工程地質(zhì)知識點(diǎn)

演講人：日期：工程地質(zhì)知識點(diǎn)目錄CONTENTS工程地質(zhì)基礎(chǔ)概念巖石學(xué)基礎(chǔ)知識土力學(xué)基礎(chǔ)知識地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)水文地質(zhì)與地下水環(huán)境影響分析邊坡穩(wěn)定性分析與防治技術(shù)隧道工程地質(zhì)問題與施工對策01工程地質(zhì)基礎(chǔ)概念定義工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，研究工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用。研究內(nèi)容工程地質(zhì)定義與研究內(nèi)容研究地質(zhì)體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、演化規(guī)律以及工程活動的地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)。0102工程地質(zhì)條件包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)等要素。問題分類按成因分為自然地質(zhì)問題和人為地質(zhì)問題；按表現(xiàn)形式分為地表問題和地下問題。工程地質(zhì)條件與問題分類01選址與規(guī)劃為工程建設(shè)提供地質(zhì)依據(jù)，避免或減輕地質(zhì)災(zāi)害的影響。工程地質(zhì)在工程建設(shè)中的作用02設(shè)計(jì)與施工指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)與施工，確保工程安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理。03監(jiān)測與維護(hù)對工程地質(zhì)條件進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的地質(zhì)問題。發(fā)展歷程工程地質(zhì)學(xué)孕育、萌芽于地質(zhì)學(xué)的發(fā)展和人類工程活動經(jīng)驗(yàn)的積累中，經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的演變過程。現(xiàn)狀工程地質(zhì)學(xué)已經(jīng)成為一門獨(dú)立的學(xué)科，在工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，同時(shí)面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。工程地質(zhì)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀02巖石學(xué)基礎(chǔ)知識巖石分類依據(jù)按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖；按礦物組成分為單礦巖和復(fù)礦巖。巖漿巖特征巖漿冷卻凝固而成，礦物結(jié)晶顆粒明顯，如花崗巖、橄欖巖等。沉積巖特征由風(fēng)化作用產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)沉積而成，具有層狀結(jié)構(gòu)，如砂巖、石灰?guī)r等。變質(zhì)巖特征由其他巖石經(jīng)過高溫、高壓或化學(xué)作用形成，如片麻巖、大理巖等。巖石分類及特征描述巖石物理力學(xué)性質(zhì)分析巖石強(qiáng)度指巖石抵抗外力破壞的能力，主要取決于巖石的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。巖石硬度指巖石抵抗局部壓入或刻劃的能力，通常采用莫氏硬度計(jì)測量。巖石的變形特性巖石在受力作用下發(fā)生的形狀和體積變化，包括彈性變形和塑性變形。巖石的破壞形式包括拉伸破壞、剪切破壞和壓碎破壞等。影響風(fēng)化的因素氣候、地形、巖性、時(shí)間等。物理風(fēng)化由溫度變化、凍融作用、鹽類結(jié)晶等因素引起，使巖石逐漸破碎。生物風(fēng)化由生物活動引起的巖石破壞，如根劈作用、生物體分解等?；瘜W(xué)風(fēng)化由水、氧、酸等溶解作用引起，改變巖石的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。風(fēng)化作用類型包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。巖石風(fēng)化作用與影響因素常見巖石類型及其工程性質(zhì)花崗巖堅(jiān)硬、耐磨、抗壓強(qiáng)度高，是優(yōu)質(zhì)建筑材料和裝飾材料。石灰?guī)r易加工、質(zhì)地均勻，但抗壓強(qiáng)度較低，常用于建筑材料和化工原料。砂巖具有良好的透氣性和透水性，常用于建筑工程和水文地質(zhì)工程。片麻巖具有片理結(jié)構(gòu)，易沿片理面滑動，是工程中的不穩(wěn)定因素。03土力學(xué)基礎(chǔ)知識ABCD土體組成土是由固體顆粒、液體和氣體三部分組成的三相體系。土體組成與結(jié)構(gòu)特征描述土體構(gòu)造土的構(gòu)造包括層理、節(jié)理、裂隙等特征。土體結(jié)構(gòu)土的結(jié)構(gòu)包括單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)等。土體成因土的成因類型包括殘積土、坡積土、洪積土等。密度指標(biāo)干密度、濕密度、有效密度等，反映土的緊密程度。土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)解讀01含水率指標(biāo)反映土的濕度，包括天然含水率、塑限、液限等。02滲透性指標(biāo)滲透系數(shù)、滲透率等，描述土體透水能力。03強(qiáng)度指標(biāo)抗剪強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等，反映土體抵抗變形和破壞的能力。04涉及極限平衡法、有限元法等理論和方法。穩(wěn)定性分析方法根據(jù)地基土的性質(zhì)和承載要求，確定地基承載力。地基承載力計(jì)算01020304包括靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力等。土壓力計(jì)算預(yù)測地基在荷載作用下的變形情況，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。地基變形計(jì)算土壓力計(jì)算與穩(wěn)定性分析方法地基處理目的提高地基承載力，減小地基變形，確保建筑物的安全與穩(wěn)定。地基處理方法包括換填法、壓實(shí)法、預(yù)壓法、樁基加固等。處理方法選擇依據(jù)根據(jù)地基土的性質(zhì)、工程要求和施工條件等因素綜合考慮。地基處理效果評估通過現(xiàn)場試驗(yàn)和監(jiān)測等手段，對地基處理效果進(jìn)行檢驗(yàn)和評估。地基處理方法及選擇依據(jù)04地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)褶皺褶皺是巖層在地殼運(yùn)動下產(chǎn)生的彎曲形態(tài)，包括背斜和向斜兩種基本形態(tài)。節(jié)理節(jié)理是巖石中裂隙發(fā)育的一種形式，對巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有重要影響，根據(jù)節(jié)理的產(chǎn)狀和密度可分為不同級別。地質(zhì)構(gòu)造組合地質(zhì)構(gòu)造組合是指不同形態(tài)、性質(zhì)和規(guī)模的地質(zhì)構(gòu)造在空間上的相互組合和分布特征。斷層斷層是巖層因斷裂而產(chǎn)生的相對位移，具有破壞性和不連續(xù)性，可分為正斷層、逆斷層和平移斷層等。地質(zhì)構(gòu)造類型識別與特征描述01020304活動斷裂帶影響評估評估活動斷裂帶對地表穩(wěn)定性、工程建設(shè)和地震危險(xiǎn)性的影響，為區(qū)域規(guī)劃和防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。活動斷裂帶特征活動斷裂帶是地震發(fā)生的主要場所，具有長期性、周期性和災(zāi)害性等特點(diǎn)，對區(qū)域穩(wěn)定性構(gòu)成威脅?；顒訑嗔褞ёR別通過地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探和地震活動性分析等手段，確定活動斷裂帶的位置、規(guī)模和活動性質(zhì)?；顒訑嗔褞^(qū)域穩(wěn)定性影響評估根據(jù)地震歷史、地震地質(zhì)條件、地震活動性等因素，評估區(qū)域地震危險(xiǎn)性，確定設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度。地震危險(xiǎn)性評估根據(jù)地震危險(xiǎn)性評估結(jié)果，確定建筑物的抗震設(shè)防等級和抗震構(gòu)造措施，提高建筑物的抗震性能?？拐鹪O(shè)防要求加強(qiáng)地震監(jiān)測預(yù)報(bào)、地震應(yīng)急救援和地震災(zāi)害防治，減輕地震對人類社會和自然環(huán)境的影響。地震災(zāi)害預(yù)防地震危險(xiǎn)性分析及抗震設(shè)防要求定量評估方法運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對區(qū)域穩(wěn)定性進(jìn)行定量評估，提高評價(jià)的準(zhǔn)確性和客觀性。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，確定風(fēng)險(xiǎn)等級和防治措施，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。多因素綜合評價(jià)綜合考慮地質(zhì)構(gòu)造、地震活動、地表穩(wěn)定性、地形地貌等多種因素，進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性綜合評價(jià)。區(qū)域穩(wěn)定性綜合評價(jià)方法05水文地質(zhì)與地下水環(huán)境影響分析包括包氣帶水、潛水和承壓水，其中潛水和承壓水是主要的地下水類型。潛水是地表以下第一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的隔水層上的重力水；承壓水則是指充滿含水層中的地下水，具有壓力。地下水按埋藏條件分類地下水運(yùn)動主要受重力、壓力、地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素影響。在孔隙介質(zhì)中，地下水運(yùn)動速度較慢，主要以滲透方式進(jìn)行；在裂隙和巖溶介質(zhì)中，地下水運(yùn)動速度較快，具有管道流的特點(diǎn)。地下水運(yùn)動規(guī)律地下水類型及運(yùn)動規(guī)律闡述鉆孔探測通過鉆孔觀測地下水位、水質(zhì)和含水層巖性，是獲取水文地質(zhì)參數(shù)最直接的方法。抽水試驗(yàn)地球物理勘探水文地質(zhì)參數(shù)測定方法介紹通過抽水試驗(yàn)可以獲取含水層的滲透系數(shù)、儲水系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，以及地下水動態(tài)變化特征。利用電阻率、自然電位、電磁波等地球物理勘探方法，可以間接了解地下水的分布和運(yùn)動情況。地下水對工程建設(shè)影響剖析地下水位變化引起的工程問題地下水位上升可能導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化，對建筑物地基產(chǎn)生浮托力；地下水位下降則可能引起地面沉降、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。地下水滲流對工程的影響地下水滲流會對地下工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生浮力和滲透壓力，還可能導(dǎo)致流土、管涌等滲流變形問題。地下水質(zhì)對工程的影響地下水質(zhì)差可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕、鋼筋銹蝕等工程安全問題，還可能影響施工用水和周邊地下水環(huán)境。合理規(guī)劃地下水開采根據(jù)地下水資源狀況和開采條件，制定合理的開采規(guī)劃和年度開采計(jì)劃，避免過度開采和濫采現(xiàn)象。加強(qiáng)地下水監(jiān)測和預(yù)警建立地下水動態(tài)監(jiān)測體系，及時(shí)掌握地下水水位、水質(zhì)和開采量等信息，為決策提供依據(jù)。污染防治和生態(tài)修復(fù)加強(qiáng)對地下水污染源的監(jiān)管和治理，防止污染物滲入地下水；同時(shí)，采取生態(tài)修復(fù)措施，恢復(fù)地下水環(huán)境生態(tài)平衡。地下水環(huán)境保護(hù)措施建議06邊坡穩(wěn)定性分析與防治技術(shù)邊坡破壞模式包括滑坡、崩塌、泥石流等，需根據(jù)地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)等因素綜合判斷。失穩(wěn)機(jī)理分析涉及邊坡巖土體抗剪強(qiáng)度、坡體應(yīng)力狀態(tài)、水的作用等多個(gè)方面，需深入剖析。邊坡破壞模式識別及失穩(wěn)機(jī)理探討通過計(jì)算邊坡巖土體在極限狀態(tài)下的平衡條件，判斷邊坡穩(wěn)定性，具有簡單實(shí)用的特點(diǎn)。極限平衡法能夠模擬邊坡巖土體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，考慮多種復(fù)雜因素，但計(jì)算過程較為復(fù)雜。有限元法基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，評估邊坡穩(wěn)定性的可靠程度，但需要大量數(shù)據(jù)支持?？煽啃苑治龇椒ㄟ吰路€(wěn)定性評價(jià)方法對比分析010203根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分析結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)際情況，制定合理的加固方案。設(shè)計(jì)原則包括加固材料的選擇、加固結(jié)構(gòu)的布置、施工工藝等多個(gè)方面，需確保加固效果和安全性。實(shí)施要點(diǎn)邊坡加固方案設(shè)計(jì)原則及實(shí)施要點(diǎn)邊坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建思路預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立預(yù)警模型，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，為邊坡穩(wěn)定性管理提供決策依據(jù)。監(jiān)測內(nèi)容包括邊坡位移、應(yīng)力、水分等關(guān)鍵參數(shù)，以及邊坡整體穩(wěn)定性狀況。07隧道工程地質(zhì)問題與施工對策隧道施工穩(wěn)定性計(jì)算采用理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)類比相結(jié)合的方法，確定隧道施工期間的穩(wěn)定性，為施工提供科學(xué)依據(jù)。圍巖分類根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和完整性，將隧道圍巖分為硬質(zhì)巖、軟質(zhì)巖和土質(zhì)圍巖等類別。穩(wěn)定性評價(jià)依據(jù)依據(jù)圍巖的類別、結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造、地下水情況等因素，綜合評估隧道圍巖的穩(wěn)定性。隧道圍巖分類及穩(wěn)定性評價(jià)依據(jù)隧道涌水突泥災(zāi)害主要由地下水、地質(zhì)構(gòu)造、巖石性質(zhì)等因素共同作用而成。涌水突泥成因采用地質(zhì)調(diào)查、超前鉆探、物探與遙感等技術(shù)手段，對隧道前方的涌水突泥災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測技術(shù)根據(jù)預(yù)測結(jié)果，采取超前排水、注漿加固、支護(hù)加強(qiáng)等預(yù)防措施，降低涌水突泥災(zāi)害發(fā)生的可能性。預(yù)防措施隧道涌水突泥災(zāi)害預(yù)測預(yù)防技術(shù)隧道施工期間地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)對措施地面沉降應(yīng)對措施隧道施工可能引起地面沉降，需采取預(yù)壓法、注漿加固等措施，確保地表建筑物的安全。涌水突泥應(yīng)對措施遇到涌水突泥時(shí)，應(yīng)立即啟動應(yīng)急預(yù)案，采取排水、注漿、支護(hù)等措施，確保施工安全。坍塌應(yīng)