工程地质和土木工程的关系.doc
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1、工程地质和土木工程的关系 姓名: 丁晓伟 专业: 土木工程 班级: 0903班 学号: 0905014339 摘 要:工程地质学是一门介于地质学和工程学之间的边缘交叉性学科,它是通过地质知识正确合理的处理和解决土木工程选址、设计、施工和运营中遇到的自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题。即工程地质学是为了解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。【1】 关键词:工程地质、工程地质条件、工程地质勘察、稳定性、工程地质作用(现象) 工程地质学是地质学的一个分科。它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学。其任务是:评价各类工程建筑场区的地质条件;预测在工程建筑作用
2、下地质条件可能出现的变化和产生的作用;选定最佳建筑场地和提出为克服不良地质条件应采取的工程措施;为保证工程的合理设计、顺利施工和正常使用提供可靠的科学依据。 工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。应强调的是,不能将上述诸点中的某一方面理解为工程地质条件,而必须是它们的总和。由于工程地质条件有明显的区域性分布规律,因而工程地质问题也有区域性分布的特点(例如:湿陷性黄土、红粘土、软土、填土、冻土膨胀土等),研究这些规律和特点的分支学科为区域工程地质学。而工程地质问题则是指研究地区的工程地质
3、条件由于不能满足土木工程建筑的要求, 在建筑物的稳定性、经济或正常使用方面常常发生的问题。概括起来,工程地质问题包括两个方面:一是区域(地区)稳定问题;二是地基稳定问题。不同工程对工程地质条件的要求各不一样。即使是同一类型的建筑,其规模不同,要求也不尽相同。当我们谈论工程地质问题时, 必须结合具体建筑类型、建筑规模来考虑。例如,工业与民用建筑常遇到的工程地质问题主要是地基稳定问题,包括地基强度和地基变形两个方面,此外,溶岩土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定;铁路、公路等工程建筑最常遇到的工程地质问题是边坡稳定和路基稳定问题;水坝(闸)常遇到的是坝(闸)基的稳定问题,其中包括坝基强度、坝基
4、抗滑稳定、坝基和坝肩的渗漏和稳定性;隧道及地下工程常遇到的工程地质问题是围岩稳定和突然涌水问题等。工程地质问题, 除与建筑工程类型有关外,尚与一定的土和岩石的类型有关,如黄土的湿陷问题、软土的强度问题、岩石的风化和构造裂隙的破坏问题, 等等。工程地质学包括工程岩土学、工程地质分析、工程地质勘察3个基本部分,它们都已形成分支学科。工程岩土学的任务是研究岩、土的工程地质性质,研究这些性质的形成和它们在自然或人类活动影响下的变化。工程地质分析的任务是研究工程活动的主要工程地质问题,研究这些问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以便正确评价和有效防治它们的不良影响。工程地质勘察的任务是探讨调查
5、研究方法,查明有关工程活动的地质因素,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为建筑选址、设计、施工提供所需的基本资料。在勘察中所掌握的工程地质条件,对每一建筑工程来说,都只是它兴建之前的初始条件。在很多情况下,在建筑物的施工和运营当中,即在人类建筑工程活动的影响下,初始条件将发生很大的变化,如地基土的压密、结构和性质的改变、地下水位的上升或下降及新的地质作用的产生等等。由人类建筑工程作用而引起工程地质和水文地质条件的变化,在工程地质学中用“工程地质作用(现象)”这一专门的术语来表示它。工程地质作用(现象)势必反过来对建筑物施加影响,而有些影响则是很不利的。因此,预测工程地质作用(现象
6、)的发展趋势及可能危害的程度及提出控制和克服其不良影响的有效措施,也是工程地质学的主要任务之一。研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系,以便做到既能使工程建筑安全、经济、稳定,又能合理开发和保护地质环境,这是工程地质学的基本任务。而在大规模地改变自然环境的工程中,如何按地质规律办事,有效地改造地质环境,则是工程地质学将要面临的主要任务。随着生产的发展和研究的深入,一些新的分支学科也已形成,如:环境工程地质学、海洋工程地质与地震工程地质等。20年前工程地质界提出了环境保护及其合理利用,现在已由方向性探讨发展到实质性研究。环境工程地质学开始向工程地质科学各领域渗透。环境工程地质学的基本观念,
7、即人类工程活动可显著地影响环境,既可恶化环境,亦能改善环境。人类工程活动作为环境演化的积极而活动的因素及工程和环境的密切关联性已成为当今研究的重要方向。地质对建筑物的影响最主要的体现在场地和地基上,任何工程建筑物都是营造在一定的场地与地基之上,所有工程建设方式、规模和类型都受建筑场地的工程地质条件所制约。地基的好坏不仅直接影响到建筑物的经济和安危,而且一旦出事故,处理比较难。如:6月27日5时30分在上海闵行区莲花南路罗阳路口一在建13层住宅楼连根拔起并倒塌,造成1名工人死亡,无人受伤。【2】北京科技大学土木与环境工程学院教授金龙哲表示,楼房倒塌的主因要从地质方面来考察,倒塌存在三种可能:第一
8、种可能,与地基打的深浅有关,“就说他这个地下的地质条件就是他的地基是否穿过了松软层”;第二种可能是,有其他地下工程在建设,导致楼房倒塌,“地下如果有地铁或者工程的话,你比如说像矿山,采空后会有一个地表下沉,这种可能性也会有”;第三种可能是受河流冲刷的影响,“从力学这个角度来说,不可能说一次都给冲刷掉,地表下沉的整个过程就是看哪一块应力最集中他就下沉那一块,那么正好他下去的就是背着河流这块,他先下沉,这种可能性也会有”。【3】 因此,在设计每一个建筑物之前, 必须进行场地与地基的岩土工程勘察,充分了解建筑场地与地基的工程地质条件,论证和评价场地、地基的稳定性和适宜性、不良地质现象、软弱地基处理与
9、加固等岩土工程的技术决策和实施方案。实践经验证明, 岩土工程勘察工作做得好,设计、施工就能顺利进行,工程建筑的安全运营就有保证。相反,忽视建筑场地与地基的岩土工程勘察,都会给工程带来不同程度的影响,轻则修改设计方案、增加投资、延误工期,重则使建筑物完全不能使用,甚至突然破坏,酿成灾害。当前国际国内都存在这样一个问题:重大工程建设中出现的灾害性事故,与工程地质有关的比例越来越大,除与工程地质勘察工作深度不够和质量不高外,还与设计、施工对工程地质勘察资料认识不足,设计方案、施工措施与地质条件针对性不强有关。工程实践中,地基基础事故较其他事故多见。不少地区已有不经勘察而盲目进行地基基础设计和施工而造
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