1、 讲授：张文张文单位：单位：吉林大学建设工程学院吉林大学建设工程学院湖南冷水江市发生煤矿冒顶事故，湖南冷水江市发生煤矿冒顶事故，7人被困井下；山西清徐县人被困井下；山西清徐县一煤矿瓦斯爆炸，一煤矿瓦斯爆炸，13人死亡人死亡3人下落不明。人下落不明。辽宁灯塔市连续发生两起煤矿事故，死辽宁灯塔市连续发生两起煤矿事故，死5人失踪人失踪4人人重庆奉节县煤矿瓦斯燃烧事故共造成重庆奉节县煤矿瓦斯燃烧事故共造成7人死亡。人死亡。山西太原平坟合峁煤矿发生瓦斯事故山西太原平坟合峁煤矿发生瓦斯事故17人遇难。人遇难。新疆乌苏市中兴煤矿瓦斯爆炸，新疆乌苏市中兴煤矿瓦斯爆炸，16名矿工全部遇难。名矿工全部遇难。如采煤
2、过程中的瓦斯爆炸、涌水，隧道掘进过程中如采煤过程中的瓦斯爆炸、涌水，隧道掘进过程中出现塌顶、岩爆或涌水等；出现塌顶、岩爆或涌水等；世界水坝事故一览：世界水坝事故一览：1864年，年，英国戴尔戴克水库在蓄水中发生裂缝垮坝，死亡英国戴尔戴克水库在蓄水中发生裂缝垮坝，死亡250人。人。1889年，年，美国约翰斯敦水库洪水漫顶垮坝，死亡美国约翰斯敦水库洪水漫顶垮坝，死亡400010000人。人。1959年，年，西班牙佛台特拉水库发生沉陷垮坝，死亡西班牙佛台特拉水库发生沉陷垮坝，死亡144人。人。1959年年，法国玛尔帕塞水库因地质问题发生垮坝，死亡法国玛尔帕塞水库因地质问题发生垮坝，死亡421人。人。
3、1960年，年，巴西奥罗斯水库在施工期间被洪水冲垮，死亡巴西奥罗斯水库在施工期间被洪水冲垮，死亡1000人。人。1961年，年，苏联巴比亚水库洪水漫顶垮坝，死亡苏联巴比亚水库洪水漫顶垮坝，死亡145人。人。1963年，年，意大利瓦伊昂拱坝水库失事，死亡意大利瓦伊昂拱坝水库失事，死亡2600人。人。1963年，年，中国河北刘家台土坝水库失事，死亡中国河北刘家台土坝水库失事，死亡943人。人。1967年，年，印度柯依那水库诱发地震，坝体震裂，死亡印度柯依那水库诱发地震，坝体震裂，死亡180人。人。1979年，年，印度曼朱二号水库垮坝，死亡印度曼朱二号水库垮坝，死亡500010000人。人。影响工程
4、建筑物的稳定和正常使用影响工程建筑物的稳定和正常使用如水库渗漏如水库渗漏、滑坡、泥石流破坏公路与铁路；滑坡、泥石流破坏公路与铁路；丹巴县后山滑坡纵长约丹巴县后山滑坡纵长约270米米,宽宽200米米,滑体厚度平均滑体厚度平均30米米,前后缘高差接近前后缘高差接近200米，总体米，总体积积150230104m3。I-1I-2IIIII地质条件不具备而使工程造价提高：地质条件不具备而使工程造价提高：如沿海三角洲地区城市修建高层建筑，往往由于软如沿海三角洲地区城市修建高层建筑，往往由于软基需要深基坑或桩基或筏式地基而增加造价，高烈度地区基需要深基坑或桩基或筏式地基而增加造价，高烈度地区建造巨型电站因考
5、虑高烈度而使造价大幅度提高。建造巨型电站因考虑高烈度而使造价大幅度提高。人类工程活动对地表的改造已达到不可忽视的程度，到目人类工程活动对地表的改造已达到不可忽视的程度，到目前为止人类活动已涉及到地表前为止人类活动已涉及到地表80的地区。的地区。大量抽汲地下水或其它地下流体，引起了大范围的地面沉降。大量抽汲地下水或其它地下流体，引起了大范围的地面沉降。水库蓄水导致水库诱发地震；水库蓄水导致水库诱发地震；大规模的砍伐森林造成荒漠化、石漠化；大规模的砍伐森林造成荒漠化、石漠化；云南澜沧江小湾水电站左岸全貌云南澜沧江小湾水电站左岸全貌 电站正常蓄水位为电站正常蓄水位为1240m，水库总库容，水库总库容
6、149.14亿亿m3，调节库容，调节库容98.95亿亿m3，水库面积水库面积189.1km2，干流回水长度，干流回水长度178km。大坝为抛物线型混凝土双曲拱坝，最大坝高大坝为抛物线型混凝土双曲拱坝，最大坝高292m。电站装设电站装设6台混流式机组，单机容量台混流式机组，单机容量70万万kW，总装机规模，总装机规模420万万kW，保证出，保证出力力177.8万万kW，占总装机容量的，占总装机容量的42.3%。多年平均发电量。多年平均发电量189.9亿亿kWh。石漠化严重、生态环境恶化石漠化严重、生态环境恶化西南石漠化面积西南石漠化面积10.510.5万万 kmkm2 2，贵州省，贵州省3.25
7、3.25万万kmkm2 2，Land subsidence in CaliforniaJoe Poland,USGS scientist shows subsidence from 1925 and 1977 10 miles southwest of Mendota,CASign reads San Joaquin Valley California,BM S661,Subsidence 9M,1925-1977From USGS Professional Paper 1401-A,Ground water in the Central Valley,California-A summary
8、 reportPhoto by Dick Ireland,USGS,1977 For more(optional reading)about land subsidence in the San Joaquin Valley see:Land Subsidence in the U.S.:San Joaquin Valley.美国长滩市威明顿油田区从美国长滩市威明顿油田区从1925年年至至1977年发生了年发生了9m的地面沉降的地面沉降研究人类工程活动与地质环境之间研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约并保证这种制约关系向的相互制约并保证这种制约关系向良性方向发展的科学称之为良性方向发展的科
9、学称之为工程地质学工程地质学02、工程地质应用领域、工程地质应用领域台北101大楼1997年年1998年年2003年年正在施工中隧道正在施工中隧道（北天山隧道）（北天山隧道）安源矿安源矿美国犹他州宾汉姆峡谷铜矿坑坑深美国犹他州宾汉姆峡谷铜矿坑坑深1200m宽宽4000m南非金伯利钻石矿坑共挖出南非金伯利钻石矿坑共挖出2722公斤钻石公斤钻石03、工程地质学的任务、工程地质学的任务 工程地质学是为工程地质学是为工程建设工程建设服务的，服务的，基本任务基本任务是为工程建筑的是为工程建筑的规划、设计和施工提供规划、设计和施工提供地质资料地质资料，运用地质和力学知识回答，运用地质和力学知识回答工程工程
10、上的上的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保证建筑物的证建筑物的安全稳定安全稳定、经济合理经济合理、运行正常运行正常、使用方便使用方便；尽可能；尽可能避免避免因工程兴建而因工程兴建而恶化地质环境、引起地质灾害恶化地质环境、引起地质灾害，达到合理利用，达到合理利用和保护环境的目的。和保护环境的目的。据此，可以把工程地质的任务具体归纳为以下几个方面：据此，可以把工程地质的任务具体归纳为以下几个方面：（1 1）查明各类工程建筑场区的）查明各类工程建筑场区的地质条件地质条件。（2 2）对场区及其有关的各种地质问题进行）对场区及其有关的
11、各种地质问题进行综合评价综合评价。（3 3）分析、预估在工程建筑作用下，地质条件可能出现的）分析、预估在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变变化和作用化和作用。（4 4）为建筑物选择适宜的）为建筑物选择适宜的建筑场址建筑场址。（5 5）对不良地质条件提出）对不良地质条件提出防治和改造措施防治和改造措施。（6 6）为保证工程合理设计、顺利施工、正常使用提供可靠的）为保证工程合理设计、顺利施工、正常使用提供可靠的技术参数技术参数。（7 7）制定）制定保护保护地质环境的地质环境的措施措施。总之，工程地质学就是查明总之，工程地质学就是查明工程地质条件工程地质条件，解决，解决工工程地质问题程地质问题，为
12、工程建设服务，是地质学的一个分支，为工程建设服务，是地质学的一个分支学科，是一门应用性很强的学科。学科，是一门应用性很强的学科。工程地质条件工程地质条件包括包括地层岩性（岩土类型及工程地质性地层岩性（岩土类型及工程地质性质）、地质构造、地形地貌、水文地质条件、物理地质现象和质）、地质构造、地形地貌、水文地质条件、物理地质现象和天然建筑材料等方面。天然建筑材料等方面。A.A.地层岩性地层岩性：是最基本的工程地质因素，包括成因、时代、岩性、是最基本的工程地质因素，包括成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以
13、及物理力学性质等；以及物理力学性质等；B.B.地质构造地质构造：是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征；地质构造，特别是形成时代新、规模大节理构造的分布和特征；地质构造，特别是形成时代新、规模大的优势断裂，对地震、滑坡等灾害具有控制作用，因而对建筑物的优势断裂，对地震、滑坡等灾害具有控制作用，因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义；的安全稳定、沉降变形等具有重要意义；C.C.水文地质条件水文地质条件：是非常重要的工程地质因素，包括地下水的成因、：是非常重要的工程地质因素，包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成
14、分等；埋藏、分布、动态和化学成分等；工程地质问题工程地质问题是指工程建筑与地质环境的相互作用、是指工程建筑与地质环境的相互作用、相互矛盾而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常相互矛盾而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。工程地质环境是自然界客观存在的，它能否适应工工程地质环境是自然界客观存在的，它能否适应工程建设的需要，一定要联系工程建筑物的类型、结程建设的需要，一定要联系工程建筑物的类型、结构和规模。构和规模。一定要将工程地质环境和建筑物这矛盾的两个方面一定要将工程地质环境和建筑物这矛盾的两个方面联系起来进行分析。联
15、系起来进行分析。工业与民用建筑常遇到的工程地质问题是地基的变形、工业与民用建筑常遇到的工程地质问题是地基的变形、强度和稳定问题；强度和稳定问题；铁路、道路工程常遇到的有路基边坡、隧洞围岩和桥墩铁路、道路工程常遇到的有路基边坡、隧洞围岩和桥墩桥台的稳定问题，道路的冻胀问题；桥台的稳定问题，道路的冻胀问题；地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水及影响建筑施地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水及影响建筑施工的高地应力、高地热和有害气体问题，岩爆问题；工的高地应力、高地热和有害气体问题，岩爆问题；海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳定、海浪侵蚀海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳定、海浪侵蚀及回淤问题；
16、及回淤问题；矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳定及涌矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳定及涌水、采矿引起地面塌陷问题；水、采矿引起地面塌陷问题；不同领域常见工程地质问题不同领域常见工程地质问题水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样，除与其水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样，除与其他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡和地下洞室他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡和地下洞室岩土体的稳定问题外，还有库坝区渗漏、水库库岸稳定、岩土体的稳定问题外，还有库坝区渗漏、水库库岸稳定、水库淤积、滨库地区浸没、水库诱发地震等问题；水库淤积、滨库地区浸没、水库诱发地震等问题；在特种土地区如红
17、土、黄土、淤泥、膨胀土等同样会在特种土地区如红土、黄土、淤泥、膨胀土等同样会遇到特殊的工程地质问题。遇到特殊的工程地质问题。由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范围地由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范围地面沉降，放射性能源的应用而存在核废料的储存，采矿面沉降，放射性能源的应用而存在核废料的储存，采矿而产生的废矿渣的处理等则属于环境工程地质问题。而产生的废矿渣的处理等则属于环境工程地质问题。0606、工程地质学的发展趋势、工程地质学的发展趋势复杂地基上高坝和高层建筑的地基稳定复杂地基上高坝和高层建筑的地基稳定研究研究 高边坡岩土体稳定分析高边坡岩土体稳定分析 巨型地下洞室围岩稳定分析巨型地下洞室围岩稳定分析 海洋工程地质问题的研究海洋工程地质问题的研究 工程建设与环境保护、资源开发利用相工程建设与环境保护、资源开发利用相结合结合n工程地质学研究的内容与相关学科工程地质学研究的内容与相关学科n工程地质学的发展趋势工程地质学的发展趋势
