公路工程地質(zhì)學(xué)課件

公路工程地質(zhì)作者：龐峻嶺2008年11月公路工程地質(zhì)作者：龐峻嶺1工程地質(zhì)課程概述工程地質(zhì)課程概述2一、地質(zhì)地質(zhì)泛指地球的性質(zhì)和特征地質(zhì)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育歷史一、地質(zhì)地質(zhì)泛指地球的性質(zhì)和特征地質(zhì)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育歷史3一、地質(zhì)地質(zhì)圈層分異物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)巖石性質(zhì)礦物成分巖層和巖體的產(chǎn)出狀態(tài)巖層和巖體的接觸關(guān)系地球的構(gòu)造發(fā)育史生物進(jìn)化史氣候變遷史礦產(chǎn)資源的賦存狀況礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律一、地質(zhì)地質(zhì)圈層分異物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)巖石性質(zhì)礦物成分巖層和巖4二、地質(zhì)學(xué)關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識(shí)體系2.1地質(zhì)學(xué)的發(fā)展1）萌芽時(shí)期（遠(yuǎn)古～公元1450年）2）奠基時(shí)期（公元1450～公元1750年）3）形成時(shí)期（公元1750～公元1840年）4）發(fā)展時(shí)期（公元1840～公元1910年）5）現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展（公元1910～至今）二、地質(zhì)學(xué)關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間5二、地質(zhì)學(xué)2.2研究對(duì)象地球結(jié)構(gòu)礦物和巖石地層和古生物地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)作用二、地質(zhì)學(xué)2.2研究對(duì)象地球結(jié)構(gòu)礦物和巖石地層和古生物地質(zhì)構(gòu)6二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科礦物學(xué)巖石學(xué)礦床地質(zhì)學(xué)地球化學(xué)1）基礎(chǔ)學(xué)科2）地質(zhì)作用動(dòng)力地質(zhì)學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)地貌學(xué)地球物理學(xué)地質(zhì)力學(xué)二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科礦物學(xué)巖石學(xué)礦床地質(zhì)學(xué)地球化學(xué)1）基7二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科3）地質(zhì)歷史4）生產(chǎn)應(yīng)用古生物學(xué)地層學(xué)歷史地質(zhì)學(xué)古地理學(xué)地質(zhì)年代學(xué)水文地質(zhì)學(xué)工程地質(zhì)學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué)災(zāi)害地質(zhì)學(xué)礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)礦山地質(zhì)學(xué)二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科3）地質(zhì)歷史4）生產(chǎn)應(yīng)用古生物學(xué)地層8三、工程地質(zhì)學(xué)定義研究與人類工程建筑等活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問題的學(xué)科研究目的在于查明建設(shè)地區(qū)或建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)可能存在和發(fā)生的工程地質(zhì)問題及其對(duì)建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響和危害提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施為保證工程建設(shè)的合理規(guī)劃以及建筑物的正確設(shè)計(jì)、順利施工和正常使用，提供可靠的地質(zhì)科學(xué)依據(jù)三、工程地質(zhì)學(xué)定義9三、工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史17世紀(jì)以前，人們?cè)诮ㄖ?shí)踐中對(duì)地質(zhì)環(huán)境的考慮，完全依賴于建筑者個(gè)人的感性認(rèn)識(shí)17世紀(jì)以后，出現(xiàn)并逐漸積累了關(guān)于地質(zhì)環(huán)境對(duì)建筑物影響的文獻(xiàn)資料1929年，奧地利的K·太沙基出版了世界上第一部《工程地質(zhì)學(xué)》1937年蘇聯(lián)的Ф·П·薩瓦連斯基的《工程地質(zhì)學(xué)》一書問世50年代以來，工程地質(zhì)學(xué)逐漸吸收了土力學(xué)、巖石力學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)中的某些理論和方法，更加完善和發(fā)展了本身的內(nèi)容和體系三、工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史10三、工程地質(zhì)學(xué)作用分析和預(yù)測(cè)在自然條件和工程建筑活動(dòng)中可能發(fā)生的各種地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題，及其發(fā)生的條件、過程、規(guī)模和機(jī)制，評(píng)價(jià)它們對(duì)工程建設(shè)和地質(zhì)環(huán)境造成的危害程度研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)其在自然條件下和工程建設(shè)活動(dòng)中的變化，和可能發(fā)生的地質(zhì)作用，評(píng)價(jià)其對(duì)工程建設(shè)的適宜性地震滑坡泥石流誘發(fā)地震地基沉陷人工邊坡變形地下洞室圍巖變形地面沉降地表塌陷三、工程地質(zhì)學(xué)作用研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)11三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容①研究建設(shè)地區(qū)和建筑場(chǎng)地中巖體、土體的空間分布規(guī)律和工程地質(zhì)性質(zhì)，控制這些性質(zhì)的巖石和土的成分和結(jié)構(gòu)，以及在自然條件和工程作用下這些性質(zhì)的變化趨向；制定巖石和土的工程地質(zhì)分類②分析和預(yù)測(cè)建設(shè)地區(qū)和建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)在自然條件下和工程建筑活動(dòng)中發(fā)生和可能發(fā)生的各種地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題及其發(fā)生的條件、過程、規(guī)模和機(jī)制，評(píng)價(jià)它們對(duì)工程建設(shè)和地質(zhì)環(huán)境造成的危害程度三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容12三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容③研究防治不良地質(zhì)作用的有效措施④研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)其在自然條件下和工程建設(shè)活動(dòng)中的變化和可能發(fā)生的地質(zhì)作用，評(píng)價(jià)其對(duì)工程建設(shè)的適宜性。工程崩塌三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容工程崩塌13三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法地質(zhì)學(xué)方法自然歷史分析法，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論，查明工程地質(zhì)條件和地質(zhì)現(xiàn)象的空間分布，分析研究其產(chǎn)生過程和發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行定性的判斷實(shí)驗(yàn)和測(cè)試方法為測(cè)定巖、土體特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)、對(duì)地應(yīng)力的量級(jí)和方向的測(cè)試，以及對(duì)地質(zhì)作用隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)展的監(jiān)測(cè)三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法地質(zhì)學(xué)方法自然歷史分析法，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理14三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法計(jì)算方法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用理論或經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)已測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，以定量地評(píng)價(jià)工程地質(zhì)問題模擬方法在通過地質(zhì)研究，深入認(rèn)識(shí)地質(zhì)原型，查明各種邊界條件，以及通過實(shí)驗(yàn)研究獲得有關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑物的實(shí)際作用，正確地抽象出工程地質(zhì)模型，利用相似材料或各種數(shù)學(xué)方法，再現(xiàn)和預(yù)測(cè)地質(zhì)作用的發(fā)生和發(fā)展過程物理模擬數(shù)值模擬三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法計(jì)算方法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行15三、工程地質(zhì)學(xué)分類由于各類工程建筑物的結(jié)構(gòu)和作用及其所在空間范圍內(nèi)的環(huán)境不同因而可能發(fā)生和必須研究的地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題往往各有側(cè)重水利水電工程地質(zhì)學(xué)道路工程地質(zhì)學(xué)采礦工程地質(zhì)學(xué)海港和海洋工程地質(zhì)學(xué)城市工程地質(zhì)三、工程地質(zhì)學(xué)分類水利水電工程地質(zhì)學(xué)道路工程地質(zhì)學(xué)采礦工程地16四、公路工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容巖石地質(zhì)構(gòu)造風(fēng)化與地表水流的地質(zhì)作用地貌與第四紀(jì)松散沉積物地下水的地質(zhì)作用常見不良地質(zhì)現(xiàn)象巖體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性分析公路工程地質(zhì)問題公路工程地質(zhì)勘探四、公路工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容巖石地質(zhì)構(gòu)造風(fēng)化與地表水流的地質(zhì)作17公路工程地質(zhì)作者：龐峻嶺2008年11月公路工程地質(zhì)作者：龐峻嶺18工程地質(zhì)課程概述工程地質(zhì)課程概述19一、地質(zhì)地質(zhì)泛指地球的性質(zhì)和特征地質(zhì)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育歷史一、地質(zhì)地質(zhì)泛指地球的性質(zhì)和特征地質(zhì)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育歷史20一、地質(zhì)地質(zhì)圈層分異物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)巖石性質(zhì)礦物成分巖層和巖體的產(chǎn)出狀態(tài)巖層和巖體的接觸關(guān)系地球的構(gòu)造發(fā)育史生物進(jìn)化史氣候變遷史礦產(chǎn)資源的賦存狀況礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律一、地質(zhì)地質(zhì)圈層分異物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)巖石性質(zhì)礦物成分巖層和巖21二、地質(zhì)學(xué)關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識(shí)體系2.1地質(zhì)學(xué)的發(fā)展1）萌芽時(shí)期（遠(yuǎn)古～公元1450年）2）奠基時(shí)期（公元1450～公元1750年）3）形成時(shí)期（公元1750～公元1840年）4）發(fā)展時(shí)期（公元1840～公元1910年）5）現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展（公元1910～至今）二、地質(zhì)學(xué)關(guān)于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間22二、地質(zhì)學(xué)2.2研究對(duì)象地球結(jié)構(gòu)礦物和巖石地層和古生物地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)作用二、地質(zhì)學(xué)2.2研究對(duì)象地球結(jié)構(gòu)礦物和巖石地層和古生物地質(zhì)構(gòu)23二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科礦物學(xué)巖石學(xué)礦床地質(zhì)學(xué)地球化學(xué)1）基礎(chǔ)學(xué)科2）地質(zhì)作用動(dòng)力地質(zhì)學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)地貌學(xué)地球物理學(xué)地質(zhì)力學(xué)二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科礦物學(xué)巖石學(xué)礦床地質(zhì)學(xué)地球化學(xué)1）基24二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科3）地質(zhì)歷史4）生產(chǎn)應(yīng)用古生物學(xué)地層學(xué)歷史地質(zhì)學(xué)古地理學(xué)地質(zhì)年代學(xué)水文地質(zhì)學(xué)工程地質(zhì)學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué)災(zāi)害地質(zhì)學(xué)礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)礦山地質(zhì)學(xué)二、地質(zhì)學(xué)2.3分支分科3）地質(zhì)歷史4）生產(chǎn)應(yīng)用古生物學(xué)地層25三、工程地質(zhì)學(xué)定義研究與人類工程建筑等活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問題的學(xué)科研究目的在于查明建設(shè)地區(qū)或建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)可能存在和發(fā)生的工程地質(zhì)問題及其對(duì)建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響和危害提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施為保證工程建設(shè)的合理規(guī)劃以及建筑物的正確設(shè)計(jì)、順利施工和正常使用，提供可靠的地質(zhì)科學(xué)依據(jù)三、工程地質(zhì)學(xué)定義26三、工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史17世紀(jì)以前，人們?cè)诮ㄖ?shí)踐中對(duì)地質(zhì)環(huán)境的考慮，完全依賴于建筑者個(gè)人的感性認(rèn)識(shí)17世紀(jì)以后，出現(xiàn)并逐漸積累了關(guān)于地質(zhì)環(huán)境對(duì)建筑物影響的文獻(xiàn)資料1929年，奧地利的K·太沙基出版了世界上第一部《工程地質(zhì)學(xué)》1937年蘇聯(lián)的Ф·П·薩瓦連斯基的《工程地質(zhì)學(xué)》一書問世50年代以來，工程地質(zhì)學(xué)逐漸吸收了土力學(xué)、巖石力學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)中的某些理論和方法，更加完善和發(fā)展了本身的內(nèi)容和體系三、工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史27三、工程地質(zhì)學(xué)作用分析和預(yù)測(cè)在自然條件和工程建筑活動(dòng)中可能發(fā)生的各種地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題，及其發(fā)生的條件、過程、規(guī)模和機(jī)制，評(píng)價(jià)它們對(duì)工程建設(shè)和地質(zhì)環(huán)境造成的危害程度研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)其在自然條件下和工程建設(shè)活動(dòng)中的變化，和可能發(fā)生的地質(zhì)作用，評(píng)價(jià)其對(duì)工程建設(shè)的適宜性地震滑坡泥石流誘發(fā)地震地基沉陷人工邊坡變形地下洞室圍巖變形地面沉降地表塌陷三、工程地質(zhì)學(xué)作用研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)28三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容①研究建設(shè)地區(qū)和建筑場(chǎng)地中巖體、土體的空間分布規(guī)律和工程地質(zhì)性質(zhì)，控制這些性質(zhì)的巖石和土的成分和結(jié)構(gòu)，以及在自然條件和工程作用下這些性質(zhì)的變化趨向；制定巖石和土的工程地質(zhì)分類②分析和預(yù)測(cè)建設(shè)地區(qū)和建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)在自然條件下和工程建筑活動(dòng)中發(fā)生和可能發(fā)生的各種地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題及其發(fā)生的條件、過程、規(guī)模和機(jī)制，評(píng)價(jià)它們對(duì)工程建設(shè)和地質(zhì)環(huán)境造成的危害程度三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容29三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容③研究防治不良地質(zhì)作用的有效措施④研究工程地質(zhì)條件的區(qū)域分布特征和規(guī)律，預(yù)測(cè)其在自然條件下和工程建設(shè)活動(dòng)中的變化和可能發(fā)生的地質(zhì)作用，評(píng)價(jià)其對(duì)工程建設(shè)的適宜性。工程崩塌三、工程地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容工程崩塌30三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法地質(zhì)學(xué)方法自然歷史分析法，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論，查明工程地質(zhì)條件和地質(zhì)現(xiàn)象的空間分布，分析研究其產(chǎn)生過程和發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行定性的判斷實(shí)驗(yàn)和測(cè)試方法為測(cè)定巖、土體特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)、對(duì)地應(yīng)力的量級(jí)和方向的測(cè)試，以及對(duì)地質(zhì)作用隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)展的監(jiān)測(cè)三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法地質(zhì)學(xué)方法自然歷史分析法，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理31三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法計(jì)算方法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用理論或經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)已測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，以定量地評(píng)價(jià)工程地質(zhì)問題模擬方法在通過地質(zhì)研究，深入認(rèn)識(shí)地質(zhì)原型，查明各種邊界條件，以及通過實(shí)驗(yàn)研究獲得有關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑物的實(shí)際作用，正確地抽象出工程地質(zhì)模型，利用相似材料或各種數(shù)學(xué)方法，再現(xiàn)和預(yù)測(cè)地質(zhì)作用的發(fā)生和發(fā)展過程物理模擬數(shù)值模擬三、工程地質(zhì)學(xué)研究方法計(jì)算方法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行32三、工程地質(zhì)學(xué)分類由于各類工程建筑物的結(jié)構(gòu)和作用及其所在空間范圍內(nèi)的環(huán)境不