1、工程地質(zhì)及水文地質(zhì),一、什么是地質(zhì)學(xué)？,0.1 地質(zhì)學(xué),什么是地質(zhì)學(xué)？,地質(zhì)學(xué)（Geology）：由瑞士人索修爾（Saussure H.B.de）于1779年提出的,意指“地球的科學(xué)”。以地球?yàn)檠芯繉ο?。,0.1 地質(zhì)學(xué),在太空中所見的地球,0.1 地質(zhì)學(xué),地質(zhì)學(xué)一門關(guān)于地球的科學(xué)。 研究對象主要是固體地球的上層（地殼）,什么是地質(zhì)學(xué)？,地殼（地球的表層）：是人類生產(chǎn)、生活 的重要場所！,0.1 地質(zhì)學(xué),0.1 地質(zhì)學(xué),0.1 地質(zhì)學(xué),什么是地質(zhì)學(xué)？,地質(zhì)學(xué)的主要研究對象 現(xiàn)階段是以固體地球的上層(地殼)為主要研究對象：,地殼的物質(zhì)組成(礦物巖石等)； 促使地殼運(yùn)動變化的各種地質(zhì)作用； 地殼

2、的發(fā)展歷史(地史學(xué)、古生物學(xué)等)； 地質(zhì)學(xué)在有關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用等。,0.1 地質(zhì)學(xué),工程地質(zhì)及水文地質(zhì),0.1 地質(zhì)學(xué),地質(zhì)學(xué),地球科學(xué),什么是工程地質(zhì)學(xué)？,工程地質(zhì)學(xué)： 研究人類在工程建設(shè)活動中產(chǎn)生的地質(zhì)問題，特別是不良地質(zhì)問題的應(yīng)用學(xué)科。 它研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互關(guān)系，是地質(zhì)學(xué)與工程緊密結(jié)合的學(xué)科。,0.2 工程地質(zhì)學(xué),什么是工程地質(zhì)學(xué)？,1.人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系 地球上人類居住、生活和工作及與之相關(guān)的一切建筑物（如大壩、公路、鐵路、住宅、廠房、隧道、地鐵、礦井等）均建造在地殼上，“空中樓閣”是不存在的。,0.2 工程地質(zhì)學(xué),修建堤壩、房屋等建筑時(shí)，地層作為地基； 修建堤壩、

3、路基等建筑時(shí)，巖土可作建筑材料； 修建隧洞、地下廠房、地鐵及地下管道時(shí)，巖土層作為建筑周圍的介質(zhì)或護(hù)層，即工程環(huán)境。,0.2 工程地質(zhì)學(xué),1.人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系,1.人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系,1.人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系,2.工程地質(zhì)學(xué)任務(wù),工程建設(shè),地質(zhì)環(huán)境,相互 影響制約,地 球,任務(wù)：研究工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境二者之間的相制約關(guān)系，促使矛盾轉(zhuǎn)化和解決，既保證工程安全、經(jīng)濟(jì)、正常使用，又合理開發(fā)和利用地質(zhì)環(huán)境。,2.工程地質(zhì)學(xué)任務(wù),勘察建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為選點(diǎn)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)及施工提供工程地質(zhì)資料，作為工程的依據(jù)； 根據(jù)工程地質(zhì)條件論證、評價(jià)并選定最優(yōu)的建筑地點(diǎn)或線路方案；

4、 預(yù)測在工程修建時(shí)及建成后的管理運(yùn)行中，可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題，提出防治不良的工程地質(zhì)問題的措施。,0.5 課程任務(wù),2.工程地質(zhì)學(xué)任務(wù),（1）工程地質(zhì)條件,0.3 工程地質(zhì)條件,巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì),0.3 工程地質(zhì)條件,巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)：包括巖土成因、巖性、產(chǎn)狀、成巖作用的特點(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。,堅(jiān)硬完整的巖石：強(qiáng)度高強(qiáng)度高，性質(zhì)良好； 軟弱巖石：軟弱易變，性質(zhì)不良，斷層巖和構(gòu)造破碎巖更軟弱。 松軟土：如黃土、膨脹土、淤泥等需要特別注意。,地質(zhì)構(gòu)造,指組成地殼的巖層在力的作用下變形的產(chǎn)物，包括褶皺、斷層、節(jié)理等。,地質(zhì)構(gòu)造確定了一個(gè)地區(qū)的

5、構(gòu)造格架、地貌特征和巖土分布。斷層，尤其是活斷層，工程人員最較為擔(dān)心，確實(shí)給建筑帶來過很大危害。在選擇建筑物場地時(shí)必須注意斷層的規(guī)模、產(chǎn)狀及其活動情況。,0.3 工程地質(zhì)條件,向斜,背斜,褶 皺,剪切節(jié)理,地形地貌,包括地表高低起伏狀況、山坡陡緩程度等特征。,地形地貌條件對建筑場地的選擇，特別是對線性建筑如道路、河流、渠道等的線路方案選擇意義最為重大。 如能合理利用地形地貌條件，不但能大量節(jié)省挖填方量，節(jié)約大量投資，而且對建筑物群體的合理布局、結(jié)構(gòu)型式、規(guī)模以及施工條件等也有直接影響。,0.3 工程地質(zhì)條件,平 原 區(qū),丘 陵 區(qū),黃土高原,水文地質(zhì)條件,水文地質(zhì)條件：包括地下水的成因、埋藏、

6、分布、動態(tài)和化學(xué)成分等；,0.3 工程地質(zhì)條件,地下水位較高一般對工程不利，地基土含水量大，承載力降低，道路易發(fā)生凍害，隧洞及基坑開挖需進(jìn)行排水。 滑坡、地下建筑事故、水庫滲漏、壩基滲透變形以及許多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都與地下水的參與有關(guān)，甚至起到主導(dǎo)作用。,是指對建筑物有影響的自然地質(zhì)作用與現(xiàn)象。主要包括滑坡、崩塌、巖溶、泥石流、風(fēng)沙移動、河流沖刷與沉積等。,物理（自然）地質(zhì)現(xiàn)象,0.3 工程地質(zhì)條件,在這些物理地質(zhì)現(xiàn)象面前，只考慮工程本身的堅(jiān)固性是不行的，必須充分注意其周圍有哪些地表地質(zhì)現(xiàn)象存在，對工程的安全有何影響，如何防治。,荒 漠 化,北京的風(fēng)沙（二零零零年四月）,冰 川,流動的冰川,冰川

7、侵蝕地形 - 冰斗,河流侵蝕,美國科羅拉多大峽谷,山區(qū) V 形河谷 獨(dú)龍河谷,長江虎跳峽,峽 谷,強(qiáng)烈下蝕的黃河上游龍羊峽,“V”型河谷,黃河壺口瀑布,黃 果 樹 瀑 布,尼 亞 加 拉 瀑 布,維多利亞瀑布,河漫灘,河漫灘,河流的沉積物沖積物,心灘,洪積扇相接形成洪積裾,沖積扇,沖 積 物,黃土起伏墚,黃土滑坡,喀斯特洞穴特征,北京某洞穴中的石鐘乳,桂林蘆笛巖溶洞,湖南波月洞中的石柱、石塔、及地下瀑布等沉積物,峰林及喀斯特平原,喀斯特平原,路南石林,巖 溶 地 面 塌 陷,地震,唐山地震造成的毀滅性破壞,泥石流,泥石流的危害,崩塌及滑坡,天然建筑材料：是指供建筑用的土料和石料。,天然建筑材料

8、,0.3 工程地質(zhì)條件,對工程的造價(jià)有較大的影響，其類型、質(zhì)量、數(shù)量以及開采運(yùn)輸條件，往往成為選擇場地，擬定工程結(jié)構(gòu)類型的重要條件。 為了節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，應(yīng)該遵循“就地取材”的原則，用料量大的工程尤其應(yīng)該如此。,（1）工程地質(zhì)條件,0.3 工程地質(zhì)條件,工程地質(zhì)問題,工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間的矛盾,不同結(jié)構(gòu)類型的工程建筑物由于工作方式和對地質(zhì)體的要求不同，工程地質(zhì)問題是復(fù)雜多樣的。,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,地基滑動,0.4 工程地質(zhì)問題,地基液化失效 因地基土發(fā)生液化所造 成的建筑物傾斜,液化：松砂地基在振動荷載作用下喪失強(qiáng)度變成流動狀態(tài)的一種現(xiàn)象,

9、0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,洞室圍巖穩(wěn)定性問題,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,山坡滑動,0.4 工程地質(zhì)問題,山坡滑動,0.4 工程地質(zhì)問題,山坡滑動,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,0.4 工程地質(zhì)問題,不良地質(zhì)現(xiàn)象： 指對工程建設(shè)不利或有不良影響的動力地質(zhì)作用。如滑坡、崩塌、泥石流等。,0.4 工程地質(zhì)問題,可見，工程地質(zhì)工作很重要，是設(shè)計(jì)之先驅(qū)，沒有足夠考慮工程地質(zhì)條件而進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是盲目的設(shè)計(jì)，不僅會導(dǎo)致建筑費(fèi)用增高、工程量增大、施工期限拖長，而且產(chǎn)生安全隱患，在個(gè)別的情況下，建筑物將發(fā)生變形或破壞，甚至廢棄使用。,0.4

10、 工程地質(zhì)問題,巖土工程的重要性：,巖土工程部分的費(fèi)用在建設(shè)總投資的比例很高,約占2540； 巖土工程部分的工期在建設(shè)總工期中占1/3。,0.4 工程地質(zhì)問題,課程的學(xué)習(xí)研究方法,地質(zhì)分析法 力學(xué)分析法 工程類比法 實(shí)驗(yàn)法,0.6 課程的學(xué)習(xí)研究方法,課程的主要知識體系,知識體系,工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識,工程地質(zhì)專論,基礎(chǔ)知識,第一章：礦物與巖石,第二章：地質(zhì)構(gòu)造,第三章：自然地質(zhì)作用,第四章：地下水概論,第五章：巖體的工程地質(zhì)特性,第六章：壩基穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析,第七章：邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析,第八章：地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析,第九章：水庫蓄水條件分析,工程地質(zhì)專論,課程的主要內(nèi)容,課程安排 本課程安排課堂講授40學(xué)時(shí)。 實(shí)驗(yàn)課4學(xué)時(shí)：巖石和礦物的鑒別 地質(zhì)圖的閱讀。 野外地質(zhì)實(shí)習(xí)2天。,三、主要參考文獻(xiàn) 1.左建主編.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)學(xué)第二版.北京：中國水利水電出版社，2009 2.陳南祥主編.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)第三版.北京：中國水利水電出版社，2007 3.胡厚田主編.土木工程地質(zhì).北京：高等教育出版社，2009 4.張人權(quán)主編.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)(第六版).北