工 程 地 质 学 绪 论.

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1 工 程 地 质 学 绪 论

2 任课教师: 何 鹏 联系方式 Tel.:

3 孟子说：“爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之 。”

4 绪论——人类的工程活动与地质环境的相互作用
一、基本概念 ⒈ 人类工程活动——指采取工程措施进行能源、资源开发利用、工农业基础设施和人民生 活设施的建设等有关活动，包括规划、设计、施工、开采和运行。 水利水电工程 按行业 功 能 分 为 交通运输工程 矿业工程 化工冶炼工程 城镇设施工程 国防基地工程 灾害防治及环境保护工程

5 ⒉ 地质环境——指以岩石圈为主，在和大气、生物、水圈的相互
作用中形成和演化的人类生活、生存和工程设施受其影响的周 围的岩土介质。 其特点是 开放的 是一个动态的系统 演化的 ⒊ 自然环境及其演化 大气圈 自然环境 包 括 生物圈 水 圈 岩石圈 原生演化——较缓慢，进程取决于自然作用过程 演化 次生演化——工程诱发，较快速、剧烈

6 ⒋ 人类工程活动的环境影响——指由于人类工程活动产生对地质环
境的扰动，引起地质环境各要素及总体环境效因的变化（如岩 （土）物质组成、结构、特性、赋存状态、边界条件和运动特征 等要素） 环境负效因——其影响不利于人类社会的环境变化 分为 环境正效因——其影响有利于人类社会的环境变化 5. 人类工程活动与地质环境的依存关系 —— 指工程建设不能脱离 地质环境，必定在某种程度上受到地质环境的制约，因此，人类 的工程活动和工程建筑物必须具备一定的地质环境的适宜性。 6. 人类工程活动和地质环境的相互作用 —— 指一方面人类工程活 动要受地质环境的制约，另一方面地质环境又会受到人类工程活 动的影响，因此，是相互作用，也称双向作用。 动态的，逐次扰动和协调 相互作用方式 可以收敛到相对的和谐 也可能发散、出现失稳势，造成灾害

7 7. 工程地质学——研究与工程活动有关的地质环境及其评价、预测 和保护的科学。
·以一定作用影响工程活动的安全 2003年7月1日9时左右，上海中山南路847号上海市音像制品批发交易市场5层楼房发生倾斜，主楼裙房倒塌。据悉，这是正在施工中的地铁4号线（浦东南路至南浦大桥）区间隧道浦西联络通道发生大量流沙涌入，引起地面大幅沉降所致。 ·影响工程建筑物的稳定和正常使用 7. 工程地质学——研究与工程活动有关的地质环境及其评价、预测 和保护的科学。 传统的核心任务是——保证在地质问题上本工程设计、施工和运 行的安全和经济。 对人类工程活动和地质环境相互作用的理论进行研究，并在此基础上对工程地区地质环境进行评价，对工程的环境影响作用机理进行研究，对工程环境系统的相互作用进行预测和工程调控的决策。 环境工程地质学 二、地质环境对人类工程活动的制约 地质环境对人类工程活动的制 约 体 现 在 ·由于某些地质条件不具备而提高了工程的造价

8 三、人类工程活动对地质环境的作用方式 指：工程建筑物的自重及其运行时与其他自然和人为作 用力的叠加所造成的在工程和地质介质边界面的荷 载。 类 别 静荷载 动荷载 周期重复荷载 ⒈ 工程 荷载 表征 指标 用工程与岩（土）界面上的压力表达 工程荷载一般在 10MPa以内 变化 范围 特殊工程可使岩基面受到极大的冲击荷载 地基及周围变形 作用 结果 地基及周围应力集中区内的岩土屈服拉张变形

9 目的：建基、洞室利用 ·岩（土）应力状态的卸载和调整 对地质环境 的 影 响 2. 岩（土） 开 挖 ·岩（土）开挖爆破损伤和振动 ·岩（土）临空面位置、形态的改变 ·引发地下水的排泄、地表水的聚集 ·开挖后岩（土）弃渣的堆积和处理

10 四、不能正确预见工程活动与地质环境间相互作用的必然结果
2003年10月11日甘肃窑街山体崩塌几万立方滑落的山石已将整个路面堆成了一堵严严实实的“石墙”，初步掌握的事故原因是：(1)窑街矿队办下窑街村何少良采石场多年采石造成山体松动滑坡。(2)近期红古降雨较多，影响了地质稳定。 　　晨报南昌专讯 29日傍晚，南昌市站前西路一幢8层宿舍楼几小时内突然发生倾斜，变成探着身子俯视地面的巨人,令楼中的居民惊恐不已。 　　据周围居民介绍，这幢房子是江西省珠宝进出口公司的宿舍楼，1991年建成，高8层，共有住户42家。8层高的宿舍楼为何突然倾斜？据当地居民反映，一个多月前一家施工单位在房子前作业，日夜不停地深挖地基，准备建一个大型地下停车库。近来越挖越近，几乎就要挨到居民楼，两处间距居然不到1米，造成楼房倾斜。 　　大楼倾斜后，相关部门已请来南昌大学的专家为危房“诊断”，制定紧急应对措施，并指挥施工人员对倾楼进行加固。所有居民此时均已另寻住处了。（江都） 相关工程：大坝、输水隧洞、水井、钻孔等 3. 水流、水体 调 节 导致地面沉降 　　新华网杭州１月４日电（余建鸿 张奇志） 由于不合理开采地下水，浙江杭嘉湖平原、宁（宁波）绍（绍兴）平原、温（温州）黄（黄岩）平原这三块地面在不断沉降，如果任其发展，将会带来灾难性的后果。这是浙江省地质环境监测站最近公布的检测结果。 　据浙江省地质环境监测站副总工程师赵建康介绍，地面下降会带来地质灾害，城市因失去排洪泄洪能力产生的洪涝灾害正在加剧。嘉兴市城市地面下降后，使得１０年一遇的防洪能力下降到５年，由此淹没农田、房子带来的损失巨大。 结 果 水库诱发地震 库岸坍塌 库尾淤积造成支流不畅 四、不能正确预见工程活动与地质环境间相互作用的必然结果 1. 不能合理开发利用地质环境 2. 影响到工程活动的安全与经济 3. 致使地质环境恶化，使已有建筑物受到不良影响 4. 工程技术、管理人员要负相应的责任

11 五、本课程学习的意义 ⒈ 工程地质是每一个未来的土木工程师必须学习的课程； ⒉ 工程地质课程的知识是未来的项目管理者、总工程师所应该具 备的； ⒊ 工程地质是将来岩土注册工程师考试的内容之一； ⒋ 地球科学知识是理工类大学生应该具备的普通常识； ⒌ 我们的事业将会兴旺发达。

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17 中国国土资源公报说，地质灾害多发区开展的县市地质灾害调查和群测群防成效明显。
中新社北京四月三日电 (记者赵胜玉)三日公布的中国国土资源公报说，去年全国发生各类突发性地质灾害四万零二百四十六起，造成八百五十三人死亡、一百零九人失踪、直接经济损失五十一亿元。 　　中国国土资源公报说，地质灾害多发区开展的县市地质灾害调查和群测群防成效明显。 　　目前已完成一百六十八个县市调查，建立了相应的信息系统和群测群防网络。成功预报地质灾害七百零三次，避免人员伤亡近两万人，避免直接经济损失二点三六亿元。地质灾害多发区的汛期地质灾害群测群防网络已初步建立并正逐步完善。 　　公报说，三峡库区地质灾害治理和监测工程全面实施。 　　一期规划治理的一百九十七处崩塌滑坡防治工程，已有一百九十五处开工治理或确定采取其它防治措施；一期规划治理的八十一段塌岸防护工程已开工治理七十三段；一期规划的二百一十四处高切坡整治工程已有一百五十二处完工，三十处正在施工。三峡库区地质灾害监测预警工程建设已全面启动 昨日早晨8时左右，105国道扩建工程路段从化流溪湖彩虹桥南端处一座数十米高的石山，在进行连续劈山开路的爆破作业中，因其风化裂缝导致整边石山松脱崩塌，约3000立方塌方泥石将公路堵塞，有飞坠大石滚落湖底，地点距彩虹桥收费站北约100米。塌方山面紧靠公路桥头，下面是三、四十米深的流溪湖，十分险峻。事故发生后，从化市公安交警部门及时调派重型机械、车辆，连续奋战清运塌方巨石，采取有效措施确保国道交通安全，并及时让南北约5000辆车绕行三棵松旧公路。由于地势险要，场面狭窄，难度十分大，但是100名抢险人员奋勇作战，赢得时间，确保了抢险清塌工作顺利进行。 Note: 2 photos here

18 Alaskan Pipeline Engineering geologists contribute to the design of structures such as the Alaskan pipeline near Fairbanks and many other edifices. The pipeline was built in the 1970s to transport crude oil from the Alaskan North Slope to the port of Valdez in southern Alaska. Ground conditions near the surface (permafrost and other processes) and those at depth (substrate conditions, potential seismic activity, position of faults etc.) must be clearly understood and taken into consideration to guarantee the integrity of engineered structures. The photograph shows the raised pipeline (to prevent warm oil from melting the permafrost) and the staggered shape of the pipeline (to allow elasticity during earthquake shocks). Note: 2 photos here

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22 重庆市武隆县“５·１”地质灾害事故责任人之一陈朝友滥用职权案，于近日在武隆县人民法院开庭审理。
重庆审判武隆"5·1"地质灾害事故责任人 重庆市武隆县“５·１”地质灾害事故责任人之一陈朝友滥用职权案，于近日在武隆县人民法院开庭审理。 今年５月１日，重庆市武隆县县城江北西段发生高切坡垮塌事故，一幢建筑面积为４０６１平方米的９层楼房被摧毁掩埋，造成７９人死亡、４人受伤。 经调查认定，这起地质灾害事故的发生，有地质原因，也有人为因素。１１名责任人分别被给予党纪、政纪处分，包工头李强、工商银行涪陵分行枳城支行职工传志禄、武隆县建委调研员陈朝友等３人被移交司法机关处理。 武隆县人民检察院指控：被告人陈朝友在任武隆县建委副主任兼县江北新区西段建设管理委员会办公室主任期间，违规签发有关建设许可证，并在工程建设和完工后的验收中滥用职权，违规组织竣工验收并签发合格证，致使具有极大安全隐患的房屋投入使用，于５月１日晚整体垮塌，造成７９人死亡的严重后果。其行为已触犯刑律，构成滥用职权罪，应当依法追究其刑事责任。 目前，此案庭审工作已基本结束，法院将在近期宣布审判结果。与“５·１”地质灾害事故有关的另两起刑事案件也将于近日被提起公诉。 红旗渠灌区共有干渠、分干渠10条，总长304.1公里；支渠51条，总长524.1公里；斗渠290条，总长697.3公里；农渠4281条，总长2488公里；沿渠兴建小型一、二类水库48座，塘堰346座，共有兴利库容2381万立方米，各种建筑物12408座，其中凿通隧洞211个，总长53.7公里，架渡槽151个，总长12.5公里，还建了水电站和提水站。红旗渠工程总投工5611万个，共完成土石砌方2225万立方米。总投资12504万元，其中国家投资4625万元，占37％，社队投资7878万元，占63％。