原因：坐落于不均匀粉质粘土层， 产
生不均匀沉降。
处理：在四周建造圈桩排式地下连续墙
并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设 树根桩加固塔身。
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
日本 关西机场
1986年：开工 1990年：人工岛完成 1994年：机场运营 面积：4370m×1250m 填筑量：180×106m3 平均厚度：33m 世界最大的人工岛
工程岩土学
加拿大特朗斯康谷仓
26°53′
绪论
岩土工程问题
原因：谷仓的地基承载 力按邻近结构物基槽开 挖取土试验结果计算。 1952年经勘察试验与计 算，地基实际承载力远 小于谷仓破坏时发生的 基底压力。因此谷仓地 基因超载发生强度破坏 而滑动。
失事后 1913.10.18
-0.61
1952.10.3 试验孔 填土 褐色粉质粘土 灰色粉质粘土 -4.27 -13.72
溃口原因：堤基管涌 焦点词汇：豆腐渣工程
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
堤基管涌
杂填土 粘性土 渗水 砂性土 管 砂 涌 环 口
长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图
管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒， 通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。
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工程岩土学
沟后面板砂砾石坝
位于青海省， 高71米，长265米， 建于1989年。 1993年8月7日突然 发生溃坝，瞬间冲 毁1000多户房舍， 288人丧生，上千 人受伤。
工程岩土学
绪论
岩土工程问题
概况：
长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个 圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深 3.66m。1913年完工，自重2万T。
加拿大特朗斯康谷仓
事故：
1913年9月开始装谷物，至10月17日共 装入3万多Ｔ谷物，但此时发生破坏： • 1小时竖向沉降达30.5cm • 24小时倾斜26°53ˊ • 西端下沉7.32m 东端上抬1.52m • 上部钢混筒仓完好无损
排出的剩 余孔隙水
地震前
液化时
液化后
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题

上海“楼倒倒”地基失稳 攀枝花机场高填方地基失稳 香港宝城滑坡 阪神大地震中的地基液化
可归结为：土的 强度问题
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工程岩土学
美国Teton坝失事
绪论
岩土工程问题
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工程岩土学
美国Teton坝失事
绪论
岩土工程问题
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3
工程岩土学
课程基本内容：
0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 4. 5. 学时 绪论 2 土的物质性质 4 土的结构和构造 4 土的力学性质 6 土工程性质讨论课 土中期考试 2-4 岩体的物质成分和结构特征 4 岩体的力学性质 6 影响岩体力学性质的主要因素 4 风化作用对岩体工程地质性质的意义 2 岩体工程性质讨论课 岩体中期考试 2-4 岩土工程地质性质人工改良的基本原理 4 岩土工程地质分类 4 总学分 48
绪论
岩土工程问题
溃坝原因： 面板止水失效，下游坝体排水不畅， 造成坝坡失稳
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
美国Teton坝失事 98洪水长江堤防险情 沟后面板砂砾石坝溃坝
可归结为与土有关的
渗透问题
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
岩土工程问题主要归结为三个：
变形问题、强度问题、渗透问题
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
???
设计时预测沉降： 5.7－7.5 m 完成时实际沉降： 8.1 m，5cm/月 (1990年) 预测主固结完成： 20年后 比设计超填：3m
关西（Kansai） 国际机场 大阪海湾,日本
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工程岩土学
绪论
岩土工程问题
意大利比萨斜塔 苏州虎丘塔 日本关西机场
1 h = gt 2 2
1173年：动工
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工程岩土学
比 萨 斜 塔
绪论
岩土工程问题
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° 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。
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工程岩土学
教材及其参考书 课本：孔德坊 主编《工程岩土学》地质出版社 参考书： 1. Das, B.M. (1998). Principles of Geotechnical Engineering, 4th edition, PWS Publishing Company. 2. Holtz, R.D. and Kovacs, W.D. (1981). An Introduction to Geotechnical Engineering, Prentice Hall.
工程岩土学
美国Teton坝失事
绪论
岩土工程问题
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工程岩土学
美国Teton坝失事
绪论
岩土工程问题
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工程岩土学 九江大堤决口
绪论
岩土工程问题
1998年8月7日13:10发生管涌 险情，20分钟后，在堤外迎 水面找到2处进水口。 又过20分钟，防水墙后的土 堤突然塌陷出1个洞，5 m宽 的堤顶随即全部塌陷，并很 快形成宽约62m的溃口。
工 程 岩 土 学
教师 韩文喜
电 话： 02884077929 13880536952 Email: hwx@ Office: SKLGP 离心机办公室
成都理工大学 环境与土木工程学院 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
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工程岩土学
课程说明：
工程岩土学主要是学习与研究 岩土的工程性质; 岩土工程性质的物理机制; 岩土工程地质性质变化趋势、规律和速度; 测试岩土工程性质的方法和技术; 改善岩土工程地质性质的方法 等内容的一门基础课程。
攀枝花机场高填方滑坡
处理方法：抗滑桩
工程岩土学
绪论
岩土工程问题
机场运行后 第2次滑坡
攀枝花机场高填方滑坡
工程岩土学
绪论
岩土工程问题
阪神大地震中的地基液化
液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的 一种现象
神户码头：
地震引起大面积砂 土地基液化后产生 很大的侧向变形和 沉降，大量的建筑 物倒塌或遭到严重 损伤
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原因： 地基持力层为粉砂，下面 为粉土和粘土层，强度低， 变形大。 软弱厚度不同，差异沉降
工程岩土学
绪论
岩土工程问题
苏州虎丘塔 概况：位于虎丘公园山顶，建于宋太祖
建隆二年(公元961年)。塔高47.5m，平 面呈八角形。
问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶
离中心线达2.31m，底层塔身发生不少 裂缝，成为危险建筑物。
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工程岩土学
绪论
§1 工程岩土学研究对象和研究意义 工程岩土学（science of engineering rock and soil）是研究岩 体 和土体工程地质性质及其形成和变化规律以及如何改善这些 性质的学科，是工程地质学的分支之一，是工程地质学中的基 础理论部分。 抵抗外力作用力的力学性质 岩土的工程地质性质 主要包括 和被水渗透的性质 决定于岩土的 物质和结构
Soft to Firm Clay Dense Sand Strong Rock
工程岩土学
绪论
§1 工程岩土学研究对象和研究意义
人类的建筑活动主要是在地表或浅地表的一定地质环境中，地质环境 对建筑物的施工和建筑物的正常使用产生影响，而建筑物的修建对地质环 境产生不同性质和不同程度的反作用。
作用 人类工程建筑活动 反作用
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工程岩土学
课程考核标准： 平时成绩：课堂提问、作业 期中考试：土的部分、岩石部分 期末考试：全部内容 最终成绩：期末80%，期中10% ，平时10%
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工程岩土学
比 萨 斜 塔
绪论
岩土工程问题
1590年: 伽利略在此塔做自由落体实验 1360年：再复工，至1370年竣工， 全塔共8层，高度为55m 1272年：复工，经6年，至7层， 高48m，再停工 1178年：至4层中，高约29m， 因倾斜停工
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工程岩土学
绪论
§2工程岩土学的研究内容和研究方法
工程岩土学的研究内容包括以下几个方面： ①岩土的工程地质性质及其地质特征（物质成分和结构）之间的关系 ②岩土工程地质性质和物理机制； ③在与周围的自然条件（尤其是建筑物建成后被改变了的自然条件）相互作 用中，岩土工程地质性质变化的趋向，规律，速度。 ④测试岩土工程的方法和技术。 ⑤改善岩土工程性质的方法。 岩土体是在漫长的地质环境中形成的具有其固有的复杂性。只有采 用地质学的自然历史分析法才能认识工程地质性质的形成原因和过程、现 阶段的空间分布规律以及今后的变化趋向。
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工程岩土学
绪论
§1 工程岩土学研究对象和研究意义
工程岩土学主要研究岩土体的工程适宜性
工程岩土学不仅研究岩土当前的性质如何，而且要分析追 溯这些性质的变化过程；结合当前的自然条件以及建筑物建成 后对它的改造，预测岩土工程地质性质的变化趋势和速度，从 而对工程地质问题做出预测和评价。 在工程实践中，对岩土工程性质研究的忽视、或孤立静止 地研究它，都会给工程造成不同程度的恶果。轻则延误工期、 增加造价；重则建筑物不能发挥预期效益；最严重的突然发生 破坏，造成生命和财产的极大损失。 如：葛洲坝 西伯利亚冻土区的水电站 法国水坝
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