第一講工程地質學概論

工程地質學一、工程地質學的研究任務二、工程地質條件三、工程地質問題與地質災害四、工程地質學的研究內容五、工程地質學的研究方法六、工程地質學的發(fā)展歷史第一講工程地質學概述工程地質學是一門研究與工程建設有關的地質問題，為工程建設服務的地質學科，它是地質學的分支學科，屬于應用地質學的范疇。工程地質學是研究與工程活動有關的地質環(huán)境及其評價、預測和保護的科學?！稁r土工程基本術語標準》（GB/T50279-98）一、工程地質學的研究任務研究對象研究地質環(huán)境與工程建筑物之間的關系，二者矛盾的轉化和解決方法。闡明建筑地區(qū)的工程地質條件；論證建筑物所存在的工程地質問題；選擇地質條件優(yōu)良的建筑場址；研究工程建筑物興建后對地質環(huán)境的影響；提出有關建筑物類型、規(guī)模、結構和施工方法的合理建議；為擬定改善和防治不良地質作用的措施方案提供地質依據(jù)。工程地質學的研究任務

工程地質條件：與工程建筑物有關的地質條件的綜合。二、工程地質條件內動力地質作用火山、地震、活斷層……外動力地質作用滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷……工程活動誘發(fā)的地質作用誘發(fā)地震、地面沉降、地面塌陷……巖土類型及其工程性質地質構造地形地貌水文地質條件工程動力地質作用天然建筑材料工程地質條件工程地質條件在長期自然地質歷史發(fā)展演化過程中形成。自然地質歷史發(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)律控制著工程地質條件及其空間分布與組合規(guī)律性，促使工程地質條件形成、發(fā)展演化的是內外動力地質作用。它們相互依存而又相互制約，控制工程地質條件的形成和演化。三、工程地質問題與地質災害工程地質問題：工程建筑物與工程地質條件之間所存在的矛盾或問題。場地工程地質條件不同，建筑物內容不同，所出現(xiàn)的工程地質問題也各不相同：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150m，庫水迅猛瀉向下游。該水庫也因滑坡填入而報廢。闡明建筑地區(qū)的工程地質條件；論證建筑物所存在的工程地質問題；選擇地質條件優(yōu)良的建筑場址；研究工程建筑物興建后對地質環(huán)境的影響；提出有關建筑物類型、規(guī)模、結構和施工方法的合理建議；為擬定改善和防治不良地質作用的措施方案提供地質依據(jù)。以工程地質條件研究為基礎以工程地質問題分析為核心以工程地質評價為目的以工程地質勘察為手段地質災害地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質作用（現(xiàn)象）。由自然界中各種動力引起地殼（巖石圈）的物質組成、內部結構、構造和地表形態(tài)等發(fā)生不斷變化和發(fā)展的作用稱為動力地質作用（Geologicalprocess），簡稱地質作用。按致災地質作用的性質劃分，常見地質災害共有12類、48種地殼活動災害：地震、火山噴發(fā)、斷層錯動等斜坡巖土體運動災害：崩塌、滑坡、泥石流等地面變形災害：地面塌陷、地面沉降地面開裂等礦山與地下工程災害：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災害：建筑地基與基坑變形、垃圾堆積等水庫（河、湖）災害：塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等海岸帶災害：海平面升降、海水入浸、海岸浸蝕、海岸淤積、風暴潮等海洋地質災害：水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等特殊巖土災害：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異常災害：地下水質污染，農田土地污染、地方病等水源枯竭災害：河水漏失、泉水干枯、地下含水層疏干等就成因而論，主要由自然變異導致的地質災害稱自然地質災害；主要由人為作用誘發(fā)的地質災害則稱人為地質災害。就速度而言，可分突發(fā)性地質災害與緩變性地質災害兩大類。前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即習慣上的狹義地質災害；后者如水土流失、土地沙漠化等，又稱環(huán)境地質災害。就發(fā)生區(qū)地理或地貌特征而言，可分山地地質災害，如崩塌、滑坡、泥石流等，平原地質災害，如地面沉降、地面塌陷、地裂縫，等等。2003年國務院頒發(fā)的《地質災害防治條例》規(guī)定,常見的地質災害主要指危害人民生命和財產(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、工程地質學的研究內容巖土工程性質的研究研究與工程建筑物有關的巖土體的工程地質性質及其變化規(guī)律，即分布規(guī)律、成因類型、力學性質、測試技術等分支學科：工程巖土學、巖體力學、土力學工程動力地質作用的研究研究工程動力地質作用的形成機制、規(guī)模、空間分布及發(fā)展趨勢，對由此引起的工程地質問題進行評價、防治和改造分支學科：工程動力地質學、工程地質學基礎、工程地質學分析原理工程地質勘察理論和技術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、勘察質量和精度的檢測，勘察技術、方法理論的改進分支學科：工程地質勘察、專門工程地質學區(qū)域工程地質研究為工程規(guī)劃設計提供地質依據(jù)，進行工程地質區(qū)劃分支學科：區(qū)域工程地質學石崗大壩全長700m,臺灣1999.9.21地震中被斷層切錯環(huán)境工程地質研究研究人類工程活動和地質環(huán)境之間的聯(lián)結模式，科學預測人類活動對地質環(huán)境的影響分支學科：環(huán)境工程地質學各類專門性工程的工程地質研究針對不同類型的工程，尤其是有專門要求的工程，在一般工程地質研究的基礎上開展專門性的研究。分支學科：水利水電工程地質、道路工程地質、礦山工程地質。。。。五、工程地質方向的研究方法自然歷史分析法數(shù)學力學分析法模型模擬試驗法工程地質類比法自然歷史分析法研究地質體、地質現(xiàn)象、自然地質歷史形成。地質基礎工作，基本的研究方法。數(shù)學力學分析法針對某一具體問題。地質分析—>地質模型—>數(shù)學模型（論證經(jīng)驗公式等）—>代入有關參數(shù)進行比較。例如：剛體極限平衡法、彈塑性理論方法、數(shù)論統(tǒng)計方法、數(shù)值分析方法模型與模擬實驗法模型實驗：如滲流、斜坡、地基滲透變形、地下洞室穩(wěn)定等方面都可以進行模擬實驗：如光彈實驗、電網(wǎng)絡模擬（歐姆定律—滲流達西定律）、結構面網(wǎng)絡模擬（結構的統(tǒng)計特征、montecoler

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