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《工程地质学》孔宪立-石振明-第一章
软流圈:上地幔的上部100~350km存在一的 固态岩石圈层称为岩石圈。
下地幔:地下1000km至古登堡面之间,成分仍为含铁 镁质的超基性岩,但铁质的含量增加。
导言
地核是古登堡面以下地心 的一个球体。半径3470km。其 成分以铁镍物质为主。根据其 状态可分为外核、过渡层及内 核。
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡
实验性蓄水时岸坡发生大规模裂缝。
1960年的蓄水试验中已经发生 过两次崩岸,箭头所指处即为 崩岸滑坡点。
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡 滑坡体全貌
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡
左坝肩碎裂灰岩、碎屑岩体
右坝肩厚层-块状坚硬灰岩岩体
洪水冲袭前后对比
案例3 比萨斜塔的修建
第三节 工程条件与工程地质问题
例如一个地方的地形地貌条件是由该地的大地构造演 化历史构成骨架,又由近代外力地质作用雕塑而成。岩石 风化、成壤作用、冻土的形成等都是在这些自然因素控制 下进行的。
由于各种要素组合的不同,不同地点的工程地质条件 随之不同,表现在工程地质条件各要素性质的差异,主次 关系配合的不同。工程地质条件所包括的各方面因素是相 互联系、相互制约的,这是因为它们共同受地质发展历史 的控制,可以组合成不同的模式。
(2)岩土体的开挖 目的:建基、道路修建、洞室利用、 建材取用等。
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
岩土体开挖对地质环境的影响表现在以下几个方面,即
·岩(土)应力状态的卸载和调整
·岩(土)开挖振动和爆破损伤
·岩(土)临空面位置、形态发生改变 ·引发地下水的排泄、地表水的聚集 ·开挖后岩(土)弃渣的堆积和处理
巴陕 高速 公路 八庙 隧道 岩爆
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
(3)水流、水体的调节 相关工程:大坝、输水隧洞、水井、钻孔等。 结果:导致地面沉降、水库诱发地震、库岸崩塌。
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动态监测资料表明,上海市区自1986年以来地面呈现不断加速沉降的
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
作为一名土木工程师必须要认真研究建筑场址的地质环 境,尤其是对工程建筑物有严重制约的地质作用和现象,必 须进行详细、深入地研究。
生产实践证明,工程地质工作质量的好坏,直接或间接 地关系着工程建筑的安全可靠性,技术可能性及经济合理性。
在国内外工程建设实践中,重视工程地质工作使工程建 设获得成功的经验和忽视工程地质工作引起工程建设失败的 教训不胜枚举。
第一章 绪 论
导言
地质学是研究地球的科学,研究地球的成因、 结构和发展规律并利用这些规律为人类社会服务的 科学。
导言
地震波在地球内部 传播时,有两个波速变 化最明显的界面,即莫 霍面和古登堡面。
根据莫霍面和古登 堡面,将地球内部分为 三个Ⅰ级圈层:地壳、 地幔、地核。
导言
地壳是莫霍面以上的地 球表层。厚度变化在5~70km 之间。其中大陆地区平均厚度 约33km;大洋地区平均厚度 约7km;总体平均厚度16km。
工程地质学的主要任务: 1. 阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建 筑物有利和不利的因素; 2. 论证与建筑有关的工程地质问题,进行定性 评价和定量评价,作出确切的结论;
第一节 工程地质学
3. 选择工程地质条件优良的建筑场址; 4. 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 及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求; 5. 研究工程兴建后对地质环境的影响,预测期 发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护
工程地质与水文地质
Engineering geology & Hydrogeology
蔡劲松 安徽理工大学地球与环境学院
课程介 绍
【课程性质】 本课程是土木工程专业必修的一门专业基础课。
【教学目的】 1.掌握工程地质与水文地质的基本概念和理论; 2.了解工程建设中经常遇到的工程地质现象和问
题及其对工程设计、施工和使用各阶段的影响; 3.能正确处理各种工程地质问题,并能合理利用
防洪能力,城市输排水管道时常断裂,多座公路桥梁建筑物开裂。
第三节 工程条件与工程地质问题
1. 工程地质条件 工程地质条件是指客观存在的地质环境中与工程建筑 有关的地质因素的综合。它包括岩土类型及性质、地质结 构、地形地貌条件、水文地质条件、物理地质现象以及天 然建筑材料等六要素。由此可见,工程地质条件是一个综 合概念。 构成工程地质条件的要素都属于地质范畴,是地质演 化过程及其后生变化而逐渐形成的,是内、外动力地质作 用的产物。
目前:塔向南倾斜,南北两端沉降差1.80m, 塔顶离中心线已达5.27m,倾斜5.5°
1360:再复工,1370年竣工,全塔共8层, 高度为55m
1272:复工,经6年,至7层,高48m,再 停工
1178:至4层中,高约29m,因倾斜停工 1173:开工
原因:地基持力层为粉砂,下面为粉土 和粘土层,模量较低,变形较大。
根据Google Earth得到的大渡河大峡谷皇木站附近三维图
大渡河大峡谷 关村坝车站
用多层钢网防护落石 温泉隧道出口山体铆固工程
黑区沟隧道及其上部数百米的高边坡防治工程
泥石流导槽
地下万米排水隧洞
沙马拉达隧道,修建时每日涌水就达1万2千吨有“水帘洞”之称
乃托展线,铁路以不同的高度三次经过白石岩车站
1.石振明,孔宪立主编. 工程地质学. 北京: 中 国建筑工业出版社, 2011
2.张咸恭等编. 中国工程地质学. 北京:科学 出版社,2000
3.李相然编. 工程地质学. 北京:中国电力出 版社,2006
4.李治平编.工程地质学.北京:人民交通出版 社, 2002
5.李智毅等编. 工程地质学概论. 武汉:中国 地质大学出版社,1994
案例3 比萨斜塔的修建
处理措施 1838-1839:挖环形基坑卸载 1933-1935:基坑防水处理,基
础环灌浆加固 1990年1月: 封闭 1992年7月:加固塔身,用压重
法和取土法进行地 基处理 目 前: 已向游人开放。
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
2. 工程活动对地质环境的影响 工程活动也会以各种方式影响地质环境,每类工程活动 对地质环境的作用方式强度是不同的,对地质环境的影响也 不尽相同,概括起来有:
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡
瓦依昂双曲拱坝坝高262m,库容1.69亿立方米,是当时世界 最高的大坝之一。1956年开始修建,1960年2月水库蓄水。
坝基为断裂十分发育的灰岩。修建过程中,不理会工程地 质人员的多次建议。
1963年10月9日,左岸山 体突然以高达25~30m/s的速 度下滑,近2亿方土石迅速淤 满水库,掀起高过坝顶100余 米的涌浪,冲毁下游3km处 的村镇,造成3000人死亡, 水库变为石库。
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1. 地质环境对工程建设具有制约作用 地质环境是指以岩石圈为主,与大气圈、生物圈、水圈 的相互作用中形成和演化的,影响人类生活、生存和工程建 设活动的岩土介质,是一个开放的、演化的动态系统。 岩石圈是指地球最外层平均厚度约100千米的带有弹性 的坚硬岩石。由地壳和上地幔顶部(软流圈以上部分)组成。 岩石圈可分为6大板块:欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、 非洲板块、印度洋板块和南极洲板块 。
(1)工程荷载
工程荷载是指工程建筑物的自重及其运行 时与其他自然和人为作用力的叠加所造成 的在工程和地质介质边界面的荷载。 类别:静载荷、动载荷、周期重复载荷 作用结果:在这一附加荷载作用下,地质 体中的应力产生重新分布,使岩土介质发 生变形,当变形发展到一定程度时岩土会 产生破坏。
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
外核:物态为液态; 过渡层:可能是液态向固 态过渡的一个圈层; 内核:物态为固态。
导言
地壳是人类赖以生活 和活动的场所,一切工程 建筑物都建筑在地壳上, 是建筑材料和矿产资源的 主要来源地,所以地壳是 地质学研究的主要对象, 它构成了人类生存和工程 建筑的环境及物质基础。
第一节 工程地质学
工程地质学是介于地学与工程学之间的一门边 缘交叉学科,它研究土木工程中的地质问题,也就 是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中 合理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条 件等地质问题。
大陆地壳(上地壳)主要为富硅铝的硅酸盐矿物组成, 称为硅铝层;
大洋地壳(下地壳)主要为富硅镁的硅酸盐矿物组成, 称为硅镁层,因其比重较大,主要分布洋底地壳或大陆地壳 的下部。
导言
地幔是莫霍面与古登堡面 之间的一个巨厚圈层。其厚度 约2800km。平根据次级界面可 分为上地幔和下地幔。
上地幔:从莫霍面至地下 1000km,成分主要为含铁镁质较多的超基性岩。
自然地质条件;
课程介 绍
4.了解工程地质资料的获取方法,能够根据具 体的工程情况正确提出工程地质勘察任务和要求;
5.合理利用勘查资料进行工程设计及指导施工。 【课程特点】
内容广、概念多、实践性强。 【学习方法】