第一講工程地質(zhì)學(xué)概論

工程地質(zhì)學(xué)一、工程地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)二、工程地質(zhì)條件三、工程地質(zhì)問題與地質(zhì)災(zāi)害四、工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容五、工程地質(zhì)學(xué)的研究方法六、工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史第一講工程地質(zhì)學(xué)概述工程地質(zhì)學(xué)是一門研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題，為工程建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)學(xué)科，它是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的范疇。工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程活動有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境及其評價(jià)、預(yù)測和保護(hù)的科學(xué)。——《巖土工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50279-98）一、工程地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)研究對象研究地質(zhì)環(huán)境與工程建筑物之間的關(guān)系，二者矛盾的轉(zhuǎn)化和解決方法。闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件；論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問題；選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場址；研究工程建筑物興建后對地質(zhì)環(huán)境的影響；提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議；為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。工程地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)

工程地質(zhì)條件：與工程建筑物有關(guān)的地質(zhì)條件的綜合。二、工程地質(zhì)條件內(nèi)動力地質(zhì)作用火山、地震、活斷層……外動力地質(zhì)作用滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷……工程活動誘發(fā)的地質(zhì)作用誘發(fā)地震、地面沉降、地面塌陷……巖土類型及其工程性質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造地形地貌水文地質(zhì)條件工程動力地質(zhì)作用天然建筑材料工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件在長期自然地質(zhì)歷史發(fā)展演化過程中形成。自然地質(zhì)歷史發(fā)展演化的區(qū)域性規(guī)律和自然地理環(huán)境的分帶性規(guī)律控制著工程地質(zhì)條件及其空間分布與組合規(guī)律性，促使工程地質(zhì)條件形成、發(fā)展演化的是內(nèi)外動力地質(zhì)作用。它們相互依存而又相互制約，控制工程地質(zhì)條件的形成和演化。三、工程地質(zhì)問題與地質(zhì)災(zāi)害工程地質(zhì)問題：工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間所存在的矛盾或問題。場地工程地質(zhì)條件不同，建筑物內(nèi)容不同，所出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題也各不相同：巖土工程：地基承載力、沉降、基坑邊坡問題、地下洞室穩(wěn)定性問題……礦山開采：邊坡穩(wěn)定性、基坑突水、礦坑穩(wěn)定……水利水電工程：滲透變形、水庫滲漏、斜坡穩(wěn)定性、壩體抗滑穩(wěn)定性……1963年10月9日夜間意大利Vajont水庫左岸發(fā)生大型滑坡。該水庫庫容10億m3，壩高267m，是當(dāng)時世界上最高的雙曲拱壩。水庫蓄水過程中，左岸2.6億m3的石灰?guī)r山體以20m/s以上的速度滑入水庫。最大涌浪

高度250m，越過壩頂高度達(dá)150m，庫水迅猛瀉向下游。該水庫也因滑坡填入而報(bào)廢。闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件；論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問題；選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場址；研究工程建筑物興建后對地質(zhì)環(huán)境的影響；提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議；為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。以工程地質(zhì)條件研究為基礎(chǔ)以工程地質(zhì)問題分析為核心以工程地質(zhì)評價(jià)為目的以工程地質(zhì)勘察為手段地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。由自然界中各種動力引起地殼（巖石圈）的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)等發(fā)生不斷變化和發(fā)展的作用稱為動力地質(zhì)作用（Geologicalprocess），簡稱地質(zhì)作用。按致災(zāi)地質(zhì)作用的性質(zhì)劃分，常見地質(zhì)災(zāi)害共有12類、48種地殼活動災(zāi)害：地震、火山噴發(fā)、斷層錯動等斜坡巖土體運(yùn)動災(zāi)害：崩塌、滑坡、泥石流等地面變形災(zāi)害：地面塌陷、地面沉降地面開裂等礦山與地下工程災(zāi)害：媒層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等城市地質(zhì)災(zāi)害：建筑地基與基坑變形、垃圾堆積等水庫（河、湖）災(zāi)害：塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等海岸帶災(zāi)害：海平面升降、海水入浸、海岸浸蝕、海岸淤積、風(fēng)暴潮等海洋地質(zhì)災(zāi)害：水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等特殊巖土災(zāi)害：黃土濕陷膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等土地退化災(zāi)害：水地流失、土地沙漠化、鹽堿化、潛育化、沼澤化等水土污染與地球化學(xué)異常災(zāi)害：地下水質(zhì)污染，農(nóng)田土地污染、地方病等水源枯竭災(zāi)害：河水漏失、泉水干枯、地下含水層疏干等就成因而論，主要由自然變異導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害稱自然地質(zhì)災(zāi)害；主要由人為作用誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害則稱人為地質(zhì)災(zāi)害。就速度而言，可分突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害與緩變性地質(zhì)災(zāi)害兩大類。前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即習(xí)慣上的狹義地質(zhì)災(zāi)害；后者如水土流失、土地沙漠化等，又稱環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。就發(fā)生區(qū)地理或地貌特征而言，可分山地地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流等，平原地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降、地面塌陷、地裂縫，等等。2003年國務(wù)院頒發(fā)的《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定,常見的地質(zhì)災(zāi)害主要指危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種。四、工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容巖土工程性質(zhì)的研究研究與工程建筑物有關(guān)的巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律，即分布規(guī)律、成因類型、力學(xué)性質(zhì)、測試技術(shù)等分支學(xué)科：工程巖土學(xué)、巖體力學(xué)、土力學(xué)工程動力地質(zhì)作用的研究研究工程動力地質(zhì)作用的形成機(jī)制、規(guī)模、空間分布及發(fā)展趨勢，對由此引起的工程地質(zhì)問題進(jìn)行評價(jià)、防治和改造分支學(xué)科：工程動力地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、工程地質(zhì)學(xué)分析原理工程地質(zhì)勘察理論和技術(shù)方法的研究研究勘察方法的選擇、工作布置原則、工作量的分配、勘察質(zhì)量和精度的檢測，勘察技術(shù)、方法理論的改進(jìn)分支學(xué)科：工程地質(zhì)勘察、專門工程地質(zhì)學(xué)區(qū)域工程地質(zhì)研究為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)行工程地質(zhì)區(qū)劃分支學(xué)科：區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)石崗大壩全長700m,臺灣1999.9.21地震中被斷層切錯環(huán)境工程地質(zhì)研究研究人類工程活動和地質(zhì)環(huán)境之間的聯(lián)結(jié)模式，科學(xué)預(yù)測人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響分支學(xué)科：環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)各類專門性工程的工程地質(zhì)研究針對不同類型的工程，尤其是有專門要求的工程，在一般工程地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上開展專門性的研究。分支學(xué)科：水利水電工程地質(zhì)、道路工程地質(zhì)、礦山工程地質(zhì)。。。。五、工程地質(zhì)方向的研究方法自然歷史分析法數(shù)學(xué)力學(xué)分析法模型模擬試驗(yàn)法工程地質(zhì)類比法自然歷史分析法研究地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、自然地質(zhì)歷史形成。地質(zhì)基礎(chǔ)工作，基本的研究方法。數(shù)學(xué)力學(xué)分析法針對某一具體問題。地質(zhì)分析—>地質(zhì)模型—>數(shù)學(xué)模型（論證經(jīng)驗(yàn)公式等）—>代入有關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較。例如：剛體極限平衡法、彈塑性理論方法、數(shù)論統(tǒng)計(jì)方法、數(shù)值分析方法模型與模擬實(shí)驗(yàn)法模型實(shí)驗(yàn)：如滲流、斜坡、地基滲透變形、地下洞室穩(wěn)定等方面都可以進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)：如光彈實(shí)驗(yàn)、電網(wǎng)絡(luò)模擬（歐姆定律—滲流達(dá)西定律）、結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬（結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)特征、montecoler

方法）等工程地質(zhì)類比法基礎(chǔ)是相似性（地質(zhì)條件與工作方式）如：專家判斷、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)使用六、工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史人類開始建筑就設(shè)法利用優(yōu)良地質(zhì)條件。在20世紀(jì)30年代前蘇聯(lián)大規(guī)模建設(shè)，促使工程地質(zhì)的萌生。1932年在莫斯科地質(zhì)勘察學(xué)院開始培養(yǎng)工程地質(zhì)專業(yè)人才，奠定工程地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)。同期，歐美日的工程地質(zhì)工作更多地由土力學(xué)、巖石力學(xué)承擔(dān)。1968年第23屆國際地質(zhì)大會上成立了國際工程地質(zhì)學(xué)會。1975年土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)建立了定期聯(lián)絡(luò)討論的制度。1998年國際工程地質(zhì)學(xué)會更名為國際工程地質(zhì)與環(huán)境學(xué)會。1952年我國成立地礦部，設(shè)立水文地質(zhì)工程地