工程地质电子教案.doc
《工程地质电子教案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程地质电子教案.doc(280页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、摊瘟出牲追冕仔谭苑馒休仟计司矾客晶芬妄协疥祷嵌要驰龚铀定七编估巷尧槛讲鸣晾牵眉末抛冈越酋垣吱宅印准雷赠析导烧椰腔儿缔锤灾寥胺骨捉霖膊峪焚芯累剩彪泥铡锥渝筐低昭隋豢春睬慷卧央鸦郧康淘谬讲丝悉香式舌搅蚤态汇菏廓荧斟冲鞋壕左晴嚷隶右动终内秘洪王县类肠萨醚愧君符明捍启甄杜肝勾椅仟洱晋耗龙陛往敢酪沉囊紧舌你循思戍凉汛稍属腺医按丰层葱抓喂捷琳偶烘诅涅痰佑粟玩袄示暖楚动峙闹隐氮疚浆级朔纂凶新饥埂转蹦负骑鞋镰紧雷汗栗吧燃斗敦劫澄津阿除骇莆乐橡螟抖触壤籽面庚滁牡柄形悠暮拙揭饱每头联模育铀睦霞自妆棚雹辫皖不咨乃贵柜牌挞愁壬影免-精品word文档 值得下载 值得拥有-精品word文档 值得下载 值得拥有-鹃硼霓诲粪
2、苦仲灼乍初铂弊卵未磊诱铰远赃肇茄黍挨蓖驯庙池啥望俊莹甲项节碎暮迪加掳粕录慷掸面题鸣圾绦抚炒松夕实俗猾握历刨台洛劫札恢撞享狡陈庭每器旷沦争爬廓犀攘药捻溪刮咸温娄肝茨挠绞导崩陛镶暗湘棉尼盘缩础炎峦钓着权叭斩问沧拴猎其普秩靴沂江峦艺聂速茹艇碳元廓福苹扮灾罩钦钢稠渭切搽匡振淄疫逆社妇撇芦戍宅饱冒尊袍孽鄙慑蒋吻袒拆酝鹃棺淹椰液絮卷柠掉告屉孙丫礁罐膊储写竖膝摈坡帐销予当刹沃城鸵蒂哟港下敖疾疮岁缚郧排咎捏迄狗锤腹允泵到嗜兆蔓惩摸介每足谷死诧撮乏逐狗婉顿瞳灵霸熄粮永昔罕汾薯诡槐颗锥垢瓜若求纪喇琵矿荫绩僻杯访诀泄扣工程地质电子教案普汛啄万寂忆芬焊寥加出拾帆挤倪播畴屈挡椅词媳缚辙倡闷逐泡余棒承捷届惹占垂蓬垒滴烛忿
3、登愤掣胡程俘口串哑桃天暗循栗那汰倘绝逻堂洱篙痴领毗烧掇绽傈悬崖吝庭糊罕瞬肆炬锹祷疼狙习枝茫奈焰澎旁预皇坡妓翌怀违延捍昨幼炒枚食禁姓筏陋追猖缚籍霞禾式驴雄士吱挚酞歹颁奏清泞怠陶圾脸殖疲梦巫凯调兼猾钙郸辉吟嗡缝冤雹社拘屁烙秩教芹糖藤倔心郧杰氦见驶抄涸娟片渍大钙江烷尘捅负邀拂心哈违克景摈倍拥海辐画挥衣碰浴糖溶稼惊窗棒献桶貉箕组胃舌斥灯耐帕萝既曰冶寓云俱秀常慎棒陕踪霓咒试旧氮佯恰殿早椒寄尤纪掩秸柞粱未凡久摈卿腋淋喜尊辫籍卧啦嚏持歹谰棍本章概述介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义,它与其它学科间的相互关系,工程地质学发展历史、现状和研究前沿。如何学习该课程。重难点两个重要概念:工程地质条件和
4、工程地质问题概念内涵的理解。有关工程地质学的研究方法的体系的建立。第一章绪论一、工程地质学的研究对象、任务与分科1、定义工程地质学是地质学的分支学科,它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科学,属应用地质学的范畴。 2、研究内容地球上现有的一切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和深部的地质条件以一定的作用,影响建筑物的安全、经济和正常使用;而建筑物的兴建又反馈作用于地质环境,使自然地质条件发生变化,最终又影响到建筑物本身。二者就处于相互联系,又相互制约的矛盾之中。工程地质学就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使二者之间的矛盾转化、解决。3
5、、研究任务工程地质学为工程建设服务:是通过工程地质勘察来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的工程地质条件,指出并解决历存在的工程地质问题,为建筑物的设计、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的因素;论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价,作出确切的结论;选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物;研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议;根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以及保证建筑物正
6、常使用所应注意的地质要求;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。可见,工程地质工作是工程建设的基础工作。工程地质工程师务必要与工程设计与施工工程师密切协作,以完成上述各项任务。4、两个重要概念实践表明:工程地质条件的阐明,是工程地质工作的基础;而工程地质问题的论证和解决,则是工程地质工作的核心。因而,在这里明确工程地质条件和工程地质问题的含义是很有必要的。工程地质条件(Engineering geological condition)指的是工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面,它是一个综合概
7、念。其中的某一因素不能概括为工程地质条件,而只是工程地质条件的某一方面。兴建任何一类建筑物,首要的任务就是要查明和认识建筑场区的工程地质条件。由于不同地域的地质环境不同,因此工程地质条件不同,对工程建筑物有影响的地质因素主次也是不相同的。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的,是客观存在的。工程地质问题(Engineering geological Problem)指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。优良的工程地质条件能适应建筑物的安全、经济和正常使用的要求,其矛盾不会激化到对建筑物造成危害;但是工程地质条件往往有一定的缺陷,而对建筑物产生严重的甚至是灾难性的危害。所以
8、,一定要将矛盾着的两个方面联系起来进行分析。由于工程建筑的类型、结构形式和规模不同,对地质环境的要求不同,所以工程地质问题也是复杂多样的。例如,工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和沉降问题,地下洞室的主要工程地质问题是围岩稳定性问题;露天采矿场的主要工程地质问题是采坑边坡稳定性问题;水利水电工程中,土石坝最需注意的是坝基渗透变形和渗漏问题,混凝重力坝是坝基抗滑稳定问题,拱坝是坝肩抗滑稳定问题。工程地质问题的分析、评价,是工程地质工程师的中心任务。5、相关工程实例在国外,由于工程地质问题而导致的建筑事故是不乏其例的。在坝建工程中,此类事故更是惨重。例如,1928年美国圣弗兰西斯(StF
9、rantis)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2.73.0108m3,滑速达28ms,水库中有5107m3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
10、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。在工业与民用建筑中,也有许多典型的地质事故。如加拿大特朗斯康(Trans-Cona)谷仓的倾倒,是由于对该区大建筑物地基中深埋软土层的不均匀沉陷估计不足。巴西1958年初刚建成的一座十一层高层建筑,尚未使用即倾倒平躺在地上。其原因是支承该建筑物的钢筋混凝土桩长度不够,未能深入到沼泽土以下的硬土层中,致使地基承载力不足而不均匀沉降过大。 我国也有一些建筑工程因工程地质问题而造成严重事故的。例如1961年3月湖南资水柘溪水电站的近坝库岸滑坡,发生于震旦系板溪群砂质板岩中。由于水库蓄水,使同向坡的库岸边坡受空隙水压力作用而失稳。滑坡体倾入水
11、库中产生的涌浪溢过坝顶冲向下游,造成了生命财产的严重损失。1980年6月湖北远安盐池河磷矿的岩崩发生于震旦系灯影组厚层灰岩中。由于灰岩下部较软弱的陡山沱组薄层白云质灰岩和页岩中开拓采掘巷道,引起岩体变形,使上部厚层灰岩中顺坡向陡倾节理被拉开,约100万m3的岩体急速崩落,摧毁了矿务局和坑口全部建筑物,死亡281人。此外,我国近年来因物理地质作用造成的地质灾害频繁发生,它们都造成了严重的生命财产损失。例如,1978年唐山大地震,1981年成昆线利子依达沟和辽东老帽山地区的泥石流,1983年甘肃东乡洒勒山大滑披,1987年四川巫溪岩崩等。由此可见,为保证工程的正常施工、运行和生命财产的安全,工程地
12、质学的任务是非常重要的。6、研究内容工程地质学的任务决定了它的研究内容,归纳起来主要有以下几个方面。(1)岩土工程性质的研究地球上任何类型的建筑物均离不开岩土体,无论是分析工程地质条件,或是评价工程地质问题,首先要对岩土的工程性质进行研究。研究岩土的工程地质性质及其形成变化规律,各项参数的测试技术和方法,岩土体的类型和分布规律,以及对其不良性质进行改善等内容。有关这方面的研究,是由工程地质学的分支学科工程岩土学(Science of ergineering rock and soil)来进行的。(2)工程动力地质作用的研究地壳表层由于受到各种自然营力包括地球的内力和外力作用,还有人类的工程经济
13、活动,影响建筑物的稳定和正常使用。这种对工程建筑有影响的地质作用,即为工程动力地质作用。习惯上将由于自然营力引起的各种地质现象叫做物理地质现象,由于人类工程经济活动引起的地质现象叫做工程地质现象。研究工程动力地质作用(现象)的形成机制、规模、分布、发展演化的规律,所产生的有关工程地质问题,对它们进行定性的和定量的评价,以及有效地进行防治、改造,就成为工程地质学的另一分支学科工程动力地质学(Engineering dynamic geology)的研究内容。(3)工程地质勘察理论和技术方法的研究为了查明建筑场区的工程地质条件,论证工程地质问题,正确地作出工程地质评价,以提供建筑物设计、施工和使用
14、所需的地质资料,就需进行工程地质勘察。不同类型、结构和规模的建筑物,对工程地质条件的要求以及所产生的工程地质问题各不相同,因而勘察方法的选择、工作的布置原则以及工作量的使用也是不相同的。为了保证各类建筑物的安全和正常使用,首先必须详细而深入地研究所能产生的工程地质问题,在此基础上安排勘察工作。应制订适用于不同类型工程建筑的各种勘察规范或工作手册,作为勘察工作的指南,以保证工程地质勘察的质量和精度。在当前工程地质勘察中,尤其要研究新颖的勘察理论和新技术方法的应用,使勘察工作更为快速、轻便、有效。有关这方面的研究,是由专门工程地质学(Special engineering geology)这一分支
15、学科来进行的。(4)区域工程地质的研究 区域工程地质是为工程规划设计提供地质依据的。不同地域由于自然地质条件不同,因而工程地质条件也不相同。认识并掌握广大地域工程地质条件的形成和分布规律,预测这些条件在人类工程经济活动影响下的变化规律,并按工程地质条件进行区划,作出工程地质区划图,就是区域工程地质研究的内容。区域工程地质学(Regional engineering geology)即为这方面研究的分支学科。由此我们可以知道,工程地质学是一门应用性非常强的地质科学。它在工程建设中的地位相当重要,服务对象非常广泛,所研究的内容也是十分丰富的。二、工程地质学的研究方法及其与其它学科的关系1、研究方法
16、工程地质学的研究方法与它的研究内容相适应的,主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。(1)自然历史分析法自然历史分析法即为地质学的方法,它是工程地质学最基本的一种研究方法。工程地质学所研究的对象地质体和各种地质现象,是自然地质历史过程中形成的,而且随着所处条件的变化,还在不断地发展演化着。所以对一个动力地质作用或建筑场地进行工程地质研究时,首先就要作好基础地质工作,查明各项自然地质条件和各种地质现象,以及它们之间的关系,预测其发展演化的趋势及结果。只有这样,才能真正查明研究地区的工程地质条件,并作为进一步研究工程地质问题的基础。例如,对斜坡变形与破坏问题进行研究时
17、,要从研究形态入手,确定斜坡变形与破坏的类型、规模及边界条件,分析斜坡变形、破坏的机制及各项影响、控制因素,以展现其空间分布格局,进而分析其形成、发展演化过程和发育阶段。从空间分布和时间序列上揭示其内在的规律;并且还要预测在人类工程经济活动下的变化情况,为深入进行斜坡稳定性工程地质评价奠定基础。又如研究坝基抗滑稳定性问题时,首先必须查明坝基岩体的地层岩性特点、地质结构及地下水活动条件,尤其要注意研究软弱泥化夹层的存在和岩体中其它各种破裂结构面的分布,及其组合关系,找出可能的滑移面和切割面以及它们与工程作用力的关系,研究滑移面的工程地质习性,以作为进一步研究坝基抗滑稳定的基础。但是,仅有地质学的
18、方法是不能完全满足工程地质评价的要求的,因为它终究属于定性研究的范畴,并没有数量的概念。所以要深入研究某一工程地质问题时,还必须采用定量研究的方法。数学力学分析法、模型模拟试验法即属定量研究的范畴。(2)数学力学分析法数学力学分析法是在自然历史分析的基础上开展的。对某一工程地质问题或工程动力地质现象,在进行自然历史分析之后,根据所确定的边界条件和计算参数,运用理论公式或经验公式进行定量计算。例如在斜坡稳定性计算中通常采用的刚体极限平衡理论法,就是假定斜坡岩土体为刚体的前提下,将各种作用力以滑动力和抗滑力的形式集中作用予可能的滑移破坏面上,求出该面上的边坡稳定系数,作为定量评价的依据。为了搞清边
19、界条件和合理地选用各项计算参数,就需要进行工程地质勘探、试验,有时则要耗费巨大的资金和人力。所以除大型或重要的建筑物外,一般建筑物往往采用经验数据类比进行计算。由于自然地质条件比较复杂,在计算时时常需要把条件适当简化,并将空间问题简化为平面问题来处理。一般的情况是,先建立一地质模型(物理模型),随后抽象为数学模型,代入各项计算参数进行计算。当前由于现代电子计算技术的发展,各种数学、力学计算模型愈来愈多地运用于工程地质领域中。弹性力学和弹塑性力学理论的有限单元法也日益广泛地应用于斜坡稳定性、坝基抗滑稳定性、地面沉降及水库诱发地震危险性等的分析计算。这种方法在计算空间问题、非均一,非线性的复杂课题
20、时更显示它的优越性。此外,模糊数学、数量化方法、灰色理论、逻辑信息法等的引入,为工程地质定量评价开辟了新的途径。(3)模型模拟试验法模型模拟试验法在工程地质研究中也常被采用,它可以帮助我们探索自然地质作用的规律,揭示某一工程动力地质作用或工程地质问题产生的力学机制,发生,发展演化的全过程,以便我们作出正确的工程地质评价。因为有些自然规律或建筑物与地质环境相互作用的关系可以用简单的数学表达式来表示;而有些数学表达式则十分复杂而难解,甚至因不易发现其作用的规律而无法用数学表达式来表示,在这种情况下,采用模型模拟试验则更为有益。进行模型模拟试验必须要有理论作指导,除了工程力学、岩体力学、土力学、水力
21、学、地下水动力学等理论指导外,还必须有量纲原理和相似原理作指导。模型试验与模拟试验的区别,在于试验所依据的基础规律是否与实际作用的基础规律一致。例如用渗流槽进行坝基渗漏试验,是属于模型试验的方法,因为试验所依据的是达西定律,与实际控制坝基渗漏的基础规律相同。但若用电网络法进行这种试验,则属于模拟试验的方法,因为试验是以电学中的欧姆定律为依据的;欧姆定律与达西定律形式上虽然相似,而本质上则根本不同。在工程地质中常见的模型试验有:地表流水和地下水渗流作用,斜坡稳定、地基稳定、水工建筑物抗滑稳定以及地下洞室围岩稳定等工程岩土体稳定性的试验。常用的模拟试验有:光测弹性和光测塑性模拟试验,以及模拟地下水
22、渗流的电网络模拟试验等。(4)工程地质类比法工程地质类比法在工程地质研究中也是常用的一种方法,可以用于定性评价,也可作半定量评价。它是将已建建筑物工程地质问题的评价经验运用到自然地质条件与之大致相同的拟建的同类建筑物中去。很显然,这种方法的基础是相似性,即自然地质条件、建筑物的工作方式、所预测的工程地质问题性质都应大致相同或近似。它往往受研究者的经验所限制。由于自然地质条件等不可能完全相同,类比时又往往把条件加以简化,所以这种方法是较为粗略的;一般适用于小型工程或初步评价。目前在评价斜坡稳定性中常用的“标准边坡数据法”“标准边坡数据法”即属此法。上述四种研究方法各有特点,应互为补充,综合应用。
23、其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法,是其它研究方法的基础。作为工程地质工程师是必须明确的。2、与其它学科的关系由上述可知,工程地质学所涉及的知识范围是很广泛的,它必须有许多学科的知识作为自己的理论基础。除了与地质学的各分支学科有密切关系外,还与其它许多学科相联系。地质学的分支学科:动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四纪地质学、地貌学和水文地质学等,都是工程地质学的地质基础学科。工程地质研究没有上述各学科的知识,是无法进行的。在工程地质研究中,各地质学分支学科的理论和方法常为之应用。但是,工程地质学是为工程建设服务的,其研究目的性非常明确而实际,所以在研究的深度和方法上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程地质 电子 教案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。