第一篇交通调查与数据处理-兰州交通大学.PDF

0 绪 论 1 0 绪 论 地质学是研究地球的一门自然科学，它主要研究的是固体地球的组成、构造、形成和演化 规律等方面，是地学的重要组成部分。工程地质学又是地质学的一个分支，它是研究与工程建 设有关的地质学部分，是从生产实践中发展起来，研究工程建筑物的勘测设计、施工和使用过 程中有关地质问题的科学。 0.1 地质学与工程地质学 地质学是一门关于地球的自然科学。它的研究对象主要是固体地球的上层，即岩石圈部分， 包括地壳和上地幔的上部。研究内容主要有以下几个方面：①研究组成地球的物质。由矿物学、 岩石学、地球化学等分支学科承担这方面的研究。②阐明地壳及地球的构造特征，即研究岩 石或岩石组合的空间分布。这方面的分支学科有构造地质学、区域地质学、地球物理学等。 ③研究地球的历史以及栖居在地质时期的生物及其演变。研究这方面问题的分支学科有古生物 学、地史学、岩相古地理学等。④地质学的研究方法与手段，如同位素地质学、数学地质学及 遥感地质学等。⑤研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程防灾问题。从应用方 面来说，主要有两方面：一是以地质学理论和方法指导人们寻找各种矿产资源，承担这方面研 究的分支学科有矿床学、煤田地质学、石油地质学、铀矿地质学等；二是运用地质学理论和方 法研究地质环境，查明地质灾害的规律和防治对策，以确保工程建设安全、经济和正常运行。 后者就是工程地质学研究的主要内容。 2 工 程 地 质 工程地质学是地质学的一个分支，是研究与工程建设有关的地质问题的科学。工程地质学 是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的一门边缘学科，主要从事人类活动与地质环境 相互关系的研究，是服务于工程建设的科学。广义地讲，工程地质学是研究地质环境及其保护 和利用的科学；狭义地讲，则是将地质学的原理运用于解决与工程建设有关的地质问题的一门 应用性很强的学科。 0.2 工程地质学的研究对象、任务和方法 工程地质学作为地质学的一门相对年轻的独立分支学科，已存在70 ～80年之久，但只是在 第二次世界大战后才逐渐形成比较完善的学科体系。在中国也仅有50多年的历史。工程地质学 具有鲜明的自然科学属性，同其他基础地质学各分支学科有着很大的差异。 0.2.1 工程地质学的研究对象 人类工程活动与地质环境间的相互关系，首先表现为地质环境对工程活动的制约作用。地 球上现有的工程建筑物，都建造于地壳表层一定的地质环境中。地质环境包括地壳表层及深部 的地质条件，它们以一定的作用方式影响着工程建筑物。例如，地球内部构造活动导致的强烈 地震，顷刻间可以使较大地域范围内的各种建筑物和人民生命财产遭受毁灭性的损失；地壳表 面的软弱土体不适应某些工业与民用建筑荷载的要求，会导致如房屋、桥梁等工程结构物的变 形、开裂甚至倒塌，需进行专门的地基处理；地质时期形成的岩溶洞穴因严重渗漏，造成水库 和水电站不能正常发挥效益，甚至完全丧失功能；大规模的滑坡、崩塌，因难于治理而使铁路、 公路改线等等。地质环境对人类工程活动的各种制约作用，归结起来是从安全、经济和正常使 用三个方面影响工程建筑物的。 0 绪 论 3 人类的各种工程活动，又会反馈作用于地质环境，使自然地质条件发生变化，影响建筑物 的稳定和正常使用，甚至威胁到人类的生活和生存环境。工程建筑对地质环境的作用，是通过 应力变化和地下水动力特征的变化等表现出来的。建筑物自身重量对地基土体施加的荷载、滨 海城市大量抽汲地下水所引起的地面沉降变形、坝体所受库水的水平推力、开挖边坡和基坑造 成的卸荷效应、地下洞室开挖对围岩应力的影响、地震和降雨对自然边坡和滑坡的扰动、路基 和堤坝填筑作用于地基的附加应力，都会引起岩土体内的应力状况发生变化，造成岩土体变形 甚至破坏。还有建筑物的施工和建成会经常引起地下水的变化给工程和环境带来危害，诸如岩 土的软化泥化、地基砂土液化、道路冻害、水库浸没、坝基渗透变形、隧道涌水、矿区地面塌 陷等。人类不合理的工程活动不仅会直接地破坏地质环境，而且影响到工程建（构）筑物自身 的安全和稳定，造成工程事故。 由此可见，人类的