工程地质及土力学绪论
43页1、工程地质与土力学 Soil Mechanics and Foundation Engineering,1. 地质学概念 地质学(Geology),是研究地球的一门自然科学,是地学的重要组成部分。主要研究固体地球的组成、构造、形成和演化规律等方面。,一、工程地质学的作用和任务,2.工程地质学概念 工程地质学是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的学科。,即地质环境(工程地质条件)是一个综合性概念,是与工程建筑有关的地质因素的综合。,地层岩性 地形地貌 地质构造 水文地质条件 岩土体工程地质性质 不良地质条件 人类工程活动,地质条件,3.工程地质学研究对象,4.工程地质问题,所谓工程地质问题,即与工程活动有关的地质问题,包括以下两个方面。 一是自然环境地质因素对工程活动的制约和影响而产生的问题。即不良工程地质条件:; 二是由工程活动而引起环境地质条件的变化,从而形成不利于工程建设的、新的地质作用,通常称为工程地质作用。 工民建: 路桥工程: 地下工程: 水利工程:,1工程地质测绘;如:地面测绘、航测、卫测等,是基础,是根本。 2工程地质勘探;包括物探、钻探、山地工作等。
2、3工程地质室内试验和野外试验;大型现场试验、室内土工试验等。 4工程地质长期观测;对房屋变形、地下水位、地面沉降等进行动态的长期观测。 5勘察资料的室内整理及计算。,5.工程地质学技术方法与手段,46-6,钻孔岩芯,压缩固结试验,6.工程地质学研究方法与手段,定性分析和定量分析相结合的研究方法,基本方法,地质学分析法、类比法、经验法等,是定量分析评价的基础,试验及建立模型、计算分析:地基稳定性分析、地面沉降计算、地基液化判断计算等,7.主要任务,查明建筑场地的工程地质条件; 解决和预测与建筑物有关的工程地质问题; 提出改善和防治不良地质条件的措施,为工程的设计、施工和正常运用提供可靠的地质资料,以保证建筑物修建经济合理和安全可靠。,在工程设计之前,必须查明建筑工程地区的工程地质条件和工程地质问题。若对地质条件研究不够或处理不当,则会引起一系列的工程地质问题。,二、土力学的课程性质及作用,土力学是研究土的物理性质、水理性质和力学性质,重点利用力学知识和土工试验技术来研究土的强度、变形及规律性的一门学科。,砾石料 卵 石 砂 粘 土 (人工破碎),工程与土力学中的土,地球表面的整体岩石在大
3、气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。,什么是土?,碎散性,三相体系,自然变异性,力学特性复杂,变形特性 强度特性 渗透特性,土有哪些特点?,1、土具有广泛的工程应用 1)土木工程建筑材料 2)建筑物基础的地基 3)建筑环境,为什么要学习土力学?,与土有关的工程:,强度问题 变形问题 渗透问题,土是岩石风化的产物,其性质复杂多变,修筑工程建筑物时,都必须全面分析研究土的物理力学性质和土的渗透、变形、强度特性,以保证建筑物的正常施工、运营。反之,对土的工程性质认识的偏差可能会导致损失巨大的事故。,2、 存在大量与土有关的工程问题,迪拜大厦,三、工程案例成功案例,马尔帕塞坝,三、工程案例惨痛教训,加拿大特朗斯康谷仓,事故: 1913年9月开始装谷物, 至10月17日共装入3万多谷物,但此时发生破坏: 1小时竖向沉降达30.5cm 24小时倾斜2653 西端下沉7.32m 东端上抬1.52m 上部钢混筒仓完好无损,概况:长59.4m,宽23.5m,高31.0m,共65个圆筒仓。钢混筏板基础,厚61cm,埋深3.66m。1913年完工,自重2万T。
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