工程地質(zhì)學原理

工程地質(zhì)學原理西安建筑科技大學土木工程學院緒論一、巖土工程與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系二、工程地質(zhì)學的義務(wù)三、水文地質(zhì)學四、巖土工程及其特點五、本課程講述的主要內(nèi)容地質(zhì)學是研討地球的科學，是研討地球的構(gòu)成、構(gòu)造和開展規(guī)律并利用這些規(guī)律為人類社會效力的科學。地質(zhì)學的重點研討對象是地殼。工程地質(zhì)學是研討與土木工程設(shè)計、施工和正常運用等有關(guān)的地質(zhì)學問題的科學，是地質(zhì)學的一部分或一個分支。本章主要內(nèi)容包括

一、巖土工程與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系截止目前，人類社會的一切建筑工程活動都是在地殼上一定的地質(zhì)環(huán)境中進展的，這樣一來，建筑工程與地質(zhì)環(huán)境之間也就產(chǎn)生了某種必然的聯(lián)絡(luò)并相互制約。這種制約首先表現(xiàn)為地質(zhì)環(huán)境可以影響建筑工程的穩(wěn)定性和正常運用，危及人類工程活動的平安，使建筑工程造價大大提高等。其制約程度那么視地質(zhì)環(huán)境的詳細特點和建筑工程活動的方式、規(guī)模而不同。例如位于活動斷層帶和地裂痕上的建筑工程會因地裂痕的擴展或斷層的活動而蒙受破壞；因建筑構(gòu)造類型、構(gòu)造方案、地基處置方案和地質(zhì)環(huán)境不匹配而呵斥的建筑物破壞或毀壞；位于不穩(wěn)定土坡體上或土坡體附近的公路、鐵道及建筑物因土坡體的失穩(wěn)而蒙受破壞等等。詳細工程實例舉例如下：位于地裂痕上的西安建筑科技大學舊圖書館和鐵一局幼兒園教學樓以及西安化工六院某家屬樓等的破壞；陜西澄合礦務(wù)局王村礦款待所門廳的破壞〔構(gòu)造設(shè)計不合理〕，長江某壩體的破壞〔設(shè)計的鋼筋混凝土壩體內(nèi)沒有鋼筋—呵斥構(gòu)造方案不合理〕；陜西韓城礦務(wù)局桑樹坪煤礦某斜井的報廢〔水文地質(zhì)條件的影響〕；1911年帕米爾高原巴爾坦格河谷的一次宏大山崩，崩落巖土體體積達36～48億立方米，堵塞河流形生長75公里，深262m的大湖；1983年3月7日發(fā)生在我國甘肅省東鄉(xiāng)自治縣灑勒山的大滑坡，滑動土石體近6000萬立方米，滑坡寬近1200m，滑動間隔約1600余米，在約3分鐘的時間內(nèi)沖毀村莊4個、死亡247人；1981年11月29日隴海鐵路寶天段葡萄園附近的滑坡，滑動土石體600萬立方米，200多米的鐵路被掩埋、渭河被阻斷，呵斥鐵路多日停運，給國家呵斥極大的經(jīng)濟損失；1964年6月16日發(fā)生在日本新瀉的地震，震級7.5級，約2890余幢房屋因地基液化失效而破壞〔地基處置方案不合理〕；1976年7月28日3時42分，發(fā)生于我國唐山的大地震，震級7.8級，倒塌房屋656間，死亡242769人，由于動荷載作用下的地基液化呵斥的房屋倒塌不在少數(shù)，其中原唐山礦冶學院的圖書樓因地基土液化下陷了一層半〔地基處置方案不合理〕。另一方面，建筑工程活動反過來又會以各種方式影響地質(zhì)環(huán)境，并因此而引發(fā)工程事故。例如高壩水庫的興建引起的誘發(fā)地震，因大型水庫的建筑引起的庫區(qū)上游水文地質(zhì)條件的改動〔大區(qū)域內(nèi)的地下回水〕而引發(fā)的區(qū)域性坍岸，人類開采活動呵斥的地面沉陷及陷落地震，人類對水資源無節(jié)制的開采引起的地面下沉，嚴重的環(huán)境污染及厄爾尼諾景象，人工改動土坡外形呵斥的泥石流及土坡失穩(wěn)。詳細工程實例舉例如下：1963年10月9日意大利Vaiont〔瓦昂特〕高拱坎(265.5m)水庫上游水文地質(zhì)條件的改動〔大區(qū)域內(nèi)的地下回水〕，引起庫岸巨型滑坡，約2.38億立方米的土石體以95km/h的速度從大壩上游峽谷區(qū)的左岸滑入水庫，激起宏大波浪，巨浪高出水庫蓄水位260余米，超越壩頂100余米，過壩水流沖毀了位于其下游的5個村鎮(zhèn)，致使3000余人喪生；因水庫的建筑誘發(fā)地震在世界范圍內(nèi)多次發(fā)生，震級大于6級的就有四起：1962年3月19日發(fā)生于我國廣東省新豐江庫區(qū)的地震〔庫區(qū)主要巖石為花崗巖〕，震級6.1級；1963年9月23日發(fā)生于贊比亞和津巴布韋交界處的卡里巴水庫庫區(qū)的地震〔庫區(qū)主要巖石為片麻巖〕，震級6.1級；1966年2月5日發(fā)生于希臘克里馬斯塔庫區(qū)的地震〔庫區(qū)主要巖石為石灰?guī)r〕，震級6.3級；1967年12月10日發(fā)生于印度柯依納庫區(qū)的地震，震級6.5級；我國四川自貢在1954年和1965年兩次發(fā)生陷落地震；我國山西大范圍煤礦開采給公路的平安營運和新線路的建立均呵斥極大的問題；墨西哥的墨西哥城〔1910～1981年的70年間最大下沉量達890cm〕、我國的上?！?921～1965年的41年間市區(qū)平均下沉量300cm〕、西安、大同等城市均因地下水的大量開采而呵斥了地面的大面積下沉，日本全國地面沉降區(qū)域達8450km2，80年代以來還在繼續(xù)擴展；根據(jù)世界環(huán)境衛(wèi)生組織報告，目前知的天然和人工合成的化學物質(zhì)有400萬種以上，其中有商業(yè)價值的6萬余種化學物質(zhì)在消費、運輸、運用、廢棄等過程中進入大氣、水、土壤，最后進入食物鏈；在美國，城市每天平均排放的廢棄物達640萬噸，足足可以覆蓋1.6km2的土地達3m厚；1981年，我國排放的廢棄物達4.3億噸，給人們的生活環(huán)境呵斥了極大的污染，蒙受酸雨影響的農(nóng)田面積達960萬畝；1988年黃浦江全年黑臭期到達歷史的最高紀錄229天；我國臺灣基隆河畔某地因修筑高速公路，在河岸旁的山腰處進展開挖，切斷了層狀巖體，導致該地于1974年9月發(fā)生滑坡，破壞了周圍的村莊、道路，阻斷了河流。上述種種都將使工程建筑活動變得復雜而多變，因此在工程建立工程的規(guī)劃、設(shè)計和施工中都必需思索與之有關(guān)的一切工程地質(zhì)問題。二、工程地質(zhì)學的義務(wù)工程地質(zhì)學的主要義務(wù)是評價建筑工程場地的工程地質(zhì)條件；預測工程建立工程的修筑對地質(zhì)環(huán)境的影響以及地質(zhì)環(huán)境對即將建筑的工程工程的影響；提出防止不良地質(zhì)景象的措施，為工程工程的設(shè)計提供所需的工程地質(zhì)參數(shù)。三、水文地質(zhì)學水文地質(zhì)學又稱地下水水文學，是研討與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相關(guān)聯(lián)的地下水的構(gòu)成、分布、運動規(guī)律及其物理化學性質(zhì)的學科，是工程地質(zhì)學的重要組成部分。四、巖土工程及其特點人們以地殼的巖土體為對象而進展的一切利用、整治和改造活動等都稱為巖土工程。如建筑工程、水利工程、道路與交通工程、采礦工程、場道工程、軍事與人防工程、能源工程等都屬于巖土工程的范疇。工程地質(zhì)學、水文地質(zhì)學、地質(zhì)力學、土力學、巖膂力學等構(gòu)成了巖土工程的實際根底。綜上所述，巖土工程主要具有涉及范圍廣、綜合性強、實際性強等特