工程地質(zhì)學(xué)水文00緒論

工程地質(zhì)學(xué)工程地質(zhì)問題分析緒論教材與參考書《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》，唐輝明，化學(xué)工業(yè)出版社，2008《工程地質(zhì)分析原理》張倬元等，地質(zhì)出版社，1994《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》，羅國(guó)煜等，南京大學(xué)出版社，1990其他教材、參考書及期刊雜志緒論一、工程地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象（一）工程建筑與地質(zhì)環(huán)境的相互作用人類生活在地球上，各種工程活動(dòng)天天在地質(zhì)環(huán)人類生活在地球上，各種工程活動(dòng)天天在地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行，二者之間相互制約始終是客觀存在的。地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類工程活動(dòng)的制約：①人類在從事工程活動(dòng)中影響工程活動(dòng)的安全——如采煤過程中的瓦斯爆炸、涌水，隧道掘進(jìn)過程中出現(xiàn)冒頂、巖爆或涌水等；緒論②影響工程建筑物的穩(wěn)定和正常使用：如瓦伊昂水庫(kù)失事事件，水庫(kù)滲漏事件，滑坡、泥石流破壞公路與鐵路；③地質(zhì)條件不具備而使工程造價(jià)提高：如沿海三角洲地區(qū)城市修建高層建筑，往往由于軟基需要深基坑或樁基或筏式地基而增加造價(jià)，高烈度地區(qū)建造巨型電站因考慮高烈度而使造價(jià)大幅度提高。緒論人類工程活動(dòng)又會(huì)以各種方式影響地質(zhì)環(huán)境，即工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的制約：人類工程活動(dòng)對(duì)地表的改造已達(dá)到不可忽視的程度，到目前為止人類活動(dòng)已涉及到地表80％的地區(qū)。如在上游修建梯級(jí)電站，改變河流的地質(zhì)作用；大規(guī)模的砍伐森林造成荒漠化；道路修建中不合理削坡使坡體穩(wěn)定性降低；水庫(kù)蓄水導(dǎo)致水庫(kù)誘發(fā)地震等等。緒論工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約：如在巖土體穩(wěn)定差的地區(qū)修建水庫(kù)，造價(jià)高，另一方面水庫(kù)的修建使近壩、庫(kù)岸的岸坡的穩(wěn)定性降低，尤其水位驟然升降經(jīng)常引起岸坡失穩(wěn)，蓄水引起水庫(kù)誘發(fā)震等等。緒論河北唐山開灤范各莊煤礦1984年6月大突水緒論Vajont水庫(kù)大滑坡1963年10月夜間發(fā)生在意大利北部山區(qū)的Vajont水庫(kù)，被公認(rèn)為是世界上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害。該水庫(kù)庫(kù)容10億立方米，壩高267m，是當(dāng)時(shí)世界上最高的雙曲拱壩。水庫(kù)蓄水造成水庫(kù)岸坡地下水位的相應(yīng)抬高，地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了急劇變化，2.6億立方米的石灰?guī)r山體以20m/s以上的速度滑入水庫(kù)。最大涌浪高度250m，越過壩頂高度達(dá)150M，庫(kù)水迅猛瀉向下游。洪水摧毀了下游數(shù)公里以內(nèi)的5個(gè)村莊，2600人在夢(mèng)中死亡。該水庫(kù)也因滑坡填入而報(bào)廢。緒論武漢三眼橋十八層大樓傾斜1995年12月，武漢市三眼橋的一棟十八層住宅樓由于發(fā)生傾斜，建設(shè)部命令定向爆破炸毀?？偼顿Y三千萬(wàn)元，最大傾斜量達(dá)到4.8m。緒論三峽水庫(kù)將淹沒陸地面積632km2，淹沒城市2座、縣城11座、集鎮(zhèn)116個(gè)，涉及到湖北省夷陵區(qū)、秭歸縣、興山縣、巴東縣和重慶市主城區(qū)及所轄的巫山縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、云陽(yáng)縣、萬(wàn)州區(qū)、石柱縣、忠縣、開縣、豐都區(qū)、涪陵區(qū)、武隆縣、長(zhǎng)壽縣、渝北區(qū)、巴南區(qū)、江津市等。其中秭歸、興山、巴東、巫山、奉節(jié)等9座縣城和55個(gè)集鎮(zhèn)全部淹沒或基本淹沒。三峽工程全稱為長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程。三峽工程正常蓄水至175m時(shí)，三峽大壩前會(huì)形成一個(gè)世界上最大的水庫(kù)淹沒區(qū)――三峽庫(kù)區(qū)。緒論1980年6月日湖北省遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦突然發(fā)生了一場(chǎng)巨大的巖石崩塌（巖崩、又稱山崩）、山崩時(shí)，標(biāo)高839米的鷹嘴崖部分山體從700m標(biāo)高處俯沖到500m標(biāo)高的谷地。在山谷中亂石塊覆蓋面積南北長(zhǎng)560米，東西寬400m，石塊加泥土厚度30m，崩塌堆積的體積共100萬(wàn)立方米。最大巖塊有2700多噸重。頃刻之間，鹽池河上筑起一座高達(dá)38米的堤壩，構(gòu)成了一座天然湖泊。亂石塊把磷礦的五層大樓掀倒、掩埋。死亡307人。還毀壞了該礦的設(shè)備和財(cái)產(chǎn)，損失十分慘重。湖北遠(yuǎn)安鹽池河磷礦巖崩

緒論摩洛哥艾加迪爾建在活斷層上的旅館，在5.8級(jí)地震的襲擊下成為一堆瓦礫。地震前地震后唐山地震

破壞性地震并不是經(jīng)常發(fā)生的，根據(jù)我國(guó)目前工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防準(zhǔn)則：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，對(duì)每個(gè)地區(qū)的工程結(jié)構(gòu)都按照相應(yīng)的抗震設(shè)防要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。不按要求進(jìn)行抗震設(shè)防的工程結(jié)構(gòu)在地震荷載(力)作用下將遭到破壞。1976年唐山發(fā)生7.8級(jí)地震，使整個(gè)城市頃刻間化為一片廢墟，就是由于當(dāng)時(shí)唐山是未設(shè)防的城市。緒論印度尼西亞蘇門答臘島附近海域地震2004年12月26日，印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生里氏7.9級(jí)地震。印度洋大地震發(fā)生后，受板塊構(gòu)造沖撞而發(fā)生變化的震中地區(qū)海床的圖片。這是人類歷史上大規(guī)模地震爆發(fā)后，海床首次被迅速觀察得到的結(jié)果。圖片顯示，受地震影響，印度洋海底山脊已倒塌，并形成數(shù)公里寬的山崩地段。受地震影響，印度洋海底中高達(dá)1500米的山脊已出現(xiàn)了巨大的倒塌，并形成數(shù)公里寬的山崩地段?？茖W(xué)家初步評(píng)估，地震發(fā)生時(shí)，印度和緬甸兩塊板塊構(gòu)造突然運(yùn)動(dòng)相碰時(shí)，印度板塊構(gòu)造被向下擠壓，造成海床隆起一道山脊，海水因此向上涌出，結(jié)果引發(fā)了2004年12月26日發(fā)生的東南亞大海嘯。緒論研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約并保證這種制約關(guān)系向良性方向發(fā)展的科學(xué)稱之為——工程地質(zhì)學(xué)緒論工程地質(zhì)學(xué)的學(xué)科性質(zhì)和基本任務(wù)工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系，以便科學(xué)評(píng)價(jià)、合理利用、有效改造和妥善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的科學(xué)；是地質(zhì)學(xué)與工程學(xué)的邊緣學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。工程地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn)是始終與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系緒論（二）工程地質(zhì)條件

1.工程地質(zhì)條件定義

工程地質(zhì)條件——與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合。工程地質(zhì)條件六要素——地形地貌條件、巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地應(yīng)力、水文地質(zhì)條件、物理（自然）地質(zhì)作用、以及天然建筑材料。工程地質(zhì)條件是一個(gè)綜合概念，在提到工程地質(zhì)條件這個(gè)名詞時(shí)，實(shí)際上是指上述六個(gè)要素的總體，而不是指任何單一要素，單獨(dú)一兩個(gè)要素不能稱為工程地質(zhì)條件。緒論2.工程地質(zhì)條件是自然地質(zhì)歷史的產(chǎn)物一個(gè)地方的工程地質(zhì)條件反映了該地區(qū)的地質(zhì)發(fā)展過程及后生變化，即內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用的性質(zhì)和強(qiáng)度。認(rèn)識(shí)工程地質(zhì)條件必須從基礎(chǔ)地質(zhì)入手，了解地區(qū)的地質(zhì)發(fā)展歷史，各要素的特征及其組合的規(guī)律性。

緒論3.工程地質(zhì)條件要素組成及作用（1）巖土類型及其工程性質(zhì)（2）地形地貌條件（3）地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地應(yīng)力（4）水文地質(zhì)條件（5）物理地質(zhì)作用（6）天然建筑材料

緒論（三）工程地質(zhì)問題定義：工程建筑與工程地質(zhì)條件（地質(zhì)環(huán)境）相互作用、相互制約而引起的，對(duì)建筑本身的順利施工和正常運(yùn)行活對(duì)周圍環(huán)境可能產(chǎn)生影響的地質(zhì)問題稱為工程地質(zhì)問題。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)、工程地質(zhì)結(jié)論和處理措施方案都要通過工程地質(zhì)問題分析才能得出，可以說工程地質(zhì)問題分析是工程地質(zhì)工作的中心環(huán)節(jié)。

緒論各類建設(shè)工程中的工程地質(zhì)問題：（1）工業(yè)與民用建筑（2）道路建筑（3）水利水電工程（4）采礦工程（5）其它工程這些工程地質(zhì)問題中，邊坡穩(wěn)定性、地下建筑圍巖穩(wěn)定性問題、地基穩(wěn)定性、區(qū)域穩(wěn)定性問題是各類工程活動(dòng)中普遍遇到的問題。

緒論二、工程地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容（一）土體工程地質(zhì)研究（二）巖體工程地質(zhì)研究（三）工程動(dòng)力地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害的研究（四）工程地質(zhì)勘察理論與技術(shù)方法的研究（五）區(qū)域工程地質(zhì)研究（六）環(huán)境工程地質(zhì)研究緒論必須要求對(duì)工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境或稱工程地質(zhì)條件，進(jìn)行深入研究。工程地質(zhì)條件包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)條件、巖土體的工程性質(zhì)、物理地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等方面。研究巖土體的工程性質(zhì)及其在自然和人類活動(dòng)影響下的變化是工程巖土學(xué)（土質(zhì)土力學(xué)）的基本任務(wù)。研究工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互制約的主要形式——工程地質(zhì)問題。分析這些問題產(chǎn)生的地質(zhì)條件、力學(xué)機(jī)制及其發(fā)展演化規(guī)律，以便正確評(píng)價(jià)和有效防治其不利影響是工程地質(zhì)學(xué)另一專門分支工程地質(zhì)分析基本的任務(wù)。緒論查明工程地質(zhì)條件并研究查明工程地質(zhì)條件的方法和手段工程地質(zhì)勘查（巖土工程勘察）的基本任務(wù)。上述三個(gè)專門分支學(xué)科是工程地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)。本課程重點(diǎn)介紹工程地質(zhì)分析的基本原理和方法。緒論三、工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)與實(shí)際意義

（一）基本建設(shè)的程序施工之前必須先進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)之前必須先進(jìn)行勘測(cè)。指明了勘測(cè)工作必須走在前面。同時(shí)要對(duì)工程興建可能引起的環(huán)境問題做出論證。（二）工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)研究工程建筑與地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用，以便合理開發(fā)地質(zhì)環(huán)境為工程建設(shè)所用；同時(shí)也要論證地質(zhì)環(huán)境發(fā)生的變化，采取措施妥善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境。緒論（三）工程地質(zhì)勘察具體任務(wù)1.研究建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，指出有利因素和不利因素，闡明工程地質(zhì)條件野戰(zhàn)及其變化規(guī)律；2.分析存在的工程地質(zhì)問題，做出定性分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定量分析；3.選擇地質(zhì)條件較為優(yōu)越的建筑場(chǎng)地；4.對(duì)選定的場(chǎng)地做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)；5.預(yù)測(cè)工程興建后對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境造成的影響，做出環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)；6.改造地質(zhì)環(huán)境，進(jìn)行工程地質(zhì)處理，提高巖土體穩(wěn)定性，保護(hù)環(huán)境質(zhì)量。

緒論（四）工程地質(zhì)評(píng)價(jià)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)一般理解為對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象是好是壞的看法，意味著具有一定結(jié)論性的意見。評(píng)價(jià)一般在工程地質(zhì)條件研究之后做出的。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)可以是不針對(duì)某種建筑物的一般性的綜合評(píng)價(jià)，也可以按工程地質(zhì)條件與某種類型建筑物相互作用的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在一個(gè)場(chǎng)地內(nèi)，由于各部分條件不同，對(duì)主要建筑物的適應(yīng)性不同，還可以進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，分區(qū)要有分區(qū)標(biāo)志，例如以地基承載力的數(shù)值分成幾個(gè)等級(jí)作為標(biāo)志。

緒論工程地質(zhì)問題分析的結(jié)果，不論是定性分析還是定量分析，都可以根據(jù)其嚴(yán)重程度的不同做出不同的評(píng)價(jià)。綜合工程地質(zhì)條件和所有工程地質(zhì)問題分析的結(jié)果對(duì)建筑場(chǎng)地所做出的評(píng)價(jià)稱為場(chǎng)地綜合評(píng)價(jià)，以達(dá)到工程地質(zhì)勘察的目的。

緒論工程地質(zhì)學(xué)的實(shí)用性很強(qiáng)，它在工程建設(shè)種具有重大的實(shí)際意義，已經(jīng)成為必不可少的組成部分。大量中外事例表明，缺少或不重視工程地質(zhì)工作，建筑物的安全常常得布道保證，或者大大提高造價(jià)，還會(huì)留下隱患，使工程難以正常運(yùn)行。（一）工程建設(shè)的最基本要求就是安全可靠，不受破壞

（二）工程建筑的另一個(gè)基本要求是經(jīng)濟(jì)合理

緒論四、工程地質(zhì)學(xué)的研究方法及其其它學(xué)科的關(guān)系（一）研究方法①定性研究：通過實(shí)驗(yàn)、詳細(xì)的實(shí)地研究，對(duì)地質(zhì)過程的形成機(jī)制進(jìn)行分析，得出定性評(píng)價(jià)。②定量評(píng)價(jià)：定性分析基礎(chǔ)上，通過定量計(jì)算，進(jìn)行定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的地質(zhì)過程機(jī)制分析——定量評(píng)價(jià)。緒論具體方法：1.自然歷史分析法即為地質(zhì)學(xué)的方法——最基本的方法，定性分析2.數(shù)學(xué)力學(xué)分析法——定量分析3.模型模擬試驗(yàn)法4.工程地質(zhì)類比法上述四種研究方法各有特點(diǎn)，應(yīng)互為補(bǔ)充、綜合應(yīng)用。其中自然歷史分析法是最重要和最根本的研究方法，是其他研究方法的基礎(chǔ)。緒論（二）與其它學(xué)科的關(guān)系1.地質(zhì)學(xué)——?jiǎng)恿Φ刭|(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)

2.數(shù)學(xué)、力學(xué)——高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)、土力學(xué)和巖體力學(xué)

3.其它基礎(chǔ)學(xué)科——物理學(xué)、普通化學(xué)、物理化學(xué)和膠體化學(xué)4.工程技術(shù)學(xué)科——工程建筑學(xué)、采礦工程、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)及其它應(yīng)用技術(shù)學(xué)科緒論五、工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展在國(guó)際上，工程地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，獨(dú)立形成為一門科學(xué)，有70多年的歷史（前蘇聯(lián)）。中國(guó)古代的許多巨大的工程建設(shè)，就已經(jīng)初步具有一些工程地質(zhì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

在中國(guó)，自覺地把地質(zhì)學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到工程建設(shè)方面的，首推丁文江。解放以后，工程地質(zhì)學(xué)得到快速的發(fā)展。緒論高教事業(yè)：1952年成立的北京地質(zhì)學(xué)院和長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院均開設(shè)水文地質(zhì)工程地質(zhì)專業(yè)，南京大學(xué)地質(zhì)系也設(shè)立了這一專業(yè)。1956年成都地質(zhì)學(xué)院成立，加上同濟(jì)大學(xué)、唐山鐵道學(xué)院（現(xiàn)西南交通大學(xué)）全國(guó)共六所高等學(xué)校培養(yǎng)工程地質(zhì)人才。此外，還有西安、宣化、南京等中等地質(zhì)學(xué)校也設(shè)有這一專業(yè)。改革開放以后，又成立了西安、河北兩個(gè)地質(zhì)學(xué)院，有的水利水電學(xué)院、鐵道學(xué)院、冶金學(xué)院、建工學(xué)院、礦業(yè)學(xué)院以及一些大學(xué)地質(zhì)系也都增設(shè)專業(yè)培養(yǎng)工程地質(zhì)人才。加上研究生和留學(xué)生的培養(yǎng)，全國(guó)的工程地質(zhì)隊(duì)伍不斷壯大，素質(zhì)不斷提高，初步估計(jì)達(dá)三萬(wàn)多科技人員。

緒論科研機(jī)構(gòu)：1956年地質(zhì)部設(shè)立了水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究所，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所也設(shè)立了水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究室，許多工程部門的科學(xué)研究院也相繼設(shè)立了工程地質(zhì)研究室或土工組。生產(chǎn)、教學(xué)、科研三個(gè)方面互相結(jié)合，推動(dòng)著工程地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展。1979年由谷德振主持，在蘇州召開了首屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)，成立了中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)，并建立了國(guó)家小組，參加了國(guó)際工程地質(zhì)協(xié)會(huì)。1985年中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所設(shè)立了工程地質(zhì)力學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)室，做出了許多優(yōu)秀成果，培養(yǎng)了不少青年學(xué)者，起到全國(guó)研究中心的作用。

緒論建設(shè)服務(wù)方面：解放初期學(xué)習(xí)蘇聯(lián)，引入了工程地質(zhì)學(xué)。為工程建設(shè)提供了良好的服務(wù)，確保了一批重大工程的順利建設(shè)。

教材方面：60年代初北京地質(zhì)學(xué)院編寫出版了我國(guó)第一部《工程地質(zhì)學(xué)》（上下冊(cè)），書中強(qiáng)調(diào)了以工程地質(zhì)問題分析為核心的學(xué)術(shù)思想。改革開放以來(lái)，又出版了一大批教材，如《工程地質(zhì)學(xué)分析原理》、《工程巖土學(xué)》、《土力學(xué)》、《巖體力學(xué)》、《專門工程地質(zhì)學(xué)》、《工程地質(zhì)學(xué)》、《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等以及一批教學(xué)參考書。同濟(jì)大學(xué)還編寫了一套巖土工程專業(yè)用的教材。

緒論科技成就方面：首推巖體工程地質(zhì)力學(xué)。谷德振和中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所的學(xué)者根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行地質(zhì)和力學(xué)相結(jié)合的研究，創(chuàng)立了巖體工程地質(zhì)力學(xué)。提出了巖體結(jié)構(gòu)的概念，強(qiáng)調(diào)巖體結(jié)構(gòu)及其對(duì)巖體穩(wěn)定性的控制作用。在《巖體工程地質(zhì)力學(xué)基礎(chǔ)》一書中，充分論述了巖體結(jié)構(gòu)類型及其力學(xué)性質(zhì)和變形破壞機(jī)制、巖體質(zhì)量及其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，形成了系統(tǒng)理論，表現(xiàn)出我國(guó)在巖體工程地質(zhì)研究方面的特色。

緒論軟弱、破碎巖體的研究方面、土體微觀結(jié)構(gòu)研究、區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究取得了重大成就。地質(zhì)災(zāi)害意識(shí)和研究工作得到加強(qiáng)。工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有了很大的提高。實(shí)例：長(zhǎng)江三峽水利樞紐；西安-安康鐵路秦嶺隧道。在工程地質(zhì)制圖方面，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)已