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主讲人：余云燕教授兰州交通大学土木工程学院岩土与地下工程系0绪论一、地质学二、工程地质学及其任务三、本课程的性质和要求二、工程地质学及其任务1.工程地质学及研究对象工程地质学是地质学的一个分支，它是研究与工程有关的地质学部分，是从生产实践中发展起来，研究工程建筑物的勘测设计、施工和使用过程中有关地质问题的科学。一、地质学地质学（Geology），是研究地球的一门自然科学，是地学的重要组成部分。主要研究固体地球的组成、构造、形成和演化规律等方面。根据不同的研究内容、工程对象，工程地质学可分为：工程岩土学工程地质学原理工程地质勘察环境工程地质学区域工程地质学等研究对象：研究地质环境与工程建（构）筑物之间的关系，促使两者之间的矛盾缓和、解决。地层岩性地质构造水文地质条件物理地质现象地形地貌天然建筑材料等六个方面的因素地质因素2.工程地质条件工程地质条件是一个综合性概念，是与工程建筑有关的地质因素的综合。3.工程地质问题工程地质问题指的是工程地质条件与建筑物之间存在的矛盾或问题。由于工程建筑的类型、结构形式和规模不同，对地质环境的要求不同，所以工程地质问题是复杂多样的。加拿大特朗斯康谷仓的地基事故(1)建筑物地基事故概况：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。1911年动工，1913年完工，自重20000t。事故：建成后初次存放谷物时：•1小时竖向沉降达30.5cm•24小时倾斜27°•西端下沉7.32m东端上抬1.52m•上部钢混筒仓完好无损目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差达1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：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：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和黏土层，强度较低，变形较大。比萨斜塔1940年在软黏土地基上的某水泥仓库的倾覆上海地铁线软土地基中冻结法施工引发的工程事故广东环市东路土钉墙塌方天河北土钉事故关西机场不均匀沉降(2)地震的破坏美国1989年LomaPrieta地震中高速公路桥倒塌破坏1995年日本阪神地震储油罐倾斜房屋倾斜地震液化引起的河道破裂1964年日本新泻地震地基的大面积液化172008年512地震文县中庙乡公路构造地裂缝I-1I-2IIIIITeton坝（美国）(3)大坝溃坝Teton坝现状九江大堤决口溃口原因：堤基管涌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(4)地质灾害香港宝城大厦滑坡香港滑坡灾害由于崎岖不平的山地,陡降的人造斜坡,高厚度的花岗岩和火山岩风化壳,秋冬干旱与春夏潮湿强暴雨等不利因素，造成滑坡灾害发生频繁。据统计，每年大约有200至400次不同程度的滑坡。滑坡常造成人员伤亡和经济财产损失。滑坡是香港最严重的地质灾害现象。70年代，香港发生了三起特大灾难性的滑坡，此三起滑坡当场害死156人。19641972197219721976香港滑坡灾害香港90年代滑坡案例1997199419921990浙江某山区泥石流灾害湖北省巴东县滑坡西藏易贡滑坡1989年7月10日，暴雨诱发了著名的“溪口滑坡”，并转化为碎屑流，在1分钟内运移1.3km，造成了221人死亡和600多万元的直接经济损失。2010年4月26日台湾“国道3号”近基隆路段滑坡2010年4月26日台湾“国道3号”近基隆路段滑坡湖北省远安县盐池河磷矿1980年山崩采空区塌陷地面塌陷综上所述，工程地质问题是工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的，而研究两者之间的相互制约关系，促使矛盾转化和解决，既保证工程安全、经济、正常使用，又合理、可持续地开发和利用地质环境。工程地质问题概括起来主要有以下五个方面：1.区域稳定性问题2.地基沉降变形问题3.地基、斜坡或洞室围岩的稳定性问题4.渗漏问题5.地质灾害问题4.研究方法定性分析与定量分析相结合的综合研究方法，主要有：地质分析法力学分析法（工程地质建模与计算）工程类比法实验法（室内实验或现场试验）必须注意，上述4种方法往往是结合在一起的，综合应用才能事半功倍。5.主要任务1．评价工程建设地区的工程地质条件，阐明工程建筑兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑型式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行；2．预测和分析工程建设过程中及完成后工程地质条件可能产生的变化，亦即可能出现的工程地质问题及其发生的规模和发展趋势；3．选择最佳工程场地和拟定克服地质灾害应采取的工程措施，包括环境的保护与利用和地基处理等问题。4．提供工程规划、设计、施工所需的工程地质资料。三、本课程的性质和要求1．性质“工程地质”是土木工程专业的一门必修课，是一门专业基础课。由于课程本身的性质，教学上大多为阐述性，叙述性讲授，不同于有严谨的理论推导的数理化课程，许多问题仅是定性的讲述。所以在学习方法上，学生应自我调节，主动适应课程特点，学好每一个知识点。2．要求由于本课程内容丰富，涉及的知识面广，并具有很强的实践性，但学时有限，故只能重点介绍与我们今后工作紧密相关的某些部分，因此对学生作如下要求：⑴上课认真听讲，勤记笔记；⑵课后及时消化当天所学内容；⑶在室内实验课上，学生应结合理论，辨认矿物和岩石标本，识读一般的地质图。3．重点⑴掌握常见的岩石类型特征；⑵典型的地质构造和常见的地质灾害；⑶了解几种特殊土的基本性质和学会阅读一般的地质图;课程安排：总计48学时，其中课堂授课40学时，课内实验8学时。另外还会安排2周的野外实习。主要参考书：《普通地质学》《地质学原理》《构造地质学》《水文地质学基础》《简明工程地质手册》《工程地质与水文地质》考核方法：卷面考试成绩（70%）平时成绩（30%，其中包括出勤情况、课堂纪律、作业及实验成绩等）注意！实验成绩不合格或旷课达实际上课时的1/3以上者，取消考试资格！答疑地点：三号实验楼342室时间：每周一下午2:30～4:30思考题：1.什么是工程地质条件，什么是工程地质问题？2.说明工程地质学的研究对象、基本任务与研究方法。