工程地质概述课件.ppt

工 程 地 质 学邓 华厦门大学嘉庚学院土木工程系,1,课程概况,必修课，2学分，34课时成绩管理：平时成绩30%： （1）出勤、课堂表现 （2）作业（工程实例大作业） 期末考试（闭卷）：70%。课程核心：工程地基问题与对策。,2,工程实例1三峡工程,选址问题诱发地震问题库岸稳定性问题受环境条件的影响，三峡库区滑坡具有数量多、密度高、规模大、危害严重等显著特点。据有关部门调查统计，三峡库区滑坡共1150处，主要分布在万州巫山地段。,3,2003年7月13日 三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡，致使24人失踪。,4,2014年9月2日，三峡库区秭归滑坡，属于岩质滑坡，滑坡面积大约3万平方米，总体积约80万立方米的滑坡体坠落，滑坡体下部原为38国道，国道一侧就是大岭水电站，水电站的主体建筑是一栋5层楼的宿舍楼和三百平方米的厂房，滑坡发生的时候近200米长的国道彻底摧毁，宿舍楼和厂房瞬间被泥土掩埋，完全没了踪影，事故造成大岭水电站被瞬间吞噬，38国道也是长约两百米被彻底的损毁。,5,工程实例2意大利瓦依昂水库,1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂水库左岸大滑坡。瓦依昂双曲拱坝，坝高261.6m。当水库水升至225.4m时，左岸山体突然下滑，体积达3.0108m3，滑速达28ms，水库中有5107m3的水体被挤出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢过坝顶冲向下游，约有3000人丧生。 该水库开始蓄水时，就发现左岸山体蠕滑变形，但未引起水工人员的注意，随着库水位抬高，滑动面上空隙水压力加大，从而导致整个山体下滑。,6,工程实例3 加拿大特朗斯康谷仓,地基整体剪切破坏,谷仓建成后初次贮存谷物后，发现谷仓明显下沉，结果谷仓西侧突然陷入土中7.3m，东侧上抬1.5m，仓身倾斜近27o。 后查明事前不了解基础下埋藏有厚达16m的软粘土层。谷仓基础底面单位面积压力超过300kPa，而地基中的软粘土层极限承载力才约250kPa，因此造成地基产生整体剪切破坏并引发谷仓严重倾斜。 该谷仓由于整体刚度极大，因此虽倾斜极为严重，但谷仓本身却完好无损。,7,这两个筒仓是农场用来储存饲料的，建于加拿大红河谷的粘土层上。 由于两筒之间的距离过近，在地基中产生的应力发生叠加，使得两筒之间地基土层的应力水平较高，从而导致内侧沉降大于外侧沉降，仓筒向内倾斜。,地基工程失败案例 4,8,工程实例5比萨斜塔,地基不均匀沉降 1173年动工修建，当塔修建至24m高时发生倾斜，一百年后续建该塔至塔顶，建成后塔高54.5m。塔北侧沉降一米多，南侧沉三米，塔顶偏离中心线约5.54m（倾斜约5.8o）。,9,工程实例6杭州在建地铁塌方,杭州地铁工程规划总长为278公里，估算总投资1000亿元，施工方为中国中铁股份有限公司。,10,工程实例7上海楼倒倒,2009年6月27日6时左右，上海闵行区莲花南路罗阳路口一幢13层在建商品楼发生倒塌事故，造成1名工人死亡，由于此楼尚未竣工交付使用，所以未造成居民伤亡事故。,11,工程实例8杏林湾商务中心,12,一、 课程学习目的,阐明建筑地区的工程地质条件； 论证建筑物所存在的工程地质问题； 选择地质条件优良的建筑场址； 研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响； 提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议；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。,13,2022/11/26,14,1、工程地质条件,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 内动力地质作用:火山、地震、活断层 外动力地质作用:滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、渗透变形 工程活动诱发的地质作用:采空塌陷、抽水引起的地面沉降,15,持力层, 直接与基础底面接触的土层 地基范围内持力层以下的土层 地基承载力低于持力层的下卧层,受建筑物影响，在土层中产生附加应力和变形所不能忽略的那部分土层称为地基。,下卧层,软弱下卧层,2、地基的概念,16,未经人工处理就可直接利用天然土层的的地基 。,经过人工加工处理才能作为地基的。,人工地基,天然地基,地基的分类,17,基础的作用,基础的埋深,基础的类型,上承和下传的作用,浅基础，d5m 深基础，d5m,3、基础的概念,把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构，称为基础。,设计室外地坪至基础底面之间的距离,特别提示,18,二、课程发展沿革工程地质学产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。17世纪以前，许多国家成功地建成了至今仍享有盛名的伟大建筑物，但人们在建筑实践中对地质环境的考虑，完全依赖于建筑者个人工程地质学的感性认识。17世纪以后至1929年，奥地利的太沙基出版了世界上第一部工程地质学20世纪50年代以来，工程地质学逐渐吸收了土力学、岩石力学和计算数学中的某些理论和方法，完善和发展了本身的内容和体系。 在中国，工程地质学的发展基本上始自50年代。,19,三、工程活动与地质环境的关系 1、不良工程地质影响建筑物稳定与正常使用 2、不良工程地质影响施工安全 3、不良的地质条件影响工程造价,20,四、研究内容,（1）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、测试技术等 分支学科：工程岩土学（2）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,21,研究内容（续1）,（3）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、勘察质量和精度的检测，勘察技术、方法理论的改进。 分支学科：工程地质勘察 、岩土工程勘察（4）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,22,研究内容（续2）,（5）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,23,五、研究方法,(1)自然历史分析法 定性研究 运用地质学、工程地质学的理论查明各种自然地质条件和地质现象，研究它们之间的相互关系，分析、评价其发展历史、演化趋势（工程地质学最基本的研究方法）如：斜坡稳定性、坝基稳定性 (2)数学力学分析法 定量研究 在自然历史分析法的基础上，根据所确定的边界条件和计算参数，运用数学、力学的理论公式进行计算，对工程地质问题进行定量评价 工程地质条件 地质模型（物理模型）数学力学模型 定量评价,24,研究方法（续）,(3)模型模拟试验法 对于条件复杂、求解困难的问题，按一定比例建立模型，依靠可比拟性推算工程地质作用或问题产生的机制、发生发展演化的全过程，作出正确的评价 (4)工程地质类比法 将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件与之相似的同类建筑物中 四种方法各有特点，互为补充，综合运用。 其中，自然历史分析法是解决问题的基础。,25,本节小结,工程地质学的目的研究对象和内容研究方法 once a theory appears on the question sheet of a college examination，it turns into something to be feared and believed，and many of the engineers who were benefited by a college education applied the theories without even suspecting the narrow limits of their validity.,26,2022/11/26,27,