【大學課件】工程地質學原理

工程地質學原理本課程將深入探討工程地質學的基本原理，以及工程活動與地質環(huán)境之間的密切關系。工程地質學概述學科定義研究地質條件對工程建設的影響，并為工程建設提供地質保障的學科。主要內(nèi)容包括巖石與土的性質、地質環(huán)境評價、巖土工程問題、地基基礎設計、地下水處理等。地質環(huán)境與工程活動的關系地質條件影響工程選址、施工方案、結構設計、安全運營等。工程活動可能導致地質環(huán)境變化，引發(fā)地質災害。地質環(huán)境評價的內(nèi)容和方法環(huán)境因素地貌、地層、巖土、水文、地震、地質災害等。評價方法地質調查、遙感解譯、數(shù)值模擬、專家評估等。評價等級根據(jù)工程規(guī)模和敏感程度劃分。地質環(huán)境勘察的內(nèi)容和方法地質調查地表露頭、鉆探取樣、物探勘察等。巖土試驗力學性質、物理性質、化學性質等。數(shù)據(jù)分析圖表繪制、模型建立、風險評估等。巖石與土的性質1巖石固態(tài)，具有較高的強度和剛度。2土松散的顆粒狀物質，強度和剛度較低。巖石的分類和特性巖漿巖由巖漿冷卻凝固形成，如花崗巖、玄武巖。沉積巖由風化、搬運、沉積作用形成，如砂巖、頁巖。變質巖由原有巖石在高溫高壓下變質形成，如大理巖、片麻巖。土的分類和特性1粒徑分類礫石、砂土、粉土、粘土等。2結構分類單粒結構、團粒結構、塊狀結構等。3物理特性密度、孔隙率、含水率等。巖土的風化過程1物理風化2化學風化3生物風化巖土工程的基本問題地基處理提高地基承載力，防止沉降。邊坡穩(wěn)定防止滑坡、崩塌等地質災害。地下水控制防治地下水滲漏、浸泡等問題。軟弱地基的處理1換填用優(yōu)質土替換軟弱土。2加固采用水泥、石灰等材料加固軟弱土。3樁基將荷載傳遞至堅硬土層?；碌刭|災害的成因分析1地形地貌陡峭的山坡、溝谷等。2巖土性質軟弱土層、破碎巖石等。3水文條件降雨、地下水位變化等。4人類活動開挖、填埋、爆破等?；碌念A防與治理工程措施截排水、錨固、支護等。植物措施植樹造林、覆蓋綠化等。巖石的力學特性強度抵抗破壞的能力，包括抗壓強度、抗拉強度等。變形在荷載作用下的變形程度，包括彈性變形、塑性變形等。土的力學特性壓縮性在荷載作用下體積減小的性質。剪切強度抵抗剪切破壞的能力。滲透性水流通過土體的難易程度。巖土體的應力分析1應力狀態(tài)巖土體內(nèi)部的應力分布。2應力計算采用理論分析、數(shù)值模擬等方法。土的壓縮性與沉降壓縮性土體在荷載作用下體積減小的程度。沉降地基在荷載作用下發(fā)生的垂直位移。地基承載力及其計算1極限承載力地基能承受的最大荷載。2計算方法采用理論公式、經(jīng)驗公式、數(shù)值模擬等。地基基礎設計的原則安全可靠滿足強度、穩(wěn)定性、變形等要求。經(jīng)濟合理選擇合適的材料、結構、施工方案。環(huán)境友好減少對環(huán)境的影響。淺基礎的設計適用范圍適用于荷載較小、地基較好的情況。常見類型條形基礎、獨立基礎、筏板基礎等。樁基礎的設計1適用范圍適用于荷載較大、地基較差的情況。2樁型選擇根據(jù)地質條件和荷載情況選擇。3樁基計算計算樁的承載力、沉降量等。地下水對工程的影響1滲透地下水滲入地基，降低地基強度。2浮力地下水浮力作用，降低地基承載力。3腐蝕地下水腐蝕建筑材料。地下水的處理與控制降水降低地下水位。防水防止地下水滲入。排水排除地下水。膨脹土地基的處理1換填用不膨脹土替換膨脹土。2排水降低地下水位。3加固采用化學加固方法。邊坡穩(wěn)定性分析1極限平衡法簡化方法，用于快速評估。2有限元法數(shù)值模擬方法，更精確。邊坡支護與防護防護措施防護網(wǎng)、擋土墻等。植被措施植樹造林、草皮覆蓋等。地震地質災害及其預防地震災害地面裂縫、滑坡、崩塌等。預防措施抗震設計、地質災害預警等。巖石爆破及其環(huán)境影響爆破技術用于開挖巖石，需要嚴格控制。環(huán)境影響振動、噪聲、粉塵、飛石等。圍巖穩(wěn)定性分析1分析方法采用理論分析、數(shù)值模擬等方法。2支護措施錨桿、噴射混凝土、鋼架等。工程地質勘察報告的編制報告內(nèi)容