1、岩土勘探全册配套完整课件岩土勘探全册配套完整课件5第一章第一章绪绪 论论 工程地质学（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科程建设服务的地质科学学，它是地质学的分支学科，它是地质学的分支学科，属于应用地质学的范畴。属于应用地质学的范畴。狭义狭义工程地质勘察学工程地质勘察学工程地质学基础工程地质学基础区域工程地质区域工程地质广义广义土力学土力学岩石力学岩石力学土质学土质学一、研一、研 究究 对对 象象浅表层地质环境浅表层地质环境 工程建筑物工程建筑物 两者关系、适应性、矛盾转化、解决。
2、 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、使用工程建筑对地质环境的作用工程建筑对地质环境的作用n工程建筑类型多工程建筑类型多工业与民用建筑、铁路、公路、矿山建工业与民用建筑、铁路、公路、矿山建筑、水利建筑等筑、水利建筑等n每一类型建筑又有一系列建筑物群体每一类型建筑又有一系列建筑物群体高楼大厦、工业厂高楼大厦、工业厂房、矿井、巷道、地铁等房、矿井、巷道、地铁等n有的在地上，地的在地下有的在地上，地的在地下地壳中地壳中无不与地质环境息无不与地质环境息息相关。息相关。n高、大、深、精高、大、深、精n工程建筑对地质环境的作用工程建筑对地质环境的作用地应
3、力和地下水、地温。地应力和地下水、地温。n应力应力建筑物自重加载、开挖卸荷效应、地下洞室开挖对建筑物自重加载、开挖卸荷效应、地下洞室开挖对围岩应力的影响，引起岩土体应力状况发生变化，使岩土体围岩应力的影响，引起岩土体应力状况发生变化，使岩土体产生变形至破坏。产生变形至破坏。n地下水地下水岩土的软化和泥化、地基砂土液化、道路冻害、岩土的软化和泥化、地基砂土液化、道路冻害、水库浸没、坝基渗透变形、隧道涌水、矿区地面塌陷水库浸没、坝基渗透变形、隧道涌水、矿区地面塌陷三峡工程规划图地面沉降使桥墩错位研研 究究 任任 务务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阐明建筑地区的工程地质条件，并
4、指出对建筑物有利和不利的因素；的因素；论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，作出确切的结论；作出确切的结论；选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物；配置各个建筑物；研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展趋势，研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；并提出对地质环境合理利用和保护的建议；提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议
5、，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；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。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。工程地质是工程建设的基础工作。工程地质是工程建设的基础工作。基本任务基本任务：查明工程地质条件工程地质条件；中心任务中心任务：工程地质问题工程地质问题的分析、评价n两个重要概念两个重要概念nn实践表明：实践表明：工程地质条件工程地质条件的阐明，是工程的阐明，是工程地质工作的基础；地质工作的基础；n而而工程地质问题工程地质问题的论证和解决，则是工程的论证和解决，则是工程地质工作的核心。地质工作的核心。n明确明
6、确工程地质条件工程地质条件和和工程地质问题工程地质问题的含义的含义是很有必要的是很有必要的。工程地质条件（工程地质条件（Engineering geological condition）：与工程建筑物有关的地质因素与工程建筑物有关的地质因素的综合。的综合。v岩土类型及其工程性质岩土类型及其工程性质v地质结构地质结构v地形地貌地形地貌v水文地质水文地质v工程动力地质作用工程动力地质作用v天然建筑材料天然建筑材料 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。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的
7、工程地质条件的优劣取决于其各个要素是否对工程有利。工程地质条件的优劣取决于其各个要素是否对工程有利。（一）一般理解（一）一般理解n工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。n工程地质条件是一个综合概念，是指上述六个工程地质条件是一个综合概念，是指上述六个要素的总体，而不是指任何单一要素。要素的总体，而不是指任何单
8、一要素。n构成工程地质条件的要素都属于地质范畴，构成工程地质条件的要素都属于地质范畴，n工程地质条件是客观自然存在的，是自然地质工程地质条件是客观自然存在的，是自然地质历史塑造而成的，而不是人为造成的。历史塑造而成的，而不是人为造成的。工程地质条件所包括的几个要素之间是相互联系，工程地质条件所包括的几个要素之间是相互联系，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。举几个例子：控制，可以组合成不同的模式。举几个例子：n山区山区基岩为主基岩为主断裂发育断裂发育基岩裂隙水为基岩裂隙水为主主物理地质现象发育物理地质现象发育石料丰
9、富模式；石料丰富模式； n平原区平原区冲积土层巨厚冲积土层巨厚砂土、粘性土层频砂土、粘性土层频繁交互繁交互物理地质现象不发育物理地质现象不发育孔隙水为主孔隙水为主土土料丰富石料缺乏模式；料丰富石料缺乏模式； n深切峡谷区深切峡谷区碳酸盐岩发育巨厚碳酸盐岩发育巨厚地质结构地质结构中等复杂程度中等复杂程度岩溶水为主岩溶水为主岩溶强烈岩溶强烈石料丰石料丰富土料缺乏模式。富土料缺乏模式。（二）工程地质条件各要素的分析（二）工程地质条件各要素的分析n1、岩土类型及其工程地质性质、岩土类型及其工程地质性质 n这是工程地质条件最基本的要素，任何建这是工程地质条件最基本的要素，任何建筑物都是脱离不开土体或岩体
10、的。岩土的筑物都是脱离不开土体或岩体的。岩土的类型不同，其性质有很大差别，工程意义类型不同，其性质有很大差别，工程意义大不一样。大不一样。n2、地形地貌条件、地形地貌条件 n地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对线性地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对线性建筑如铁路、公路、运河渠道等的线路方案的选建筑如铁路、公路、运河渠道等的线路方案的选择等意义最为重大。如能合理利用地形地貌条件，择等意义最为重大。如能合理利用地形地貌条件，不但能够大量节约投资，而且对建筑群中各种建不但能够大量节约投资，而且对建筑群中各种建筑物的布局和建筑物的型式、规模以及施工条件筑物的布局和建筑物的型式、规模以及施工条件等
11、也有直接影响。施工条件包括施工场地是否足等也有直接影响。施工条件包括施工场地是否足够宽阔，施工运输道路是否方便等。地形地貌条够宽阔，施工运输道路是否方便等。地形地貌条件还能反映出地区的地质结构和水文地质结构特件还能反映出地区的地质结构和水文地质结构特征。征。 n3、地质结构、地质结构 n地质结构除了包含地质构造之外，它还包括地质结构除了包含地质构造之外，它还包括岩土单元的组合关系及各类结构面的性质和岩土单元的组合关系及各类结构面的性质和空间分布。土体和岩体的地质结构有所不同。空间分布。土体和岩体的地质结构有所不同。n土体结构主要是指土层的组合关系，亦即由土体结构主要是指土层的组合关系，亦即由层
12、面所分隔的各层土的类型、厚度及其空间层面所分隔的各层土的类型、厚度及其空间变化。变化。 n岩体结构也主要指岩层的构造变化及其组合岩体结构也主要指岩层的构造变化及其组合关系，同时还包括各种结构面的组合。关系，同时还包括各种结构面的组合。n4、水文地质条件、水文地质条件 n对工程有影响的因素是：地下水的类型，地对工程有影响的因素是：地下水的类型，地下水位及其变动幅度，含水层和隔水层的分下水位及其变动幅度，含水层和隔水层的分布及组合关系，各自的厚度，土层或岩层渗布及组合关系，各自的厚度，土层或岩层渗透性的强弱及其渗透系数，富水性，承压含透性的强弱及其渗透系数，富水性，承压含水层的特征及水头。岩石裂隙
13、水的特性，水水层的特征及水头。岩石裂隙水的特性，水动力条件，分布的不均一性，含水层和隔水动力条件，分布的不均一性，含水层和隔水层的特点，裂隙水渗透压力。地下水的补给、层的特点，裂隙水渗透压力。地下水的补给、径流和排泄条件，地下水的水质及侵蚀性，径流和排泄条件，地下水的水质及侵蚀性，等等。等等。n5、物理地质现象、物理地质现象 n这是指对工程建设有影响的自然地质作这是指对工程建设有影响的自然地质作用和现象。地壳表层经常处于内动力地用和现象。地壳表层经常处于内动力地质作用和外动力地质作用的强烈影响之质作用和外动力地质作用的强烈影响之下，对建筑物造成威胁与破坏，其规模下，对建筑物造成威胁与破坏，其规
14、模常甚巨大，甚至是区域性的。常甚巨大，甚至是区域性的。 n地震、滑坡、泥石流、岩溶、崩塌、海地震、滑坡、泥石流、岩溶、崩塌、海岸冲刷岸冲刷n6、天然建筑材料、天然建筑材料 n许多建筑物的建筑材料是取之于土和岩石许多建筑物的建筑材料是取之于土和岩石的，这称为天然建筑材料。例如土石坝、的，这称为天然建筑材料。例如土石坝、路堤、路基、挡墙、护坡、码头等都需要路堤、路基、挡墙、护坡、码头等都需要大量天然建筑材料。又如用作混凝土骨料大量天然建筑材料。又如用作混凝土骨料的砂土和砾石，用作为土石坝防渗设施的的砂土和砾石，用作为土石坝防渗设施的粘性土，用作为反滤设施的粗细砂土和砾粘性土，用作为反滤设施的粗细砂
15、土和砾石等，数量也是很大的。各种用途的天然石等，数量也是很大的。各种用途的天然建筑材料都应符合一定的质量要求，满足建筑材料都应符合一定的质量要求，满足数量的需要数量的需要。工程地质问题（工程地质问题（Engineering geological Problem）：工程建筑物与工程地质条件工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。之间所存在的矛盾或问题。v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。v房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡问题v地下洞室：围岩稳定性、突水、涌水v矿山开采：边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定性v水利水电工程：渗透变形、水库渗漏 、斜坡稳定性
16、、坝体抗滑稳定性工程地质问题的分析、评价，是工程地质问题的分析、评价，是工程地质工工程地质工程师的重点任务。程师的重点任务。三峡工程三峡工程 三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。三峡工程是中国，三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。三峡工程是中国，也是也是世界上最大世界上最大的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性的水利枢纽工程，是治理和开发长江的关键性骨干工程。它具有防洪、发电、航运等综合效益。三峡工程正骨干工程。它具有防洪、发电、航运等综合效益。三峡工程正常蓄水至常蓄水至175米时，三峡大坝前会形成一个世界上最大的水库米时，三峡大坝前会形成一个世界上最大的水库淹没区淹没区三峡库区。三峡水库将
17、淹没陆地面积三峡库区。三峡水库将淹没陆地面积632平方公里，平方公里，淹没城市淹没城市2座、县城座、县城11座、集镇座、集镇116个，涉及到湖北省夷陵区、个，涉及到湖北省夷陵区、秭归县、兴山县、巴东县和重庆市主城区及所辖的巫山县、巫秭归县、兴山县、巴东县和重庆市主城区及所辖的巫山县、巫溪县、奉节县、云阳县、万州区、石柱县、忠县、开县、丰都溪县、奉节县、云阳县、万州区、石柱县、忠县、开县、丰都区、涪陵区、武隆县、长寿县、渝北区、巴南区、江津市等。区、涪陵区、武隆县、长寿县、渝北区、巴南区、江津市等。其中秭归、兴山、巴东、巫山、奉节等其中秭归、兴山、巴东、巫山、奉节等9座县城和座县城和55个集镇全
18、个集镇全部淹没或基本淹没。部淹没或基本淹没。三峡工程规划图 三峡工地鸟瞰图三峡工程地质原貌图n三峡库区自然地质条件复杂，生态环境三峡库区自然地质条件复杂，生态环境脆弱，暴雨洪水频繁，地质灾害严重。脆弱，暴雨洪水频繁，地质灾害严重。据调查，三峡库区地质灾害的类型主要据调查，三峡库区地质灾害的类型主要是是滑坡和崩塌滑坡和崩塌，已查出库区两岸规模较，已查出库区两岸规模较大的崩滑体大的崩滑体21002100余处。按稳定状态估计余处。按稳定状态估计水库蓄水到水库蓄水到175175米后，不稳定和潜在不米后，不稳定和潜在不稳定的崩滑体稳定的崩滑体11301130余处。此外还有泥石余处。此外还有泥石流沟流沟9
19、090余条。蓄水后水库塌岸也将引发余条。蓄水后水库塌岸也将引发新的地质灾害。新的地质灾害。 n在三峡库区范围内存在着众多工在三峡库区范围内存在着众多工程地质问题：程地质问题：n库岸稳定性问题库岸稳定性问题 n水库诱发地震问题水库诱发地震问题 n水库渗漏问题水库渗漏问题 n水库浸没问题水库浸没问题 n水库淤积问题水库淤积问题 n Vajont 滑坡滑坡（意大利瓦依昂水库）（意大利瓦依昂水库） 19631963年年1010月夜间发生在意大利北部山区的月夜间发生在意大利北部山区的VajontVajont水库，被公认为是世界上最严重的滑水库，被公认为是世界上最严重的滑坡灾害。该水库库容坡灾害。该水库库
20、容1010亿立方米，坝高亿立方米，坝高267267米，是当时世界上最高的双曲拱坝。水库蓄米，是当时世界上最高的双曲拱坝。水库蓄水造成水库岸坡地下水位的相应抬高，地质水造成水库岸坡地下水位的相应抬高，地质环境发生了急剧变化，环境发生了急剧变化，2.62.6亿立方米的石灰亿立方米的石灰岩山体以岩山体以20M/S20M/S以上的速度滑入水库。最大以上的速度滑入水库。最大涌浪高度涌浪高度250M250M，越过坝顶高度达，越过坝顶高度达150M150M，库水，库水迅猛泻向下游。洪水摧毁了下游数公里以内迅猛泻向下游。洪水摧毁了下游数公里以内的的5 5个村庄，个村庄，26002600人在梦中死亡。该水库也人
21、在梦中死亡。该水库也因滑坡填入而报废。因滑坡填入而报废。 地质剖面图 Vajont水库左岸滑坡水库左岸滑坡 滑坡前滑坡前 滑坡后滑坡后 滑坡后滑坡后 滑坡前滑坡前 n武汉三眼桥十八层大楼武汉三眼桥十八层大楼倾斜倾斜 19951995年年1212月，武汉市三眼桥的一栋十月，武汉市三眼桥的一栋十八层住宅楼由于发生倾斜，建设部命令定八层住宅楼由于发生倾斜，建设部命令定向爆破炸毁。向爆破炸毁。总投资三千万元，最大倾斜量达到总投资三千万元，最大倾斜量达到4.84.8米。米。n原因：原因： （1 1）桩型选择不很合理夯扩桩）桩型选择不很合理夯扩桩 （2 2）施工质量没有保证）施工质量没有保证 n湖北远安盐
22、池河磷矿湖北远安盐池河磷矿岩崩岩崩 19801980年年6 6月湖北省远安县盐池河磷矿突月湖北省远安县盐池河磷矿突然发生了一场巨大的岩石崩塌（岩崩、又称然发生了一场巨大的岩石崩塌（岩崩、又称山崩）山崩）, ,山崩时，标高山崩时，标高839839米的鹰嘴崖部分山米的鹰嘴崖部分山体从体从700700米标高处俯冲到米标高处俯冲到500500米标高的谷地。米标高的谷地。在山谷中乱石块覆盖面积南北长在山谷中乱石块覆盖面积南北长560560米，东米，东西宽西宽400400米，石块加泥土厚度米，石块加泥土厚度3030米，崩塌堆米，崩塌堆积的体积共积的体积共100100万立方米。最大岩块有万立方米。最大岩块有
23、27002700多吨重。顷刻之间，盐池河上筑起一座高达多吨重。顷刻之间，盐池河上筑起一座高达3838米的堤坝，构成了一座天然湖泊。乱石块米的堤坝，构成了一座天然湖泊。乱石块把磷矿的五层大楼掀倒、掩埋。死亡把磷矿的五层大楼掀倒、掩埋。死亡307307人。人。还毁坏了该矿的设备和财产，损失十分惨重。还毁坏了该矿的设备和财产，损失十分惨重。 洒勒山大滑坡洒勒山大滑坡 洒勒山大滑坡位于甘肃省东乡族自治区的洒勒山。洒勒山大滑坡位于甘肃省东乡族自治区的洒勒山。19831983年年3 3月月7 7日发生，日发生，仅数十秒就使仅数十秒就使3 3个村庄荡然无存，死个村庄荡然无存，死237237人，伤人，伤222
24、2人，压死牲畜数百头，大人，压死牲畜数百头，大牲畜仅存牲畜仅存4 4头。滑下岩土近头。滑下岩土近4 4亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠亿立方米，使一个水库被填，一个水库进水渠道被淤，三千亩农田被毁。该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，道被淤，三千亩农田被毁。该滑坡滑动速度之快、规模之大、灾害之重，在中外滑坡史上均为罕见。在中外滑坡史上均为罕见。 v岩土工程性质的研究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。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
25、学（分支学科：工程岩土学（Science of engineering Science of engineering rock and soil)rock and soil)v工程动力地质作用的研究工程动力地质作用的研究 地壳表层由于受到各种自然营力：地球内力与外力作用，地壳表层由于受到各种自然营力：地球内力与外力作用，人类工程活动。人类工程活动。 物理地质现象物理地质现象由于自然营力引起的各种地质现象由于自然营力引起的各种地质现象 工程地质现象工程地质现象由于人类工程由于人类工程- -经济活动引起的地质现经济活动引起的地质现象象 研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分布及发研究工程动力
26、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、防治和改展趋势，对由此引起的工程地质问题进行评价、防治和改造。造。 分支学科：工程动力地质学（分支学科：工程动力地质学（Engineering dynamic geology ） 工程地质勘察理论和技术方法的研究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、工程的布置原则、工程量的分配，研究勘察方法的选择、工程的布置原则、工程量的分配，勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。勘察技术、方法理论的改进。规范、手册为指南。 分支学科：工程地质勘察分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察。、岩土工程勘察。 专门
27、工程地质学（专门工程地质学（Special engineering geologySpecial engineering geology ）v区域工程地质研究区域工程地质研究 为工程规划设计提供地质依据，进行工程地质区划。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（分支学科：区域工程地质学（Regional engineering geology ）v环境工程地质研究环境工程地质研究 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。测人类活动对地质环境的影响。 分支学科：环境工程地质学（分
28、支学科：环境工程地质学（environmental engineering geology ）四、研四、研 究究 方方 法法v自然历史分析法自然历史分析法v数学力学分析法数学力学分析法v模型模拟试验法模型模拟试验法v工程地质类比法工程地质类比法v自然历史分析法自然历史分析法 地质学分析地质学分析 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。基础工作。基本的研究方法。定性方法定性方法 例如：斜体变形破坏研究例如：斜体变形破坏研究。v 数学力学分析法数学力学分析法 定量分析计算、评价定量分析计算、评价 针对某一具体问题。
29、地质分析为基础针对某一具体问题。地质分析为基础 地质模型地质模型 数学模数学模型（理论经验公式等）型（理论经验公式等） 代入有关参数进行计算。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、数理统计方法、例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数理统计方法、数值分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、模糊数学、分形、数值分析方法。还如，灰色理论、逻辑信息、模糊数学、分形、神经网络、层次分析等。神经网络、层次分析等。 v模型与模拟实验法模型与模拟实验法 仿实体演绎仿实体演绎 模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定模型实验：如渗流、斜坡、地基渗透变形、洞室稳定等方面都可以进行。等方
30、面都可以进行。 模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律模拟实验：如光弹实验、电网络模拟（欧姆定律渗渗流达西定律）、结构的网络模拟等。流达西定律）、结构的网络模拟等。v工程地质类比法工程地质类比法 经验借鉴、对比经验借鉴、对比 基础是相似性（地质条件与建筑物工作方式）基础是相似性（地质条件与建筑物工作方式） 如：专家判断、经验参数使用。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。上述方法各有特点，相互补充，综合应用。五、与其相关的分支学科五、与其相关的分支学科v地质学分支地质学分支 矿物学、岩石学、构造地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四纪地质与地貌学、水
31、文地质学、动地史学、第四纪地质与地貌学、水文地质学、动力地质学等。力地质学等。v专业基础学科专业基础学科 土质学、土力学、岩体力学。土质学、土力学、岩体力学。v其它基础学科其它基础学科 数学、物理学、物理化学、胶数学、物理学、物理化学、胶体化学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工体化学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学、生态学、其他应用技术学程建筑学、环境科学、生态学、其他应用技术学科科( (计算机科学计算机科学) )等。等。六、历史、现状六、历史、现状 诞生： 19321932年在莫斯科地质勘察学院开始培年在莫斯科地质勘察学院开始培养工程地质专业人才，奠定工程地质学的养工
32、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，有关岩土展，但它附属于土木建筑工程，有关岩土工程地质研究在工程地质研究在“岩土工程岩土工程”学科完成。学科完成。工程地质学的发展工程地质学的发展n1925 K.Terzaghi (1925 K.Terzaghi (太沙基太沙基) ) 建筑土力学建筑土力学 n俄罗斯著名工程地质学家萨瓦连斯基、卡明斯基、俄罗斯著名工程地质学家萨瓦连斯基、卡明斯基、波波夫等在工程岩土学、工程地质学等方面做了波波夫等在工程岩土学、工程地质学等方面做了大量的理论与奠基工作，工程地质学在三十
33、年代大量的理论与奠基工作，工程地质学在三十年代从前苏联开始形成了一门独立的学科。从前苏联开始形成了一门独立的学科。n1936 1936 哈佛大学哈佛大学 第一届国际土力学会议第一届国际土力学会议 n1948 Geotechnique 1948 Geotechnique n两个发展走向两个发展走向: : nGeotechnical Engineering Geotechnical Engineering （岩土工程）（岩土工程） n1932 1932 莫斯科地质学院成立工程地质教研室莫斯科地质学院成立工程地质教研室Karl Terzaghi（1883.10-1963.10） The father
34、 of the modern soil mechanicsnGEOTECHNIQUE nVol.1 No.1 目录n1968 国际地质大会成立工程地质分会国际地质大会成立工程地质分会 n1996 国际工程地质与环境协会国际工程地质与环境协会 （IAEG） n2000 国际工程地质与环境协会、国际岩石力学学会、国国际工程地质与环境协会、国际岩石力学学会、国际土力学与基础工程学会联合召开国际会议际土力学与基础工程学会联合召开国际会议 n趋向趋向:走向融合走向融合 COMMON GROUND nHelmut Bock. Common ground in engineering geology, so
35、il mechanics and rock mechanics: past, present and future. Bulletin of engineering geology and the environment, 2006, 65(2) nIAEG(INTERNATIONAL ASSOCIATION FOR ENGINEERING GEOLOGY AND THE ENVIRONMENT )新一届执委会成员，来自西班牙的新一届执委会成员，来自西班牙的Carlos DelgadoCarlos Delgado教授当选为教授当选为IAEGIAEG主席，中国科学院地质与地球物理主席，中国科学院
36、地质与地球物理研究所伍法权教授当选为研究所伍法权教授当选为IAEGIAEG秘书长，成都理工大秘书长，成都理工大学黄润秋教授当选为亚洲区副主席。自此，国际工学黄润秋教授当选为亚洲区副主席。自此，国际工程地质与环境协会总部挂靠中国科学院地质与地球程地质与环境协会总部挂靠中国科学院地质与地球物理研究所，此前物理研究所，此前IAEGIAEG总部一直挂靠在协会创始单总部一直挂靠在协会创始单位法国巴黎高等矿业学院。位法国巴黎高等矿业学院。 n1979年年11月月 中国地质学会工程地质专业委员会，中国地质学会工程地质专业委员会，我国首届工程地质大会我国首届工程地质大会(苏州苏州)。至今已召开九届大。至今已召
37、开九届大会和多次专题学术讨论会。会和多次专题学术讨论会。1989年年 全国地质灾害研究会，并办有专门的学报，全国地质灾害研究会，并办有专门的学报，专门从事地质灾害的形成机制、时空分布规律、预专门从事地质灾害的形成机制、时空分布规律、预测预报、防治对策和措施等方面的研究。测预报、防治对策和措施等方面的研究。2003年底全国岩土与工程大会年底全国岩土与工程大会(北京北京)：中国地质学：中国地质学会工程地质分会、中国建筑学会工程勘察分会、中会工程地质分会、中国建筑学会工程勘察分会、中国土木学会土力学与岩土工程分会、岩石力学与工国土木学会土力学与岩土工程分会、岩石力学与工程学会联合召开程学会联合召开
38、n趋向趋向:走向融合走向融合 COMMON GROUNDn2006.10.28-11.1第二届全国岩土与工程大会（武汉）第二届全国岩土与工程大会（武汉） n2009年年6月第三届全国岩土与工程大会（成都）月第三届全国岩土与工程大会（成都）n2013年年11月月 第四届全国岩土与工程大会（杭州）第四届全国岩土与工程大会（杭州） 机构： 19521952年我国成立地矿部，设立水文地质工年我国成立地矿部，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
39、质工程地质专业。院、长春地院并设立水文地质工程地质专业。19561956年地矿部、中科院设立水文地质工程地质年地矿部、中科院设立水文地质工程地质研究所。研究所。 现有地质工程专业院校现有地质工程专业院校8383个个 本门课程的主要内容与学习方法本门课程的主要内容与学习方法n本课程主要研究与工程建设有关的一些主本课程主要研究与工程建设有关的一些主要的工程动力地质作用和现象，包括它们要的工程动力地质作用和现象，包括它们的特征、形成机制、发生和发展演化规律、的特征、形成机制、发生和发展演化规律、影响因素、可能产生的工程地质问题、分影响因素、可能产生的工程地质问题、分析评价和预测预报方法，以及防治措施
40、等。析评价和预测预报方法，以及防治措施等。所以实际上又是所以实际上又是工程动力地质学工程动力地质学研究的内研究的内容。容。 主要学习内容n由地球由地球内动力内动力引起的工程动力地质作用，包括活断层、地引起的工程动力地质作用，包括活断层、地震和砂土地震液化的工程地质研究。震和砂土地震液化的工程地质研究。 n由地球由地球外动力外动力引起的工程动力地质作用，包括岩石风化、引起的工程动力地质作用，包括岩石风化、斜坡的变形与破坏、渗透变形、岩溶、河流侵蚀、泥石流斜坡的变形与破坏、渗透变形、岩溶、河流侵蚀、泥石流的工程地质研究。的工程地质研究。n由由人类工程人类工程经济活动经济活动引起的工程动力地质作用，
41、包括引起的工程动力地质作用，包括诱发地震、地面沉降、地下工程的工程地质研究。诱发地震、地面沉降、地下工程的工程地质研究。n自学：自学：n工程地质学基本理论：工程地质条件成因演化论、区域稳工程地质学基本理论：工程地质条件成因演化论、区域稳定性理论、岩体结构控制论定性理论、岩体结构控制论n工程地质技术与方法：工程地质模拟与评价、工程地质勘工程地质技术与方法：工程地质模拟与评价、工程地质勘察、工程地质测试与试验、工程地质监测与预测、工程地察、工程地质测试与试验、工程地质监测与预测、工程地质信息技术质信息技术n通过本课程的学习，要求掌握对各种工程通过本课程的学习，要求掌握对各种工程动力地质作用分析研究
42、的思路和方法，以动力地质作用分析研究的思路和方法，以便在今后工作中能运用其解决实际问题。便在今后工作中能运用其解决实际问题。n课程以讲授为主，辅以必要的课堂提问、课程以讲授为主，辅以必要的课堂提问、习题课、课后作业等。习题课、课后作业等。 主要参考文献主要参考文献n教材：教材：工程地质学基础工程地质学基础唐辉明等编，化学工业出版社，唐辉明等编，化学工业出版社，20082008。n主要参考书：主要参考书： n1 1、工程地质学基础工程地质学基础李智毅等编，中国地质大学出版社，李智毅等编，中国地质大学出版社，19901990。n2 2、工程地质分析原理工程地质分析原理张倬元等编，地质出版社，张倬元
43、等编，地质出版社，19811981；n3 3、工程地质学基础工程地质学基础罗国煜等编，南京大学出版社，罗国煜等编，南京大学出版社，19901990；n4 4、工程地质手册工程地质手册，中国建筑工业出版社，中国建筑工业出版社，19921992；n5 5、岩土工程手册岩土工程手册，中国建筑工业出版社，中国建筑工业出版社，19951995；n6 6、滑坡学滑坡学，晏同珍等著，中国地质大学出版社，晏同珍等著，中国地质大学出版社，20002000；n7 7、工程塌陷与治理工程塌陷与治理，纪万斌，地震出版社，纪万斌，地震出版社，19981998； n8 8、中国诱发地震中国诱发地震，国家地震局，地震出版社
44、，国家地震局，地震出版社，19841984；n9 9、砂土震动液化砂土震动液化，刘颖等，地震出版社，刘颖等，地震出版社，19841984； n1010、地震工程学地震工程学，胡聿贤，地震出版社，胡聿贤，地震出版社，19881988；n1111、中国活动断裂中国活动断裂，地震学会，地震出版社，地震学会，地震出版社，1982;1982;n1212、期刊杂志：、期刊杂志：工程地质学报工程地质学报、水文地质工程地质水文地质工程地质、n 岩石力学与工程学报岩石力学与工程学报、岩土工程学报岩土工程学报n 中国地质灾害与防治学报中国地质灾害与防治学报等。等。总学时：总学时：48学时学时 讲课：讲课：42学时
45、学时习题课：习题课：6学时学时主讲与自学相结合主讲与自学相结合重点讲解与一般介绍相结合重点讲解与一般介绍相结合出勤出勤(点名点名)、课堂提问与课后作业相结合、课堂提问与课后作业相结合 （平时成绩） 考试考试课内考试课内考试成绩成绩平时平时20%+考试考试80% 复习思考题复习思考题n1、工程地质学的主要研究任务是什么？、工程地质学的主要研究任务是什么？n2、工程地质条件？、工程地质条件？n3、工程地质问题？、工程地质问题？n4、工程地质学的研究方法有哪些？、工程地质学的研究方法有哪些？n5、简述工程地质学的研究对象。、简述工程地质学的研究对象。第二章第二章 活断层工程地质研究活断层工程地质研究
46、提提 要要n概述概述n活断层基本特征活断层基本特征n活断层参数活断层参数n活断层鉴别标志活断层鉴别标志n活断层工程地质研究活断层工程地质研究第一节第一节 概述概述n活断层活断层(active fault)一般是指现今正在活动一般是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久将来可能的断层，或近期曾活动过、不久将来可能会重新活动的断层。后者也称为潜在活断会重新活动的断层。后者也称为潜在活断层。层。n断层是地壳构造运动的重要形断层是地壳构造运动的重要形迹。有的断层形成于较晚时期，迹。有的断层形成于较晚时期，在形成以后受到晚期构造背景在形成以后受到晚期构造背景条件控制，仍保持着活动的特条件控制，仍保持
47、着活动的特征。征。 早在十八世纪，人们从地早在十八世纪，人们从地震活动与断层活动的关系渐渐震活动与断层活动的关系渐渐意识到断层的活动性特征，经意识到断层的活动性特征，经过几个世纪的研究，对活断层过几个世纪的研究，对活断层的特征有了比较深入的认识。的特征有了比较深入的认识。n活断层受控于板块构造活断层受控于板块构造太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块（包括澳洲）和南极洲板块。 研究表明，印度板块与欧亚于始新世末，即大约研究表明，印度板块与欧亚于始新世末，即大约3800万年前相互碰撞，此后印度板块仍以万年前相互碰撞，此后印度板块仍以每年约每年约5cm的速度向北北东方向推进，强力地推
48、挤着欧亚板块的速度向北北东方向推进，强力地推挤着欧亚板块, 板块接触带的两个端点位于察隅和板块接触带的两个端点位于察隅和伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑性或粘性流动变形。伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑性或粘性流动变形。印度洋板块青藏高原n关于活断层的定义，目前为止没有完全统一。关于活断层的定义，目前为止没有完全统一。主要关于过去活断层历史时间的上限界定问题主要关于过去活断层历史时间的上限界定问题看法不一，不同部门、不同国家都存在差别。看法不一，不同部门、不同国家都存在差别。n是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而
49、不久的将来可能会重新活动的断层。活动而不久的将来可能会重新活动的断层。后后者称为潜在断层或能动断层。者称为潜在断层或能动断层。 n岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范 全新活动断裂：全新世（全新活动断裂：全新世（1000010000）年内有过活动或近）年内有过活动或近期正在活动，在将来（期正在活动，在将来（100100年）可能继续活动的断裂。年）可能继续活动的断裂。 发震断裂：近期（发震断裂：近期（500500年）发生过年）发生过5 5级以上地震，或在级以上地震，或在未来未来100100年内预测可能发生年内预测可能发生5 5级以上地震的断裂。级以上地震的断裂。n水利水电工程地质勘察规范水利水电工程
50、地质勘察规范 活断层：最后一次错动距今活断层：最后一次错动距今10-1510-15万年（晚更新世）万年（晚更新世）的断层。的断层。 美国原子能委员会美国原子能委员会（USNRCUSNRC）的定义是：）的定义是： （1 1）在）在3.53.5万年内有万年内有过一次或多次活动的过一次或多次活动的断层断层 （2 2）与其他活动断层）与其他活动断层有联系的断层有联系的断层 （3 3）沿该断裂发生过）沿该断裂发生过蠕动或微震活动蠕动或微震活动活断层工程地质研究意义活断层工程地质研究意义n活断层的活动可视为一类地质病害，可以活断层的活动可视为一类地质病害，可以对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意对建筑物产
