第六章 地下工程地质问题

工程地质电子教案第一章：工程地质概述1.1 地质学基本概念地质与地质学地球的圈层结构1.2 地质作用与地质年代内动力地质作用外动力地质作用地质年代的划分1.3 工程地质的重要性工程地质与工程建设工程地质研究的内容与方法第二章：地质构造2.1 岩石与岩体岩石的分类与特征岩体的结构与稳定性2.2 地质构造的基本类型褶皱构造断裂构造地震2.3 地质构造对工程的影响地形地貌对工程的影响地质构造对工程选址的影响第三章：地下水3.1 地下水的概念与特征地下水的定义地下水的类型与特征3.2 地下水动力学地下水流动的基本方程地下水水位与水压3.3 地下水对工程的影响地下水对地基的影响地下水对工程稳定的影响第四章：地质勘察与评价4.1 地质勘察方法地面地质勘察地下地质勘察4.2 地质勘察报告的编制勘察数据整理与分析勘察报告的结构与内容4.3 地质评价与风险分析地质评价方法地质风险分析与控制第五章：工程地质案例分析5.1 工程地质案例一：隧道工程隧道工程地质问题分析隧道工程地质解决方案5.2 工程地质案例二：桥梁工程桥梁工程地质问题分析桥梁工程地质解决方案5.3 工程地质案例三：水库工程水库工程地质问题分析水库工程地质解决方案工程地质电子教案第六章：土工试验与分析6.1 土工试验概述试验的目的与意义土工试验的基本方法6.2 常见土工试验颗粒分析试验密度试验抗剪强度试验6.3 土工试验结果分析试验数据的处理土的工程特性评价第七章：岩体力学7.1 岩体的力学性质岩石的强度与变形特性岩体的稳定性分析7.2 岩体力学计算方法岩体的应力分析岩体的稳定性计算7.3 岩体工程实例分析岩体工程问题案例岩体工程解决方案第八章：边坡工程8.1 边坡稳定性分析边坡稳定影响因素边坡稳定性评价方法8.2 边坡工程设计原则边坡设计的基本要求边坡加固与治理措施8.3 边坡工程实例分析边坡工程问题案例边坡工程解决方案第九章：地下工程9.1 地下工程概述地下工程的类型与特点地下工程的设计与施工9.2 地下工程地质问题分析地下工程地质风险地下工程地质解决方案9.3 地下工程实例分析地下工程问题案例地下工程解决方案第十章：环境地质与地质灾害10.1 环境地质问题土地退化与沙漠化水资源污染与地下水位变化10.2 地质灾害类型与成因滑坡与泥石流地震与火山爆发10.3 地质灾害防治措施地质灾害预警与监测地质灾害治理与修复工程地质电子教案第十一章：地震工程地质11.1 地震地质学基础地震成因与类型地震波与地震烈度11.2 地震对工程的影响地震对工程结构的影响地震引发的地表破坏11.3 地震工程地质研究方法地震危险性评价场地地震效应评价第十二章：工程地质软件与应用12.1 工程地质软件概述地质数据管理软件地质模拟与分析软件12.2 工程地质软件应用实例地质勘察数据处理地质模型构建与分析12.3 工程地质软件的发展趋势智能化与自动化云计算与大数据分析第十三章：地质环境保护与修复13.1 地质环境保护的重要性地质环境问题的成因与影响地质环境保护的目标与原则13.2 地质环境修复技术物理方法与化学方法生物修复与生态重建13.3 地质环境保护案例分析地质灾害治理与生态修复案例地质环境保护项目实施与管理第十四章：工程地质标准与规范14.1 工程地质标准概述工程地质标准的作用与意义工程地质标准的分类与体系14.2 主要工程地质规范与规程岩土工程勘察规范地质灾害防治规范14.3 工程地质标准的发展趋势标准化与国际化动态更新与完善第十五章：工程地质案例研究15.1 工程地质案例分析方法案例选择与分析框架案例研究的技术路线15.2 工程地质案例库建设案例资料的收集与管理案例数据库的设计与实现15.3 工程地质案例应用与启示案例在教学与科研中的应用案例对工程实践的指导作用重点和难点解析。

第六章建筑场地的工程地质勘察第一节概述建筑场地是指建筑物所处的有限面积的土地。

建筑场地的概念是宏观的，建筑场地勘察应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间，场地内可能发生的各种岩、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。

一、工程地质勘察的目的工程地基勘察的目的在于使用各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

1避免设计施工的盲目性有些设计师以为凭自己的经验，没有勘查就照样完成设计和施工，结果给后期工程造成影响。

在工程实践中，有不少因不经过调查研究而盲目进行地基基础设计和施工而造成严重工程事故的例子。

如：东南大学职工宿舍，地下有防空洞室等工程。

图纸好画，后果严重。

2粗细大意危害极大有些设计师认为，勘探是件粗活，不就是工人打几个孔吗，定个承载力吗。

其实不然。

结构工程师只有对建筑场地的工程地质资料全面深入的研究，才能做出好的地基基础设计方案。

3结合实际，防止事故的发生岩土工程勘探的目的是使工程设计结合实际来完成。

设计师必须对地基土层的分布、土的松密、压缩性高低、强度大小、均匀性、地下水埋深及水质、土层是否会液化等条件都关系着建筑物的安危和正常使用。

但是，更常见的是勘察不详或分析结论有误，以致延误建设进度、浪费大量资金，甚至遗留后患。

因此，地基勘察工作应该遵循基本建设程序，走在设计和施工前面，采取必要的勘查手段和方法，提供准确无误的工程地质勘察报告。

二、各阶段勘察的内容建筑场地的岩土工程勘察，应在搜集建筑物或构筑物(以下简称建筑物)上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。

建筑场地的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求；初步勘察应符合初步设计的要求；详细勘察应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。

场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。

当建筑物平面布置已经确定，址场地或其附近已有岩土工程资料时，可根据实际情况，直接进行详细勘察。

地下工程施工第二版电子书第一章地下工程施工概述地下工程是指在地表以下进行的工程建设活动，包括隧道、地下管线、地下室等各种建筑结构。

地下工程施工是一个综合性强、技术要求高、施工难度大的工作。

本书主要介绍地下工程施工的各个环节，包括施工前期准备、施工组织设计、施工方法、材料选择等内容，旨在为地下工程施工人员提供参考。

第二章地下工程施工的准备工作在进行地下工程施工前，需要做好充分的准备工作。

首先是进行勘察工作，了解工程地质情况、地下水情况等，为后续工作提供基础资料。

其次是制定施工方案，根据实际情况确定合理的施工方法和工期计划。

同时还需要进行安全评估，保障施工过程中的安全性。

最后是准备相关设备和材料，确保施工过程中的顺利进行。

第三章地下工程施工的组织设计地下工程施工的组织设计是施工过程中至关重要的环节。

要根据实际情况确定合理的施工组织结构，明确各个岗位的职责和工作内容，确保施工过程中的协调和合作。

同时还需要制定详细的作业流程，规范施工过程中的操作步骤，提高工作效率和质量。

第四章地下工程施工的方法选择地下工程施工的方法选择是根据工程特点、地质条件、施工工艺等因素综合考虑的结果。

常见的地下工程施工方法包括顶进法、逆进法、盾构法等。

每种方法都有其适用范围和注意事项，施工人员需要根据实际情况选择合适的方法进行施工。

第五章地下工程施工的材料选择在地下工程施工中，选择合适的材料对工程质量和施工进度有着重要影响。

常见的地下工程材料包括隧道支护材料、管道材料、防水材料等。

施工人员需要根据工程要求和材料性能选择合适的材料，确保施工质量和安全。

第六章地下工程施工的质量控制地下工程施工的质量控制是保障工程质量和安全的关键。

施工人员需要严格按照设计要求进行施工，确保施工过程中的质量监控和检测。

同时还需要及时处理施工中出现的质量问题，确保工程质量和安全性。

第七章地下工程施工的安全管理地下工程施工是一个高风险的工作，安全管理至关重要。

第六章工程地质勘察的主要方法勘察方法应根据勘察阶段要求的内容和深度、公路的等级、工程规模及其工作难易程度的不同而加以选择。

其中可行性研究勘察应符合场地方案确定的要求，一般以收集资料为主；初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求，一般以工程地质调查和测绘为主，并有重点的进行勘探和试验；详细勘察应符合施工设计的要求，一般以勘探和试验为主，并对重点或初勘未查明的地段进行工程地质调查和测绘。

对工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要工程，还应进行施工勘察；对面积不大，工程地质条件简单的场地或有建筑经验的地区，可简化勘察阶段。

工程地质勘察的方法主要有收集资料、工程地质调绘和测绘、工程地质勘探、地球物理勘探、工程地质试验、工程地质长期观测等。

工程构建筑物（路基、桥梁、隧道）对水文勘察的要求各不相同，故该部分内容详见相关章节；物探专列为第七章，本章不再赘述。

第一节收集资料工程地质勘察首先应全面收集研究当地的区域地质、第四纪地质、地震地质、水文地质及工程地质资料，使工程地质选址落在实处。

重点了解当地的水文地质及工程地质条件，了解可能存在的环境工程地质问题，以及特殊不良地质体的分布。

我国除少数地区以外，基本均完成了大比例尺地质填图，基础地质方面的研究积累了丰富的资料，充分搜集研究这方面的资料，尤其对于工可阶段有着十分重要的现实意义，对于后期勘察工作的布置也有一定的指导作用。

收集和研究既有的有关资料，不仅是外业工作之前准备工作的重要内容，也是工程地质勘察的一个主要方法。

收集的资料一般应包括以下几个方面的内容：（1）地域地质资料，如地层、地质构造、岩性、土质等；（2）地形、地貌资料，如区域地貌类型及主要特征，不同地貌单元与不同地貌部位的工程地质评价等；（3）区域水文地质资料，如地下水的类型、分带及分布情况，埋藏深度、变化规律等；（4）各种特殊地质地段及不良地质现象的分布情况，发育程度与活动特点等；（5）地震资料，如沿线及其附近地区的历史地质情况，地震烈度、地震破坏情况及其与地貌、岩性、地质构造的关系等；（6）气象资料：如气温、降水、蒸发、温度、积雪、冻积深度及风速、风向等；（7）其它有关资料，如气候、水文、植被、土壤等；（8）工程经验、区内已有公路、铁路等其它土建工程的工程地质问题及其防治措施等。

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。

第二节 地质灾害必备知识·自主学习——新知全解一遍过一、地震 1．发生机制2．衡量指标(1)震级：代表地震________的大小,一次地震只有________。

(2)烈度①含义：表示地震时某一地区地面受到的影响和________。

②特点：烈度越大,破坏越严重；一次地震可有________烈度。

③影响因素：震级、震源深度、________、地面建筑等。

3．主要危害(1)造成房屋倒塌,________、管道、通信等基础设施。

(2)导致________和财产损失。

(3)诱发________、滑坡、________、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。

(4)破坏当地的资源环境和生态系统,严重损害灾区人们的________。

4．分布(1)世界⎩⎪⎨⎪⎧环 地震带地中海— 地震带(2)中国①特点：范围广、________、强度大,灾情严重。

②频发地区：________、西藏、新疆、青海、云南、四川等。

【判断】1．我国东部处于环太平洋地震带上,是世界上大陆地震最活跃、最密集区。

( ) 2．地震死亡人数与震级大小呈正比例关系。

( ) 【学法指导1】 图示法记忆影响烈度的因素【知识链接】 地震造成的危害二、滑坡和泥石流 1．滑坡 (1)发生机制(2)分布特点：________较破碎,地势________较大,________较差的山地________区及工程建设频繁地区。

2．泥石流(1)含义：山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。

(2)发生条件⎩⎪⎨⎪⎧地形 、具有丰富的松散物质短时间内有大量3．滑坡与泥石流的危害(1)滑坡破坏或掩埋________、道路和建筑物,________河道。

(2)泥石流摧毁________,破坏________、农田、道路,淤塞江河等。

(3)可能造成重大的________。

4．我国分布：山区面积广大,分布广泛,发生频繁,尤以________地区最为多发。

第二节地质灾害一、地震灾害1．定义：当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂或错位，使长期积累起来的能量急剧地释放出来,并以地震波的形式向四周传播，使地面发生震动，称为地震。

2．地震的要素（1）震级：地震能量的大小。

一次地震只有一个震级。

（2）烈度：地震时某一地区地面受到的影响和破坏程度.一次地震可以有多个烈度。

地震烈度的大小与震级、震源深度、地质构造、地面建筑等因素有关。

(3）震源：地震内部岩层破裂引起震动的地方。

（4)震中：地面正对着震源的那一点。

(5)震源深度:震源到地面的垂直距离.（6）震中距：地面上任何一点到震中的直线距离。

(7）等震线：把地面破坏程度相似的各点连接起来的曲线.3．危害(1)造成房屋倒塌.(2)破坏道路、管道、通信等基础设施。

（3)导致人员伤亡和财产损失。

（4）诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。

(5）造成家破人亡和生活突变，从而严重损害灾区人们的心理健康.4．分布地区(1）地震易发区：板块与板块的交界处,地壳极不稳定。

（2）两大地震带错误!（3)我国的地震灾害①地震灾害发生范围广、频度高、强度大。

②发生频繁的地区有台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等。

二、滑坡和泥石流1．滑坡(1)定义:滑坡是山地斜坡上的岩体或土体，因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因,在重力作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象.（2)滑坡多发原因错误!(3)危害错误!2．泥石流（1）定义：泥石流是山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。

（2)发生条件错误!(3）危害⎩⎪⎨⎪⎧摧毁聚落破坏森林、农田、道路淤塞江河，可能造成重大人员伤亡3．我国的滑坡和泥石流分布广泛，发生频繁，尤以西南地区最为多发.一、判断题1．一次地震只有一个震级,一个烈度。

（ ）2．在震中距相同的地方,烈度不一定相同。

（ ）3．滑坡多发生在山坡上.( )4．泥石流多发生在山谷中。

第一章思考题与习题1、井下平面控制测量的基本原则及特点？2、简述井下平面控制测量的等级、布设和精度要求。

3、井下经纬仪导线有哪几种类型？4、简述矿用经纬仪的主要校验项目及校验方法。

5、简述井下测量水平角的方法及步骤。

6、井下钢尺测量边时应加入哪些改正？如何计算？7、简述松垂距f的实地测量方法？8、井下选设导线点时应考虑哪些因数？9、简述井下导线施测方法及精度要求。

10、井下导线测量的内业包括哪些内容？11、简述用“三架法”进行导线测量的具体方法。

12、如图1-1所示为某矿施测的15″级空间交叉闭合导线，沿A—1—2……7—B方向，均测左角，问所测角度总和在什么范围内可满足精度要求？13、某矿施测了如图1-2所示的15″级附合导线，起算及观测数据见表1-1，试按所介绍的几种简易平方差法计算各点的坐标并进行比较。

图1-1 15″级空间交叉闭合导线图1-2 15″级附合导线14、如图1-2中，A、B两点为巷道中的残留点，经检查确认，该两点未发生移动，点位可靠，可作为坚强点。

1、2、3为欲恢复的导线点，观测及起算数据见表1-1，试计算其坐标。

有测角粗差的导线点及有边粗差的导线边。

图1-3有测角粗差的附合导线表1-2观测及起算数据第二章思考题与习题1、井下高程测量的目的及任务是什么？2、简述水准仪的校验项目及校验方法。

3、为什么巷道倾角超过8°时，不宜采用水准测量？4、在井下水准测量时，立尺点位于巷道底板或顶板的不同情况下，计算两点间高差的公式。

5、用变更仪器高法进行水准测量时，每一站均符合要求，由此能否判定整个路线的水准测量符合精度要求？6、简述测绘纵断面图的外业及内业。

7、地面三角高程测量与井下三角高程测量有何异同？为什么井下三角高程测量一般都与经纬仪导线测量同时进行？第三章思考题与习题1、联系测量的目的和任务是什么？为什么要进行联系测量？2、采用几何法定向时，从近井点推算的两次独立定向结果的互差对一井定向和两井定向分别不得超过±2′和±1′，那么一次定向的中误差应为多少？3、近井点和高程基点的埋设有哪些要求？对近井点的精度要求如何？4、一井定向包括哪些工作？对所用设备有何要求？如何总体布置？5、何谓投点误差？减小投点误差的措施有哪些？6、何谓连接三角形？怎样才能构成最有利的连接三角形？7、试述连接三角形的解算步骤和方法。