工程地質(zhì)學(xué)課程總結(jié)

工程地質(zhì)學(xué)課程總結(jié) 

[摘 要]工程地質(zhì)學(xué)是將地質(zhì)學(xué)的原理運用于解決于工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題的一門學(xué)科，是土木工程專業(yè)一門必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課,為適應(yīng)大土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)變的需要，應(yīng)對工程地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵，外延及其與土木工程的關(guān)系等內(nèi)容有一個直觀、清晰的認(rèn)識并做出學(xué)習(xí)規(guī)劃為以后走上工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。工程地質(zhì)工作是各類土木工程設(shè)計和施工的基礎(chǔ)，是巖土工程的重要組成部分。 

工程地質(zhì)學(xué)是將地質(zhì)學(xué)的原理運用于解決于工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題的一門學(xué)科。工程地質(zhì)學(xué)通過工程地質(zhì)勘察，研究建筑場地的巖土類型及性質(zhì)、地址結(jié)構(gòu)于構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等工程地質(zhì)條件，預(yù)測和論證工程地質(zhì)問題發(fā)生的可能性并采取必要的防治措施，以確保建筑物安全、穩(wěn)定和正常使用。 

工程地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容是多方面的，主要包括地球與地貌、巖石與巖體、巖體的地質(zhì)構(gòu)造、第四紀(jì)堆積物與土的工程性狀、地表水與地下水性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及防治對策和巖土地質(zhì)勘察等內(nèi)容。工程地質(zhì)研究方向有：確定巖土組分、組織結(jié)構(gòu)、物理、化學(xué)與力學(xué)性質(zhì)及其對建筑工程穩(wěn)定性的影響，進行巖土工程地質(zhì)分析，提出改良巖土的建筑性能的方法；研究由于人類工程活動的影響而破壞的自然環(huán)境的平衡，以及自然發(fā)生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質(zhì)作用對工程建筑的危害及其預(yù)測、評價和防治措施；研究解決各類工程建筑中的地基穩(wěn)定性，如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室，以及黃土的濕陷、巖石的裂隙的破壞等，制定一套科學(xué)的勘察程序、方法和手段，直接為各類工程的設(shè)計、施工提供地質(zhì)依據(jù)；研究建筑場區(qū)地下水運動規(guī)律及其對工程建筑的影響，制定必要的利用和防護方案；研究區(qū)域工程地質(zhì)條件的特征，預(yù)報人類工程活動對其影響而產(chǎn)生的變化，作出區(qū)域穩(wěn)定性評價。 

二.土木工程的概念 

土木工程（Civil Engineering）是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指工程建設(shè)的對象，即建造在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施；也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等專業(yè)技術(shù)。它是一種工程分科，是用石材，磚，沙漿，水泥等建筑材料修建房屋，鐵路，道路橋梁等工程的生產(chǎn)活動和工程技術(shù)其范圍非常廣泛——包括房屋建筑工程，公路與城市道路工程，鐵路工程，橋梁工程，隧道工程，機場工程，地下工程等。建造工程設(shè)施的物質(zhì)基礎(chǔ)是土地、建筑材料、建筑設(shè)備和施工機具。借助于這些物質(zhì)條件，經(jīng)濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求，又能安全承受各種荷載的工程設(shè)施。 

在對土木工程其含義介紹的過程中我們不難發(fā)現(xiàn)，作為建設(shè)必備的首要條件之——地基。即所謂的地質(zhì)環(huán)境，它和各種建筑物之間存在一定的相互關(guān)聯(lián)和制約關(guān)系。環(huán)境對建筑物的制約影響其安全和正常使用，建筑物又改變了環(huán)境的初始平衡，使其發(fā)生各種變化甚至惡化，工程地質(zhì)條件是與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)因素，包括地形地貌條件，巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)，地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)條件等。工程地質(zhì)問題指工程地質(zhì)條件不能完全滿足進行建筑的要求以至在建筑的穩(wěn)定，經(jīng)營或正常使用方面發(fā)生的問題或存在的缺陷，在地質(zhì)環(huán)境與建設(shè)的矛盾關(guān)系中，工程地質(zhì)條件的不利因素對工程建筑的規(guī)范和類型起著控制作用，所以我們不得不承認(rèn)工程地質(zhì)在土木建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 

三、課程各部分內(nèi)容總結(jié) 

1.地球與地貌 

該部分重點介紹地球在宇宙中的位置、地球的圈層構(gòu)造、地質(zhì)作用、地質(zhì)年代以及各種地貌形態(tài)的特點，如剝蝕地貌、山麓地貌、河流地貌、湖積與海岸地貌、冰川地貌、風(fēng)成地貌等內(nèi)容。

2.礦石與巖石 

地殼是由巖石和巖體組成的。該部分內(nèi)容包括巖石的形成、礦物的形態(tài)和特性、三大類巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）各自的特點、風(fēng)化巖與殘積土、三大類巖石的鑒定、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)及巖石的工程性狀等方面的內(nèi)容。巖石風(fēng)化后，其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造都發(fā)生了不同程度的變化，從而改變了巖石的工程特性。對于風(fēng)化巖邊坡中暴雨季節(jié)容易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，要進行邊坡穩(wěn)定性驗算。在大壩工程或核電工程中，其地基一般要挖除風(fēng)化巖再作基礎(chǔ)。在高層建筑樁基工程中，樁基持力層一般要求 選擇到中風(fēng)化巖。各類巖石的工程地質(zhì)必須注意其巖石的風(fēng)化分帶情況、構(gòu)造裂隙發(fā)育程度、地下水情況和軟弱結(jié)構(gòu)面情況。

3.地質(zhì)構(gòu)造 

由內(nèi)動力地質(zhì)作用引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、外部形態(tài)發(fā)生的現(xiàn)象，稱為地質(zhì)構(gòu)造。這種由內(nèi)動力地質(zhì)作用促使地殼結(jié)構(gòu)的改變和地殼內(nèi)部物質(zhì)變位的運動稱為地殼運動。該部分內(nèi)容包括地殼構(gòu)造運動的類型、巖層產(chǎn)狀、水平巖層與傾斜巖層在地形地質(zhì)上的表現(xiàn)、褶皺構(gòu)造、節(jié)理構(gòu)造與玫瑰花圖、斷層、識讀地質(zhì)圖等方面的內(nèi)容。其中褶皺構(gòu)造對工程建筑影響比較大，節(jié)理也地面和地下工程的關(guān)系很密切。地質(zhì)圖表是設(shè)計人員做工程基礎(chǔ)設(shè)計的主要依據(jù)，按內(nèi)容可分為普通地質(zhì)圖、構(gòu)造地質(zhì)圖、第四紀(jì)地質(zhì)圖、基巖地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、工程地質(zhì)圖等。

4.巖體與圍巖 

圍巖是指在地質(zhì)歷史中形成的，有一種或多種巖石和結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)并賦存于一定的地質(zhì)環(huán)境（地應(yīng)力、地下水、地溫）中的地質(zhì)體。巖體結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個要素。巖體的穩(wěn)定性分析與評價是工程建設(shè)中十分重要的問題。該部分內(nèi)容介紹了巖體的工程分類、結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)面、軟弱夾層對工程的影響、巖體結(jié)構(gòu)的類型、巖體力學(xué)特性以及巖體中的天然應(yīng)力及測量，另外，對邊坡穩(wěn)定性評價與邊坡加固設(shè)計、地下室圍巖穩(wěn)定性評價和巖石地基工程穩(wěn)定性評價進行了分析。巖體的水力學(xué)性質(zhì)是巖體力學(xué)性質(zhì)的一個重要方面，它是指巖體與水共同作用所表現(xiàn)出來的力學(xué)性質(zhì)，水在巖體中的作用包括兩個方面：一方面是水對巖石的物理化學(xué)作用；寧一方面是水與巖體互相耦合作用下的力學(xué)效應(yīng)，包括空隙水壓力與滲流動水壓力等的力學(xué)作用效應(yīng)。在空隙水壓力的作用下首先是減少了巖體內(nèi)的有效應(yīng)力，從而降低了巖體的剪切強度。另外，巖體滲流與壓力之間的互相作用強烈，對工程穩(wěn)定性也具有重要的影響。邊坡穩(wěn)定性評價與邊坡加固設(shè)計則對在山區(qū)修建各類土木工程，如房屋建筑、大壩、水電站、隧洞、渠道、鐵路、公路等有重大意義。此外，巖體地基工程穩(wěn)定性評價對大型水壩和山區(qū)建筑有重要意義。

5.第四紀(jì)堆積物也土的工程性狀 

土的形成與外動力地質(zhì)作用密切相關(guān)。不同類型的土，工程性質(zhì)相差很大，在工程建設(shè)中也應(yīng)該采取不同的處理方法，尤其是一些特殊圖，在進行工程建設(shè)是會產(chǎn)生特殊的工程地質(zhì)問題嗎，需進行適當(dāng)?shù)奶幚恚�因此很有必要對土的工程性狀進入深入地了解。該部分內(nèi)容包括土的工程分類、第四紀(jì)土的地質(zhì)成因及特征、土的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、三相比例指標(biāo)、無粘性土的性質(zhì)、粘性土的物理特征、土的力學(xué)性質(zhì)以及特殊土的工程評價等內(nèi)容。

6.地下水 

埋藏和運移在地表以下土層及巖石空隙中的水稱為地下水。水與土石相互作用，會使土體和巖體的強度和穩(wěn)定性降低，產(chǎn)生各種不良的自然地質(zhì)現(xiàn)象和工程地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡、巖溶、潛蝕、地基沉陷、道路凍脹和翻漿等，給工程的建筑和正常使用造成危害。這部分內(nèi)容包括地下水的分類、達西定律和滲流，抽水、壓水試驗及水文地質(zhì)參數(shù)的測試，地下水的物理化學(xué)性質(zhì)以及地下水對工程的不良影響等方面的內(nèi)容。地下水對土木工程建設(shè)的不良影響主要有：地下水滲透水流作用引起的流沙、管涌、潛蝕；地下水對位于水位下的巖石、土層和建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的浮托作用；人工降低地下水產(chǎn)生的地基沉降以及點水滲流引起的水庫及壩體滲流等問題。 7.不良地質(zhì)作用及防災(zāi)減災(zāi) 

不良地質(zhì)作用是指地球內(nèi)力或外力產(chǎn)生的對工程可能造成危害的地質(zhì)作用，其引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害危及人身、財產(chǎn)、工程或環(huán)境的安全。研究不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的形成條件和發(fā)展規(guī)律，以便采取相應(yīng)的防治措施，防震減災(zāi)，對保障工程建筑和人民生命財產(chǎn)的安全具有重要意義。這部分內(nèi)容介紹了常見的地質(zhì)災(zāi)害的特點及防治方法，如地震與海嘯、地裂縫、地面沉降、危巖體與崩塌、巖溶與塌陷、滑坡、泥石流、采空區(qū)、臺風(fēng)及暴雨帶來的地質(zhì)災(zāi)害等，另外，介紹了地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的內(nèi)容與要求以及工程選址額地質(zhì)問題評價。 

（1）對一些基本概念的認(rèn)識 

建筑場地——指工程建設(shè)所直接占有并直接使用的有限面積的土地，大體上相當(dāng)于廠區(qū)，居民點和自然村的區(qū)域范圍的建筑物所在地。從工程勘察角度分析，場地的概念不僅代表著所劃定的土地范圍，還應(yīng)涉及建筑物所處的工程地質(zhì)環(huán)境與巖土體的穩(wěn)定問題。  

建筑物地基——任何建筑物都建造在土層或巖石上。由于承受由基礎(chǔ)傳來的建筑物荷載而是土層或巖層一定范圍內(nèi)原有應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變的土層或巖層稱為地基。地基在靜動荷載作用下要發(fā)生變形，變形過大會影響建筑物的安全，致使建筑物不能正常使用。因此，地基與工程建筑物的關(guān)系更為直接，更為具體。 地基分類 地基類別 天然地基 軟弱地基 人工地基 

定義 

未經(jīng)加工處理 直接支撐基礎(chǔ)的地基 地基土層主要有淤泥,沙土 

,雜填土或其他高壓縮性土層所構(gòu)

成 人工加固處理的地基 

特點 一般不太穩(wěn)定 

土層壓縮模量小 

荷載作用下產(chǎn)生的變形大 

較穩(wěn)定 

說明：要確保建筑物地基穩(wěn)定和滿足建筑物的使用要求,地基與基礎(chǔ)設(shè)計必須滿足兩個基本條件：

A.作用于地基的荷載不超過地基的承載能力。                                              

B.保證建筑物不因地基形變而損壞或影響其正常使用。                                    

（2）工程地質(zhì)在土木工程中的作用                                                        

任何工程建筑物都是營造在一定的場地與地基上的，所有工程建設(shè)方式，規(guī)模和類型都受建筑場地的工程地質(zhì)條件所制約。地基的好壞不僅直接影響建筑物的經(jīng)濟與安危，而且一旦出現(xiàn)事故，處理比較難。因此，在設(shè)計每一個建筑物之前，必須進行場地與地基的巖土工程勘察，充分了解建筑場地與地基的工程地質(zhì)條件，論證和評價場地，地基的穩(wěn)定性和適宜性，不良地質(zhì)現(xiàn)象，軟弱地基處理與加固等巖土工程的技術(shù)決策和實施方案。實踐證明，巖土工程勘察工作做的好，設(shè)計、施工就順利，工程建筑的安全運營就有保證。相反，忽視建筑場地與地基勘察工作，都會給工程帶來不同程度的影響，輕則修改方案，增加投資，延誤誤工期；重則釀成災(zāi)害。例如某市房地產(chǎn)開發(fā)公司商住樓，于1993年12月竣工交付使用，在交付使用半年后，出現(xiàn)了較大的基礎(chǔ)不均勻沉降現(xiàn)象，最大沉降量達成200mm，致使從基礎(chǔ)到屋面產(chǎn)生多處裂縫，造成重大質(zhì)量事故。                     所以，任何類型的工程和工程建設(shè)的任何階段，都必須把建筑地區(qū)工程地質(zhì)條件調(diào)查研究并對其進行深入細(xì)致的論證和闡明，作為工程地質(zhì)工作的首要任務(wù)，這是工程地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。據(jù)此才可能較有成效地完成以下有關(guān)工程地質(zhì)工作的一些實際任務(wù)。                                  

1.從工程地質(zhì)觀點出發(fā)選擇地質(zhì)條件較好的建筑場地和適宜的建筑形式。                      

2.在已選定的建筑場地及其周圍，根據(jù)建筑類型，規(guī)模和特點，從分析工程地質(zhì)條件入手，預(yù)測并論證有關(guān)工程地質(zhì)問題發(fā)生的可能性。                                                    

3.提供工程規(guī)劃，設(shè)計，施工所需要的工程地質(zhì)資料。                                              

以上可以總結(jié)出：任何學(xué)課都不會孤立的發(fā)展起來，是與其他學(xué)科發(fā)生一定聯(lián)系而獨立存在著，這種聯(lián)系所涉及的范圍與一門學(xué)科的研究對象和內(nèi)容有關(guān)。工程地質(zhì)研究的目的在于保障工程建筑的安全和正常運用。            

總結(jié):《工程地質(zhì)》是土木工程專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它結(jié)合我國自然地質(zhì)條件和公路，橋梁與隧道，房屋建筑工程的特點，為學(xué)習(xí)專業(yè)和開展有關(guān)問題的科學(xué)研究，提供必備的工程地質(zhì)學(xué)的基本知識；同時，通過一些基本技能的訓(xùn)練，懂的搜集，分析和運用有關(guān)的地質(zhì)資料，并正確運用這些進行設(shè)計和施工。為以后走向社會，服務(wù)社會，在自己的工作崗位中作出優(yōu)異的成績打下良好的基礎(chǔ)。                                                                          【參考文獻】                                                              

[1].張忠苗，《工程地質(zhì)學(xué)》，中國建筑出版社                                                

[2].葉志明，《土木工程概論》，高等教育出版社