工程地质学绪论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪,论,论,一、什么是工程,地,地质学,二、工程地质学,实,实例,三、工程地质学,研,研究的内容,四、工程地质勘,察,察的基本概,念,念,五、工程地质学,的,的发展历史,工程地质学,地质学,工程与技术,科,科学,基础学科,是工程科学,与,与地质科学,相,相互渗透、,交,交叉而形成,的,的,一门边缘科,学,学，从事人类工程活,动,动与地质环,境,境相,互关系的研究，是服务于工程,建,建设的应用科学,。,。,定义,1.地质环,境,境对工程活,动,动的制约作,用,用,2.人类的,各,各种工程活,动,动，又会反,馈,馈作用于地,质,质环境,3.人类的,工,工程活动与,地,地质环境之,之,之间，处于,相,相互联系、,又,又相互制约,的,的矛盾之中,思考题1,人类工程活,动,动与地质环,境,境,相互关系,各种制约作,用,用，归结起,来,来是从安全、经济,和,和正常使用三个方面影,响工程建筑,物,物的。,EXIT,1.地球,上,上现有的工,程,程建筑物都,建,建造于地壳,表,表层一定的,地,地质环境中,2.地质,环,环境包括地,壳,壳表层以及,深,深部的地质,条,条件，它们,以,以一定的作,用方式影响,工,工程建筑物,。,。,例如：,1.地球,内,内部构造活,动,动导致的强,烈,烈地震，顷,刻,刻间可使较,大,大地域内的,各种建筑物,和,和人类生命,财,财产遭受毁,灭,灭性的损失,；,；,2.地壳,表,表面的软弱,土,土体不适应,某,某些工业与,民,民用建筑物,荷,荷载的要求,，,，,需进行专门,的,的地基处理,；,；,3.地质,时,时期内形成,的,的岩溶洞穴,因,因严重渗漏,，,，造成水库,和,和水电站不,能正常发挥,效,效益，甚至,完,完全丧失功,能,能；,4.大规,模,模的崩塌、,滑,滑坡，因难,于,于治理而使,铁,铁路改线等,等,等。,因此，工程,地,地质工程师,必,必须要很好,地,地研究建筑场,址,址的地质环,境,境，,尤其是对工程建筑,物,物有严重制,约,约作用的地质作用和,现,现象一定要进,行详细、深,入,入地研究,例如:,1.滨,海,海城市大量,抽,抽汲地下水,所,所引起的地,面,面沉降造成,海,海水入,侵、市政交,通,通设施破坏,和,和丧失效用,、,、地下水质,恶,恶比等。,2.大型,水,水库的兴建,，,，使河流上,、,、下游大范,围,围内水文和,水,水文,地质条件发,生,生变化，引,起,起库岸再造,、,、库周浸没,、,、库区淤,积、诱发地,震,震等问题，,甚,甚至使生态,环,环境恶化。,EXIT,工程地质工,程,程师应充分,预,预计到一项,工,工程的兴建,，,，尤其是重,大工程兴建,对,对地质环境,的,的影响，以,便,便采取相应,的,的对策。,使自然地质,条,条件发生变,化,化，影响建,筑,筑物的稳定,和,和正常使用,，,，,甚至威胁到,人,人类的生活,和,和生存环境,。,。,青藏铁路是,西,西部大开发,的,的标志性工,程,程，它建成,填,填补了我国,西,西部铁路网,空,空白，形成,北,北京兰州拉萨的运,输,输大通道，,以,以当今世界,上,上海拔最高,、,、线路最长,的,的高原冻士,铁,铁路所具有,的,的很高的技,术,术含量和学,术,术价值倍受,国,国内外关注,。,。青藏铁路,自,自西宁至拉,萨,萨全长1956公里，,其,其中新线建,筑,筑长度1110公里，,青,青海省境内,长,长562公,里,里，西藏境,内,内长548,公,公里。,青藏铁路,的,的工程环,境,境十分严,酷,酷，存在,高,高寒缺氧,、,、多年冻,士,士、高地,震,震烈度区,和,和活动断,裂,裂、太阳,辐,辐射强，,生,生态环境,脆,脆弱等特,殊,殊问题。,主要的工,程,程地质问,题,题：,融沉（厚,层,层地下冰,及,及高含冰,量,量冻土受,天,天然因素,和,和各种人,为,为活动的,影,影响而融,化,化，产生,融,融沉，是,多,多年冻土,区,区路基变,形,形和破坏,的,的主要原,因,因）；,冻,冻胀；其,它,它不良冻,土,土现象，,包,包括：冻,椎,椎、冻胀,丘,丘，融冻,泥,泥流和热,融,融滑坡，,热,热融湖塘,和,和沼泽化,湿,湿地。,主要的工,程,程措施：,倾,倾填片石,路,路基。其,工,工作原理,是,是在寒冷,空,空气有较,大,大的密度,，,，在自重,和,和风的作,用,用下下沉,，,，将片石,孔,孔隙中的,热,热空气挤,出,出，通过,这,这种对流,增,增加寒季,冷,冷量的输,入,入；而在,暖,暖季温高,，,，片石孔,隙,隙中的温,度,度低，与,空,空气对流,强,强度减弱,，,，从而减,少,少暖季输,入,入基础的,热,热量。通,过,过这种调,控,控使多年,冻,冻土层冷,储,储量增大,，,，以达到,保,保持多年,冻,冻土处于,冻,冻结状态,的,的目的。,青藏铁路,地下建筑,地下建筑,包,包括矿山,坑,坑道、铁,路,路隧道、,水,水工隧洞,、,、地下发,电,电站厂房,、,、地下铁,道,道与地下,停,停车场、,地,地下仓库,、,、地下导,弹,弹发射井,，,，以及地,下,下飞机库,等,等多种类,型,型。在不,少,少人的心,目,目中地下,工,工程造价,太,太高，竞,争,争不过地,面,面工程。,这,这种传统,的,的观念束,缚,缚着人们,的,的头脑，,限,限制了地,下,下工程的,发,发展，在,绝,绝大多数,发,发展中国,家,家尤其如,此,此。实际,上,上这并不,是,是一个普,遍,遍规律，,对,对具体情,况,况要做具,体,体分析。,如日本政,府,府原计划,采,采用全线,高,高架方式,建,建设东京,外,外环高速,公,公路，由,于,于沿线居,民,民强烈反,对,对这种严,重,重污染环,境,境的地面,工,工程，一,直,直不能付,实,实施。2003年1月决定,将,将高架高,速,速公路改,为,为地下高,速,速公路计,划,划。建设,地,地下高速,公,公路不用,花,花拆迁费,和,和征地费,，,，也无需,给,给土地所,有,有人支付,补,补偿，可,以,以降低造,价,价、缩短,工,工期。可,行,行性研究,表,表明，每,公,公里的建,设,设费用大,约,约为800亿日圆,，,，比高架,式,式公路节,约,约20-30%，,建,建设工期,可,可以从15年缩短,到,到8年。,至,至于环境,效,效益更不,待,待言。,水利水电,工,工程,半个多世,纪,纪以来，,我,我国水利,水,水电建设,的,的发展快,速,速。据1999年,统,统计，我,国,国已建成,坝,坝高15,米,米以上的,坝,坝24119座，,其,其中坝高100米,以,以上的69座，正,在,在建设的,坝,坝高100米以上,的,的有23,座,座，三峡,是,是世界是,最,最大的水,电,电站，装,机,机1820万KW,。,。,三峡全貌,三峡电厂,南水北调,工,工程,南水北调,三,三条线路,：,：南水北,调,调工程总,体,体规划提,出,出东线、,中,中线、和,西,西线3条,调,调水线路,，,，分3,期,期实施。,东线工程,：,：利用江,苏,苏省已有,的,的江水北,调,调工程，,从,从江都抽,引,引长江水,，,，利用京,杭,杭大运河,及,及其平行,的,的河道逐,级,级提水北,送,送，并连,接,接起调蓄,作,作用的洪,泽,泽湖、骆,马,马湖、南,四,四湖、东,平,平湖。出,东,东平湖后,分,分两路输,水,水：一路,向,向北，在,位,位山附近,经,经隧洞穿,过,过黄河；,另,另一路向,东,东，通过,胶,胶东地区,输,输水干线,经,经济南输,水,水到烟台,、,、威海。,规,规划分为,三,三期实施,。,。,中线工程,：,：从加坝,扩,扩容后的,丹,丹江口水,库,库陶岔渠,首,首闸引水,，,，沿规划,线,线路开挖,渠,渠道输水,，,，沿唐白,河,河流域西,侧,侧过长江,流,流域与淮,河,河流域的,分,分水岭方,城,城垭口后,，,，经黄淮,海,海平原西,部,部边缘在,郑,郑州以西,孤,孤柏嘴处,空,空过黄河,，,，继续沿,京,京广铁路,西,西侧北上,，,，可基本,自,自流到北,京,京、天津,。,。规划分,两,两期实施,。,。,西线工程,：,：在长江,上,上游通天,河,河、支流,雅,雅砻江和,大,大渡河上,游,游筑坝建,库,库，开凿,穿,穿过长江,与,与黄河的,分,分水岭巴,颜,颜喀拉山,的,的输水隧,洞,洞，调长,江,江水入黄,河,河上游。,EXIT,工程地质,学,学的研究,内,内容,相关学科,：,：,工程地质,学,学还与工,程,程应用技,术,术科学、,环,环境科学,、,、工程科,学,学等有关,。,。,如水利水,电,电建筑学,、,、工业与,民,民用建筑,学,学、气象,学,学，水文,及,及水测验,学,学、,电子计算,机,机技术、,地,地球物理,勘,勘探学、,钻,钻探学等,。,。,基础学科,：,：,动力地质,学,学、矿物,学,学、岩石,学,学、构造,地,地质学、,地,地层学、,第四纪地,质,质学、地,貌,貌学和水,文,文地质学,数学、物,理,理学、化,学,学、力学,工程力学,、,、弹塑性,力,力学、结,构,构力学、,土,土力学和,岩,岩体力学,（1）岩土工程,地,地质性质,的,的研究,工程岩土,学,学,（2）工程动力,地,地质作用,的,的研究,物理地质,现,现象,（3）工程地质,勘,勘察理论,和,和技术方,法,法的研究,工程地质,勘,勘察,（4）区域工程,地,地质的研,究,究,区域工程,地,地质学,（5）环境工程,地,地质的研,究,究,环境工程,地,地质学,1、土体,工,工程地质,研,研究：,（1）,成,成因和分,布,布规律；,（,（2）,土,土物质,组,组成、结,构,构特征；,（,（3）,土,土体分,类,类；,（4）,土,土的物理,力,力学性质,的,的形成、,变,变化规律,、,、测试技,术,术方法；,（,（5）,土,土质改,良,良、土体,加,加固。,2、岩体,工,工程地质,研,研究,（1）,岩,岩石类型,、,、岩石物,理,理力学性,质,质；（2）岩,体,体结构类,型,型，结构,面,面的成因,、,、规模、,充,充填情况,、,、延续性,和,和级序，,特,特别是软,弱,弱结构面,；,；（3,）,）岩体,力,力学性质,及,及质量评,价,价；（4）岩,体,体分类。,EXIT,EXIT,作为工程,地,地质条件,要,要素之一,的,的工程动,力,力地质作,用,用，包括,地,地球的内,力,力和外力,成,成因的，,还,还有人类,工,工程、经,济,济活动所,产,产生的各,种,种作用，,往,往往制约,着,着建筑物,的,的稳定性,、,、造价和,正,正常使用,。,。研究工,程,程动力地,质,质作用（,现,现象）的,分,分布、规,模,模、形成,机,机制、发,展,展演化规,律,律，所产,生,生的不良,地,地质问题,，,，对之进,行,行分析、,评,评价以及,提,提出有效,的,的防治对,策,策和措施,等,等,（1）,滑,滑坡：发,生,生的原因,、,、影响因,素,素、变形,破,破坏机制,、,、稳定性,评,评价、监,测,测预报、,防,防治措施,；,；（2,）,）岩溶,：,：形成条,件,件、发育,规,规律、水,文,文地质特,征,征、工程,地,地质评价,、,、防渗处,理,理；（3）地,面,面沉降：,形,形成机制,与,与处理措,施,施；（4）泥,石,石流：形,成,成条件，,发,发育过程,，,，动力学,特,特性，预,测,测预报方,法,法和防治,措,措施；,（,（5）,地,地震；,（,（6）,冻,冻胀、盐,胀,胀等。,EXIT,工程地质,学,学服务于,工,工程建设,的,的具体工,作,作就是要,进,进行工程,地,地质勘察,。,。,工程地质,勘,勘察的主,要,要目的，,就,就是为工,程,程建筑物,的,的规划、,设,设计、施,工和使用,，,，提供所,需,需的地质,资,资料和各,项,项数据。,由于不同,类,类型、结,构,构和规模,的,的建筑物,，,，对工程,地,地质条件,的,的要求以,及所产生,的,的工程地,质,质问题