电大土木工程专业工程地质学课件pptPPT文档格式.ppt
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工程地质分析原理工程地质分析原理,张卓元,张卓元n工程地质学基础工程地质学基础,罗国煜,罗国煜n工程地质学概论工程地质学概论,李智毅,李智毅第一章第一章绪绪论论什么是工程地质学什么是工程地质学为什么要学习工程地质学为什么要学习工程地质学本课程学习的主要内容有哪些?
本课程学习的主要内容有哪些?
本课程的研究方法本课程的研究方法地基上部建筑基础地基工程地质体什么是工程地质学什么是工程地质学工程地质学工程地质学:
是是地质学的分支学科,是研究人类地质学的分支学科,是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科。
工程活动与地质环境相互作用的一门学科。
把把地质学的基本理论地质学的基本理论应用于应用于土木工程实践,通过工程地土木工程实践,通过工程地质调查、勘察等方法,弄清质调查、勘察等方法,弄清建筑物的地质条件(环境),建筑物的地质条件(环境),为土木工程建筑的规划设计为土木工程建筑的规划设计提供可靠的地质资料,并预提供可靠的地质资料,并预测和论证工程建筑和地质环测和论证工程建筑和地质环境的相互作用,进而提出防境的相互作用,进而提出防治措施治措施。
基基础础上部结构上部结构地地基基课程的目的课程的目的11学习掌握学习掌握自然动力自然动力及及人类活动人类活动引起有关物理引起有关物理地质现象方面的基本知识,以及从工程地质角度地质现象方面的基本知识,以及从工程地质角度研究这些动力地质现象(问题)的基本方法等。
研究这些动力地质现象(问题)的基本方法等。
22通过本课程学习,具备解决某些重大工程地通过本课程学习,具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。
质实际问题的初步能力。
力学挽救斜塔力学挽救斜塔20002000年年初初委委员员会会1313名名专专家家经经反反复复讨讨论论,采采用用了了力力学学工工作作者者提提出出的的抽抽土土方方案案,即即在在北北侧侧塔塔基基地地下下2020米米深深处处用用抽抽土土管管抽土释放应力。
抽土释放应力。
加拿大特朗斯康谷仓地基破坏情况。
该谷仓建于1911年,1913年秋完工,9月装谷。
10月17日发现1小时内竖向沉降达30.5cm,结构物向西倾斜并在24小时内倾倒。
谷仓西端下沉7.32m,东端上抬1.52m,仓身倾斜27度。
强度不够造成失稳破坏强度不够造成失稳破坏基本任务:
基本任务:
研究人类工程活动和地质环境之间的相互研究人类工程活动和地质环境之间的相互制约关系,以便做到既能使工程建筑安全经济稳定,制约关系,以便做到既能使工程建筑安全经济稳定,又能合理开发和保护地质环境。
又能合理开发和保护地质环境。
长期任务:
在大规模的改变自然环境工程中,如何按在大规模的改变自然环境工程中,如何按地质规律办事,有效地改造地质环境是。
地质规律办事,有效地改造地质环境是。
u工程地质条件工程地质条件与工程建设相关的地质条件总和。
与工程建设相关的地质条件总和。
它包括岩土它包括岩土的工程性质、地形地貌、地质构造、水文地质条件、的工程性质、地形地貌、地质构造、水文地质条件、物理地质现象和天然建筑材料等六个要素。
物理地质现象和天然建筑材料等六个要素。
u工程地质问题:
工程地质问题:
研究地区的工程地质条件由于不研究地区的工程地质条件由于不能满足某种工程建筑的要求,在建筑物的稳定、经济能满足某种工程建筑的要求,在建筑物的稳定、经济或正常使用方面常常发生的问题。
或正常使用方面常常发生的问题。
u工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着密切的关系。
工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着密切的关系。
各类工程建筑,由于其结构类型和工作方式不同,存在着各类工程建筑,由于其结构类型和工作方式不同,存在着各种各样的工程地质问题。
各种各样的工程地质问题。
人类工程活动和地质条件之间的矛盾人类工程活动和地质条件之间的矛盾两个重要概念两个重要概念工程地质问题工程地质问题对于场地工程地质条件不同,建筑物内容不同,所出对于场地工程地质条件不同,建筑物内容不同,所出对于场地工程地质条件不同,建筑物内容不同,所出对于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:
现的工程地质问题也各不相同:
岩土工程:
地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室地基承载力、沉降、基坑边坡问题、地下洞室稳定性问题稳定性问题稳定性问题稳定性问题矿山开采:
矿山开采:
边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定水利水电工程:
水利水电工程:
渗透变形、水库渗漏渗透变形、水库渗漏渗透变形、水库渗漏渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体、斜坡稳定性、坝体、斜坡稳定性、坝体、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性抗滑稳定性抗滑稳定性抗滑稳定性三峡工程规划图在三峡库区范围内存在着众多工程地质问题:
库岸稳定性问题水库诱发地震问题水库渗漏问题水库浸没问题水库淤积问题移民问题“四横三纵”的总体布局据2001年11月23日新华网南水北条是解决我国北方地区水资源短缺问题的特大型基础设施项目。
20世纪50年代以来围绕南水北调这一战略构想,开展了不同范围、不同层次的勘测、规划、研究和论证工作。
包括水利部在内的众多部委、省市、区和科研教育单位做了大量工作,在多个不同方案的基础上,经过长期研究比选,分别在长江下游、中游、上游规划了三个调水区,形成南水北调工程东线、中线、西线三条调水路线与长江、黄河、淮河和海河相互联接的四横三纵总体格局。
可协调东、中、西部经济社会发展对水资源需求关系,达到我国水资源南北调配、东西互济的优化配置目标。
南水北调工程地质问题南水北调工程地质问题u东线
(1)高地震烈度区的渠道边坡
(2)建筑物稳定和地基液化问题(3)渠道两侧地下水位升高引起的浸没和土壤盐碱化问题(4)砂性土渠段的渗透稳定问题(5)软土段渠坡稳定问题及穿黄隧洞围岩稳定(6)突水流砂问题中线
(1)膨胀土(岩)渠坡稳定问题
(2)黄土类土的湿陷性(3)软粘土(4)通过煤矿区的工程地质问题(5)砂砾石强透水问题(6)浸没及盐渍化问题西线
(1)活动性构造及其对洞室稳定的影响
(2)高地应力与围岩稳定问题(3)高压水头引起的洞室涌水和外水压力对隧洞衬砌影响问题(4)碎屑流问题(5)洞室涌水问题(6)高地温问题(7)有害气体问题(8)冰冻问题大东门站大东门站11号线与号线与22号线的号线的“T”型型换乘站。
换乘站。
1.11.1大东门站大东门站一次性围挡一次性围挡35个月。
个月。
车站采用盖挖逆作法施工。
2号线车站:
长号线车站:
长220.5m、宽、宽23.5m、深、深24.4m;
地下连续墙地下连续墙1.2m、1.0m厚,厚,十字钢板接头。
十字钢板接头。
1号线车站:
长145.44m、宽宽23.5m、深、深31.7m;
1.21.2周边环境周边环境古井假日酒店圣大国际长江路桥南淝河1号线2号线为什么要学习工程地质学为什么要学习工程地质学11、它是学习土木工程专业课程的基础学科、它是学习土木工程专业课程的基础学科22、工程地质对工程建设有重要意义、工程地质对工程建设有重要意义33、工程地质随着人类工程建设的进步而迅速发展、工程地质随着人类工程建设的进步而迅速发展工程地质工程地质土力学土力学水力学水力学岩石力学岩石力学基础工程基础工程道桥工程道桥工程地下工程地下工程在工程建设中的地质教训在工程建设中的地质教训由于地质问题而严重影响工程建设的实例由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例:
太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例:
教训一:
湖北远安盐池河磷矿岩崩教训一:
湖北远安盐池河磷矿岩崩1980年6月日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、又称山崩)、山崩时,标高839米的鹰嘴崖部分山体从700米标高处俯冲到500米标高的谷地。
的谷地。
在山谷中乱石块覆盖面积南北长560米,东西宽400米,石块加泥土厚度30米,崩塌堆积的体积共100万立方米。
最大岩块有2700多吨重。
顷刻之间,盐池河上筑起一座高达38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307人。
还毁坏了该矿的设备和财产,损失十分惨重。
教训二:
意大利瓦依昂水库滑坡教训二:
意大利瓦依昂水库滑坡教训三:
三门峡水库於沙教训三:
三门峡水库於沙上个世纪上个世纪5050年代初,新中国刚刚建立不久,领导层意年代初,新中国刚刚建立不久,领导层意气风发,要干一番惊天动地的大事儿。
气风发,要干一番惊天动地的大事儿。
“圣人出,黄河清圣人出,黄河清”,就是那时要干的一件大事儿。
,就是那时要干的一件大事儿。
科学终归是科学,谁偏离理性的轨道就要受惩罚。
无科学终归是科学,谁偏离理性的轨道就要受惩罚。
无论是中国人还是苏联人,无论是专家还是领导。
论是中国人还是苏联人,无论是专家还是领导。
教训四:
煤矿立井井壁破裂教训四:
煤矿立井井壁破裂自自19871987年以来,在我国华东地区的淮南、淮北、徐州、枣庄、年以来,在我国华东地区的淮南、淮北、徐州、枣庄、兖州等大型矿区的兖州等大型矿区的300300多个立井井筒中,有多个立井井筒中,有8080余个地处深厚松散含余个地处深厚松散含水层的井筒先后发生了一种新的非采动矿井地质灾害水层的井筒先后发生了一种新的非采动矿井地质灾害立井井立井井壁破裂,轻者引起井壁变形,断面缩小,造成提升运输困难;
重壁破裂,轻者引起井壁变形,断面缩小,造成提升运输困难;
重者井壁断裂、喷水冒砂,造成矿井停产者井壁断裂、喷水冒砂,造成矿井停产,不仅影响了正常生产、造不仅影响了正常生产、造成了巨大的经济损失,引发了严重的安全隐患成了巨大的经济损失,引发了严重的安全隐患,是国际采矿史上是国际采矿史上稀见的非采动沉降引起的一种地质灾害,被建井界称为建井以来稀见的非采动沉降引起的一种地质灾害,被建井界称为建井以来遇到的最大的矿井地质灾害之一。
遇到的最大的矿井地质灾害之一。
损失超过千亿。
其他工程地质灾害教训其他工程地质灾害教训杭州地铁事故杭州地铁事故汶川地震汶川地震汶川地震汶川地震死亡死亡:
69197:
69197人人;
失踪失踪:
18379:
18379人人;
受伤受伤:
374176:
374176人人;
受灾受灾:
4624:
4624万人万人直接经济损失达直接经济损失达84518451亿元人民币亿元人民币这次大地震发生在这次大地震发生在龙门山的主断裂龙门山的主断裂龙门山的主断裂龙门山的主断裂上,位于我国南北地上,位于我国南北地震带的中段。
从区域构造背景上看,新生代早期,震带的中段。
从区域构造背景上看,新生代早期,印度印度印度印度板块板块板块板块与与欧亚大陆板块欧亚大陆板块欧亚大陆板块欧亚大陆板块发生碰撞,形成了青藏高原。
在青发生碰撞,形成了青藏高原。
在青藏高原隆升的过程中,两侧边缘带构造应力长期积累。
藏高原隆升的过程中,两侧边缘带构造应力长期积累。
初
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