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工程地质学 资环学院 吴道祥 第一章 概述 工程地质学的研究对象和任务 定义：工程地质学是一门研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务的地质学科，它是地质学的分支学科，属于应用地质学的范畴。 研究对象：研究地质环境与工程建筑物之间的关系，二者矛盾的转化和解决方法。 地质环境：地壳表层和一定深度的地质条件的综合。 研究任务 ——由工程地质勘察实现 ①阐明建筑地区的工程地质条件； ②论证建筑物所存在的工程地质问题； ③选择地质条件优良的建筑场址； ④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响； ⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议； ⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 查明工程地质条件是基本任务，工程地质问题的分析、评价是中心任务。 工程地质条件 工程地质条件 ：与工程建筑物有关的地质条件的综合 岩土类型及其工程性质 地质构造 地形地貌 水文地质 工程动力地质作用 内动力地质作用:火山、地震、活断层 外动力地质作用:滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、渗透变形…… 工程活动诱发的地质作用:采空塌陷、抽水引起的地面沉降…… 天然建筑材料 工程地质条件（续1） 由于不同地区的地质环境不同，工程地质条件不同，对工程建筑物有影响的地质因素的主次关系不同： 平原地区建筑物：地基稳定性问题 山区建筑物：斜坡稳定性问题 工程地质问题 工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题 对于场地工程地质条件不同，建筑物内容不同，所出现的工程地质问题也各不相同： 岩土工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室稳定性问题…… 矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定…… 水利水电工程：渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性…… 工程实例 三峡工程 工程实例 1928年美国圣·弗兰西斯(St·Frantis)重力坝的失事，是由于坝基软弱岩层崩解冲刷和滑动引起的。 l959年法国马尔帕塞(Malpasst)薄拱坝的溃决，则是由于坝的左翼片麻岩体沿着一个倾斜的软弱结构面滑动所致。 1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂(Vaiont)水库左岸大滑坡，更是举世震惊。瓦依昂双曲拱坝坝高261.6m，是当时世界最高的大坝之一。当水库壅水至225.4m时，左岸山体突然下滑，体积达2.7—3.0×108m3，滑速达28m／s，水库中有5×107m3的水体被挤出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生。该水库开始蓄水时，就发现左岸山体蠕滑变形，但未引起水工人员的注意，随着库水位抬高，滑动面上空隙水压力加大，从而导致整个山体下滑。 工程实例 加拿大特朗斯康谷仓 ——地基整体剪切破坏 工程实例 比萨斜塔 ——地基不均匀沉降 1173年动工修建，当塔修建至24m高时发生倾斜，一百年后续建该塔至塔顶，建成后塔高54.5m。目前塔北侧沉降一米多，南侧沉降近三米，塔顶偏离中心线约5.54m（倾斜约5.8o）。 工程实例 虎丘塔 ——地基不均匀沉降 位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年，（公元961年），距今已有1036年悠久历史。全塔7层，高47.5m，为全国重点保护文物。 80年代，塔身已向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达2.31m，而且底层塔身发生不少裂缝，东北方向为竖直裂缝，西南方向为水平裂缝。 工程实例 新滩滑坡 研究内容 岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质及其变化规律，即分布规律、成因类型、力学性质、测试技术等 分支学科：工程岩土学 工程动力地质作用的研究 研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分布及发展趋势，对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造 分支学科：工程动力地质学 研究内容（续1） 工程地质勘察理论和技术方法的研究 研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配、勘察质量和精度的检测，勘察技术、方法理论的改进。 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察 区域工程地质研究 为工程规划设计提供地质依据,进行工程地质区划 分支学科：区域工程地质学 研究内容（续2） 环境工程地质研究 研究人类工程活动和地质环境之间的联结模式，科学预测人类活动对地质环境的影响 分支学科：环境工程地质学 研究方法 自然历史分析法 ——定性研究 运用地质学、工程地质学的理论查明各种自然地质条件和地质现象，研究它们之间的相互关系，分析、评价其发