工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件

人的差異在于業(yè)余時(shí)間工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)人的差異在于業(yè)余時(shí)間工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)1緒論●●●●●●●0●地球是太陽系族中的一個(gè)行星,地球體的表層,即地殼,是各種地質(zhì)作用進(jìn)行的場所,是人類賴以生活和活動(dòng)的場所,一切工程建(構(gòu))筑物都建筑在地殼上,同時(shí),也是建筑材料和礦產(chǎn)資源的主要來源地。因此,地殼是地球科學(xué)研究的主要對象,構(gòu)成人類生存和工程建筑的環(huán)境和物質(zhì)基礎(chǔ)。我們這些未來的工程師有必要了解和掌握這方面的有關(guān)知識。緒論211地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)●●●●●111地質(zhì)學(xué)●0●0●地質(zhì)學(xué)是一門關(guān)于地球的科學(xué),它研究的對象主要是固體地球的上層,主要有以下方面內(nèi)容:(1)研究組成地球的物質(zhì):礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)等分支學(xué)科;(2)闡明地殼及地球的構(gòu)造特征:即研究巖石或巖石組合的空間分布,如構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、區(qū)域地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等分支學(xué)科(3)研究地球的歷史以及棲居在地質(zhì)時(shí)期的生物及其演變:如古生物學(xué)、地史學(xué)、巖相古地理學(xué)等;(4)地質(zhì)學(xué)的研究方法與手段,如同位素地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)及遙感地質(zhì)學(xué)等;(5)研究應(yīng)用地質(zhì)學(xué)以解決資源探尋、環(huán)境地質(zhì)分析和工程防災(zāi)問題:主要有兩方面,一是以地質(zhì)學(xué)理論和方法指導(dǎo)人們尋找各種礦產(chǎn)資源,如礦床學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)等;二是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和方法研究地質(zhì)環(huán)境,查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對策,以確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)和正常運(yùn)行。11地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)3112工程地質(zhì)學(xué)(Engineeringgeology)●●●工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的重要分支學(xué)科,是把地質(zhì)學(xué)原理應(yīng)用于工程實(shí)際的一門學(xué)問,它研究巖土工程中的地質(zhì)問題,即在主程建筑設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的實(shí)施過程中合理地處理和正確地使用自然地質(zhì)條件和改造不良地質(zhì)條件(1)工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展工程地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中應(yīng)用非常廣泛,早在20世紀(jì)30年代就獲得迅速發(fā)展,并成為一門獨(dú)立的學(xué)科。我國工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展始于建國初期,經(jīng)過50多年的努力,不僅能適應(yīng)國內(nèi)建設(shè)的需要并開始走向世界,建立了具有我國特色的學(xué)科體系。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和研究的深入,形成一些新的分支學(xué)科,如環(huán)境工程地質(zhì)、海洋工程地質(zhì)與地震工程地質(zhì)等。人類工程活動(dòng)作為環(huán)境演化的積極而活動(dòng)的因素及工程和環(huán)境的密切關(guān)聯(lián)性已成為當(dāng)今研究的重要方向112工程地質(zhì)學(xué)(Engineeringgeology)4(2)工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)●●●工程地質(zhì)研究的基本任務(wù),可歸結(jié)為三方面:●●A.區(qū)域穩(wěn)定性研究與評價(jià),是指由內(nèi)力地質(zhì)作用引起的斷裂活動(dòng),地震對工程建設(shè)地區(qū)穩(wěn)定性的影響;B.地基穩(wěn)定性研究與評價(jià),是指地基的牢固、堅(jiān)實(shí)性;C.環(huán)境影響評價(jià),是指人類工程活動(dòng)對環(huán)境造成的影響。工程地質(zhì)學(xué)的具體任務(wù)是:A.評價(jià)工程地質(zhì)條件,闡明地上和地下建筑工程興建和運(yùn)行的有利和不利因素,選定建筑場地和適宜的建筑型式,保證規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、使用、維修順利進(jìn)行B.從地質(zhì)條件與工程建筑相互作用的角度出發(fā),論證和預(yù)測有關(guān)工程地質(zhì)問題發(fā)生的可能性、發(fā)生的規(guī)模和發(fā)展趨勢C.提出及建議改善、防治或利用有關(guān)工程地質(zhì)條件的措施、加固巖土體和防治地下水的方案D.研究巖體、土體分類和分區(qū)及區(qū)域性特點(diǎn);E.研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用與影響(2)工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)5(3)工程地質(zhì)學(xué)的研究方法●●●●●工程地質(zhì)學(xué)的研究對象是復(fù)雜的地質(zhì)體,所以其研究方瀅拉是地質(zhì)分析法與力學(xué)分析法、工程類比法與實(shí)驗(yàn)法等的密切結(jié)合通常所說的定性分析與定量分析相結(jié)合的綜合研究方法。要查明建筑區(qū)工程地質(zhì)條件的形成和發(fā)展,以及它在工程建筑物作用下的發(fā)展變化,首先必須以地質(zhì)學(xué)和自然歷史的觀點(diǎn)分析研究周圍其它自然因素和條件,了解在歷史過程中對它的影響和制約程度,從而才有可能認(rèn)識它形成的原因和預(yù)測其發(fā)展趨勢和變化,這就是地質(zhì)分析法。在闡明主要工程地質(zhì)問題形成機(jī)制的基礎(chǔ)上,建立模型進(jìn)行計(jì)算和預(yù)測,例如地基穩(wěn)定性分析,地面沉降量計(jì)算地震液化可能性計(jì)算等,這就屬于力學(xué)分析法。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件十分復(fù)雜時(shí),可根據(jù)條件類似地區(qū)已有資料對研究區(qū)的問題進(jìn)行定量預(yù)測即采用類比法進(jìn)行評價(jià)。采用定量分析方法論證地質(zhì)問題時(shí)都需要采用實(shí)驗(yàn)測試方法,即通過室內(nèi)或野外現(xiàn)場試驗(yàn),取得所需要的巖土的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù),通過長期觀測地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)展速度也是常用的試驗(yàn)方法。綜合應(yīng)用上述定性分析和定量分析方法,才能取得可靠的結(jié)論并對可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題制定出合理的防治對策。(3)工程地質(zhì)學(xué)的研究方法612工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問題●●●●●12.1工程地質(zhì)條件●●0●工程地質(zhì)條件是指工程建筑物所在地區(qū)地質(zhì)環(huán)境各項(xiàng)因素的綜合,這些因素包括:A.地層巖性:是最基本的工程地質(zhì)因素,包括它們的成因、時(shí)代、巖性、產(chǎn)狀、成巖作用特點(diǎn)、變質(zhì)程度、風(fēng)化特征、軟弱夾層和接觸帶以及物理力學(xué)性質(zhì)等B.地質(zhì)構(gòu)造:工程地質(zhì)工作研究的基本對象,包括褶皺、斷層、節(jié)理構(gòu)造的分布和特征;地質(zhì)構(gòu)造,特別是形成時(shí)代新、規(guī)模大的優(yōu)勢斷裂,對地震等災(zāi)害具有控制作用,因而對建筑物的安全穩(wěn)定、沉降變形等具有重要意義;C.水文地質(zhì)條件:重要的工程地質(zhì)因素,包括地下水的成因、埋藏、分布、動(dòng)態(tài)和化學(xué)成分等;12工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問題7D.地表地質(zhì)作用:是現(xiàn)代地表地質(zhì)作用的反映,與建歇地形、氣候、巖性、構(gòu)造、地下水和地表水作用密切相關(guān),主要包括滑坡、崩塌、巖溶、泥石流、風(fēng)沙移動(dòng)、河流沖刷與沉積等等,對評價(jià)建筑物的穩(wěn)定性和預(yù)測工程地質(zhì)條件的變化意義重大;E.地形地貌:地形是指地表高低起伏狀況、山坡陡緩程度與溝谷寬窄及形態(tài)特征等,地貌則說明地形形成的原因、過程和時(shí)代;平原區(qū)、丘陵區(qū)和山岳地區(qū)的地形起伏、土層厚薄和基巖出露情況地下水埋藏特征和地表地質(zhì)作用現(xiàn)象都具有不同的特征,這些因素都直接影響到建筑場地和線路的選擇。D.地表地質(zhì)作用:是現(xiàn)代地表地質(zhì)作用的反映,與建歇地8122工程地質(zhì)問題已有的工程地質(zhì)條件在工程建筑和運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生一些海的變化和發(fā)展,構(gòu)成威脅影響工程建筑安全的地質(zhì)問題稱為工程地質(zhì)問題。主要的工程地質(zhì)問題包括A.地基穩(wěn)定性問題:是工業(yè)與民用建筑工程常遇到的主要工程地質(zhì)問題,它包括強(qiáng)度和變形兩個(gè)方面,另外巖溶、土洞等不良地質(zhì)作用和現(xiàn)象都會(huì)影響地基穩(wěn)定,鐵路、公路等工程建筑則會(huì)遇到路基穩(wěn)定性問題;B.斜坡穩(wěn)定性問題:自然界的天然斜坡是經(jīng)受長期地表地質(zhì)作用達(dá)到相對協(xié)調(diào)平衡的產(chǎn)物,人類工程活動(dòng)尤其是道路工程需開挖和填筑人工邊坡(路塹、路堤、堤壩、基坑等),斜坡穩(wěn)定對防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生及保證地基穩(wěn)定十分重要;斜坡地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征是影響其穩(wěn)定性的物質(zhì)基礎(chǔ),風(fēng)化作用、地應(yīng)力、地震、地表水和地下水等對斜坡軟弱結(jié)構(gòu)面的作用往往破壞斜坡穩(wěn)定,而地形地貌和氣候條件是影響其穩(wěn)定的重要因素;122工程地質(zhì)問題9C.洞室圍巖穩(wěn)定性問題:地下洞室被包圍于巖土體介。(圍巖呻中,在洞室開挖和建設(shè)過程中破壞了地下巖體原始平演。條件,便會(huì)出現(xiàn)一系列不穩(wěn)定現(xiàn)象,常遇到圍巖塌方、地下水涌水等。一般在工程建設(shè)規(guī)劃和選址時(shí)要進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)研究地質(zhì)體在地質(zhì)歷史中受力狀況和變形過程,做好山體穩(wěn)定性評價(jià),研究巖體結(jié)構(gòu)特性,預(yù)測巖體變形破壞規(guī)律,進(jìn)行巖體穩(wěn)定性評價(jià)以及考慮建筑物和巖體結(jié)構(gòu)的相互作用。這些都是防止工程失誤和事故、保證洞室圍巖穩(wěn)定所必要和必需的工作D.區(qū)域穩(wěn)定性問題:地震、震陷和液化以及活斷層對工程穩(wěn)定性的影響,自1976年唐山地震后越來越引起巖土工程界的注意;對于大型水電工程、地下工程以及建筑群密布的城市地區(qū),區(qū)域穩(wěn)定性問題應(yīng)該是需要首先論證的問題。C.洞室圍巖穩(wěn)定性問題:地下洞室被包圍于巖土體介。1013工程地質(zhì)在巖土工程中的應(yīng)用●●●●●13.1基本概念●0●0(1)建筑物:其含義廣泛,可分為房屋建筑和構(gòu)筑物兩大類,住宅和公用建筑稱為建筑物,而為專門生產(chǎn)工藝使用的建筑物,如發(fā)電站、水塔、車間、橋梁、煙囪等稱為構(gòu)筑物。(2)建筑場地:指工程建設(shè)所直接占有并直接使用的有限面積的土地,大體相當(dāng)于廠區(qū)、居民點(diǎn)和自然村的區(qū)域范圍的建筑物所在地;從工程勘察角度分析,場地的概念不僅代表著所劃定的土地范圍,還應(yīng)涉及建筑物所處的工程地質(zhì)環(huán)境與巖土體的穩(wěn)定問題。(3)建筑物地基:指在土和巖層中修建建筑物,承受建筑物全部重量的那部分土和巖層;建筑物的基礎(chǔ)是其下部的組成部分,又稱做下部結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)承受整個(gè)建筑物的重量并將它們傳遞給地基地基又分成持力層與下臥層兩部分,直接與基礎(chǔ)接觸的土層叫持力層,持力層下部的土層叫下臥層。(4)天然地基:指未經(jīng)加固處理、直接支承基礎(chǔ)的地基。5)軟弱地基:指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、松散的砂土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層所構(gòu)成的地基。13工程地質(zhì)在巖土工程中的應(yīng)用11工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件12工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件13工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件14工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件15工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件16工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件17工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件18工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件19工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件20工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件21工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件22工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件23工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件24工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件25工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件26工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件27工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件28工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件29工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件30工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件31工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件32工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件33工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件34工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件35工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件36工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件37工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件38工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件39工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件40工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件41工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件42工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件43工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件44工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件45工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件46工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件47工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件48工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件49工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件50工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件51工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件52工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件53工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件54工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件55工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件56工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件57工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件58工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件59工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件60工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件61工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件62工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件63工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件64工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件65工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件66工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件67工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件68工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件69工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件70工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件71工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件72工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件73工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件74工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件75工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件76工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件77工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件78工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件79工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件80工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件81工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件82工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件83工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件84工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件85工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件86工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件87工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件88工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件89工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件90工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件91工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件92工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件93工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件94工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件95工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件96工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件97工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件98工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件99工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件100工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件101工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件102工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件103工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件104工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件105工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件106工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件107工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件108工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件109工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件110工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件111工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件112工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件113工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件114工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件115工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件116工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件117工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件118工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件119工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件120工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件121工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件122工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件123工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件124工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件125工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件126工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件127工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件128工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件129工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件130工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件131工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件132工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件133工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件134工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件135工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件136工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件137工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件138工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件139工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件140工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件141工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件142工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件143工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件144工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件145工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件146工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件147工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件148工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件149工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件150工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件151工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件152工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件153工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件154工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件155工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件156工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件157工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件158工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件159工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件160工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件161工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件162工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件163工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件164工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件165工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件166工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件167工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件168工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件169工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件170工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課件171工程地質(zhì)學(xué)基礎(c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