工程地质学基础电子教案

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1、第一章　绪论一、工程地质学的研究对象、任务与分科　　1、定义　　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、研究内容　　地球上现有的一切工程建筑物都建造于地壳表层一定的地质环境中。地质环境包括地壳表层和深部的地质条件以一定的作用，影响建筑物的安全、经济和正常使用；而建筑物的兴建又反馈作用于地质环境，使自然地质条件发生变化，最终又影响到建筑物本身。二者就处于相互联系，又相互制约的矛盾之中。工程地质学就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系，促使二者之间的矛盾转化、解决。　　

2、3、研究任务　　工程地质学为工程建设服务:是通过工程地质勘察来实现的，通过勘察和分析研究，阐明建筑地区的工程地质条件，指出并解决历存在的工程地质问题，为建筑物的设计、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是：　　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，

3、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。　　可见，工程地质工作是工程建设的基础工作。工程地质工程师务必要与工程设计与施工工程师密切协作，以完成上述各项任务。　　4、两个重要概念　　实践表明：工程地质条件的阐明，是工程地质工作的基础；而工程地质问题的论证和解决，则是工程地质工作的核心。因而，在这里明确工程地质条件和工程地质问题的含义是很有必要的。　　工程地质条件(Engineeringgeologicalcondition)指的是工程建筑有关

4、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，它是一个综合概念。其中的某一因素不能概括为工程地质条件，而只是工程地质条件的某一方面。兴建任何一类建筑物，首要的任务就是要查明和认识建筑场区的工程地质条件。由于不同地域的地质环境不同，因此工程地质条件不同，对工程建筑物有影响的地质因素主次也是不相同的。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在的。　　工程地质问题(EngineeringgeologicalProblem)指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或

5、问题。优良的工程地质条件能适应建筑物的安全、经济和正常使用的要求，其矛盾不会激化到对建筑物造成危害；但是工程地质条件往往有一定的缺陷，而对建筑物产生严重的甚至是灾难性的危害。所以，一定要将矛盾着的两个方面联系起来进行分析。由于工程建筑的类型、结构形式和规模不同，对地质环境的要求不同，所以工程地质问题也是复杂多样的。例如，工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和沉降问题，地下洞室的主要工程地质问题是围岩稳定性问题；露天采矿场的主要工程地质问题是采坑边坡稳定性问题；水利水电工程中，土石坝最需注意的是坝基渗透变形和渗漏问题，混凝重力坝是坝基抗滑稳

6、定问题，拱坝是坝肩抗滑稳定问题。工程地质问题的分析、评价，是工程地质工程师的中心任务。　　5、相关工程实例　　在国外，由于工程地质问题而导致的建筑事故是不乏其例的。在坝建工程中，此类事故更是惨重。例如，1928年美国圣•弗兰西斯(St•Frantis)重力坝的失事，是由于坝基软弱岩层崩解冲刷和滑动引起的。l959年法国马尔帕塞(Malpasst)薄拱坝的溃决，则是由于坝的左翼片麻岩体沿着一个倾斜的软弱结构面滑动所致。1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂(Vaiont)水库左岸大滑坡，更是举世震惊。瓦依昂双曲拱坝坝高261.6m，是当时世界最高

7、的大坝之一。当水库壅水至225.4m时，左岸山体突然下滑，体积达2.7—3.0×108m3，滑速达28m／s，水库中有5×107m3的水体被挤出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生。该水库开始蓄水时，就发现左岸山体蠕滑变形，但未引起水工人员的注意，随着库水位抬高，滑动面上空隙水压力加大，从而导致整个山体下滑。在工业与民用建筑中，也有许多典型的地质事故。如加拿大特朗斯康(Trans-Cona)谷仓的倾倒，是由于对该区大建筑物地基中深埋软土层的不均匀沉陷估计不足。巴西1958年初刚建成的一座十一层高层建筑，

8、尚未使用即倾倒平躺在地上。其原因是支承该建筑物的钢筋混凝土桩长度不够，未能深入到沼泽土以下的硬土层中，致使地基承载力不足而不均匀沉降过大