工程地质基础第一章绪论.ppt

第一章第一章绪绪 论论 工程地质学工程地质学(Engineering Geology)(Engineering Geology):是一门研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，属于应用地质地质学科，它是地质学的分支学科，属于应用地质学的范畴。学的范畴。狭义狭义工程地质勘察学工程地质勘察学工程地质学基础工程地质学基础区域工程地质学区域工程地质学广义广义狭义狭义土力学土力学岩石力学岩石力学土质学土质学一、研一、研 究究 对对 象象浅表层地质环境浅表层地质环境 工程建筑物工程建筑物 两者关系、适应性、矛盾转化、解决。保证建筑物的安全、经济和正常使用勘察、分析评价阐明条件、解决问题满足建筑物的设计、施工、使用三峡工程规划图地面沉降使桥墩错位二、二、研研 究究 任任 务务阐明建筑地区的工程地质条件；阐明建筑地区的工程地质条件；论证建筑物所存在的工程地质问题；论证建筑物所存在的工程地质问题；选择地质条件优良的建筑场址；选择地质条件优良的建筑场址；研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响；研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响；提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议：提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议：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。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。基本任务基本任务：查明工程地质条件；中心任务中心任务：工程地质问题的分析、评价工程地质条件工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条与工程建筑物有关的地质条件的综合。件的综合。v岩土类型及其工程性质岩土类型及其工程性质v地质构造地质构造v地形地貌地形地貌v水文地质水文地质v工程动力地质作用工程动力地质作用v天然建筑材料天然建筑材料 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。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。v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。v房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问v矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定v水利水电工程：渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性三三 、研、研 究究 内内 容容v岩土工程性质的研究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、力学性质等规律，即分布规律、成因类型、力学性质等 分支学科：工程岩土学分支学科：工程岩土学v工程动力地质作用的研究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：工程动力地质学分支学科：工程动力地质学v工程地质勘察理论和技术方法的研究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，研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配，勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。分支学科：工程地质勘察分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察。、岩土工程勘察。v区域工程地质研究区域工程地质研究 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：区域工程地质学分支学科：区域工程地质学v环境工程地质研究环境工程地质研究 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：环境工程地质学分支学科：环境工程地质学四、研四、研 究究 方方 法法v自然历史分析法自然历史分析法v数学力学分析法数学力学分析法v模型模拟试验法模型模拟试验法v工程地质类比法工程地质类比法v自然历史分析法自然历史分析法 地质学分析地质学分析 研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。地质研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。地质基础工作。基本的研究方法。基础工作。基本的研究方法。例如：斜体变形破坏研究例如：斜体变形破坏研究。v 数学力学分析法数学力学分析法 定量分析计算、评价定量分析计算、评价 针对某一具体问题。地质分析为基础针对某一具体问题。地质分析为基础 地质模型地质模型 数学模数学模型（理论经验公式等）型（理论经验公式等）代入有关参数进行计算。代入有关参数进行计算。例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、数值分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、摸糊数学、分形、数值分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、摸糊数学、分形、神经网络等。神经网络等。v模型与模拟实验法模型与模拟实验法 仿实体演绎仿实体演绎 模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方面都可以进行。等方面都可以进行。模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律渗渗流达西定律）、结构的网络模拟等。流达西定律）、结构的网络模拟等。v工程地质类比法工程地质类比法 经验借鉴、对比经验借鉴、对比 基础是相似性（地质条件与建筑工作方法）基础是相似性（地质条件与建筑工作方法）如：专家判断、经验参数使用。如：专家判断、经验参数使用。上述方法各有特点，相互补充，综合应用。上述方法各有特点，相互补充，综合应用。五、五、其相关的分支学科其相关的分支学科v地质学分支地质学分支 矿物学、岩石学、构造地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、动力地质学等。动力地质学等。v专业基础学科专业基础学科 土质学、土力学、岩体力学。土质学、土力学、岩体力学。v其它基础学科其它基础学科 数学、物理学、工程力学、弹数学、物理学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。六、六、历史、现状历史、现状 诞生：1932年在莫斯科地质勘察学院开始培养工程地质专业人才，奠定工程地质学的理论基础。此时，在欧美此项工作也在开展，但它附属于土木建筑工程，有关岩土工程地质研究在“岩土工程”学科完成。机构：1952年我国成立地矿部，设立水文地质工程地质局。同时，水利、铁道、运输等部门相继设立工程地质处或勘测队。同年成立北京地院、长春地院并设立水文地质工程地质专业。1956年地矿部、中科院设立水文地质工程地质研究所。1968年在第23届国际地质大会上成立国际工程地质分会，之后改为工程地质协会（IAEG)，下设许多专业委员会。1979年在苏州召开全国工程地质大会，成立中国工程地质专业委员会。至今已召开多届国际国内工程地质大会。