11地质学与工程地质学

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1、绪论1.1地质学与工程地质学地质学是一门研究地球的科学。它研究的对象主要是固体地球的上层，主要有以下几方面内容：研究组成地球的物质阐明地壳及地球的构造特征，即研究岩石或岩石组合的空间分布研究地球的历史以及栖居在各地质时期的生物及其演变研究方法有同位素地质学、数学地质学及遥感地质学等研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程防灾问题从应用方面来说，地质学对人类担负着重大使命，主要有两个方面：一是以地质学理论和方法指导人们寻找各种资源；二是运用地质学理论和方法研究地质环境，查明地质灾害的规律和防治对策，以保证工程建设安全、经济正常运行。这就是工程地质学研究的

2、主要内容。工程地质学是地质学的重要分支学科，是把地质学原理应用于工程实际的一门学问，减灾防灾是工程地质学的主要任务。1.2工程地质学的主要任务和研究方法工程地质学在经济建设和国防建设中应用非常广泛。工程地质研究的基本任务，可以归结为以下三个方面：区域稳定性研究与评价，是指由内力地质作用引起的断裂活动、地震对工程建设地区稳定性的影响；地基稳定性研究与评价，是指地基的牢固、坚实性；环境影响评价，是指人类工程活动对环境造成的影响。工程地质学的具体任务是：评价工程地质条件；论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势；提出及建议改善、防治或利用有关工程

3、地质条件的措施；研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；研究人类工程活动与地质环境之间相互作用与影响运用工程地质学在工程规划、设计以及在解决各类工程建筑物的具体问题时必须开展详细的工程地质勘察工作。工程地质勘察的目的是为了取得有关建筑场地工程地质条件的基本资料和进行工程地质论证。工程地质学研究的对象是复杂的地质体，所以其研究方法应是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等密切结合，即通常所说的定性分析和定量分析相结合的综合研究方法。1.3工程地质学分类工程地质学包括工程岩石学、工程地质分析、工程地质勘察三个基本部分，它们已形成分支学科。由于工程地质条件具有明

4、显的区域性分布规律，因而工程地质问题也有区域性分布的特点，研究这些规律和特点的分支学科为区域工程地质学。随着生产的发展和研究的深入，一些新的分支学科正在形成，如：环境工程地质、海洋工程地质等。为各类工程（道路、铁路、矿山、水利水电、工业与民用建筑等）服务的工程地质，因均有自己的特点，所以均可单独划分成类，如公路工程地质、铁路工程地质、水利水电工程地质、矿山工程地质等。1.4工程地质条件与工程地质问题人类的工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者之间有密切的关系，并且是相互影响，相互制约的。工程活动的地质环境，亦称为工程地质条件，一般认为它应包括：土和岩石的工

5、程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等。地质环境对工程活动的制约是多方面的。它可以影响工程建筑的工程造价与施工安全，也可以影响工程建筑的稳定和正常使用。工程活动也会以各种方式影响地质环境，这种影响称为工程地质问题，即已有的工程地质条件在工程建筑运行期间会产生一些新的变化和发展，构成影响工程建筑安全的地质问题。研究人类工程活动与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，又能合理开发和保护地质环境，这是工程地质学的基本任务。而在大规模地改造自然环境的工程中，如何按地质规律办事，有效地改造地质环境，则是

6、工程地质学要面临的主要任务。作业：1、工程地质学的具体任务是什么？2、什么是工程地质条件与工程地质问题？第一章地壳与岩石地壳是地球的表层，是地质学、工程地质学的主要研究对象。地壳和地球内部的化学元素，除极少数呈单质存在外，绝大多数是以化合物的形态存在。这些具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。而由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体，称为岩石。岩石是各种地质作用的产物，是构成地壳的物质基础。组成地壳的岩石，按其成因可分为三类：即岩浆岩、沉积岩和变质岩。第一节地壳与地质作用地球是绕太阳转动的一颗行星，它是一个旋转椭球体。通过大地测量与卫星

7、测量，地球的赤道半径6378.160KM，两极半径为6356.755KM；地球的扁平率为1/298.25。陆地面积占29.2%，海洋占70.8%。地球不是一个均质球体，具有圈层构造，以地表为界，地球可以分为内圈和外圈。外圈：大气圈(atmosphere)、水圈(lithosphere)和生物圈(biosphere)；内圈：根据物质成分、状态和性质的不同可分为很多层，一般分地壳(lithosphere)、地幔(mantle)和地核(core)（图1-1）。地核（地球的核心部分）：铁-镍合金组成，平均密度超过10g/cm3。是地球内部古登堡面以下至地心的部分，厚度

8、为3500KM。分为外核和内核。地幔：