工程地质学

地质学中的地质工程与工程地质学地质工程与工程地质学是地质学的一个重要分支，它们研究的是地质现象对工程建设的影响以及如何利用地质信息进行工程设计与施工。

在工程建设中，对地质条件的充分了解和合理利用，是保证工程安全和可持续发展的关键。

本文将介绍地质工程与工程地质学的基本概念、研究内容和应用领域。

一、地质工程的概念地质工程是研究和应用地质现象和地质信息，解决工程建设和开发利用中的地质问题的科学和技术体系。

它不仅关注地质地貌、地质构造、地壳运动等自然地质因素，还关注地下水文地质、地层岩土工程性质、岩土介质力学性质等与工程建设密切相关的地质因素。

二、工程地质学的概念工程地质学是地质学在工程建设中的应用学科，它研究的是地质工程实施过程中的勘察、设计、施工和监测等阶段，通过对地质条件的评价和分析，为工程建设提供科学依据和技术支持。

工程地质学的主要任务是预测和评价地质灾害风险，确保工程的安全可靠。

三、地质工程与工程地质学的研究内容1. 工程地质调查与评价工程地质调查是工程建设前必要的步骤，它通过对地质地貌、地质构造、地层岩土等进行详细的勘察和分析，获取地质信息，评价地质条件的适宜性和不适宜性。

在工程地质评价阶段，对地质灾害、地下水及地下水动力学等进行研究，为工程建设提供科学依据和可行性评估。

2. 地质灾害防治地质灾害是地质工程中必须重点关注的问题，它对工程建设和人类生活带来巨大的影响。

工程地质学可以通过预测、防控和治理等手段，减少地质灾害对工程建设带来的危害。

例如，在山区公路建设中，需要对滑坡、泥石流等地质灾害进行监测和治理，确保公路的安全运行。

3. 岩土工程性质与地基处理地质工程与工程地质学着重研究岩土工程性质和地基处理技术。

通过对不同地质条件下岩土材料的性质研究，确定工程地基处理的方法和措施，确保工程在地基上的稳定性和安全性。

例如，在建设高层建筑时，需要进行地基处理，以确保建筑物能够承受自然条件和人工负荷。

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，属应用地质学范畴。

工程地质条件（Engineering geological condition）：指与工程建设有关的地质因素的综合。

它是自然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。

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，它是一个综合概念。

工程地质问题（Engineering geological problem）：指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。

工程地质环境：是人类生活与活动的客观物理环境，是一个综合的概念，多成分的系统。

工程地质环境是人类从事活动的地质环境。

包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。

同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。

工程地质学的主要任务：基本任务：查明工程地质条件；中心任务：工程地质问题的分析、评价1、我国地质环境的基本特征？中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。

第一级阶梯是青藏高原；第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间；第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原；第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口，是一条婉蜒曲折的海岸带。

这四个阶梯具有不同的地质环境特征，它们对工程活动的制约也各有不同的持点。

第一阶梯，主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动，即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。

第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。

由于自北而南，白西而东气候带由寒变暖，由干变湿，外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变，所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。

第三阶梯和第四阶梯，由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同，故可将之划分为华南，华北，东北三个不同的地质环境区。

2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用，如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等，其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用，对工程活动的影响最大。

一、名词解释工程地质学：工程地质学是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学问。

工程地质学通过工程地质调查、勘察和研究建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程特性、水文地质和地表地质作用现象等工程地质条件，预测和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施，以确保建筑物的安全、稳定和正常运行。

工程地质条件：工程地质条件是一个综合性概念，可理解为与工程建筑有关的地质条件的总称。

一般认为，它包括工程建设地区的：地形地貌；岩土工程地质性质；地质构造；水文地质条件；物理地质现象（不良地质现象或作用-崩滑流）; 天然建筑材料等六个方面的因素。

工程地质问题：人类工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质条件的变化。

当工程地质条件不能满足工程建筑上稳定、安全的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾时，称为存在工程地质问题。

地基：一切建筑物都是支撑在地层上，直接支撑建筑物重量的底层部门称为地基地基承载力：指地基所能承受由建筑物基础传来的何在的能力。

岩石：是只在一定条件下，有一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。

矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。

地质构造：是地壳运动的产物，由于地壳中存在很大的应力，组成地壳上部岩层，在地应力的长期作用下会发生变形，形成构造变动的形迹，如岩层褶曲和断层等。

（组成地壳的岩层所具有的一定特征或形态的组构称地质构造。

）岩层产状：以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的。

除水平岩层成水平状态产出外，任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示，称为岩层产状三要素。

褶皱构造：是组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。

它是岩层产生的塑形变形，是地壳表层广泛发育的基本构造之一。

褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。

断裂构造：构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。

1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。

地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。

工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。

工程地质问题：是指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。

2、工程地质条件的六大要素是：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。

3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。

4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。

（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。

（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。

一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。

2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。

3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。

二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。

造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。

矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。

岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。

岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。

沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。

工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。

【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。

古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。

1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。

【答案】地质构造分为褶皱和断层。

褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。

第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。

【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。

2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。

【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。

定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。

第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。

【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。

其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。

3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。

【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。

影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。

第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。

【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。

4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。

【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。

适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。

第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。

【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。

5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。

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。

工程地质复习题及答案1. 工程地质学的主要研究内容是什么？答：工程地质学主要研究工程活动与地质环境之间的相互作用，包括岩土体的物理力学性质、地下水、不良地质现象以及工程地质勘察、评价和治理等。

2. 简述岩石的三大力学性质。

答：岩石的三大力学性质包括抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。

抗压强度是指岩石在单轴压缩条件下的最大承载能力；抗拉强度是指岩石在拉伸条件下的最大承载能力；抗剪强度是指岩石在剪切作用下的最大承载能力。

3. 什么是土的内摩擦角和黏聚力？答：土的内摩擦角是指土体在剪切破坏时，剪切面上的正应力与剪应力的比值，它反映了土体的抗剪强度；黏聚力是指土颗粒间的内聚力，它与土体的颗粒大小、形状和矿物成分有关。

4. 地下水对工程地质的影响主要体现在哪些方面？答：地下水对工程地质的影响主要体现在：增加岩土体的侧压力，导致边坡失稳；引起地基的不均匀沉降；导致岩土体的溶蚀和化学作用，改变其物理力学性质；在冻土区，地下水的存在还可能导致冻胀和融陷。

5. 简述不良地质现象对工程的影响。

答：不良地质现象如滑坡、泥石流、地面沉降等，会对工程安全造成严重威胁。

滑坡可能导致建筑物倒塌、道路中断；泥石流可能冲毁桥梁、隧道；地面沉降可能导致建筑物倾斜、开裂。

6. 工程地质勘察的目的是什么？答：工程地质勘察的目的是查明工程场地的地质条件，评价工程地质环境对工程的适宜性，为工程设计和施工提供科学依据，预防和减轻不良地质现象对工程的影响。

7. 工程地质评价的主要内容有哪些？答：工程地质评价的主要内容包括：岩土体的物理力学性质评价、地下水条件评价、不良地质现象评价、地震效应评价等。

评价结果将为工程选址、设计和施工提供重要参考。

8. 工程地质治理措施主要包括哪些方面？答：工程地质治理措施主要包括：地基处理、边坡防护、排水系统、抗震加固、不良地质现象的治理等。

治理措施的选择应根据工程地质条件和工程需求综合考虑。

9. 什么是工程地质勘察报告？答：工程地质勘察报告是工程地质勘察工作完成后，对勘察结果进行系统总结和评价的文件。

工程地质学：是地质学的分支学科，它研究与工程建设相关的地质问题、为工程建设服务，属于应用地质学的范畴。

工程地质学的研究对象：整套的研究核心是工程建设与地质环境二者之间的相互制约和相互作用。

工程地质条件：指与工程建筑有关的地质因素的综合。

工程地质问题：是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。

区域稳定性：是指在内外动力作用下，现今一定区域地壳表层的相对稳定程度以及其对工程建筑安全的影响程度。

区域稳定性评价：全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律的基础上，结合内外动力地质作用，岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加的地质灾害对工程建筑物的相互作用和影响分析，评估不同地方现今地壳及其表层的稳定程度差异与潜在危险性。

结构面：岩体中的地质界面，指岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面。

结构体：由结构面所切割成的岩石块体，即岩块。

岩体结构：岩体是由结构面和结构体共同组成的结构形态，不同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。

活断层：目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

深大断裂：指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂，其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里，切割深度为数公里至百余公里。

地震:在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象。

震源机制：地震发生的物理过程或震源物理过程。

震源参数:地震发生时，震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量。

地震震级：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来决定。

地震烈度：是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。

地震效应：在地震作用影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏。

斜坡：是地表广泛分布的一种地貌形式，是地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。

人工边坡：是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡，如路堑、露天矿坑边帮、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。

浅表生改造：以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体，在地貌形成演化过程中，其表生改造过程与地貌形成演化过程是密切联系的，实质上是一个卸荷过程。