第五章渗透变形工程地质研究
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一、工程地质学基本概念及方法1。
工程地质学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。
工程地质条件工程地质条件指的是与工程建筑有关的地质因素的综合.地质因素包括:岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
3。
工程地质问题指工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。
如:地基沉降、水库渗漏等。
4.不良地质现象对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。
它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等,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。
5。
工程地质学的任务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。
6.工程地质学的研究方法工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的,主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。
四种研究方法各有特点,应互为补充,综合应用。
其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法,是其它研究方法的基础。
7.岩石力学、土力学与工程地质学有何关系岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。
6.6渗透系数
本次勘察在坝址区不同地段共进行了9处方坑渗水试验,在钻孔ZK2、ZK5、ZK16、ZK10中作了4段次钻孔注水试验,其结果列于表6,参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录J.0.1标准,堤身卵石为强透水性,其渗流稳定允许水力坡降为:
②层素填土、③层卵石:Jy>0.1~0.2。
④层粘土、④-1层粉质粘土:Jy>0.5。
灞河堤防地基的渗透变形类型依据地基颗粒组成的不均匀系数按表8进行判别。
渗透变形类型判别评价表表8
允许水力坡降
渗透变形类型
流土型过渡型管涌型
Cu≤3
3<Cu≤5
5<Cu≤10
10<Cu≤20 级配连续级配不连续 J允许 0.25~0.35 0.35~0.50 0.50~0.80
0.25~0.40
0.15~0.25
0.10~0.20
判别结果
及 J允许值
不均匀系数Cu>20,一般会产生级配连续管涌型破坏
0.10~0.20
粒径小于1mm的颗粒含量<25%,一般会产生级配不连续管涌型破坏
依据表4所列不均匀系数,③层卵石的不均匀系数为24.99~107.5,卵石分选性差,级配较好。
不均匀系数Cu>20,一般会产生级配连续管涌型破坏,存在渗流稳定性问题。
④粘土层为极微透水层,④-1粉质粘土层为微透水层,其容许水力坡降经验值:Jy>0.5。
④粘土层和④-1粉质粘土层不可能产生渗流变形破坏。
该层工程地质条件良好,堤基基础底面坐于④层粘土之上,则不会发生渗流变形破坏问题,作为挡水建筑物河堤基础较为理想。
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。