑物作用下的发展变化，首先必须以地质学和自然历史的观点分析研究周围其它自然因素和条件，了解在历史过程中对它的影响和制约程度，从而才有可能认识它形成的原因和预测其发展趋势和变化，这就是地质分析法。在阐明主要工程地质问题形成机制的基础上，建立模型进行计算和预测，例如地基稳定性分析，地面沉降量计算，地震液化可能性计算等，这就属于力学分析法。当地质条件十分复杂时，可根据条件类似地区已有资料对研究区的问题进行定量预测，即采用类比法进行评价。采用定量分析方法论证地质问题时都需要采用实验测试方法，即通过室内或野外现场试验，取得所需要的岩土的物理性质、水理性质、力学性质数据，通过长期观测地质现象的发展速度也是常用的试验方法。????? 综合应用上述定性分析和定量分析方法，才能取得可靠的结论，并对可能发生的工程地质问题制定出合理的防治对策。 ;; D．地表地质作用：是现代地表地质作用的反映，与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关，主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动