工程地质学-第一章 绪论-1-研究对象和研究任务
工程地质学课程要点
工程地质学课程要点《工程地质学》课程要点第一章绪论一、工程地质学1、工程地质学的定义工程地质学是调查、研究、解决与各种工程活动有关的地质问题的科学，属于地质学的分支学科。
2、工程地质学的关键词（1）工程地质条件；（2）工程地质问题；（3）建筑场地与地基的地质环境和稳定；（1）工程地质条件凡是与工程建筑有关的地质要素的综合表现统称为工程地质条件。
1）地形地貌条件；2）地层岩性；3）地质构造；4）水文地质条件；5）物理地质现象；6）天然建筑材料；案例1、加拿大特朗斯康谷仓案例2、三峡坝址断裂带（2）工程地质问题由于人类的工程活动引起环境地质条件的变化，从而形成不利于工程建设的、新的地质作用，统称为工程地质问题。
1）建筑物荷载引起地基岩石土体的沉陷变形和剪切滑动；2）人工开挖造成边坡或地下洞室岩土体的变形和失稳破坏；3）水库诱发地震、渗漏、岸坡坍塌和浸没；4）砂土振动液化、潜蚀、流砂等；（3）建筑场地与地基的地质环境和稳定工程建设直接占用的土地和涉及建筑物稳定的周围一定范围内的地质环境称为建筑场地。
建筑物地面以下扩大的工程部分称为基础，承受建筑物荷载的地下岩土层称为地基。
任何建筑物都建造在地球表层的岩石和土层之上，所以建筑场地和地基是工程建设的根本，其地质环境的优劣与岩土体稳定性的好坏直接影响工程建设的安危、经济和正常使用。
二、工程地质学的任务1、工程地质的基本任务（1）基本任务研究人类工程活动与地质环境（工程地质条件）之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。
（2）研究内容人类工程活动与地质环境的相互作用。
工程地质条件的好坏与工程活动的地质环境状况。
案例6、城市——人类活动最集中的区域最大的水利工程——三峡工程山区常见地质灾害——滑坡地质灾害——地震地质灾害——泥石流2、工程地质分析（1）工程地质问题的成因分析1）区域地质稳定问题分析；2）地基岩土体稳定问题分析；3）地下洞室围岩稳定问题分析；4）工程边坡稳定问题分析；5）岩石土体的变形、程度、和时间效应分析。
《工程地质》绪论
• 我国幅员辽阔，有不同活动程度和发展趋 势的大地构造单元，有不同性质的自然地 理区域。 • 北方：黄土； • 南方：红土、膨胀性和裂隙发育的粘土。 • 岩溶。
• • • •
工程地质学主要解决两个方面的问题： 一是区域稳定问题； 二是地基稳定问题。 具体概括起来主要解决以下问题:
1. The investigation of foundations for all types of major structures, such as dams, bridges, power plants, airports, large buildings, and towers; 2. The evaluation of geologic conditions along tunnel, pipeline, canal, railway, and highway routes; 3. The exploration and development of sources of rock, soil and sediment for use as construction material; 4. The investigation and development of surface and groundwater resources; groundwater basin management; protection and remediation of groundwater resources;
• • • •
地基包括持力层和下卧层。 持力层—是指直接与基础接触的土层。 下卧层—是指持力层下部的土层。 天然地基—是指未经加固处理、直接支撑 基础的地基。 • 软地基—是指地基主要由淤泥、淤泥质土、 松散的砂土、充填土、杂填土或其他高压 缩性土层所构成。 • 人工地基—当地基土层较软，建筑物的荷 重又较大时，需要对地基进行人工加固处 理，这种地基称为人工地基。
工程地质学知识点(word文档物超所值)
第一章绪论1、概念（1）、工程地质学研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系，以便科学评估，合理利用，有效改进和妥善保护地质环境的科学。
（2）、工程地质条件指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。
（3）、工程地质问题工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
（4）、岩土工程土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。
2、简述人类活动与地质环境的关系（1）地质环境对人类活动的制约①影响工程活动的安全②影响工程建筑的稳定性和正常使用（2）人类活动对地质环境的制约（工程活动破坏地质环境）（3）工程活动与地质环境之间的相互制约人类开采矿产会对地质环境造成破坏，形成各类地质灾害。
地质环境影响人类工程活动，比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等3、工程地质条件主要包括哪些？①岩土类型及性质（地层岩性与性质）②地质构造（断层、褶皱、节理等）③地形地貌（平原、丘陵、山区等）④水文地质（地下水成因、埋藏、动态、成分等）⑤不良地质现象（滑坡、岩溶、泥石流等）⑥天然建筑材料（砂砾、石块等）4.工程地质问题主要包括哪些？①区域稳定性问题②地基稳定性问题③斜坡稳定性问题④围岩稳定性问题5. 工程地质学的研究内容和任务是什么？（1）区域稳定性研究与评价—由内力地质作用引起的断裂活动，地震对工程建设地区稳定性的影响（2）地基稳定性研究与评价—指地基的牢固，坚实性（3）环境影响评价—指人类活动对环境造成的影响总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系，促使矛盾转化和解决，既保证工程安全，经济，正常使用，又合理开发和利用地质条件6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。
建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型，施工工期的长短和工程投资的大小，影响基础建设7.何谓不良地质条件？为什么不良地质条件会导致建筑工程事故？对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象，如崩塌，滑坡，泥石流等；它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
工程地质课后思考题汇总与答案
第一章绪论1.1 工程地质学的研究内容和任务是什么？研究内容：（1）岩土工程性质的研究（2）工程动力地质作用的研究（3）工程地质勘察理论和技术方法的研究（4）区域工程地质研究研究任务：1、查明和分析评价建筑场地的工程地质条件2、论证和预测发生工程地质问题的可能性，提出防范措施3、提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。
4、研究岩体、土体分类和分区及区域性特点5、研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
1.2 说明人类工程活动与地质环境的关系？人类的工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质的变化。
1.3 什么是工程地质条件和工程地质问题？工程地质条件：工程地质条件是与工程建筑有关的地质条件的总称。
它包括工程建设物所在地区的地质环境要素：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料等六个方面的因素。
工程地质问题：工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
常见几类：地基稳定性问题——变形、强度；斜坡稳定性问题——地质灾害；洞室围岩稳定性问题——地质体受力和变形；区域稳定性问题——地震、震陷、液化、活断层。
1.4 说明工程地质学在土木工程建设中的作用？工程地质工作在土木工程建设中是很重要的，是设计之先驱。
没有足够考虑工程地质条件而进行的设计，是盲目的设计，都会给工程带来不同程度的影响。
轻则修改设计方案、增加投资、延误工期；重则是建筑物完全不能使用，甚至突然破坏，酿成灾害。
1.5 分析图1-7和图1-8在不同工程地质下的建筑物安全稳定问题。
第二章 地质学基础知识2.1 岩层产状包括哪些要素？岩层产状包括3要素：走向、倾向、倾角。
2.2 在野外如何识别褶皱？识别的褶皱方法：（1）地质方法：① 首先必须基本搞清楚一个地区的岩层顺序、岩性、厚度、各露头产状等，才能正确地分析和判断褶曲是否存在；然后根据新老岩层对称重复出现的特点判断是背斜还是向斜；再根据轴面产状、两翼产状以及枢纽产状等判断褶曲的形态，包括横剖面、纵剖面和水平面。
工程地质第一章绪论资料
第一章 绪论
工程地质学是研究人类工程建设活动 与自然地质环境相互作用和相互影响的一 门地质科学，它以地学学科的理论为基础， 应用数学、力学的知识与成就和工程学科 的技术与方法来解决与工程规划、设计、 施工和运营有关的地质问题。
（一）构造
（二）土
黄土
膨 胀 土
红粘土
（三）水
（1）建筑物基础的不均匀沉降问题，将导致建筑 物倾斜或开裂；
（2）粘土层在基岩面上的稳定问题；
（3）基岩滑坡问题。
工程地质问题的定义
• 人类工程活动和自然地质作用会改变地质 环境，影响工程地质条件的变化。当工程 地质条件不能满足工程建筑上稳定、安全 的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑 之间存在矛盾时，就称为存在工程地质问 题。
• 矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳 定及涌水、采矿引起地面塌陷问题；
• 水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样，除 与其他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡 和地下洞室岩土体的稳定问题外，还有库坝区渗 漏、水库库岸稳定、水库淤积、滨库地区浸没、 水库诱发地震等问题；
• 在特种土地区如红土、黄土、淤泥、膨胀土等同 样会遇到特殊的工程地质问题。
• 水利水电工程坝址、坝型及其它水工建筑物的选 择；铁路、桥梁、隧道的选线和施工；软土地基 上修建高层建筑地基基础方案的确定等，无一不 与工程建设地区的地质环境有着密切的关系。
• 如：在坚硬岩基上，常可采用重力坝或重力拱坝 方案；在河流两岸岩性坚硬均一，弹性模量高， 常可采用拱坝方案；在坚硬岩基上如当地建筑土 石料来源丰富，亦可采用土石坝方案。在软岩或 松软土基上，常可采用柔性的土石坝。在淤泥质 软基上修建高层建筑，常可采用桩基或人工加固 地基，或者采用对不均匀沉降适应性较大的箱式 基础及在建筑结构上采用工程加固措施等。
工程地质学-绪论-研究对象和研究任务
按行业 功能 分为
矿业工程 化工冶炼工程 城镇设施工程
国防基地工程
灾害防治及环境保护工程
三峡大坝
坪田隧道
水电站地下厂房
关岭滑坡护坡
人类工程活动的环境影响
—— 指由于人类工程活动产生对地质环境的扰动， 引起地质环境各要素及总体环境效因的变化（如岩 土）物质组成、结构、特性、赋存状态、边界条件 和运动特征等要素）
工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条 件的综合。
? 岩土类型及其工程性质 ? 地质构造 ? 地形地貌 ? 水文地质 ? 工程动力地质作用 ? 天然建筑材料
由于不同地区的地质环境不同，工程地质条件 不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主次关系 不同。
工程地质问题：工程建筑物与工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地质条 件之间所存在的矛盾或问题。
造价 ? 以一定作用影响工程活动的安全
2003年7月1日9时左右， 上海中山南路 847号上海市 音像制品批发交易市场 5层 楼房发生倾斜，主楼裙房倒 塌。据悉，这是正在施工中 的地铁 4号线（浦东南路至 南浦大桥）区间隧道浦西联 络通道发生大量流沙涌入， 引起地面大幅沉降所致。
·影响工程建筑物的稳定和正常使用
人类工程活动和地质环境的相互作用 —— 指一方面人类工程 活动要受地质环境的制约，另一方面地质环境又会受到人类工程活 动的影响，因此，是相互作用，也称双向作用。
动态的，逐次扰动和协调
相互作用方式 可以收敛到相对的和谐 也可能发散、出现失稳势，造成灾害
地质环境对人类工程活动的制约
? 影响工程建筑物的稳定和正常使用 ? 由于某些地质条件不具备而提高了工程的
①阐明建筑地区的工程地质条件； ②论证建筑物所存在的工程地质问题； ③选择地质条件优良的建筑场址； ④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响； ⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议： 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。
工程地质学 00绪论
绪论
2.工程地质条件是自然地质历史的产物
一个地方的工程地质条件反映了该地区的 地质发展过程及后生变化，即内、外动力地 质作用的性质和强度。
认识工程地质条件必须从基础地质入手， 了解地区的地质发展历史，各要素的特征及 其组合的规律性。
绪论
3. 工程地质条件要素组成及作用 （1）岩土类型及其工程性质 （2）地形地貌条件 （3）地质结构和地应力 （4）水文地质条件 （5）物理地质作用 （6）天然建筑材料
人类工程活动对地表的改造已达到不 可忽视的程度，到目前为止人类活动 已涉及到地表80％的地区。如在上游 修建梯级电站，改变河流的地质作用； 大规模的砍伐森林造成荒漠化；道路 修建中不合理削坡使坡体稳定性降低； 水库蓄水导致水库诱发地震等等。
绪论
工程活动与地质环境之间的相互制 约：
如在岩土体稳定差的地区修建水 库，造价高，另一方面水库的修建 使近坝、库岸的岸坡的稳定性降低， 尤其水位骤然升降经常引起岸坡失 稳，蓄水引起水库诱发震等等。
绪论
武汉三眼桥十八层大楼倾斜 1995年12月，武汉市三眼桥的一栋十八层住宅楼由于发生倾斜，建设部命令定
向爆破炸毁。总投资三千万元，最大倾斜量达到4.8m。
绪论
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工 程。三峡工程正常蓄水至175m时，三 峡大坝前会形成一个世界上最大的水 库淹没区――三峡库区。
三峡水库将淹没陆地面积632km2， 淹没城市2座、县城11座、集镇116 个，涉及到湖北省夷陵区、秭归县、 兴山县、巴东县和重庆市主城区及 所辖的巫山县、巫溪县、奉节县、 云阳县、万州区、石柱县、忠县、 开县、丰都区、涪陵区、武隆县、 长寿县、渝北区、巴南区、江津市 等。其中秭归、兴山、巴东、巫山、 奉节等9座县城和55个集镇全部淹 没或基本淹没。
工程地质第1章-绪论
二、地基稳定性研究与评价；
三、环境影响评价。
工程地质学的具体任务包括： ①研究建筑地区工程地质条件，指出有利因素
和不利因素，阐明工程地质条件的特征及其变化规 律；
②分析存在的工程地质问题，进行定性和定量 评价，预测发生的可能性、发生的规模和发展趋势， 作出确切结论；
③选择地质条件较为优越的建筑场地，并根据 场址的工程地质条件合理配置各个建筑物；
1.1.2 工程地质学
工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科 学，是为工程建设服务的，属地质学的一个分支学 科。
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，指出并评价存在的问题，为建筑 物的设计、施工和使用提供所需的地质资料。
工程地质学的基本任务可概括为三方面：
1.5.1地基与基础 1.5.2地基承载力 1.5.3工程地质在土木工程中的作用
1.6 本章小结
1.1 地质学与工程地质学
1.1.1 地质学
地质学是一门关于地球的科学。它的主要研究对象是地球的 固体表层——地壳，研究内容主要有以下方面：
①研究地壳的物质组成，由矿物学、岩石学、地球化学等分支学 科承担；
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提出改善、防治或利用有关工程地质条件， 加固岩土体和防治地下水的建议方案。
工程勘察和减灾防灾是工程地质学的 主要任务。
简单的说：
地质学：研究地球性质的科学。
(土木)工程地质学： 地质学的分支学科，研究人类在(土木
)工程建设活动中产生的地质问题，特别是 不良地质问题的应用学科。
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3. 水流、水体 调节
导致地面沉降
结 果 水库诱发地震
库岸坍塌
库尾淤积造成支流不畅
不能正确预见工程活动与地质环境 间相互作用的必然结果
不能合理开发利用地质环境 影响到工程活动的安全与经济 致使地质环境恶化，使已有建筑物受到不
良影响
工程技术、管理人员要负相应的责任
二、研 究 任 务
·影响工程建筑物的稳定和正常使用
·以一定作用影响工程活动的安全
人类工程活动对地质环境的作用方式
指：工程建筑物的自重及其运行时与其他自然和人为作 用力的叠加所造成的在工程和地质介质边界面的荷 载。 静荷载
类 别 动荷载
⒈ 工程 荷载
表征 指标
周期重复荷载 用工程与岩（土）界面上的压力表达
变化 工程荷载一般在 10MPa以内 范围 特殊工程可使岩基面受到极大的冲击荷载
动态的，逐次扰动和协调
相互作用方式 可以收敛到相对的和谐 也可能发散、出现失稳势，造成灾害
地质环境对人类工程活动的制约
影响工程建筑物的稳定和正常使用 由于某些地质条件不具备而提高了工程的
造价 以一定作用影响工程活动的安全
2003年7月1日9时左右， 上 海 中 山 南 路 847 号 上 海 市 音像制品批发交易市场5层 楼房发生倾斜，主楼裙房倒 塌。据悉，这是正在施工中 的地铁4号线（浦东南路至 南浦大桥）区间隧道浦西联 络通道发生大量流沙涌入， 引起地面大幅沉降所致。
场地工程地质条件不同、建筑物内容不同，所出 现的工程地质问题也各不相同。
房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问 矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳
定…… 水利水电工程：渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定
性、坝体抗滑稳定性……
崩塌与御塌棚
地面塌陷
三峡大坝船闸岩体开挖
第一章 绪论
工程地质学(Engineering Geology):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 地质学科，它是地质学的分支学科，属于应用地质 学的范畴。
狭义
工程地质学基础 工程地质勘察学 区域工程地质学
狭义 土质学
广义 土力学
岩石力学
一、研 究 对 象
浅表层地质环境 工程建筑物
两者关系、适应性、矛盾转化、解决。 保证建筑物的安全、经济和正常使用
勘察、分析评价——阐明条件、解决问题 ——满足建筑物的设计、施工、使用
人类工程活动
——指采取工程措施进行能源、资源开发利用、工 农业基础设施和人民生 活设施的建设等有关活动， 包括规划、设计、施工、开采和运行。
水利水电工程
交通运输工程
工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条 件的综合。
岩土类型及其工程性质 地质构造 地形地貌 水文地质 工程动力地质作用 天然建筑材料
由于不同地区的地质环境不同，工程地质条件 不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主次关系 不同。
工程地质问题：工程建筑物与工程地质条 件之间所存在的矛盾或问题。
按行业 功能 分为
矿业工程 化工冶炼工程 城镇设施工程
国防基地工程
灾害防治及环境保护工程
三峡大坝
坪田隧道
水电站地下厂房
关岭滑坡护坡
人类工程活动的环境影响
——指由于人类工程活动产生对地质环境的扰动， 引起地质环境各要素及总体环境效因的变化（如岩 土）物质组成、结构、特性、赋存状态、边界条件 和运动特征等要素）
①阐明建筑地区的工程地质条件； ②论证建筑物所存在的工程地质问题； ③选择地质条件优良的建筑场址； ④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响； ⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议： 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。
基本任务：查明工程地质条件 中心任务：工程地质问题的分析、评价
作用 地基及周围变形
结果 地基及周围应力集中区内的岩土屈服拉张变形
目的：建基、洞室利用
2. 岩（土） 开 挖 对地质环境 的影响
·岩（土）应力状态的卸载和调整
·岩（土）开挖爆破损伤和振动 ·岩（土）临空面位置、形态的改变 ·引发地下水的排泄、地表水的聚集
·开挖后岩（土）弃渣的堆积和处理
相关工程：大坝、输水隧洞、水井、钻孔等
分为 环境负效因——其影响不利于人类社会的环境变化 环境正效因—程活动和地质环境的相互作用
人类工程活动与地质环境是相互依存的, 工程建设不能脱离地 质环境，必定在某种程度上受到地质环境的制约，因此，人类的工 程活动和工程建筑物必须具备一定的地质环境的适宜性。
人类工程活动和地质环境的相互作用 —— 指一方面人类工程 活动要受地质环境的制约，另一方面地质环境又会受到人类工程活 动的影响，因此，是相互作用，也称双向作用。