巖土工程學(xué)緒論

工程巖土學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院

2016年3月個(gè)人簡(jiǎn)介劉恒，男，54歲，苗族，江西余干人，教授、工程應(yīng)用研究員，碩士生導(dǎo)師，國(guó)家注冊(cè)巖土工程師，省政府特殊津貼的專家。研究方向：巖土工程、城市規(guī)劃，曾任六盤水市規(guī)劃局、建設(shè)局副局長(zhǎng)、市規(guī)劃設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)，現(xiàn)任貴州理工學(xué)院建筑與城市規(guī)劃學(xué)院院長(zhǎng)。從事工程地質(zhì)和城市規(guī)劃工作33年，主持完成了260余個(gè)項(xiàng)目的勘察、設(shè)計(jì)和施工，獲貴州省優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)15項(xiàng)，在《建筑技術(shù)》、《地球與環(huán)境》、《勘察科學(xué)技術(shù)》《世界有色金屬》等國(guó)家級(jí)期刊發(fā)表論文三十篇。中國(guó)建筑學(xué)會(huì)會(huì)員，全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)研究會(huì)會(huì)員，貴州省建筑業(yè)協(xié)會(huì)和省城市規(guī)劃協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，省工程系列高級(jí)職稱評(píng)委會(huì)委員，省優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)評(píng)審專家，省市政公用設(shè)施抗震專家，省施工圖審查專家，省工程評(píng)標(biāo)專家（勘察、規(guī)劃專業(yè)）

為什么學(xué)？

學(xué)什么？下面，請(qǐng)同學(xué)們先看一段視頻哈利法塔（原名迪拜塔）塔高828米，樓層總數(shù)162層，2010年建成東京晴空塔，634米，高度世界第二（塔），2012年建成上海中心大廈：632米，118層，5層裙樓和5層地下室。目前中國(guó)第一世界第二（第三？）。位于長(zhǎng)江三角洲沖積層，土質(zhì)松軟，含有大量粘土。打了980個(gè)基樁，樁長(zhǎng)86米，澆筑60881立方米混凝土進(jìn)行加固，形成6米厚的基礎(chǔ)底板。金茂大廈：420米，93層，地下3層；上海環(huán)球金融中心：492米地上101層、地下3層。世界最高建筑一覽主體高454米，天線桅桿高146米，總高600米廣州國(guó)際金融中心，2009年11月竣工，高432米，共103層。緒論提綱：1、工程巖土學(xué)的研究意義2、工程巖土學(xué)的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容3、工程巖土學(xué)的發(fā)展概況及動(dòng)向4.

工程巖土學(xué)的研究?jī)?nèi)容和要求

重點(diǎn)：工程地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問(wèn)題、工程巖土學(xué)概念，工程巖土學(xué)研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容和研究方法1、工程巖土學(xué)的研究意義

為什么學(xué)？萬(wàn)丈高樓平地起！

學(xué)什么？在學(xué)習(xí)普通地質(zhì)學(xué)、礦物巖石學(xué)、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、巖石力學(xué)、數(shù)學(xué)、彈性力學(xué)、材料力學(xué)基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)工程巖土學(xué)（主要內(nèi)容:巖土物質(zhì)基礎(chǔ)、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、巖土的分類、特殊土工程地質(zhì)特征、巖土改良），為后續(xù)工程地質(zhì)勘察、地基處理等課程打基礎(chǔ)。（1）工程地質(zhì)學(xué)及其有關(guān)概念

工程地質(zhì)學(xué)：是研究預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)工程建筑有關(guān)工程地質(zhì)問(wèn)題的學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。它的研究?jī)?nèi)容（或任務(wù)）是查明建筑物場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，選擇有利的建筑場(chǎng)地、優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)、制定合理的施工方案、提出不良地質(zhì)條件的整治措施等。工程地質(zhì)條件：是指與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境總和。

包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)，水文地質(zhì)條件，不良地質(zhì)條件，天然建筑材料等。工程地質(zhì)問(wèn)題：指由工程建設(shè)活動(dòng)產(chǎn)生的地質(zhì)問(wèn)題。如地基變形和失穩(wěn)、工程滑坡、地下硐室變形和失穩(wěn)、壩基滲透及滲透變形、水庫(kù)滲漏和淤積、水庫(kù)誘發(fā)地震等

工程巖土學(xué)：以工程地質(zhì)觀點(diǎn)，研究巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)及其在自然和人為因素影響下形成和發(fā)展變化的學(xué)科，是工程地質(zhì)學(xué)的重要分支。主要研究巖土的工程地質(zhì)特征(即土石的物理、水理、力學(xué)性質(zhì)）以及這些特征的成因、變化、利用和改造。工程巖土學(xué)的研究意義：由于人類工程活動(dòng)是在地殼表層一定的巖土地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行，而工程巖土學(xué)是研究地殼表層巖土體成因和物理力學(xué)性質(zhì)，自然條件和人類工程活動(dòng)對(duì)巖土體的影響，并提出巖土工程地質(zhì)問(wèn)題防治和巖土的改良措施，確保建筑物在地質(zhì)環(huán)境建設(shè)和使用中技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。所以工程巖土學(xué)的研究有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。比薩斜塔塔高54.5米，共8層，每層的外面為柱子圍繞。該塔1174年開始修建，建至第3層時(shí)出現(xiàn)傾斜，興建工程時(shí)斷時(shí)續(xù)。1372年建成時(shí)，塔頂中心點(diǎn)已偏離垂直中心線2．1米。比薩斜塔地基多層軟質(zhì)粉土和軟粘土相間，地下水層埋深約一米。基底有好幾層不同性質(zhì)的土層，軟質(zhì)粉土和軟粘土相間形成，地下水埋深約一米。由于地基不均勻和土層松軟，塔剛建成，人們就發(fā)現(xiàn)它是傾斜的，從此以后，它每年都以不同的速率增加傾斜度。到今天，它最大偏離了中心線差不多有5.1米。有學(xué)者預(yù)測(cè)，如果比薩斜塔再這樣傾斜下去，早晚有一天會(huì)倒掉。

而另外一些人認(rèn)為，比薩斜塔只是圍繞中心線來(lái)回?fù)u晃，并不會(huì)倒塌。其原因是1550年，一個(gè)叫瓦薩利的建筑師加固了塔的地基，使斜塔奇跡般地穩(wěn)定了上百年。1934年，人們又對(duì)塔基作了防水處理，使得斜塔更加牢固，現(xiàn)在又糾偏回來(lái)42厘米，所以比薩斜塔是不會(huì)倒塌的。

東方明珠塔：塔高468米，1995年建成?；A(chǔ)平面呈Y型,埋深12.5m,最深達(dá)20m?；酌娣e約3500m2，2層地下室,層高6m,承臺(tái)厚1.55m,有長(zhǎng)36m、500mmx500mm的預(yù)制樁(砂土）花果園東西兩塔總高為334.35和406米，最大直徑達(dá)2.5米的38條人工挖孔樁和最長(zhǎng)深度達(dá)49米的98根機(jī)械旋挖樁，成為其“咬定”高遇溶率、高巖層硬度、地質(zhì)條件復(fù)雜的喀斯特地貌地基“不放松”的堅(jiān)實(shí)保證。

2、工程巖土學(xué)研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容

研究對(duì)象：作為建筑地基或建筑材料地殼表層巖土體。研究?jī)?nèi)容：

（1）巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)【物理性質(zhì)（表示巖土三相比例關(guān)系的物理量。如土粒密度、含水性、孔隙性）、水理性質(zhì)（容水性、持水性、給水性和透水性）、力學(xué)性質(zhì)】（2）巖土和巖土體的成因及分布規(guī)律（3）工程地質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)測(cè)試技術(shù)和測(cè)試方法

（4）巖土體工程地質(zhì)分類（5）巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)在自然和人類工程活動(dòng)影響下的變化趨勢(shì)、變化規(guī)律和對(duì)建筑物的危害。

（6）改良巖土體性質(zhì)的方法。研究方法：(1）專門的實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)方法（室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試），定量方法。（2）一般地質(zhì)學(xué)方法，定性方法。3工程巖土學(xué)發(fā)展概況及動(dòng)向世界上世紀(jì)20年代形成一門較完整的學(xué)科；中國(guó)上世紀(jì)50年代初期，土質(zhì)學(xué)由前蘇聯(lián)介入上世紀(jì)70年代逐步形成我國(guó)《工程巖土學(xué)》,它是《土力學(xué)》、《巖石力學(xué)》和《巖土工程》的基礎(chǔ)。研究動(dòng)向：運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、化學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)；室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試；動(dòng)、靜性質(zhì)對(duì)比研究；特殊建筑地基和特殊性巖土的研究4.工程巖土學(xué)的研究?jī)?nèi)容和要求本課程要求掌握的基本內(nèi)容：1、基本理論：土和土體的形成，土的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)，土粒與水相互作用，土體（巖體）結(jié)構(gòu)的基本特征。2、基本知識(shí)：土的工程地質(zhì)性質(zhì)和指標(biāo)；特殊土的工程地質(zhì)特征，土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，土體的工程地質(zhì)分類，土體的性質(zhì)及人工改良的基本原理。3、基本技能：土的工程地質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)的室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)成果整理與分析。小結(jié)1、工程巖土學(xué)的研究意義工程地質(zhì)學(xué)：是研究預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)工程建筑有關(guān)工程地質(zhì)問(wèn)題的學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。工程地質(zhì)條件：是指與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境總和。工程地質(zhì)問(wèn)題：指由工程建設(shè)活動(dòng)產(chǎn)生的地質(zhì)問(wèn)題工程巖土學(xué)：以工程地質(zhì)觀點(diǎn)，研究巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)及其在自然和人為因素影響下形成和發(fā)展變化的學(xué)科，是工程地質(zhì)學(xué)的重要分支。。2、工程巖土學(xué)的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容

（1）巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)（物理、水理、力學(xué)性質(zhì)）（2）巖土和巖土體的成因及分布規(guī)律（3）工程地質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)測(cè)試技術(shù)和測(cè)試方法

（4）巖土體工程地質(zhì)分類（5）巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)在自然和人類工程活動(dòng)影響下的變化趨勢(shì)、變化規(guī)律和對(duì)建筑物的危害。

（6）改良巖土體性質(zhì)的方法。一、作業(yè)：1、名詞解釋：工程地質(zhì)學(xué)、工程巖土學(xué)、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問(wèn)題；2、工程巖土學(xué)的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容；3、工程巖土學(xué)的研究方法二、思考題：結(jié)合實(shí)際談?wù)劷ㄖ?chǎng)地工程地質(zhì)條件包括那些內(nèi)容？參考資料：1.唐大雄、孫愫文主編，工程巖土學(xué)，地質(zhì)出版社，1987年2《工程地質(zhì)》（第二版），石振明，孔憲立主編，中國(guó)建筑工程出版社20113、工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版），中國(guó)建筑出版社，2007年4