工程地质学-第一章 绪论-1-研究对象和研究任务
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工程地质学课程要点《工程地质学》课程要点第一章绪论一、工程地质学1、工程地质学的定义工程地质学是调查、研究、解决与各种工程活动有关的地质问题的科学,属于地质学的分支学科。
2、工程地质学的关键词(1)工程地质条件;(2)工程地质问题;(3)建筑场地与地基的地质环境和稳定;(1)工程地质条件凡是与工程建筑有关的地质要素的综合表现统称为工程地质条件。
1)地形地貌条件;2)地层岩性;3)地质构造;4)水文地质条件;5)物理地质现象;6)天然建筑材料;案例1、加拿大特朗斯康谷仓案例2、三峡坝址断裂带(2)工程地质问题由于人类的工程活动引起环境地质条件的变化,从而形成不利于工程建设的、新的地质作用,统称为工程地质问题。
1)建筑物荷载引起地基岩石土体的沉陷变形和剪切滑动;2)人工开挖造成边坡或地下洞室岩土体的变形和失稳破坏;3)水库诱发地震、渗漏、岸坡坍塌和浸没;4)砂土振动液化、潜蚀、流砂等;(3)建筑场地与地基的地质环境和稳定工程建设直接占用的土地和涉及建筑物稳定的周围一定范围内的地质环境称为建筑场地。
建筑物地面以下扩大的工程部分称为基础,承受建筑物荷载的地下岩土层称为地基。
任何建筑物都建造在地球表层的岩石和土层之上,所以建筑场地和地基是工程建设的根本,其地质环境的优劣与岩土体稳定性的好坏直接影响工程建设的安危、经济和正常使用。
二、工程地质学的任务1、工程地质的基本任务(1)基本任务研究人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。
(2)研究内容人类工程活动与地质环境的相互作用。
工程地质条件的好坏与工程活动的地质环境状况。
案例6、城市——人类活动最集中的区域最大的水利工程——三峡工程山区常见地质灾害——滑坡地质灾害——地震地质灾害——泥石流2、工程地质分析(1)工程地质问题的成因分析1)区域地质稳定问题分析;2)地基岩土体稳定问题分析;3)地下洞室围岩稳定问题分析;4)工程边坡稳定问题分析;5)岩石土体的变形、程度、和时间效应分析。
第一章绪论1、概念(1)、工程地质学研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系,以便科学评估,合理利用,有效改进和妥善保护地质环境的科学。
(2)、工程地质条件指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。
(3)、工程地质问题工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
(4)、岩土工程土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。
2、简述人类活动与地质环境的关系(1)地质环境对人类活动的制约①影响工程活动的安全②影响工程建筑的稳定性和正常使用(2)人类活动对地质环境的制约(工程活动破坏地质环境)(3)工程活动与地质环境之间的相互制约人类开采矿产会对地质环境造成破坏,形成各类地质灾害。
地质环境影响人类工程活动,比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等3、工程地质条件主要包括哪些?①岩土类型及性质(地层岩性与性质)②地质构造(断层、褶皱、节理等)③地形地貌(平原、丘陵、山区等)④水文地质(地下水成因、埋藏、动态、成分等)⑤不良地质现象(滑坡、岩溶、泥石流等)⑥天然建筑材料(砂砾、石块等)4.工程地质问题主要包括哪些?①区域稳定性问题②地基稳定性问题③斜坡稳定性问题④围岩稳定性问题5. 工程地质学的研究内容和任务是什么?(1)区域稳定性研究与评价—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(2)地基稳定性研究与评价—指地基的牢固,坚实性(3)环境影响评价—指人类活动对环境造成的影响总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系,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条件6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。
建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型,施工工期的长短和工程投资的大小,影响基础建设7.何谓不良地质条件?为什么不良地质条件会导致建筑工程事故?对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象,如崩塌,滑坡,泥石流等;它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
第一章绪论1.1 工程地质学的研究内容和任务是什么?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)工程地质勘察理论和技术方法的研究(4)区域工程地质研究研究任务:1、查明和分析评价建筑场地的工程地质条件2、论证和预测发生工程地质问题的可能性,提出防范措施3、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。
4、研究岩体、土体分类和分区及区域性特点5、研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
1.2 说明人类工程活动与地质环境的关系?人类的工程活动和自然地质作用会改变地质环境,影响工程地质的变化。
1.3 什么是工程地质条件和工程地质问题?工程地质条件:工程地质条件是与工程建筑有关的地质条件的总称。
它包括工程建设物所在地区的地质环境要素:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料等六个方面的因素。
工程地质问题:工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
常见几类:地基稳定性问题——变形、强度;斜坡稳定性问题——地质灾害;洞室围岩稳定性问题——地质体受力和变形;区域稳定性问题——地震、震陷、液化、活断层。
1.4 说明工程地质学在土木工程建设中的作用?工程地质工作在土木工程建设中是很重要的,是设计之先驱。
没有足够考虑工程地质条件而进行的设计,是盲目的设计,都会给工程带来不同程度的影响。
轻则修改设计方案、增加投资、延误工期;重则是建筑物完全不能使用,甚至突然破坏,酿成灾害。
1.5 分析图1-7和图1-8在不同工程地质下的建筑物安全稳定问题。
第二章 地质学基础知识2.1 岩层产状包括哪些要素?岩层产状包括3要素:走向、倾向、倾角。
2.2 在野外如何识别褶皱?识别的褶皱方法:(1)地质方法:① 首先必须基本搞清楚一个地区的岩层顺序、岩性、厚度、各露头产状等,才能正确地分析和判断褶曲是否存在;然后根据新老岩层对称重复出现的特点判断是背斜还是向斜;再根据轴面产状、两翼产状以及枢纽产状等判断褶曲的形态,包括横剖面、纵剖面和水平面。
教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分,是工程地质学科的骨干课程,同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。
通过本课程的学习,为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。
目的:1.向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识,以及从工程地质角度研究这些动力地质现象(问题)的基本方法等。
2.通过本课程学习,具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。
3.该课程应用性很强,要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习,同时要求学生具备必修的专业基础知识,以便更好地掌握该门课程的内容。
二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义,它与其它学科间的相互关系,工程地质学发展历史、现状和研究前沿。
如何学习该课程。
第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。
第三章地震工程地质研究地震的基本知识,地震效应,场地条件对震害的影响,地震小区划,建筑抗震原则及措施。
第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素,砂土液化的判别方法,砂土液化的防护措施。
第五章岩石风化工程地质研究基本概念,影响岩石风化因素,风化壳及分带标志和方法,岩石风化防护措施。
本章教与学两方面没有难度,主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握,带有很大的不确定性,最好配合现场考察进行教学。
第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念,斜坡应力分布特征,斜坡变形破坏形式及机理,崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价,斜坡变形破坏预测预报及防治。
第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式,产生渗透变形的基本条件,渗透变形预测,防治措施。
第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理,岩溶发育的影响因素,岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析,渗漏及塌陷处理措施。
第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型,水诱发机制,水库诱发地震发生的地质背景条件,水库诱发地震的基本特征,诱发地震的工程地质研究及预测。
第一章绪论一、工程地质学的研究对象、任务与分科1、定义工程地质学是地质学的分支学科,它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学,属应用地质学的范畴。
2、研究内容地球上现有的一切工程建筑物都建造于地壳表层一定的地质环境中。
地质环境包括地壳表层和深部的地质条件以一定的作用,影响建筑物的安全、经济和正常使用;而建筑物的兴建又反馈作用于地质环境,使自然地质条件发生变化,最终又影响到建筑物本身。
二者就处于相互联系,又相互制约的矛盾之中。
工程地质学就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使二者之间的矛盾转化、解决。
3、研究任务工程地质学为工程建设服务:是通过工程地质勘察来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的工程地质条件,指出并解决历存在的工程地质问题,为建筑物的设计、施工以至使用提供所需的地质资料。
它的主要任务是:①阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的因素;②论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价,作出确切的结论;③选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议;⑤根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
可见,工程地质工作是工程建设的基础工作。
工程地质工程师务必要与工程设计与施工工程师密切协作,以完成上述各项任务。
4、两个重要概念实践表明:工程地质条件的阐明,是工程地质工作的基础;而工程地质问题的论证和解决,则是工程地质工作的核心。
因而,在这里明确工程地质条件和工程地质问题的含义是很有必要的。
工程地质条件(Engineering geological condition)指的是工程建筑有关的地质因素的综合。