论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用.doc
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1、10土木工程地质结课论文姓名:论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用1. 工程地质学的主要研究内容。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。一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土
2、的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。2.工程地质在土木工程中的作用 。2.1 基本概念的认识建筑场地-指工程建
3、设所直接占有并直接使用的有限面积的土地,大体上相当于厂区,居民点和自然村的区域范围的建筑物所在地。从工程勘察角度分析,场地的概念不仅代表着所划定的土地范围,还应涉及建筑物所处的工程地质环境与岩土体的稳定问题。建筑物地基-任何建筑物都建造在土层或岩石上.由于承受由基础传来的建筑物荷载而是土层或岩层一定范围内原有应力状态发生改变的土层或岩层称为地基。地基在静动荷载作用下要发生变形,变形过大会影响建筑物的安全,致使建筑物不能正常使用.因此,地基与工程建筑物的关系更为直接,更为具体。地基分类:天然地基 软弱地基 人工地基天然地基:未经加工处理直接支撑基础的地基 软弱地基:由软土构成的地基人工地基:经人
4、工加固处理的地基说明:要确保建筑物地基稳定和满足建筑物的使用要求,地基与基础设计必须满足两个基本条件: A、作用于地基的荷载不超过地基的承载能力;B、保证建筑物不因地基形变而损坏或影响其正常使用。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。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、软弱地基处理与加固等岩土工程
5、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。人类的工程活动都是在一定的地质环境中进行的,两者之间有密切的关系,并且是相互影响、相互制约的。工程活动的地质环境,亦称为工程地质条件。地质环境对工程活动的制约是多方面的,它可以影响工程建筑的工程造价与施工安全,也可以影响工程建筑的稳定和正常使用。如在开挖高边坡时,忽视地质条件,可能引起大规模的崩塌或滑坡,不仅增加工程量,延长工
6、期和提高造价,甚至危及施工安全。又如:在岩溶地区修建水库,如不查明岩溶情况并采取适当措施,轻则蓄水大量漏失,重则完全不能蓄水,使建筑物不能正常使用。工程活动也会以各种方式影响地质环境。如房屋引起地基土的压密沉降,桥梁使局部河段冲刷淤积发生变化。在城市过量抽吸地下水,可能导致大规模的地面沉降。下面我着重论述地下水对土木工程的影响。地下水是地壳中一个极其重要的天然资源,也是岩土三相组成部分中的一个重要组成部分。岩土的渗透性对沿途的强度和变形会发生作用,使地质条件更为复杂,甚至引发地质灾害。地下水与土木工程密切相关,相互影响。一方面,地下水对土木工程存在着各种不良作用(如流砂、管涌等)和影响;另一方
7、面,各种土木工程活动又会诱发和加剧地下水的活动。可见,地下水是工程地质分析、评价和地质灾害防治中的一个极其重要的影响因素。地下水对岩层的破坏和建造作用称为地下水的地质作用。地下水在流动过程中对流经的岩石可产生破坏作用,并把破坏的产物从一地搬运到另一地,在适宜的条件下再沉积下来。因此地下水的地质作用包括潜蚀作用、搬运作用、沉积作用和石化作用。化学溶蚀作用是地下水潜蚀作用的主要形式,通常地下水的溶蚀作用主要是富含CO2的水对碳酸类等溶水性的岩石产生溶蚀,长期作用的结果可形成各种地下岩溶地貌。由于在土孔隙或岩石裂隙中的地下水流动速度非常缓慢,其机械作用一般较弱,只能对细小颗粒的粉砂、粘土等松散碎屑物
8、进行机械潜蚀。地下水流动速度非常缓慢,所以地下水的搬用能力不强,其搬运能力的大小与潜蚀能力的大小成正比,而地下河搬运能力很强。通过地下水所搬运的物质成分,可以了解地下水所通过的岩石的物质组成。地下水在运动过程中,由于温度、压力的变化,可使地下水的溶解物产生过饱和,使搬运物沉积下来。地下水中溶解的矿物质与掩埋在沉积物中的生物体之间进行的物质交换,称作石化作用。在石化过程中,生物体内能够被地下水溶解的物质被地下水溶解带走,留下的空间则被地下水所携带的矿物质所填充。生物体的物质成分虽然发生了变化,但其生物结构却被保留了下来,这就是化石形成的基本原理。地下水对土木工程的影响主要表现在两个方面:地下水与
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