工程地质培训讲义-绪论.pdf

1、工程地质学工程地质学（Engineering Geology）爆炸的物质爆炸的物质凝固成日月星辰凝固成日月星辰宇宙大爆炸宇宙大爆炸黄果树大瀑布黄果树大瀑布火火山山溶洞溶洞岩浆岩浆流流智利智利2010年年2月月27日发生日发生8.8级地震级地震2010年年8月月7日舟曲泥石流日舟曲泥石流浙江甬台温高速公路山体滑坡，浙江甬台温高速公路山体滑坡，2004年年12月月11日日人类活动与人类活动与地球地球环境密切相关环境密切相关人类不能对抗环境，只能与之相互适应、人类不能对抗环境，只能与之相互适应、相互协调。相互协调。必须了解地球环境的性质以及其中发生必须了解地球环境的性质以及其中发生的各种规律。的各种

2、规律。研究对象研究对象：地球：地球服务对象服务对象：帮助探明矿产、能源、选择安全的生：帮助探明矿产、能源、选择安全的生活和建筑环境、防止自然灾害等方面。活和建筑环境、防止自然灾害等方面。研究内容研究内容：地球的物质组成及结构构造；地球的：地球的物质组成及结构构造；地球的形成及演化；形成及演化；各层圈之间的相互作用和演变历史；各层圈之间的相互作用和演变历史；地质学与社会经济发展相适应的使用技术，等等。地质学与社会经济发展相适应的使用技术，等等。一、什么是地质学？一、什么是地质学？是地质学的一个分支，是研究与工程建筑是地质学的一个分支，是研究与工程建筑活动有关的地质问题的学科。活动有关的地质问题的

3、学科。工程活动包括：工程活动包括：建筑工程建筑工程，交通工程交通工程，水利水水利水电工程电工程等方面。等方面。二、什么是工程地质学二、什么是工程地质学？研究目的研究目的在于查明建设地区、建筑场地的在于查明建设地区、建筑场地的工程地质工程地质条件条件，分析、预测和评价可能存在和发生的，分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问工程地质问题题及其对建筑环境的影响和危害，提出防治不良地质现及其对建筑环境的影响和危害，提出防治不良地质现象的措施，为保证工程建筑的规划、象的措施，为保证工程建筑的规划、设计、设计、施工、提供施工、提供可靠的地质依据。可靠的地质依据。具体的说具体的说：1、帮助工程选址帮助工

4、程选址：哪些地质条件适合建筑什么样的工：哪些地质条件适合建筑什么样的工程，不适合建筑什么样的工程，在建筑中要注意什么问题。程，不适合建筑什么样的工程，在建筑中要注意什么问题。2、进行场地评价进行场地评价：特别是对核电站，大型水库水坝等：特别是对核电站，大型水库水坝等重要工程，尤其重要。重要工程，尤其重要。工程活动的地质环境称之为工程活动的地质环境称之为工程地质条件，工程地质条件，是与工程建筑有关的地质要素的综合，包括以是与工程建筑有关的地质要素的综合，包括以下六个方面的内容。下六个方面的内容。*这些条件在工程建设这些条件在工程建设之前之前都有必须探明的都有必须探明的*三、什么是工程地质条件？三

5、、什么是工程地质条件？地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对线性建线性建筑筑如铁路如铁路、公路、运河渠道等的线路方案选择意义最为公路、运河渠道等的线路方案选择意义最为重大。重大。如能合理利用地形地貌条件，不但能大量节省挖填如能合理利用地形地貌条件，不但能大量节省挖填方量，节约大量投资，而且对建筑物群体的合理布局、方量，节约大量投资，而且对建筑物群体的合理布局、结构形式、规模以及施工条件等也有直接影响。结构形式、规模以及施工条件等也有直接影响。1、地形地貌条件地形地貌条件平平 原原 区区丘丘 陵陵 区区黄土高原黄土高原山山 岭岭 区区岩土岩土类型及类型及性质

6、的优劣对建筑物的安全经济具有重性质的优劣对建筑物的安全经济具有重要意义，大型建筑物一般要建在性质优良的岩土上，软要意义，大型建筑物一般要建在性质优良的岩土上，软弱不良的岩土体工程事故不断、地质灾害多发，常需避弱不良的岩土体工程事故不断、地质灾害多发，常需避开。开。2、岩土类型及性质、岩土类型及性质软基处理软基处理桥墩施工桥墩施工地质钻探地质钻探与岩体的形成和地壳的运动和变迁有关与岩体的形成和地壳的运动和变迁有关。地质构造：例如，大陆板块的运动，地震活动等。地质构造：例如，大陆板块的运动，地震活动等。土体结构主要是指不同土层的组合关系、厚度及其空间土体结构主要是指不同土层的组合关系、厚度及其空间

7、变化。变化。岩体结构除岩层结构外，更主要的是各种结构面的类型、岩体结构除岩层结构外，更主要的是各种结构面的类型、特征和分布规律。结构面愈发育，特别是含有软弱结构特征和分布规律。结构面愈发育，特别是含有软弱结构面的岩体，其性质愈差。面的岩体，其性质愈差。3、地质构造、地质构造水文地质条件是决定工程地质条件优劣的重水文地质条件是决定工程地质条件优劣的重要因素。要因素。地下水位较高一般对工程不利，地基土含水地下水位较高一般对工程不利，地基土含水量大，粘性土处于塑态甚至流态，容许承载力降量大，粘性土处于塑态甚至流态，容许承载力降低，道路易发生冻害，水库常造成浸没，隧洞及低，道路易发生冻害，水库常造成浸

8、没，隧洞及基坑开挖需进行排水。基坑开挖需进行排水。公路公路路基路基破坏的主要原因破坏的主要原因是不能及时排水。是不能及时排水。4、水文地质、水文地质不良不良地质现象是指对建筑物有影响的自然地地质现象是指对建筑物有影响的自然地质作用与现象。质作用与现象。例如地震的破坏性很大：滑坡、崩塌、泥石例如地震的破坏性很大：滑坡、崩塌、泥石流、冲沟的发生也给工程和环境造成无穷的灾害。流、冲沟的发生也给工程和环境造成无穷的灾害。在这些在这些不良不良地质现象面前，只考虑工程本身地质现象面前，只考虑工程本身的坚固性是不行的，必须充分注意其周围有哪些的坚固性是不行的，必须充分注意其周围有哪些物理地质现象存在，对工程

9、的安全有何影响，如物理地质现象存在，对工程的安全有何影响，如何防治。何防治。除了上述以外，还有，除了上述以外，还有，5、不良地质现象、不良地质现象一一荒荒漠漠化化二、冰二、冰 川川三、河流侵蚀三、河流侵蚀四、黄土四、黄土（湿陷性）（湿陷性）五、喀五、喀 斯斯 特（溶岩）特（溶岩）天然建筑材料是指供建筑用的土料和石料。天然建筑材料是指供建筑用的土料和石料。例如在山区用砂石料可能比较便宜，但在平例如在山区用砂石料可能比较便宜，但在平原地区就要立足于加固原位的土体。原地区就要立足于加固原位的土体。6、天然建筑材料、天然建筑材料工程地质条件：工程地质条件：1 地形地貌条件地形地貌条件2 岩土类型及性质

10、岩土类型及性质3 地质构造地质构造4 水文地质水文地质5 不良不良地质现象地质现象6 天然建筑材料天然建筑材料人类几千年的建筑史，积累了大量的工程经验，人类几千年的建筑史，积累了大量的工程经验，有辉煌，也有大量的经验教训。有辉煌，也有大量的经验教训。既有合理的利用工程地质信息，建造了辉煌的建既有合理的利用工程地质信息，建造了辉煌的建筑的奇迹，也有对工程地质资料探查不详、了解筑的奇迹，也有对工程地质资料探查不详、了解不深引起的工程事故。不深引起的工程事故。四、为什么要学习和掌握工程地质知识？四、为什么要学习和掌握工程地质知识？各类工程问题：场地稳定性场地稳定性地基承载力地基承载力及变形问题及变形

11、问题工民建工民建山 区 滑 坡山 区 滑 坡、崩塌崩塌、泥石流泥石流问题问题。平 原 区 软 基平 原 区 软 基处理问题处理问题。道路工程道路工程洞室围岩稳定洞室围岩稳定、承压水的危害问承压水的危害问题题地下工程地下工程44/59事故：事故：建成后初次存放谷物：建成后初次存放谷物：1 1小时竖向沉降达小时竖向沉降达30.530.5cmcm2424小时倾斜小时倾斜2727西端下沉西端下沉7.327.32m m东端上抬东端上抬1.521.52m m上部钢混筒仓完好无上部钢混筒仓完好无损损概况：长概况：长59.459.4m m，宽宽23.523.5m m，高高31.031.0m m，共共6565个

12、圆筒仓。个圆筒仓。钢混筏板基础，厚钢混筏板基础，厚6161cmcm，埋深埋深3.663.66m m。19111911年动工，年动工，19131913年完工，自重年完工，自重2000020000T T。加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓工程实例：原因：原因：未经勘察，未经勘察，不了解下面有一条不了解下面有一条人防通道斜向贯穿。人防通道斜向贯穿。人防通道土体挖除人防通道土体挖除形成临空，地基局形成临空，地基局部超量沉降，墙体部超量沉降，墙体开裂不可避免。开裂不可避免。清华大学第三教室楼配电站是单层平房，清华大学第三教室楼配电站是单层平房，因墙体裂缝严重，长期不敢使用。因墙体裂缝严重，长期不敢使用

13、。46/59广州康王南路地铁施工发生地陷广州康王南路地铁施工发生地陷2013年年1月月28日下午日下午16时时40分许，广州荔湾区康王南路与分许，广州荔湾区康王南路与杉木栏路交界处发生地陷，至杉木栏路交界处发生地陷，至少有三幢商铺楼发生倒塌，面少有三幢商铺楼发生倒塌，面积约积约100平方米，深平方米，深10多米多米比萨斜塔目前：目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差塔向南倾斜，南北两端沉降差1.801.80m m，塔顶离中心线已达塔顶离中心线已达5.275.27m m，倾斜倾斜5.55.513601360：再复工，至再复工，至13701370年竣工，全塔共年竣工，全塔共8 8层，高度为层，高度为55

14、55m m12721272：复工，经复工，经6 6年，至年，至7 7层，高层，高4848m m，再再停工停工11781178：至至4 4层中，高约层中，高约2929m m，因倾斜停工因倾斜停工11731173：动工动工原因：原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，层，强度较低，变形较大变形较大1590:1590:伽利伽利略在此塔做略在此塔做落体实验落体实验工程地质的学习内容工程地质的学习内容第一章第一章 矿物和岩石矿物和岩石第二章第二章 地层与地质构造地层与地质构造第三章第三章 水的地质作用水的地质作用第四章第四章 岩石及特殊土的工程性质岩石及特

15、殊土的工程性质第五章第五章 不良地质现象及防治不良地质现象及防治第六章第六章 工程地质环境评价工程地质环境评价第七章第七章 工程地质勘察工程地质勘察教学方法及学习要求教学方法及学习要求主要教学方法：主要教学方法：以课堂授课为主以课堂授课为主、实验课实验课。学习要求：学习要求：课堂：笔记课堂：笔记，旷课旷课3 3次取消考试资格次取消考试资格，迟到两次按一次迟到两次按一次旷课计算旷课计算。课后：认真复习课后：认真复习。作业：独立完成作业：独立完成。考核：作业考核：作业+平时平时+考勤成绩考勤成绩(3030%)+)+考试成绩考试成绩(7070%)。教材教材工程地质学工程地质学（第二版）（第二版）宿文姬宿文姬 李子生主编李子生主编华南理工大学出版社华南理工大学出版社