《工程地質(zhì)學(xué)》PPT課件.ppt

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工程地質(zhì)學(xué)GeologyinCivilEngineeringEngineeringGeology 北京航空航天大學(xué)交通學(xué)院 馮錦艷13301201869辦公室工程訓(xùn)練中心東417郵箱fjy 一 課程的教學(xué)基本內(nèi)容緒論第一章地質(zhì)作用與地質(zhì)年代第二章造巖礦物與巖石第三章地質(zhì)構(gòu)造第四章外力地質(zhì)作用對工程的影響第五章土的工程地質(zhì)性質(zhì) 第六章巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)第七章不良地質(zhì)作用下的工程地質(zhì)問題第八章巖體工程穩(wěn)定性問題 第九章工程地質(zhì)勘察 二 學(xué)時安排 建工方向 教學(xué)28學(xué)時 實驗4學(xué)時 參觀國家地質(zhì)博物館 2學(xué)時觀看教學(xué)片 2學(xué)時 32學(xué)時 三 考試安排 平時成績20 閉卷考試80 名詞解釋填空題選擇題填表題簡答題 課堂隨機(jī)考試2次每次10分名詞解釋簡答題 緒論 一 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù) 三 工程地質(zhì)學(xué)與巖土工程的關(guān)系 四 學(xué)習(xí)方法和要求 主要內(nèi)容 二 工程地質(zhì)在土木工程建設(shè)中的作用 一 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù) 地質(zhì)學(xué) geology 分成五類地學(xué)分科礦物學(xué)科 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)科 古生物及地史學(xué)科 礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)科 工程地質(zhì)學(xué)科 地質(zhì)學(xué) geology 近代自然科學(xué)的六大基礎(chǔ)學(xué)科 數(shù)學(xué) 化學(xué) 物理學(xué) 生物學(xué) 天文學(xué) 地球科學(xué) 工程地質(zhì)學(xué) Engineeringgeology 2010年8月29日凌晨印度尼西亞北蘇門答臘省錫納朋火山時隔400年再次爆發(fā) 火山周圍石塊掉落 噴出的火山灰和煙塵一度沖上1500米高空 巖漿也流到數(shù)公里外 舟曲泥石流2010年8月7日22時許 甘南藏族自治州舟曲縣突降強(qiáng)降雨 縣城發(fā)生泥石流 青海玉樹地震2010年4月14日晨發(fā)生兩次地震 最高震級7 1級 汶川地震 2008 5 12 巫山滑坡 2009 巫山龔家坊江段發(fā)生山體崩塌 約兩萬立方米泥石滑入長江 將一座浮標(biāo)掀翻 導(dǎo)致航道窄了100余米 陜西子洲雙湖峪村山體滑坡 2010 3 10 地面塌陷 過量抽取地下水 地質(zhì)環(huán)境制約工程建設(shè)例 地震烈度限制城市發(fā)展 滑坡迫使工程改線 軟土地基需處理 工程建設(shè)破壞地質(zhì)環(huán)境例 抽取地下水引起地面沉降 地面塌陷 開挖路塹引起山體滑坡 橋梁的修建使局部河段發(fā)生沖淤變形 工程地質(zhì)學(xué) Engineeringgeology 研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題 為工程建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)學(xué)科 屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的范疇 研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互關(guān)系 是地質(zhì)學(xué)與工程緊密結(jié)合的學(xué)科 主要研究內(nèi)容 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容 1 巖土工程性質(zhì)的研究 工程巖土學(xué)2 工程地質(zhì)問題的分析 工程地質(zhì)分析原理3 勘察技術(shù)的研究 工程地質(zhì)勘察 緒論 一 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù) 三 工程地質(zhì)學(xué)與巖土工程的關(guān)系 四 學(xué)習(xí)方法和要求 主要內(nèi)容 二 工程地質(zhì)在土木工程建設(shè)中的作用 二 工程地質(zhì)在土木工程建設(shè)中的作用 建筑場地工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣直接影響到工程的設(shè)計方案類型 施工工期的長短和工程投資的大小 重視工程地質(zhì)工作就能使設(shè)計 施工順利進(jìn)行 忽視工程地質(zhì)工作 則會給工程帶來不同程度的影響 深基坑開挖支護(hù) 施工降水對環(huán)境影響問題 高層建筑 由于工程建筑的類型 結(jié)構(gòu)形式和規(guī)模不同 對地質(zhì)環(huán)境的要求不同 所以工程地質(zhì)問題也是復(fù)雜多樣的 場地穩(wěn)定性 地基承載力及變形問題 工民建 道路工程 山區(qū)滑坡 崩塌 泥石流問題 平原區(qū)軟基處理問題 硐室圍巖穩(wěn)定 承壓水的危害問題 地下工程 滲透問題 水平抗滑問題 水利工程 工程地質(zhì)條件 Engineeringgeologicalconditions 指的是工程建筑有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合 巖土類型及性質(zhì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造地形地貌水文地質(zhì)不良地質(zhì)作用天然建筑材料 兩個重要概念 其中的某一因素不能概括為工程地質(zhì)條件 建筑的首要任務(wù)就是要查明和認(rèn)識建筑場區(qū)的工程地質(zhì)條件 兩個重要概念 工程地質(zhì)問題 engineeringgeologicalproblems 工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間的矛盾 優(yōu)良的工程地質(zhì)條件能適應(yīng)建筑物的安全 經(jīng)濟(jì)和正常使用的要求 其矛盾不會激化到對建筑物造成危害 但是工程地質(zhì)條件往往有一定的缺陷 而對建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的甚至是災(zāi)難性的危害 所以 一定要將矛盾著的兩個方面聯(lián)系起來進(jìn)行分析 加拿大特朗斯康谷倉 該谷倉為65個圓桶倉組成的整體 長度59 44m 寬度23 47m 高度31 00m 基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ) 筏板厚61cm 埋深3 66m 1911年谷倉動工 1913年秋季完工 1913年9月起往谷倉裝谷物 10月 當(dāng)谷倉已裝載31822m3時 發(fā)現(xiàn)谷倉嚴(yán)重下沉 1小時內(nèi)豎向沉降30 5cm 結(jié)構(gòu)向西傾斜 24小時內(nèi) 谷倉整體傾倒 傾斜度達(dá)26 53 西端下沉7 32m 東端反而上臺1 52m 原因 基礎(chǔ)下埋藏有厚達(dá)12 2m的軟粘土層 地基嚴(yán)重超載 加荷速率太快 發(fā)生強(qiáng)度破壞 即剪切破壞 引起地基整體滑動 儲油罐傾斜 日本阪神地震 1995 房屋傾斜 1995年1月17日 日本關(guān)西地區(qū)發(fā)生了7 3級的阪神大地震 臺灣高雄地震 2010 3 4 地震次生災(zāi)害火災(zāi) 臺灣高雄2010年3月4日早上約8點18分 在臺灣高雄縣發(fā)生6 7級地震 地震液化引起道路塌陷 湖北省巴東縣滑坡 香港1972寶山路滑坡 2萬m3 死67人 傷20人 PoShanRoad ConduitRoad NotewellRoad Early1972滑坡前 碼頭擋土墻后側(cè)的地面由于液化而下沉 廣州京光廣場基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞 基本情況 長300m 寬34m 深15m 懸臂式護(hù)坡樁 事故情況 先發(fā)生0 5 1 0m水平位移 凌晨1時 臨時工棚傾入坑內(nèi) 3人死亡 17人受傷 廣東環(huán)市東路土釘墻塌方 河北土釘事故 問題 到1990年 塔頂離開豎向中心線的水平距離已超過5m 傾斜度已達(dá)6 意大利政府決定國際招標(biāo) 使斜塔 改斜歸正 原因 地基持力層為粉砂層 下面為粉土和粘土 強(qiáng)度較低 變形較大 糾偏方法 開始在塔的北面加上了661噸的鉛塊配重 但效果不明顯 從1999年1月開始逐漸地挖出斜塔北面地基下的土壤 從而巧妙地將斜塔糾偏 現(xiàn)狀 2000年初 它已被糾偏回14cm 恢復(fù)到了100年前的狀態(tài) 已從2001年開始接待游客 1173年動工 1590年 伽里略 自由落體試驗 比薩斜塔 蘇州虎丘塔不均勻沉降造成的嚴(yán)重傾斜 上海工業(yè)展覽館地基嚴(yán)重下沉 墨西哥某宮殿左部分建于1709年右部分建于1622年沉降達(dá)2 2米存在明顯的沉降差 日本關(guān)西機(jī)場 世界最大人工島 1986年 開工1990年 人工島完成1994年 機(jī)場運(yùn)營面積 4370m 1250m填筑量 180 106m3平均厚度 33m 設(shè)計時預(yù)測沉降 5 7 7 5m完成時實際沉降 8 1m 5cm 月 1990年 預(yù)測主固結(jié)完成 20年后比設(shè)計超填 3m 問題 沉降大且有不均勻沉降 關(guān)西機(jī)場 緒論 一 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù) 三 工程地質(zhì)學(xué)與巖土工程的關(guān)系 四 學(xué)習(xí)方法和要求 主要內(nèi)容 二 工程地質(zhì)在土木工程建設(shè)中的作用 三 工程地質(zhì)與巖土工程的關(guān)系 巖土工程的定義 我國國家標(biāo)準(zhǔn) 巖土工程勘察規(guī)范 以土力學(xué) 巖石力學(xué) 工程地質(zhì)和地基基礎(chǔ)工程學(xué)為理論基礎(chǔ) 以解決和處理在工程建設(shè)中出現(xiàn)的所有與巖土體有關(guān)的工程技術(shù)問題的一門地質(zhì)和工程緊密結(jié)合的新專業(yè)學(xué)科 巖土工程 Geotechnicalengineering 是在工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)上與土木建筑工程學(xué)結(jié)合發(fā)展起來的一門新興邊緣學(xué)科 在國際上被認(rèn)為是土木工程的一個分支 已有40多年的發(fā)展歷史 在我國則只有20年的歷史 勘察 設(shè)計 檢測 治理 監(jiān)理 巖土工程 巖土地基工程巖土邊坡工程巖土支護(hù)工程巖土硐室工程巖土環(huán)境工程 巖土工程類型 巖土工程的工作內(nèi)容 巖土工程勘察巖土工程設(shè)計巖土工程治理巖土工程監(jiān)測巖土工程監(jiān)理 巖土工程工作方法 調(diào)查勘察試驗測定分析計算方案論證監(jiān)測控制反演分析修改定案 巖土工程的重要性 時間 金錢 巖土工程部分的費用在建設(shè)總投資的比例很高 約占25 40 巖土工程部分的工期在建設(shè)總工期中占1 3 與巖土相關(guān)的工程問題 抗剪強(qiáng)度問題 穩(wěn)定 地基破壞 液化邊坡 天然與人工 失穩(wěn)擋土墻破壞基坑倒塌變形問題地基的沉降與不均勻沉降滲透破壞問題流砂 管涌凍脹溶蝕 緒論 一 工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù) 三 工程地質(zhì)學(xué)與巖土工程的關(guān)系 四 學(xué)習(xí)方法和要求 主要內(nèi)容 二 工程地質(zhì)在土木工程建設(shè)中的作用 1 環(huán)境工程地質(zhì)這是現(xiàn)代工程地質(zhì)研究的熱點 建立起地質(zhì)環(huán)境與人類活動之間的理論模式關(guān)系和合理利用及保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的理論 科學(xué)地 合理地預(yù)測由于人類活動而引起地質(zhì)環(huán)境的區(qū)域性變化 2 礦山工程地質(zhì)近代礦山開采的特點是開采深度和范圍愈來愈大 地質(zhì)條件愈益復(fù)雜 深 露采的高邊坡 深礦井強(qiáng)大的山巖壓力 使巖體的工程地質(zhì)條件發(fā)生一系列變化對工程地質(zhì)研究提出了重要的新課題 工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展方向 4 3 地震工程地質(zhì)地震是人類所面臨的最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害 因此地基抗震工程地質(zhì)研究也是現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)的重要課題 它包括地震斷層活動特性 震源機(jī)制 地震效應(yīng)和地震危險性小區(qū)劃的研究等方面 4 海洋工程地質(zhì)向海洋索取資源和開辟建設(shè)空間 是人類所面臨的重大抉擇 大陸架海底資源的開發(fā) 海洋工程 海底隧道和海岸工程的興建 促使開展海洋工程地質(zhì)研究 其中海底現(xiàn)代沉積物及工程地質(zhì)探測技術(shù)的研究 是重要的課題 工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展方向 學(xué)習(xí)方法和要求 課程內(nèi)容 基礎(chǔ)地質(zhì)知識工程地質(zhì)勘察方法各種類型工程的地質(zhì)問題 課程特點 內(nèi)容廣 概念多 實踐性強(qiáng)學(xué)習(xí)要求 著重于熟悉工程地質(zhì)學(xué)的基本概念掌握基本的工程地質(zhì)分析與計算方法 掌握不同工程地質(zhì)問題的形成條件與解決措施 堅持理論研究 現(xiàn)場試驗 工程實踐相結(jié)合 抓住地球地貌 地層巖性 地質(zhì)構(gòu)造 巖土物理力學(xué)參數(shù) 地下水 工程地質(zhì)災(zāi)害 勘察分析方法的內(nèi)在聯(lián)系及定性與定量的關(guān)系