工程地质课件：绪论

1、第一章 绪 论工程地质概念建筑工程与地质环境之间的关系工程地质学的任务工程地质主要研究内容本课程讲述的主要内容学习要求工程地质学是研究在工程设计、施工和运行过程中，合理地利用自然地质资源、正确地改造不良地质条件和最大限度地避免地质灾害等问题的科学。它是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的，服务于工程建设的一门边缘科学。工程地质学的定义第二次世界大战后至20世纪60年代，以工程地质条件研究和质量评价为主要工作。一方面是作为工程建筑载体、工程建筑材料、工程建筑结构的地质体质量评价，另一个方面是作为工程建筑环境的质量评价。大体上开始于20世纪60年代末至80年代初，以开展地质体稳定性分析为特征的

2、工程地质灾害预测研究阶段80年代以来出现了许多新技术，可以对不良地质体进行改造，推动着工程地质发展进入第三阶段。工程地质发展第三阶段是以地质改造为主要课题的工程地质灾害及地质灾害防治、施工地质超前预报为特征的地质工程研究阶段，明确提出了地质控制施工法。 地质环境v地质环境广泛的含义可理解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。在工程地质学中，对人类工程活动的地质环境常用工程地质条件来描述。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：工程地质条件 对于山区的建筑场址，地质条件就

3、比较复杂。对于图示情形，将出现三个问题：（1）建筑物基础的不均匀沉降问题，将导致建筑物倾斜或开裂；（2）粘土层在基岩面上的稳定问题；（3）基岩滑坡问题。工程地质问题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工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾时矛盾时，就称为存在工程地质问题。工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着密切的关系。各类工程建筑，由于其结构类型和工作方式不同，存在着各种各样的工程地质问题。工业与民用建筑常遇到的工程地质问题是地基的变形、强度和稳定问题。铁路、道路工程常

4、遇到的有路基边坡、隧洞围岩和桥墩桥台的稳定问题、道路的冻胀问题；地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水及影响建筑施工的高地应力、高地热和有害气体问题、岩爆问题；海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳定、海浪侵蚀及回淤问题；矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳定及涌水、采矿引起地面塌陷问题； 地质环境对工程建设场地的选择和建筑物结构类型及施工方法的确定，起着决定性的影响。v地质环境不良，一方面可能因需要采取地基处理措施而提高工程的造价；一方面可能会影响工程建筑的稳定、安全和正常使用。 土木工程与地质环境之间的关系土木工程与地质环境之间的关系物理地质现象：或称为自然地质现象，是指由内外动力地质作

5、用在地壳表层引起的一系列地质现象，如滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、地震、岩体风化、冲沟等现象。 工程地质现象（或作用）：指由于人类工程活动所产生的地质条件的变化，引起的地质现象 1975年8月，河南省南部驻马店地区出现连续暴雨，8日，板桥水库和石漫滩水库两座大型水库及竹沟、田岗等数五十八座中小型水库几乎同时溃坝，遂平、西平、汝南、 平兴、新蔡、漯河，临泉七个县城被水淹数米深，共29个县市受灾，涉及1200多万人，毁房680余万间，冲毁京广线铁路100多公里，京广线中断18天，影响正常通车48天，直接经济损失约为100亿。群众大转移京广铁路被冲毁京广铁路被冲毁溃坝后的惨景溃坝后的惨景汶川地震汶川地震

6、 2015年12月20日，广东深圳市光明新区凤凰社区恒泰裕工业园发生山体滑坡，造成33栋建筑物被掩埋或不同程度损害，厂房14栋，办公室2栋，食堂1间，低矮建筑物13间，宿舍3栋。最主要的，失踪人员当时已经有约60人了。另外，滑坡还导致西气东输管道发生了爆炸。深圳泥石流深圳泥石流 舟曲特大泥石流舟曲特大泥石流20102010年年8 8月月7 7日日2222时，甘南州舟曲县突降时，甘南州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，下游形石流下泄，由北向南冲向县城，下游形成堰塞湖，造成县城由北向南成堰塞湖，造成县城由北向南5 5公里长、公

7、里长、500500米宽区域被夷为平地（约米宽区域被夷为平地（约250250万平万平米），遇难人数米），遇难人数12391239人，人，505505人失踪人失踪 上海市地面沉降工程地质学的任务查明工程建设环境内的工程地质条件，发现工程建设过程中潜在的工程地质问题。评价工程建设地区的工程地质条件；预测和分析工程建设过程中及完成后工程地质条件可能发生的变化，亦即可能出现的工程地质问题。选择最佳工程场地和克服不良现象应采取的工程措施，包括环境的保护与利用和地基处理等问题。提供工程规划、设计、施工所需的工程地质资料。工程地质学的主要研究内容第一章第一章 地球的基本特征地球的基本特征第二章第二章 自然地质

8、作用自然地质作用第三章第三章 地质构造地质构造第四章第四章 地下水地下水第五章第五章 岩体工程地质特征岩体工程地质特征第六章第六章 边坡稳定性分析边坡稳定性分析第七章第七章 岩土工程地质勘察岩土工程地质勘察 工程地质在工程地质在岩土岩土工程中的应用工程中的应用 示例示例1 简单地质条件的地基简单地质条件的地基 示例示例2 2 斜坡上的建筑地基斜坡上的建筑地基 示例示例1 简单地质条件的地基简单地质条件的地基1-1-建筑物建筑物2-2-粘土层粘土层h-基坑深度基坑深度s-建筑物沉降建筑物沉降思考的问题思考的问题：建筑物是否安全？建筑物是否安全？思考角度：思考角度： （1）强度问题）强度问题 （2

9、）变形问题）变形问题解决方法：解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，即查明土层的分布、厚度、对建筑场地进行工程地质勘察，即查明土层的分布、厚度、均匀性和其物理力学性质以及地下水等的工程地质条件，并评估地基承载均匀性和其物理力学性质以及地下水等的工程地质条件，并评估地基承载能力和建筑物沉降量以及土体被挤出的可能性。能力和建筑物沉降量以及土体被挤出的可能性。1-1-砂页岩砂页岩 2-2-坡残积粘土坡残积粘土 3-3-建筑物建筑物 4-4-挡土墙挡土墙解决方法：解决方法：对建筑场地进行工程地质勘察，对可能出现的问题进行分析，对建筑场地进行工程地质勘察，对可能出现的问题进行分析，从而采取相应的措施，如设置挡墙和加强排水等。从而采取