工程地质绪论

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工程地质(第三版)
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Huijinglee

绪论
一、 人类的工程活动(图片)
例如:建房引起地基土的压密沉降,隧道排水引起地表水枯竭,在城市过量抽取地下水引起大面积
的地貌沉降,在黄土地区修建水库引起大范围的湿陷等。

二、 学习工程地质学的目的
研究 : 人类活动 制约关系 地质环境,通过合理开发 保护地质环境
使工程建筑经济、安全
三、工程地质学 工程岩土学
(三个基本部分) 工程地质原理
工程地质勘测
四、 工程地质学的发展史(图片)
1、1500年以前:石器时代,人类在地下开矿
2、2000年以前:埃及人应用砖砌沉井穿过砂层—金字塔
3、中国的长城、南北运河、新疆坎尔井
城位于中国北部,东起山海关,西到嘉峪关,全长约6,700公里,通称万里长城。 长城的
修建持续了两千多年,从公元前七世纪楚国筑“方城”开始,至明代(1368-1644年)共有20多
个诸侯国和封建王朝修筑过长城,最早是楚国,为防御北方游牧民族或敌国,开始营建长城,
随后,齐、燕、魏、赵、 秦等国基于相同的目的也开始修筑自己的长城。秦统一六国后,秦始
皇派著名大将蒙恬北伐匈奴,把各国长城连起来,西起临姚,东至辽东,绵延万余里,遂称万
里长城,这就是“万里长城”名字的由来。但今天我们所见到的主要是明长城。其中秦、汉、明
三个朝代长城的长度都超过了5千公里。如果把各个时代修筑的长城加起来,总长度超过了5
万公里; 如果把修建长城的砖石土方筑一道1米厚、5米高的大墙,这道墙可以环绕地球一周
有余。 长城的主体工程是绵延万里的高大城墙,大都建在山岭最高处,沿着山脊把蜿蜒无尽
的山势勾画出清晰的轮廓,塑造出奔腾飞跃、气势磅礴的巨龙,从而成为中华民族的象征。在
万里城墙上,分布着百座雄关、隘口,成千上万座敌台、烽火台,打破了城墙的单调感,使高
低起伏的地形更显得雄奇险峻,充满巨大的艺术魅力。 秦长城只有遗迹残存。秦始皇为了修筑
长城动用了30万人,创造了人类建筑史上的奇迹。长城的修建客观上起到了防止匈奴南侵,保
护中原经济文化发展的积极作用。孙中山先生曾评价:“始皇虽无道,而长城之有功于后世,实
上大禹治水等”。(但据报道,1990年一个徒步走完长城全长的中国人的计步器显示的是6700
公里。)
4、1831—1833年:美国第一条铁路
5、1857---1870年:法国打通穿越阿尔卑斯山的萨尼峰长隧道,11KM
6、英吉利海峡隧道:
7、日本靑函隧道:著名的日本青函隧道就是当前世界上最长的一条隧道,因连接日本本州青森
地区和北海道函馆地区而得名。青函隧道为双线隧道,全长为53860米,其中海底部分为23300
米。青函隧道于1964年开始启动,历经24年的施工建设,共耗资6890亿日元,于1988年3
月13日正式投入运营。从青森站和函馆站相对发出,电车从海底通过津轻海峡大概用了30分
钟,从此结束了日本本州与北海道之间只能靠海上运输的历史。
长久以来,日本本州的青森与北海道的函馆两地隔海相望,中间横着水深流急的津轻海峡。两
地的旅客往返和货运,除了飞机以外,就只能靠海上轮渡。从青森到海峡对岸的函馆,海上航
行要4.5小时,到了台风季节,每年至少要中断海运80次。于是,人们迫切希望海峡两岸除飞
机和轮渡之外,再能有更经济、更方便的交通把两岸联系起来。青函隧道工程的设想也就应运
而生。
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1964年5月,青函隧道开始挖调查坑道。
经过7年的各种海底科学考察,专家们才最终选定了安全的隧道位置,并于1971年4月正
式动工开挖主坑道。经过12年的施工,1983年1月27日,南起青森县今别町滨名,北至北海
道知内町汤里,世界上最长的海底隧道———青函隧道的先导坑道终于打通了。1988年3月13
日,青函隧道正式通车,从而结束了日本本州与北海道之间只靠海上运输的历史。3月13日清
晨,首班电气化列车满载乘客从青森站和函馆站相对发出。电车从海底通过津轻海峡只用了大
约30分钟。

青函隧道由3条隧道组成。主隧道全长 53.9千米,其中海底部分23.3千米,陆上部分本
州一侧为13.6千米,北海道一侧为17千米。主坑道宽11.9米,高9米,断面80平方米。除
主隧道外,还有两条辅助坑道:一是调查海底地质用的先导坑道;二是搬运器材和运出砂石的
作业坑道。这两条坑道高4米、宽5米,均处在海底。现在,先导坑道用于换气和排水。漏到
隧道的海水会被引到先导坑道的水槽,然后再用高压泵排出地面。作业坑道则用作列车修理和
轨道维修的场所。

青函隧道是一条十分重要的通道,目前日本铁路当局打算在隧道里铺设具有大容量的光纤
通讯电缆、高压输电线、天然气管道等,以对隧道加以综合利用,提高经济效益。

五、工程地质在铁路建设中的作用
1、越岭长隧道:地质条件复杂,进行区域性调查,深入研究区域稳定性,选择合理的隧道位置
2、铁路路堑边坡过陡,造成边坡滑塌
3、边坡太缓,增大工程量,造成浪费
4、边坡的稳定性与地貌形态、岩性、地质构造、水文地质条件之间的关系
5、通过建成的宝成、鹰夏、丰沙、成昆等铁路总结经验教训—1986年出版《铁路工程地质技术
规范》
六、本课程的主要内容
1、岩石的工程性质:岩石的矿物组成、结构构造、主要的物理力学特性、常见岩石的简易识别方法
2、地质构造与区域稳定性: 地质构造的基本形态 断层、节理
地质构造 主要特征 区域稳定性 破碎带
在地质图上的表示和分析方法 软弱夹层
3、地表水及地下水的地质作用
水流、河谷地貌、沉积层的主要类型及工程地质特性,岩溶、滑坡、崩塌、岩石风化等不良地质
现象
4、岩体结构的工程地质特性
岩体的力学特性、天然应力状态、岩体稳定性的研究
5、各种工程地质问题:
地基岩体、斜坡岩体、周围岩体的稳定;渗透、渗露、岩溶、泥石流等。
七、本课程的教学要求和方法 (p7)