工程地质学的定义
工程地质学

(2)人类工程活动又会以各种方式影响地质环境: 由于人类工程活动规模愈来愈大,对地壳表层岩体的改造作用已达 到不可忽视的程度,对地质环境的影响早已超出局部场地的范围而波及到广 大区域。到目前为止人类活动已涉及到地球表面80%的地区。 例如,大量抽汲地下水或其它地下流体,降低了土体中的空隙液压,引 起了大范围的地面沉降,使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件受到严重 影响。又如修建高坝大水库,大区域的水文动态和水文地质条件因之而改变, 往往引起区域性的坍岸或浸没。有时库尾淤泥还会引起支流泄水不畅,造成 更大区域的地下水回水,如在黄土地区还会进一步引起大区域的湿陷。在某 些地区还会产生水库诱发地震,导致较大区域内的建筑物受到危害。
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;
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; 由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范围 地面沉降,放射性能源的应用而存在核废料的储存, 采矿而产生的废矿渣的处理等则属于环境工程地质 问题。
工程地质条件的定义
在工程地质学中,对人类工程活动的地质环境常用工 程地质条件来描述。 工程地质条件是一个综合性概念,可理解为与 工程 建筑有关的地质条件的总称。 一般认为,它包括工程建设地区的:岩土工程地质 性质;地形地貌;地质构造;水文地质条件;物理地质 现象; 地质物理环境(地应力及地热等);天然建筑材 料等七个方面的因素。
地质环境的定义
地质环境广泛的含义可理解为人类生存与活动进程 中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产 资源、地壳稳定性等自然因素的总称。地质环境对工程 建设场地的选择和建筑物结构类型及施工方法的确定, 起着决定性的影响。 地质环境不良,一方面可能因需要采取地基处理措 施而提高工程的造价;一方面可能会影响工程建筑的稳 定、安全和正常使用。 世界上大坝破坏和失事的事例中,至少有一半是由 地质条件不良而引起的。
工程地质学

绪论1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
2、工程地质学的任务: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研究建筑工程物兴建后对地质环境的影响;⑤根据建筑场址的具体地质条件提出有管建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议;⑥为拟定防治和改善不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3、工程地质条件:是指与工程建筑有关的地质因素的综合。
包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、动力地质作用、天然建筑材料。
4、工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。
例如,工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和沉降问题,露天采矿场的主要工程地质问题是采坑边坡稳定性问题等。
5、工程地质学的研究方法:①自然历史分析法;②数学力学分析法;③模型模拟试验法;④工程地质类比法。
活断层与地震1、活断层的概念:是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层(潜在活断层)2、活断层的活动方式:一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动,称为地震断层或粘滑型断层;另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢的滑动,称为蠕变断层或蠕滑型断层。
3、活断层的年龄判据:错段地层年龄法(间接法);断层物质绝对年龄法(直接法)4、活断层的鉴别:借助地质学、地貌学、地震地质学及现代测试技术等方法和手段,定性定量的鉴别。
5、活动断层对工程安全性的影响:①断层活动有可能产生破坏性地震,造成建筑物倒塌、破坏或功能失效;②地震的震动效应可能导致液化、震陷、滑坡和崩塌等地震地质灾害,从而导致地基失效或对工程设施的直接破坏;③地震断层地表错动对工程设施的破坏;④以缓慢蠕滑的方式活动,造成跨断层或附近建筑物的破坏。
6、地震:在地壳表层。
因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
按成因分为构造地震、火山地震和陷落地震。
工程地质学

工程地质学:工程地质学是地质学的分支学科。
它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科学,属应用地质学范畴。
工程地质条件(Engineering geological condition):指与工程建设有关的地质因素的综合。
它是自然地质历史发展演化过程中形成的,是客观存在。
地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面,它是一个综合概念。
工程地质问题(Engineering geological problem):指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
工程地质环境:是人类生活与活动的客观物理环境,是一个综合的概念,多成分的系统。
工程地质环境是人类从事活动的地质环境。
包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。
同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。
工程地质学的主要任务: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1、我国地质环境的基本特征?中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。
第一级阶梯是青藏高原;第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间;第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原;第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口,是一条婉蜒曲折的海岸带。
这四个阶梯具有不同的地质环境特征,它们对工程活动的制约也各有不同的持点。
第一阶梯,主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动,即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。
第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。
由于自北而南,白西而东气候带由寒变暖,由干变湿,外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变,所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。
第三阶梯和第四阶梯,由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同,故可将之划分为华南,华北,东北三个不同的地质环境区。
2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用,如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等,其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用,对工程活动的影响最大。
工程地质学

工程地质学:是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的一门边缘科学,从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究,是服务于工程建设的应用科学。
工程地质条件:指与工程建设有关的地质因素的综合,或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。
这些因素包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
工程地质问题:指工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
粒径:土颗粒的大小以其直径表示,称为粒径。
单位一般采用毫米。
粒组(粒级):粒径在一定区段内,成分及性质相似的土粒组别。
土的粒度成分:指土中各个粒组的相对百分含量,通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示。
颗粒粒径级配曲线:纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐标表示土粒的粒径(对数坐标)不均匀系数 描述颗粒级配的不均匀程度曲率系数C c 描述颗粒级配曲线整体形态,表明某粒组是否缺失情况因此常按水的类型将连结作用分为:结合水连结、毛细水连结、胶结连结和冰连结。
单粒结构:这种结构是土粒在水中或空气中由于重力作用堆积而形成的。
细粒土颗粒细小,具胶体特性,在水中一般不能以单个颗粒沉积,而凝聚成较复杂的集合体进行沉积,形成细粒土特有的团聚结构(海绵状结构、蜂窝状结构)。
同一土层中,土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
土粒密度是指固体颗粒的质量m s 与其体 积Vs 之比;即土粒的单位体积质量天然密度:指天然状态下土的总质量m 与总体 积V 之比,也即为单位体积土的的质量。
干密度:土的孔隙中完全没有水时的密度, 称干密度;是指土单位体积中土粒的重量, 即:固体颗粒的质量与土的总体积之比值土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度。
即,土的孔隙中全部充满液态水时的单位体积质量土的含水性指土中含水情况,说明土的干湿程度含水率:定义为土中水的质量与 土粒质量之比,以百分数表示饱和率:土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示孔隙率n 是土的孔隙体积与土体积之比,或单位体积土中孔隙的体积,以百分数表示孔隙比e 是土中孔隙体积与土粒体积之比,以小数表示砂土的相对密度Dr 在工程上常应用于:(1)评价砂土地基的允许承载力;(2)评价地震区砂体液化;(3)评价砂土的强度稳定性。
工程地质学

解理按其发育程度分为:极完全解理、完全解理、中等解理和不完全解理。
8 断口的概念:矿物受外力击打后不沿固定的结晶方向断开时所形成的断裂面。 断裂面方向是任意的,断口的形态也不是平滑的。根据矿物受力后不规则裂开的形态,
物的稳定。
25 岩层的接触关系:地壳时时刻刻都在运动着。同一地区在某一时期可能是以上升运动为
主,形成高地,遭受风化剥蚀,另一时期可能是以下降运动为主,形成洼地,接受沉积;也
可能是在长时期内下降接受沉积,这样就使得早晚形成的地层之间具有不同的相互关系,即
地层接触关系。?
地层接触关系:整合接触 不整合接触(平行不整合接触,角度不整合接触)
35 工程土的分类原则:(1)考虑土的工程特性差异性的原则。根据土的各种主要工程特性, 并以影响其特性的主要因素作为分类的依据,使所划分的不同土类之间在其主要工程特性方 面有质或量上的显著差异。
水文地质学是研究地下水的科学。所谓地下水 系指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石 空隙中的水。 水文地质学的主要任务:
1.地下水的形成、埋藏、分布、运动以及循环转 化的规律;
2.地下水的物理性质、化学成分,以及水质的变 化规律;
3.地下水对工程建筑的影响。 2.地质环境与工程活动之间的关系: 工程建设是在各种地质环境中进行的,人类工程活动与地质环境间的相互关系表现在以下两 个方面:
性质的岩层突然接触等地层方面的特征,则进一步说明断层存在的可能性很大。(3)断层的
伴生构造现象 野外识别断层的存在的可靠标志:断层的伴生构造是断层在发生、发展过程
中遗留下来的形迹。常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层擦痕等。
工程地质学(基本概念)

1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
2、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。
3、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。
包括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。
4、工程地质学的任务: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5、工程地质学的研究内容:岩土工程性质的研究,工程动力地质作用的研究,工程地质勘察理论和技术方法的研究,区域工程地质研究,环境工程地质研究。
1、活断层的含义:指目前正在活动的断层或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
2、活断层鉴别标志:地质特征:最新沉积物的地层错开,松散未胶结的断层破碎带。
地貌特征:两种截然不同的地貌单元的分界线。
水文地质:沿断裂带泉水,常呈线状分布,且植被发育,有温泉出露。
3、活断层区建筑原则:建筑为的场址选择一般应避开活动断裂带,尤其是永久性建筑。
线性工程必须跨越活断层时,应尽量使其大角度相交并避开主断层。
尽量将建筑物布置于和断层下盘。
采取与之相适应的建筑物型式和结构措施1、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
2、地震烈度:一次地震于某地地面震动强烈程度。
3、地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小所决定。
4、简述地震发生的基本地质条件①.介质条件:坚硬岩石,聚集能量②.结构条件:活断层的端点、拐点、交汇点等。
③.构造应力条件:现代构造运动强烈的部位,应力集中5、简述地震效应:地震作用影响所及的范围内,地表出现的各种震害和破坏。
02-1.1 工程地质学与土力学的研究对象、任务和发展简介

0.1.2.1 什么是土? 0.1.2.2 土有哪些特点? 0.1.2.3 土力学有何特点? 0.1.2.4 什么是土力学? 0.1.2.5 土力学发展历史 0.1.2.6 建筑物地基事故实例
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绪论 0.1.2.1 什么是土?
பைடு நூலகம்岩石
风化
颗粒堆积物
地球
地球
土是指: 地球表面的整体岩石在大气中经
受 长期的风化作用而形成的、覆盖在 地表 上碎散的、没有胶结或胶结很弱 的颗粒 堆积物。
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绪论 0.1.2.2 土有哪些特点?
碎散性 三相性 天然性
14
绪论 土有哪些特点?
岩石风化 的产物 碎散性
非连续介质
受力以后易变形 体积变化主要是孔隙变化 剪切变形主要由颗粒
相对位移引起 强度低
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工程地质学(Engineering Geology),是地质学的 一个分支,是研究与工程有关的地质学的部分。广 义的讲是研究地质环境及其保护和利用的科学。 狭 义的讲是将地质学的原理运用于解决与工程建 设有 关的地质问题的一门应用性很强的学科。
4
绪论
0.1.1.2 GE的研究对象、任务和方法
(1) 研究对象
人类工程活动与地质环境间的关系,首先表现 为地质环境对工程活动的制约作用。其次,人类的 各种工程活动,又会反馈作用于工程环境,使自然 地质条件发生变化,影响建筑物的稳定和正常使用。
研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使 两者之间的矛盾缓和、解决,就是GE的研究对象。
5
绪论
地质环境与工程建筑二者之间是相互作用、相互制约的关 系。
土力学 天然的三相碎散堆积物
碎散材料
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工程地质学名词解释

工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设相关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
工程地质学的研究对象:整套的研究核心是工程建设与地质环境二者之间的相互制约和相互作用。
工程地质条件:指与工程建筑有关的地质因素的综合。
工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。
区域稳定性:是指在内外动力作用下,现今一定区域地壳表层的相对稳定程度以及其对工程建筑安全的影响程度。
区域稳定性评价:全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律的基础上,结合内外动力地质作用,岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加的地质灾害对工程建筑物的相互作用和影响分析,评估不同地方现今地壳及其表层的稳定程度差异与潜在危险性。
结构面:岩体中的地质界面,指岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面。
结构体:由结构面所切割成的岩石块体,即岩块。
岩体结构:岩体是由结构面和结构体共同组成的结构形态,不同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。
活断层:目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
深大断裂:指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂,其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里,切割深度为数公里至百余公里。
地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
震源机制:地震发生的物理过程或震源物理过程。
震源参数:地震发生时,震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量。
地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来决定。
地震烈度:是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。
地震效应:在地震作用影响所及的范围内,于地面出现的各种震害或破坏。
斜坡:是地表广泛分布的一种地貌形式,是地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。
人工边坡:是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡,如路堑、露天矿坑边帮、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。
浅表生改造:以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体,在地貌形成演化过程中,其表生改造过程与地貌形成演化过程是密切联系的,实质上是一个卸荷过程。