0绪论-工程地质学.ppt

1、主讲：谌会芹 Lectured by Chen-huiqin,工程地质学,Engineering Geology,人类活动与地质环境,人类生活在地球上，各种工程活动每天都在地质环境中进行着，二者之间相互制约，始终是客观存在的。,2020/8/19,工程地质学-绪论,3,地质环境对人类工程活动的制约,人类在从事工程活动中影响工程活动的安全：如采煤过程中的瓦斯爆炸、涌水，隧道掘进过程中出现塌顶、岩爆或涌水等 影响工程建筑物的稳定和正常使用：如瓦伊昂事件，水库渗漏、滑坡、泥石流破坏公路与铁路 地质条件不具备而使工程造价提高：如沿海三角洲地区城市修建高层建筑，往往由于软基需要深基坑或桩基或筏式地基而增

2、加造价，高烈度地区建造巨型电站因考虑高烈度而使造价大幅度提高。,2020/8/19,工程地质学-绪论,4,人类工程活动以各种方式影响地质环境,人类工程活动对地表的改造已达到不可忽视的程度，到目前为止人类活动已涉及到地表80的地区。 如在上游修建梯级电站，改变河流的地质作用， 大规模的砍伐森林造成荒漠化， 道路修建中不合理削坡使坡体稳定性降低， 水库蓄水导致水库诱发地震等等。,2020/8/19,工程地质学-绪论,5,工程活动与地质环境之间的相互制约,如在岩土体稳定差的地区修建水库，造价高，另一方面水库的修建使近坝、库岸的岸坡的稳定性降低，尤其是水位骤然升降经常引起岸坡失稳，蓄水引起水库诱发地震

3、等等。,研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约并保证这种制约关系向良性方向发展的科学称之为 工程地质学,绪 论,2020/8/19,工程地质学-绪论,7,1.工程地质学的研究对象,工程地质学(Engineering Geology):是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学；是地质学与工程学的边缘学科，是地质学的一个分支。,狭义,工程地质勘察学,工程地质学基础,区域工程地质学,广义,狭义,岩石力学,土质学,2020/8/19,工程地质学-绪论,8,2.研究任务,阐明建筑地区的工程地质条件；指出有利和不利因素 论证建筑物所存在的工

4、程地质问题； 选择地质条件优良的建筑场址； 研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响； 提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议： 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。 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,可见，工程地质是工程建设的基础工作,2020/8/19,工程地质学-绪论,9,工程地质条件：与工程建筑物有关的地质因素的综合。,岩土类型及其工程性质 地质构造（具有控制性意义） 地形地貌 水文地质条件(重要因素) 工程动力地质作用 天然建筑材料,由于不同地区的地质环境不同，工程地质条件不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主次关系不同。,20

5、20/8/19,工程地质学-绪论,10,工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。,场地工程地质条件不同、建筑物内容不同，所出现的工程地质问题也各不相同。 房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问 矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定 水利水电工程：渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性,2020/8/19,工程地质学-绪论,11,2020/8/19,工程地质学-绪论,12,2020/8/19,工程地质学-绪论,13,3.研究内容,（1）岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质及其变化规律，即分布规律、成因类型、力学性质等。 分支学科：工程

6、岩土学 （2）工程动力地质作用的研究 研究其形成机制、规模、空间分布及发展趋势，对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造 分支学科：工程动力地质学 （3）工程地质勘察理论和技术方法的研究 研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配，勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察。,2020/8/19,工程地质学-绪论,14,3.研究内容,（4）区域工程地质研究 为工程规划设计提供地质依据，进行工程地质区划 分支学科：区域工程地质学 （5）环境工程地质研究（补充） 研究人类工程活动和地质环境之间的联结模式，科学预测人类活动对地质环境的影响 分支学科

7、：环境工程地质学,2020/8/19,工程地质学-绪论,15,4.研究方法,自然历史分析法 数学力学分析法 模型模拟试验法 工程地质类比法,2020/8/19,工程地质学-绪论,16,4.研究方法,（1）自然历史分析法 地质学分析 研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。地质基础工作。基本的研究方法。 例如：斜体变形破坏研究。 （2）数学力学分析法 定量分析计算、评价 针对某一具体问题。地质分析为基础 地质模型 数学模型（理论经验公式等） 代入有关参数进行计算。 例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、数值分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、摸糊数学、分形、神经网络等。,202

8、0/8/19,工程地质学-绪论,17,4.研究方法,（3）模型与模拟实验法 仿实体演绎 模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方面都可以进行。 模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律渗流达西定律）、结构的网络模拟等。 （4）工程地质类比法 经验借鉴、对比 基础是相似性（地质条件与建筑工作方法） 如：专家判断、经验参数使用。 上述方法各有特点，相互补充，综合应用。,2020/8/19,工程地质学-绪论,18,5.相关学科,地质学分支 矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、动力地质学等。 专业基础学科 土质学、土力学、岩体力学。 其它基础学科 数学、

9、物理学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。,2020/8/19,工程地质学-绪论,19,6.历史、现状,诞生： 1932年在莫斯科地质勘探学院开始培养工程地质专业人才，奠定工程地质学的理论基础。此时，在欧美此项工作也在开展，但它附属于土木建筑工程，有关岩土工程地质研究在“岩土工程”学科完成。,2020/8/19,工程地质学-绪论,20,6.历史、现状,机构： 1952年我国成立地矿部，设立水文地质工程地质局。同时，水利、铁道、运输等部门相继设立工程地质处或勘测队。同年成立北京地院、长春地院并设立水文地质工程地质专业。1956年地矿部、中科院设立水文地质工程地质研究所。 1968年在第23届国际地质大会上成立国际工程地质分会，之后改为工程地质协会（IAEG)，下设许多专业委员会。1979年在苏州召开全国工程地质大会，成立中国工程地质专业委员会。至今已召开多届国际国内工程地质大会。,2020/8/19,工程地质学-绪论,21,7.课程主要内容,第一篇 工程地质学基本理论 工程地质条件成因演化论 区域稳定性理论 岩体结构控制论,2020/8/19,工程地质学-绪论,22,7.课程主要内容,第二篇 工程地质问题研究（重点） 活断层与地震 斜坡工程