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第一章 绪 论. 工程地质学 (Engineering Geology) : 是一门研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务的地质学科,它是地质学的分支学科,属于应用地质学的范畴。. 狭义. 工程地质学基础. 土质学. 工程地质勘察学. 狭义. 广义. 土力学. 区域工程地质学. 岩石力学. 一、研 究 对 象. 浅表层地质环境 工程建筑物 两者关系、适应性、矛盾转化、解决。 保证建筑物的安全、经济和正常使用 勘察、分析评价 —— 阐明条件、解决问题 —— 满足建筑物的设计、施工、使用. 三峡工程规划图. 地面沉降使桥墩错位.
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工程地质学(Engineering Geology):是一门研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务的地质学科,它是地质学的分支学科,属于应用地质学的范畴。 狭义 工程地质学基础 土质学 工程地质勘察学 狭义 广义 土力学 区域工程地质学 岩石力学
一、研 究 对 象 浅表层地质环境 工程建筑物 两者关系、适应性、矛盾转化、解决。 保证建筑物的安全、经济和正常使用 勘察、分析评价——阐明条件、解决问题 ——满足建筑物的设计、施工、使用
二、研 究 任 务 ①阐明建筑地区的工程地质条件; ②论证建筑物所存在的工程地质问题; ③选择地质条件优良的建筑场址; ④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响; ⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议: ⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 基本任务:查明工程地质条件; 中心任务:工程地质问题的分析、评价
工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。 • 岩土类型及其工程性质 • 地质构造 • 地形地貌 • 水文地质 • 工程动力地质作用 • 天然建筑材料 由于不同地区的地质环境不同,工程地质条件不同,对工程建筑物有影响的地质因素的主次关系不同。
工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。 • 场地工程地质条件不同、建筑物内容不同,所出现的工程地质问题也各不相同。 • 房屋工程:地基承载力、沉降、基坑边坡问 • 矿山开采:边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定…… • 水利水电工程:渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性……
三 、研 究 内 容 • 岩土工程性质的研究 研究与工程建筑物有关的岩土体的工程地质性质及其变化规律,即分布规律、成因类型、力学性质等 分支学科:工程岩土学 • 工程动力地质作用的研究 研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分布及发展趋势,对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造 分支学科:工程动力地质学 • 工程地质勘察理论和技术方法的研究 研究勘察方法的选择、工作的布置原则、工作量的分配,勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。 分支学科:工程地质勘察 、岩土工程勘察。
区域工程地质研究 为工程规划设计提供地质依据,进行工程地质区划 分支学科:区域工程地质学 • 环境工程地质研究 研究人类工程活动和地质环境之间的联结模式,科学预测人类活动对地质环境的影响 分支学科:环境工程地质学
四、研 究 方 法 • 自然历史分析法 • 数学力学分析法 • 模型模拟试验法 • 工程地质类比法
自然历史分析法 —地质学分析 研究地质体、地质现象、自然地质历史形成演化。地质基础工作。基本的研究方法。 例如:斜体变形破坏研究。 • 数学力学分析法 —定量分析计算、评价 针对某一具体问题。地质分析为基础—地质模型—数学模型(理论经验公式等)—代入有关参数进行计算。 例如:刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、数值分析方法。还如,灰色理论、逻辑信息、摸糊数学、分形、神经网络等。
模型与模拟实验法 —仿实体演绎 模型实验:如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方面都可以进行。 模拟实验:如光弹实验、电网络模拟(欧姆定律—渗流达西定律)、结构的网络模拟等。 • 工程地质类比法 —经验借鉴、对比 基础是相似性(地质条件与建筑工作方法) 如:专家判断、经验参数使用。 上述方法各有特点,相互补充,综合应用。
五、 其相关的分支学科 • 地质学分支 —矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、动力地质学等。 • 专业基础学科 —土质学、土力学、岩体力学。 • 其它基础学科 —数学、物理学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。
六、 历史、现状 诞生: 1932年在莫斯科地质勘察学院开始培养工程地质专业人才,奠定工程地质学的理论基础。此时,在欧美此项工作也在开展,但它附属于土木建筑工程,有关岩土工程地质研究在“岩土工程”学科完成。
机构: 1952年我国成立地矿部,设立水文地质工程地质局。同时,水利、铁道、运输等部门相继设立工程地质处或勘测队。同年成立北京地院、长春地院并设立水文地质工程地质专业。1956年地矿部、中科院设立水文地质工程地质研究所。 1968年在第23届国际地质大会上成立国际工程地质分会,之后改为工程地质协会(IAEG),下设许多专业委员会。1979年在苏州召开全国工程地质大会,成立中国工程地质专业委员会。至今已召开多届国际国内工程地质大会。