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工程地質又分

發布時間: 2021-02-21 00:34:26

1. 工程地質包括哪些內容(土力學地基基礎第四版)

工程地質研究的主內容有:確定岩土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建築工程穩定性的影響,進行岩土工程地質分類,提出改良岩土的建築性能的方法;研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡,以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施;研究解決各類工程建築中的地基穩定性,如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室,以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等,制定一套科學的勘察程序、方法和手段,直接為各類工程的設計、施工提供地質依據;研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響,制定必要的利用和防護方案;研究區域工程地質條件的特徵,預報人類工程活動對其影響而產生的變化,作出區域穩定性評價,進行工程地質分區和編圖。隨著大規模工程建設的發展,其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外,一些新的分支學科正在逐漸形成,如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。

1工程地質與岩土工程的區別
工程地質是研究與工程建設有關地質問題的科學(張咸恭等著《中國工程地質學》)。工程地質學的應用性很強,各種工程的規劃、設計、施工和運行都要做工程地質研究,才能使工程與地質相互協調,既保證工程的安全可靠、經濟合理、正常運行,又保證地質環境不因工程建設而惡化,造成對工程本身或地質環境的危害。工程地質學研究的內容有:土體工程地質研究、岩體工程地質研究、工程動力地質作用與地質災害的研究、工程地質勘察理論與技術方法的研究、區域工程地質研究、環境工程地質研究等。
岩土工程是土木工程中涉及岩石和土的利用、處理或改良的科學技術(國家標准《岩土工程基本術語標准》)。岩土工程的理論基礎主要是工程地質學、岩石力學和土力學;研究內容涉及岩土體作為工程的承載體、作為工程荷載、作為工程材料、作為傳導介質或環境介質等諸多方面;包括岩土工程的勘察、設計、施工、檢測和監測等等。
由此可見,工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。

2工程地質與岩土工程的關系
雖然工程地質與岩土工程分屬地質學和土木工程,但關系非常密切,這是不言而喻的。有人說:工程地質是岩土工程的基礎,岩土工程是工程地質的延伸,是有一定道理的。
工程地質學的產生源於土木工程的需要,作為土木工程分支的岩土工程,是以傳統的力學理論為基礎發展起來的。但單純的力學計算不能解決實際問題,從一開始就和工程地質結下了不解之緣。與結構工程比較,結構工程面臨的是混凝土、鋼材等人工製造的材料,材質相對均勻,材料和結構都是工程師自己選定或設計的,可控的。計算條件十分明確,因而建立在材料力學、結構力學基礎上的計算是可信的。而岩土材料,無論性能或結構,都是自然形成,都是經過了漫長的地質歷史時期,在多種復雜地質作用下的產物,對其材質和結構,工程師不能任意選用和控制,只能通過勘察查明,而實際上又不可能完全查清。岩土工程師不敢相信單純的計算結果,單純的計算是不可靠的,原因就在於工程地質條件的不確知性和岩土參數的不確定性,不同程度地存在計算條件的模糊性和信息的不完全性。因而雖然土力學、岩石力學、計算技術取得了長足進步,並在岩土工程設計中發揮了重要作用,但由於計算假定、計算模式、計算方法、計算參數等與實際之間存在很多不一致,計算結果總是與工程實際有相當大的差別,需要進行綜合判斷。

2. 岩土體的工程地質分類和鑒定

一、岩體

(一)岩體(岩石)的基本概念岩體(岩石)是工程地質學科的重要研究領域。岩石和岩體的內涵是有區別的兩個概念,又是密不可分的工程實體。在《建築岩土工程勘察基本術語標准》(JG J84-92)中給出的岩石定義是:天然產出的具有一定結構構造的單一或多種礦物的集合體。岩石的結構是指岩石組成物質的結晶程度、大小、形態及其相互關系等特徵的總稱。岩石的構造是指岩石組成物質在空間的排列、分布及充填形式等特徵的總稱。所謂岩體,就是地殼表部圈層,經建造和改造而形成的具有一定岩石組分和結構的地質體。當它作為工程建設的對象時,可稱為工程岩體。岩石是岩體內涵的一部分。

岩體(岩石)的工程分類,可以分為基本分類和工程個項分類。基本分類主要是針對岩石而言,根據其地質成因、礦物成分、結構構造和風化程度,用岩石學名稱加風化程度進行分類,如強風化粗粒黑雲母花崗岩、微風化泥質粉砂岩等。岩石的基本分類,在本書第一篇基礎地質中有系統論述。工程個項分類,是針對岩體(岩石)的工程特點,根據岩石物理力學性質和影響岩體穩定性的各種地質條件,將岩體(岩石)個項分成若干類別,以細劃其工程特徵,為岩石工程建設的勘察、設計、施工、監測提供不可缺少的科學依據,使工程師建立起對岩體(岩石)的明確的工程概念。岩石按堅硬程度分類和按風化程度分類即為工程個項分類。

在岩體(岩石)的各項物理力學性質中,岩石的硬度是岩體最典型的工程特性。岩體的構造發育狀況體現了岩體是地質體的基本屬性,岩體的不連續性及不完整性是這一屬性的集中反映。岩石的硬度和岩體的構造發育狀況是各類岩體工程的共性要點,對各種類型的工程岩體,穩定性都是最重要的,是控制性的。

岩石的風化,不同程度地改變了母岩的基本特徵,一方面使岩體中裂隙增加,完整性進一步被破壞;另一方面使岩石礦物及膠結物發生質的變化,使岩石疏軟以至鬆散,物理力學性質變壞。

(二)岩石按堅硬程度分類

岩石按堅硬程度分類的定量指標是新鮮岩石的單軸飽和(極限)抗壓強度。其具體作法是將加工製成一定規格的進行飽和處理的試樣,放置在試驗機壓板中心,以每秒0.5~1.0M Pa的速度加荷施壓,直至岩樣破壞,記錄破壞荷載,用下列公式計算岩石單軸飽和抗壓強度:

深圳地質

式中:R為岩石單軸飽和抗壓強度,單位為MPa;p為試樣破壞荷載,單位為N;A為試樣截面積,單位為mm2

對岩石試樣的幾何尺寸,國家標准《工程岩體試驗方法標准》(GB/T50266-99)有明確的規定,試樣應符合下列要求:①圓柱體直徑宜為48~54mm;②含大顆粒的岩石,試樣的直徑應大於岩石的最大顆粒尺寸的10倍;③試樣高度與直徑之比宜為2.0~2.5。

在此標准發布之前,岩石抗壓強度試驗的試樣尺寸要求如下:極限抗壓強度大於75M Pa時,試樣尺寸為50mm×50mm×50mm立方體;抗壓強度為25~75MPa時,試樣尺寸為70mm×70mm×70mm立方體;抗壓強度小於25MPa時,試樣尺寸為100mm×100mm×100mm立方體。

(G B/T 50266-99)的規定顯然是為了方便取樣,以金剛石鑽頭鑽探,取出的岩心進行簡單的加工,即可成為抗壓試樣。岩樣的尺寸效應對岩石抗壓強度是略有影響的。

岩石按堅硬程度分類,各行業的有關規定,雖然各自表述方式有所區別,但其標準是基本一致的(表2-2-1)。

表2-2-1 岩石堅硬程度分類

除了以單軸飽和抗壓強度這一定量指標確定岩石堅硬程度外,尚可按岩性鑒定進行定性劃分。國標:建築地基基礎設計規范(GB50007-2002)按表2-2-2進行岩石堅硬程度的定性劃分。其他規范的劃分標准大同小異。

表2-2-2 岩石堅硬程度的定性劃分

岩石堅硬程度的劃分,無論是定量的單軸飽和抗壓強度,還是加入了風化程度內容的定性標准,都是用於確定小塊岩石的堅硬程度的。岩石的單軸飽和抗壓強度是計算岩基承載力的重要指標。

(三)岩石按風化程度分類

關於岩石風化程度的劃分及其特徵,國家規范和各行業的有關規范中均有規定,其分類標准基本一致,表述略有差異。表2-2-3至表2-2-10是部分規范給出的分類標准。

表2-2-3《工程岩體分級標准》(GB50218-94)岩石風化程度劃分表

表2-2-4《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)岩石按風化程度分類表

續表

表2-2-5《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTJ024-85)岩石風化程度劃分表

表2-2-6《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)岩體風化帶劃分表

《港口工程地質勘察規范》(JTJ240-97)、《港口工程地基規范》(JTJ250-98)岩體風化程度的劃分按硬質、軟質岩體來劃分,硬質岩石岩體風化程度按表2-2-7劃分。軟質岩石岩體風化程度按表2-2-8劃分。

表2-2-7 硬質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-8 軟質岩石岩體風化程度劃分表

表2-2-9《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB5037-1999)岩石風化程度分類表

續表

表2-2-10 廣東省《建築地基基礎設計規范》(DBJ15-31-2003)岩石風化程度劃分表

國家標准《建築地基基礎設計規范》(GB5007-2002)對岩石的風化只有第4.1.3條作如下敘述:岩石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。未列表給出風化特徵,但在岩石堅硬程度的定性劃分中(表A.0.1)把不同風化程度的岩石歸類到了岩石堅硬程度的類別中。

深圳市標准:《地基基礎勘察設計規范》(報批稿)關於岩石風化程度的劃分標准,基本採用了《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》GB(50307-1999)的表述形成和內容(表2-2-9),文字略有調整。

縱觀各類規范對岩石風化程度的劃分,可以看出:

1)除個別規范未列出未風化一類外,岩石風化程度的劃分均為未風化、微風化、中等(弱)風化、強風化和全風化。特徵描述簡繁不一,中等風化與弱風化相對應的風化程度略有差別。

2)風化程度的特徵描述,主要是岩石的結構構造變化、節理裂隙發育程度、礦物變化、顏色變化、錘擊反映、可挖(鑽)性等方面來定性劃定。部分規范用波速和波速比及風化系數來定量劃定是對岩石風化程度確定的有力支撐。

3)從新鮮母岩到殘積土的風化過程是連續的,有些規范把殘積土的特徵描述放在岩石風化程度劃分表中,有一定的道理。國際標准:ISO/TC182/SC,亦將風化程度分為五級,並列入了殘積土。從工程角度考慮,殘積土對母岩而言已經發生了全面質的變化,物理力學性質和對它的理論研究已屬松軟土,表中對殘積土特徵的表述對區別殘積土與全風化岩是有現實意義的。

4)國家標准:《工程岩體分級標准》中「岩石風化程度的劃分」(表2-2-3)看似簡單,規范「條文說明」解釋了這一現象,表2-2-3關於岩石風化程度的劃分和特徵的描述,僅是針對小塊岩石,為表2-2-2服務的,它並不代表工程地質中對岩體風化程度的定義和劃分。表2-2-2是把岩體完整程度從整個地質特徵中分離出去之後,專門為描述岩石堅硬程度作的規定,主要考慮岩石結構構造被破壞,礦物蝕變和顏色變化程度,而把裂隙及其發育情況等歸入岩體完整程度這另一個基本質量分級因素中去。

5)上述列表中可以看出,某些規范把硬質岩石和軟質岩石的風化程度劃分區別開來,而《工程岩體分級標准》中「岩石堅硬程度的定性劃分」表(2.2-2)將風化後的硬質岩劃入軟質岩中。這里有兩個概念不可混淆:一是從工程角度看,硬質岩石風化後其工程性質與軟質岩相近,可等同於軟質岩;二是新鮮岩石中是存在軟質岩的,如深圳的泥質砂岩、泥岩、頁岩等。

6)相鄰等級的風化程度其界線是漸變的、模糊的,有時不一定能劃出5個完整的等級,如碳酸鹽類岩石。在實際工作中要按規范的標准,綜合各類信息,結合當地經驗來判斷岩石的風化等級。

(四)岩體的結構類型

在物理學、化學及其地質學等學科中對「結構」這一術語的概念是明確的,但有各自的含義,如原子結構、分子結構、晶體結構、礦物結構、岩石結構、區域地質結構、地殼結構等等,岩體作為工程地質學的一個主要研究對象,提出「岩體結構」術語的意義是十分明確的。

岩體結構有兩個含義,可以稱之為岩體結構的兩個要素:結構面和結構體。結構面是指層理、節理、裂隙、斷裂、不整合接觸面等等。結構體是岩體被結構面切割而形成的單元岩塊和岩體。結構體的形狀是受結構面的組合所控制的。

事實上,所有與岩石有關的工程,除建築材料外,都是與有較大幾何尺寸的岩體打交道,岩石經過建造成岩(岩漿岩的浸入,火山岩的噴出,沉積岩的層狀成沉積,變質岩的混合與動力變質)及後期的改造(褶皺、斷裂、風化等),使得岩體的完整性遭到了巨大的破壞,成為了存在大量不同性質結構面的現存岩體。為了給工程界一個明朗的技術路線,不妨以建造性結構面和改造性結構面(軟弱結構面)為基礎,從各自側面首先對岩體結構基本類型進行研究,其次將兩方面的成果加以綜合,即可得出關於岩體結構基本類型的完整概念(圖2-2-1)。

(1)以建造性結構面為主的岩體結構基本類型的劃分(表2-2-11)

表2-2-11 建造性結構面的岩體結構分類

(2)以改造性結構面(軟弱結構面)為主的岩體結構類型的劃分(表2-2-12)

表2-2-12 改造結構面為主的岩體結構分類

圖2-2-1 岩體結構示意圖

(3)由建造性結構面和改造性結構面形成的三維岩體

三維岩體表現出了復雜多變的岩體結構特徵,將其綜合歸納,形成了較系統的岩體結構類型(表2-2-13)。

表2-2-13 岩體結構類型及其特徵

表中表述的岩體結構類型及其特徵基本上涵蓋了深圳地區岩體的全部結構類型。

(4)岩體完整程度的劃分

地質岩體在建造和改造的過程中,岩體被風化、被結構面切割,使其完整性受到了不同程度的破壞。岩體完整程度是決定岩體基本質量諸多因素中的一個重要因素。影響岩體完整性的因素很多,從結構面的幾何特徵來看,有結構面的密度,組數、產狀和延展程度,以及各組結構面相互切割關系;從結構面形狀特徵來看,有結構面的張開度、粗糙度、起伏度、充填情況、水的賦存等。從工程岩體的穩定性著眼,應抓住影響穩定性的主要方面,使評判劃分易於進行。在國標:《工程岩體分級標准》(GB50218-94)中,規定了用結構面發育程度、主要結構的結合程度和主要結構面類型作為劃分岩體完整程度的依據,以「完整」到「極破碎」的形象詞彙來體現岩體被風化、被切割的劇烈變化完整程度(表2-2-14)。

表2-2-14 岩體完整程度的定性分類表

在1994版的《岩土工程勘察規范》中,未見此表。很明顯,此表在《工程岩體分級標准》中出現後,在2001版修訂後的《岩土工程勘察規范》中得到了確認和使用。

(五)岩體基本質量分級

自然界中不同結構類型的岩體,有著各異的工程性質,岩石的硬度、完整程度是決定岩體基本質量的主要因素。在工程實踐中,系統地認識不同質量的工程岩體,針對其特徵性採取不同的設計思路和施工方法是科學進行岩體工程建設的關鍵。

1994年,國家標准《工程岩體分級標准》(50218-94)給出了岩體基本質量分級的標准(表2-2-15)。在此之前發布的國家標准《岩土工程勘察規范》(GB50021-94),該表是作為洞室圍岩質量分級標準的。在2001年修訂的《岩土工程勘察規范》(GB50021-2001)中,岩體基本質量分級以表2-2-15的形式來分類,岩體基本質量等級按表2-2-16分類。

表2-2-15 岩體基本質量分級

表2-2-16 岩體基本質量等級分類

(六)岩體圍岩分類

地鐵、公路、水電、鐵路以及礦山工程等行業,均有地下洞室和隧道(巷道)開挖,工程勘察均需對工程所處的圍岩進行分類。不同的規范對圍岩的分類方法略有不同。

1.隧道圍岩

《地下鐵道、輕軌交通岩土工程勘察規范》(GB50307-1999)和《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98)規定,隧道圍岩分類按表2-2-17劃分。

表2-2-17 隧道圍岩分類

續表

2.圍岩工程地質

《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-99)規定,在地下洞室勘察時,應進行圍岩工程地質分類。分類應符合表2-2-18規定。

表2-2-18 圍岩工程地質分類

上表中的圍岩總評分T為岩石強度、岩體完整程度、結構面狀態、地下水和主要結構面產狀5項因素之和。各項因素的評分辦法在該規范中均有明確規定。圍岩強度應力比亦有專門的公式計算。

3.鐵路隧道圍岩

《鐵路工程地質勘察規范》(TB10012-2001)規定,隧道工程地質調繪時,應根據地質調繪、勘探、測試成果資料,綜合分析岩性、構造、地下水及環境條件,按表2-2-19分段確定隧道圍岩分級。

表2-2-19 鐵路隧道圍岩的基本分級

續表

該規范還規定,鐵路隧道圍岩分級應根據圍岩基本分級,受地下水,高地應力及環境條件等影響的分級修正,綜合分析後確定。關於岩體完整程度的劃分,地下水影響的修正,高地應力影響的修正及環境條件的影響,規范中都有明確的規定。

4.井巷工程圍岩

礦山工程中的井巷工程,其功能和結構更為多樣,所以井巷工程對圍岩的分類更加詳盡,各種定性和定量指標明顯多於其他標准。《岩土工程勘察技術規范》(YS5202-2004、J300-2004)規定,井巷工程評定圍岩質量等級按表2-2-20劃分圍岩類別。

表2-2-20 井巷工程圍岩分類

續表

續表

5.工程岩體

國家規范:《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)從工程岩體支護設計和施工的需要出發,給出圍岩分級表,與表2-2-20相比,僅少了Ⅵ、Ⅶ兩類,主要工程地質特徵少了岩石質量指標RQD和岩體及土體堅固性系數兩欄,其他完全相同。

(七)岩質邊坡的岩體分類

《建築邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)對岩質邊坡的岩體分類方法,見表2-2-21

表2-2-21 岩質邊坡的岩體分類(GB50330-2002)

續表

表2-2-22 岩體完整程度劃分

(八)深圳地區岩體分類、鑒定中存在的問題和改進意見

1)深圳地區的建築工程除大量的房屋建築外,公路(道路)橋梁、水利、地鐵、鐵路等均有大量的投資建設,各行業對岩體質量等級的劃分在執行不同規范的分類標准。在當前情況下,這一狀況將繼續下去。但是,對某一岩體的不同分類標准,僅僅是某一行業的習慣性作法。宏觀上看不同分類標準的具體內容並無原則性的區別。無論採用哪種標准都不應該影響岩體評價的正確性。

2)岩體工程特性的評價中,岩體的結構分類應該受到足夠的重視。尤其是高大邊坡、地質災害評估等岩體結構對岩體穩定起主導作用的工程項目。只有採取多種科學勘察手段和縝密地進行分析,岩體的結構特徵才能弄清楚。

3)岩石風化程度的判斷,現場工作除很具經驗的野外觀察和標准貫入試驗外,應多採用岩體波速測試方法,使之成為常用方法之一。准確的波速測試結果,可能比標貫試驗所得結果更能准確地判斷岩石的風化程度。

4)岩石的風化程度是隨埋藏深度的增加而減弱的,風化岩石的強度則是隨埋藏深度的增加而增加的。為了充分發揮地基承載力,深圳市地基基礎勘察設計規范(送審稿)將厚層花崗岩強風化帶分為上、中、下3個亞帶,其劃分方法見表2-2-23。

表2-2-23 厚層花崗岩強風化帶細分

需要指出的是,花崗岩的風化規律一般是上部風化嚴重,隨深度增加而減弱,但也有個別情況,有時隨深度增加風化程度並無明顯變化,故在劃分風化亞帶時,應視強風化帶的厚度和風化程度改變的深淺,也可以劃分一個亞帶或兩個亞帶,不可強求一律劃分為3個亞帶。

龍崗區的碳酸鹽類岩石——灰岩、白雲岩、大理岩等基本上不存在全風化和強風化層。由於構造的影響或是其他某種原因(如表面溶蝕劇烈),可能岩石的裂隙比較發育,塊度比較小。

二、土體

(一)土體的含義及其工程地質分類

土是泛指還沒有固結硬化成岩石的疏鬆沉積物。土是堅硬岩石經過破壞、搬運和沉積等一系列作用和變化後形成的。土多分布在地殼的最上部。工程地質學把土看作與構成地殼的其他岩石一樣,均是自然歷史的產物。土的形成時間、地點、環境以及形成的方式不同,其工程地質特性也不同。因此在研究土的工程性質時,強調對其成因類型和地質歷史方面的研究具有特殊重要意義。

土的工程地質分類有以下特點:①分類涵蓋自然界絕大多數土體;②同類或同組的土具備相同或相似的外觀和結構特徵,工程性質相近,力學的理論分析和計算基本一致;③獲取土的物理力學指標的試驗方法基本相同;④工程技術人員,從土的類別可以初步了解土的工程性質。

土的工程地質分類是以鬆散粒狀(粗粒土)體系和鬆散分散(細粒土)體系的自然土為對象,以服務於人類工程建築活動為目的的分類。分類的任務是將自然土按其在人類工程建築活動作用下表現出的共性劃分為類或組。

合理的工程地質分類,具有以下實際用途:①根據土的分類,確定土的名稱,它是工程地質各種有關圖件中劃分土類的依據;②根據各類土的工程性質,對土的質量和建築性能提出初步評價;③根據土的類型確定進一步研究的內容、試驗項目和數量、研究的方法和方向;④結合反映土體結構特徵的指標和建築經驗,初步評價地基土體的承載能力和斜坡穩定性,為基礎和邊坡的設計與施工提供依據。

土的工程地質分類有普通的和專門的兩類。普通分類的劃分對象包括人類工程活動可能涉及的自然界中的絕大多數土體,適用於各類工程,分類依據是土的主要工程地質特徵,如碎石土、砂土、黏性土等。專門分類是為滿足某類工程的需要,或者根據土的某一或某幾種性質而制定的分類,這種分類一般比較詳細,比如砂土的密實度分類,黏性土按壓縮性指標分類等等。應當指出的是,普通分類與專門分類是相輔相成的,前者是後者的基礎,後者是前者的補充和深化。

(二)國外土的工程分類概況

近幾十年來,國外在土的工程地質分類研究方面有很大進展,工業和科學技術發達的主要國家,都分別先後制定了各自全國統一的分類標准(表2-2-24)。其中英國、日本、德國的分類均以美國分類為藍本,結合各自國情適當調整、修改而制定的。

表2-2-24 一些國家的土質分類簡況

上述各國的土質分類,都採用了統一分類體系和方法,不僅使各自國內對土質分類有了共同遵循的依據,而且體現了國際統一化的趨勢,以促進國際交流與合作。

下列美國的統一分類法(表2-2-25)作為樣本,以了解國外分類的標准和方法。

表2-2-25 美國的土的統一分類法

續表

(三)國內土的工程分類

1.統一分類法

1990年,國家標准《土的分類標准》(GBJ 145-90)發布,並於1991年8月起執行。在此之前或之後,水利水電、公路交通等行業土的分類標准與GBJ 145-90標准沒有明顯區別。(GBJ 145-90)土的分類如表2-2-26和表2-2-27所示。

表2-2-26 粒組的劃分

表2-2-27 土質分類表

2.建築分類法

國標《建築地基設計規范》(GB50007-2002)土的分類方法(簡稱:建築分類法)如表2-2-28。這是從早期《工業與民用建築地基基礎設計規范》(TJ7-74)(試行)到《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)一直延續下來的土的分類標准。在TJ7-74規范之前,我國一直沿用前蘇聯規范(HИTY127-55)。建築分類法在房屋建築地基基礎工程或類似的工程中廣泛運用,這在不少行業規范中得以反映,此分類方法也為廣大工程技術人員所熟知。目前深圳除公路、鐵路行業外,大多採用此分類標准,並納入到深圳市的地方標准之中。

表2-2-28 土的分類

(四)土的狀態分類

土的狀態分類屬專門分類。對於某種行業或某類工程,土的狀態標準是有所區別的,現以《岩土工程勘察規范》(50021-2001)中規定的最常用的分類標准,對碎石土、砂土、粉土的密實度和對粉土的濕度及黏性土的狀態進行分類,見表2-2-29至表2-2-34。

表2-2-29 碎石土密實度按M63.5分類

表2-2-30 碎石土密實度按N120分類

表2-2-31 砂土密實度分類

表2-2-32 粉土密實度分類

表2-2-33 粉土濕度分類

表2-2-34 黏性土狀態分類

(五)土的現場鑒別方法

1.碎石土密實度現場鑒別方法(表2-2-35)

表2-2-35 碎石土密實度現場鑒別

2.砂土分類現場鑒別方法(表2-2-36)

表2-2-36 砂土分類現場鑒別

3.砂土密實度現場鑒別方法(表2-2-37)

表2-2-37 砂土密實度現場鑒別

4.砂土濕度的現場鑒別方法(表2-2-38)

表2-2-38 砂土濕度現場鑒別

5.粉土密實度現場鑒別方法(表2-2-39)

表2-2-39 粉土密實度現場鑒別

6.粉土濕度現場鑒別方法(表2-2-40)

表2-2-40 粉土濕度現場鑒別

7.黏性土狀態現場鑒別方法(表2-2-41)

表2-2-41 黏性土狀態現場鑒別

8.有機質土和淤泥質土的分類

土按有機質分類和鑒定方法,《岩土工程勘察規范》(GB50021—2001)的分類方法見表2-2-42。深圳市沿海近岸地區存在大量淤泥或淤泥質土,在上更新統(Q3)的雜色黏土中,有一層泥炭質土,局部有泥炭層發育。

表2-2-42 土按照有機質分類

(六)土的定名和描述

1.統一分類法定名

1)巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒組、級配、所含細粒的塑性高低可劃分為16種土類;細粒土按塑性圖、所含粗粒類別以及有機質多寡劃分16種土類。

2)土的名稱由一個或一組代號組成:一個代號即表示土的名稱,由兩個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示副成分(土的級配或土的液限);由3個基本代號構成時,第一個代號表示土的主成分,第二個代號表示液限;第三個代號表示土中微含的成分。

《土的分類標准》(G B J145-90),對特殊土的判別,列出了黃土,膨脹土和紅黏土。對花崗岩殘積土並沒有特別加以說明。根據深圳有關單位的經驗,花崗岩殘積土中的礫質黏性土相當於G B J145-90中的含細粒土礫,代號GF;砂質黏性土相當於細粒土質礫,代號GC-GM;黏性土相當於高液限粉土一低液限粉土,代號M H-M L。對淤泥和淤泥質土,G B J145-90分的不細,從工程需要出發,淤泥和淤泥質土的分類宜按建築行業標准。

2.建築行業定名

建築行業定名依照下列幾個標准:

1)土名前冠以土類的成因和年代。

2)碎石土和砂土按顆粒級配定名。

3)粉土以顆粒級配及塑性指數定名。

4)黏性土以塑性指數定名。

5)對混合土按主要土類定名並冠以主要含有物,如含碎石黏土,含黏土角礫等。

6)對同一土層中有不同土類呈韻律沉積時,當薄層與厚層的厚度比大於三分之一時,宜定為「互層」;厚度比為十分之一至三分之一時,宜定為「夾層」;厚度比小於十分之一的土層且多次出現時,宜定為「夾薄層」。當土層厚度大於0.5m時,宜單獨分層。

3.土的描述內容

(1)當按統一分類法(GBJ145-90)定名時,應按下列內容描述

1)粗粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;土顆粒形狀(圓、次圓、稜角或次稜角);土顆粒的礦物成分;土顏色和有機質;所含細粒土成分(黏土或粉土);土的代號和名稱。

2)細粒土:通俗名稱及當地名稱;土顆粒的最大粒徑;巨粒、礫粒、砂粒組的含量百分數;潮濕時土的顏色及有機質;土的濕度(干、濕、很濕或飽和);土的狀態(流動、軟塑、可塑或硬塑);土的塑性(高、中或低);土的代號和名稱。

(2)當按建築分類法(GB50007-2002)定名時,應按下列內容描述

1)碎石土:名稱、顆粒級配、顆粒排列、渾圓度、母岩成分、風化程度、充填物的性質和充填程度、膠結性、密實度及其他特徵。

2)砂土:名稱、顏色成分、顆粒級配、包含物成分及其含量、黏粒含量、膠結性、濕度、密實度及其他特徵。

3)粉土:名稱、顏色、包含物成分及其含量、濕度、密實度、搖振反應及其他特徵。

4)黏性土:名稱、顏色、結構特徵、包含物成分及其含量、搖振反應、光澤反應、干強度、韌性、異味及其他特徵。

5)特殊性土:除應描述上述相應土類的內容外,尚應描述其特徵成分和特殊性質,如對淤泥尚需描述臭味、有機質含量;對填土尚需描述物質成分、堆積年代、密實度和均勻程度等。

6)互層(夾層)土:對具有互層、夾層、夾薄層特徵的土,尚應描述各層的厚度及層理特徵。

3. 工程地質分區與評價

5.4.1 區域穩定性分區

海口地區區域穩定性分為二級。其中一級分區主要依據構造穩定性劃定,劃分為兩個區,基本上以馬裊-鋪前斷裂為界,以南為次穩定區,以北為不穩定區;二級分區主要考慮岩土體穩定性和地面穩定性劃分為4個地段(見圖5.1、表5.4)。

圖5.1 海口地區環境工程地質圖

表5.4 海口市城市調查區區域穩定性分區表

5.4.1.1 文明村、府城薜村、靈山、道殿村次穩定區(A)

(1)火山岩台地穩定地段(A1):①岩土體穩定性:該地段為火山岩台地,岩性為褐紅色粘土(玄武岩殘坡積土),局部(美楠村一帶)玄武岩裸露。土體呈可塑—硬塑狀,承載力特徵值230~660kPa,岩體飽和單軸抗壓強度53.8~184.4MPa,軟化系數0.1~0.84。岩體穩定性較好。②地面穩定性:本區除局部紅土較厚和台地坡度較陡的地段出現有沖溝、水土流失較嚴重外,就整個火山岩台地來說,地形起伏不大,水系不發育,地面穩定性較好。

(2)海積三級階地較穩定地段(A2):①土體穩定性:以可塑—硬塑含礫粘土、粉質粘土為主,承載力特徵值180~660kPa,穩定性一般。②地面穩定性:該地段地形波狀起伏,沖溝發育,地表遭受侵蝕切割,常引起崩塌,水土流失嚴重,地面穩定性差。

5.4.1.2 長流、秀英、海口、桂林洋不穩定區(B)

(1)長流-秀英海積階地基本不穩定地段(B1):①土體穩定性:主要為可塑狀粉土、粉質粘土,承載力特徵值140~270kPa,穩定性一般;局部分布膨脹土,膨脹土膨脹率2.1%,收縮率3.0%,自由膨脹率43%,具有濕脹干縮特徵,常對建築物造成破壞,土體穩定性差;沿海一帶為沙堤沙地和淤泥,土體結構鬆散,具流變性、觸變性,穩定性很差。金牛嶺一帶為玄武岩,穩定性相對較好。②地面穩定性:本地段為沿海地帶,地勢低平,常受洪潮侵襲,地下水埋深小,局部地段地下水對混凝土具腐蝕性,地面穩定性較差。

(2)海口、桂林洋三角洲平原不穩定地段(B2):①土體穩定性:主要為含砂粉質粘土、淤泥質粉質粘土和膨脹土。含砂粉質粘土為可塑狀,承載力特徵值50~240kPa;淤泥質粉質粘土,具有高壓縮性、流變性和觸變性,強度低;膨脹土膨脹率8.57%~13.07%,自由膨脹率43%~57%,具有濕脹干縮特徵,常對建築造成破壞;沿海是海灣、海灘沉積,鬆散狀。土體穩定性差。②地面穩定性:該地段地形低平,易受台風、洪潮侵害,土體具流變性,常引起地基不均勻沉降或擠出,南渡江沿岸,由於河流侵蝕,常出現崩塌,而沿海出現海岸淤積。地下水埋深淺,局部地下水對混凝土具侵蝕性。地面穩定性差。

海口城市環境地質調查區的區域穩定性評價工作,以地質調查為基礎,盡可能收集了各方面的資料,綜合分析了本區的構造、岩土體和地面穩定性,對海南島東北部進行初步的穩定性評價和分區。基本上以馬裊-鋪前斷裂為界,南部穩定性較好,北部穩定性差。海南島東北部設防地震基本烈度為Ⅷ度,設計基本地震加速度值為0.30g。因此,對重大工程建築要考慮其穩定性,採取相應的措施,進行防震設計。

5.4.2 工程地質分區與評價

在區域穩定性分區的基礎上,以地貌條件和岩土體工程地質特徵為主要依據,結合物理地質現象、環境工程地質問題和水文地質條件等因素,並考慮地域上的連續性,對海南島東北部進行工程地質分區,共劃分為5個區8個亞區(見圖5.1)。

5.4.2.1 新海-府城海風積平原沉積土區(I)

(1)新海海風積沙堤沙地鬆散砂類地基土亞區(Ⅰ1):主要分布於新海林場一帶沿海,呈堤狀,為海相堆積,後經風力改造加高而成,頂部常見草叢、沙丘、沙壟等。岩性以細砂、中砂或含礫中砂為主,局部為含礫粗砂,鬆散—稍密狀,宜作一般小型工民建築地基,但由於其淺層土層鬆散,側壓力大,邊岸、基坑易崩塌,另外,本區台風作用強烈,常使沙丘遷移造成工程設施的破壞或掩埋。

(2)榮山海積一級階地淤泥地基土亞區(Ⅰ2):分布於榮山—博養一帶,地形低平,上部為含貝殼砂、淤泥或中粗砂、粉土,下部為含礫粗砂、礫砂及粉土等。頂板埋深0~4.05m,一般小於2m,具流動性、高壓縮性。本區地基土軟弱,承載力低,並易受洪、潮侵襲,不宜做工民建築場地。

(3)秀英-府城海積三級階地粘性地基土亞區(I3):分布於區內火山台地與海積一級階地之間,地基土以更新統粉土、粉質粘土和上新統粘土為主,力學強度較高,地形平緩,外動力地質現象較少,適合各種工民建築和道路工程。但局部陡坡地帶有沖溝、崩塌等現象發生,在此地帶的工程建設應注意邊坡的穩定性。另外,本區地震烈度為Ⅷ度,工程建築應採取相應的抗震措施。

(4)府城海積階地中等膨脹地基土亞區(Ⅰ4):分布於儲城東沿階地邊緣,局部受河流侵蝕切割成殘丘地形,岩性以雜色粘土為主,上部覆蓋層多為人工填土或北海組含礫粉土。具中等膨脹性,由於具有濕脹干縮的特徵,建築物常被破壞。如海南幹部療養所地處孤丘上,建築物以秀英組(Q p1x)雜色粘土為天然地基,造成平房、水池等建築物開裂。

(5)浮陵水三級階地中等膨脹地基土亞區(I5):分布於三級階地後緣白水塘南一帶,岩性以雜色粘土為主,上部覆蓋層多為北海組(Qp2 b)褐紅色粉質粘土、粉土等,覆蓋層厚度小於2m,局部因眾多磚瓦廠開采已出露地基。本層土具有中等膨脹性,濕脹干縮常使建築物造成破壞,工程建築施工應對此引起足夠的重視。

5.4.2.2 海口-桂林洋、河口三角洲堆積平原沉積土區(Ⅱ)

沿東部海岸和南渡江河岸分布,為全新統地層,地基土力學強度一般較低。

(1)玉沙村海灘階地淤泥地基土亞區(Ⅱ1):分布於海口玉沙村—海甸島一帶,上部覆蓋層一般為人工填土、粉質粘土、粉土、中細砂等,岩性為灰黑色淤泥,呈流塑—軟塑狀。

本區地勢低平,易受台風洪潮侵蝕,淺部地基土軟弱,淤泥具高壓縮性、流變性、觸變性和不均勻性,常出現地基不均勻沉降或擠出、基坑滑移等,對工程建築不利。

(2)新埠島-鐵橋三角洲平原、河流階地夾淤泥質地基土亞區(Ⅱ2):分布於南渡江兩岸及河口一帶,呈向海凸出的扇形,地形平坦,微向海傾,區內出露的為全新統沉積層,岩性和土層結構復雜。

區內地基土強度一般,但隱伏有淤泥質粉質粘土,因此工程建設時應查明其分布和埋藏條件,採取防範措施。另外,本區南渡江沿岸河流侵蝕作用強烈,常發生崩塌,且本區地勢較低,易受洪澇、潮害和台風侵襲,對工程不利。

(3)桂林洋海灣一級階地淤泥質地基土亞區(Ⅱ3):分布於桂林洋農場以北,地基土以淤泥質粉質粘土為主,埋藏較淺,一般0.80~1.25m,具高壓縮性,強度低,不宜做天然地基。

本區地勢低平,易受風暴潮侵襲,對工程建築不利。本區地震烈度為Ⅷ度,鄰區發生過7.5級的強震,地基土有觸變性,工程建築應特別注重防震措施,以策安全。

5.4.2.3 長流海積三級階地粘性地基土區(Ⅲ)

分布於長流附近,被後期熔岩所包圍,地形平坦或略有起伏,地基土強度一般,物理地質現象不發育,適宜各種工民建築和道路工程,但地震烈度為Ⅷ度,應設防。

5.4.2.4 道殿村海積三級階地粘性土地基土區(Ⅳ)

分布於桂林洋農場北道殿村一帶,地形平坦,地基土強度一般,適宜一般工民建築,但由於地勢低平,易受風暴潮等影響,且地震烈度較高(Ⅷ度),應採取防範措施。

5.4.2.5 火山岩台地殘坡積地基土區(Ⅴ)

分布於長流文明村、府城薜村及靈山等地,美楠村一帶為玄武岩裸露區,但由於分布范圍較小,未進行分區而歸並於本區。殘坡積土岩性為褐紅色粘土,局部含鐵豆砂,下部為玄武岩。區內岩土力學強度較高,地形平緩,適宜各類工民建築場地,但由於殘坡積土孔隙比大,具高壓縮性,厚度變化大,土層中常見球狀風化玄武岩塊,易造成建築物的不均勻沉降,所以興建工程應查明其厚度變化,採取防範措施。

4. 工程地質分區

研究區小清河以北為黃河三角洲平原,小清河以南多為山前沖洪積平原(圖2-6),基岩埋深在數百米以下,表層均為第四系鬆散沉積物,鑒於一般工業與民用建築物地基持力層一般均在15m以上,一般中高層建築物持力層一般在25m以上的特點,下面僅以0~25m的土體為對象,進行分析和研究。

1.土體的岩性與結構特徵

(1)土體岩性分類

區內0~25m深度內的地層多為第四系全新統地層,其沉積環境受黃河和海洋交互或共同影響,形成了以細顆粒為主的地層。所表現出的岩性以粉土最為廣泛,其次為粉質粘土、粉砂、粘土,局部有細砂,其主要岩性特徵見表2-9。

圖2-6 黃河三角洲工程地質分區圖

Fig.2-6 Map of Engineering geology zoning in the Yellow River Delta

(2)土體結構特點

區內土體結構無單層結構,多為多層結構(多層結構是指一定深度內由3層或3層以上的地層構成),這也是區內的沉積環境所決定的,該區已瀕渤海,是河流的最下游段,河道游盪較頻繁,古地貌特點反復變化,攜帶泥、砂的水動力特點也隨之變化,因此,區內一般無巨厚的單層岩性沉積。

表2-9 黃河三角洲0~25m 地層岩性分類及主要特徵表Tab.2-9 Lithology of strata down to 25m depth in the Yellow River Delta

2.土體工程地質特徵

(1)山前沖積洪平原區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、洪積(

)物,岩性以土黃—灰黃色粉質粘土、粉土為主,古河道帶有粉砂、細砂分布,湖沼相沉積的灰黑色淤泥、淤泥質土比較少見。土層物理力學性質較好,承載力較高。

(2)古黃河三角洲區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積、海積、湖沼相沉積(

),上部多以土黃色—褐黃色粉土、粉質粘土為主,古河道帶有粉砂分布;中部多有灰黑色淤泥質粉質粘土分布;局部有粉砂分布,下部以土黃色粉土、粉砂為主。土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化,局部有小片的軟土和高鹽漬土分布。

(3)現代黃河三角洲平原區土體工程地質特徵

該區地面下25m的沉積物為第四系全新統沖積海積物(

),上部多為土黃—灰黃色粉土、粉質粘土;中部為灰黑色粉質粘土或淤泥質土,具腥味;下部多為淺灰色粉砂,土層的物理力學性質在水平和垂向上均有較大的變化,軟土分布面積較大,鹽漬土呈片狀分布,為弱—中等鹽漬土。

3.地表下0~25m土體物理力學指標的變化規律

1)古黃河三角洲區的物理力學性質總體上好於現代黃河三角洲,這是由於現代黃河三角洲的成陸時間晚於古黃河三角洲,其自重固結的程度弱於前者。

2)無論是古黃河三角洲區還是現代黃河三角洲區,各類岩性土層的物理力學指標顯示出一個較明顯的規律,即從地表向下,隨深度的增加土層的物理力學指標以較好—較差—好的規律發生變化。一般較差的深度段在5~10m和10~15m。這一變化規律也與區內的沉積環境相吻合,力學指標較差的深度段為1855年黃河改道以前沉積的以沖湖積-沖海積相為主的地層。

5. 什麼叫工程地質條件包括哪些內容

工程地質條件是對工程建築有影響的各種地質因素的總稱。

主要包括地形地內貌、地層岩性、地質構造、地震容、水文地質、天然建築材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基變形等不良物理地質現象。

工程建設前需對建築物場地的工程地質條件進行調查研究,包括:該場地以往建築經驗,已發生過的工程事故的原因、防治措施和後果,建築物沉降、變形及地基地震效應等;分析和解決主要工程地質問題; 選擇工程地質條件優良的地點; 提出保證建築物的穩定性和正常使用的地基處理措施等。

拓展資料

自然條件是因地而異的,建築物類型和性質也各不相同,因而在不同的情況下作為重點研究對象的工程地質條件也是因地因工程而異,如在山區建築,與場地穩定性有密切關系的地質現象(地層褶皺、斷裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地質條件。

對地下建築來說,地質構造對建築物的穩定性有很大影響,而岩石產狀、斷層、節理和破碎帶的性質與分布等是重要的地質條件。

已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。

由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。

6. 什麼是工程地質問題

工程地質問題是指與人類工程活動有關的地質問題。它影響建築物修建的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性。如建築物所處地質環境的區域構造穩定問題、地基岩體穩定問題、地下硐室圍岩穩定問題和邊坡岩體穩定問題、水庫滲漏問題、淤積問題、浸沒問題、邊岸再造及壩下游沖刷問題,以及與上述問題相聯系的建築場地的規劃、設計和施工條件等方面的問題。工程地質工作的基本任務在於對人類工程活動可能遇到或引起的各種工程地質問題作出預測和確切評價,從地質方面保證工程建設的技術可行性、經濟合理性和安全可靠性。
工程地質問題是指已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。就土木工程而言,主要的工程地質問題包括:
(1) 地基穩定性問題:是工業與民用建築工程常遇到的主要工程地質問題,它包括強度和變形兩個方面。此外岩溶、土洞等不良地質作用和現象都會影響地基穩定。鐵路、公路等工程建築則會遇到路基穩定性問題。
(2) 斜坡穩定性問題:自然界的天然斜坡是經受長期地表地質作用達到相對協調平衡的產物,人類工程活動尤其是道路工程需開挖和填築人工邊坡(路塹、路堤、堤壩、基坑等),斜坡穩定對防止地質災害發生及保證地基穩定十分重要。斜坡地層岩性、地質構造特徵是影響其穩定性的物質基礎,風化作用、地應力、地震、地表水、和地下水等對斜坡軟弱結構面作用往往破環斜坡穩定,而地形地貌和氣候條件是影響其穩定的重要因素。
(3) 洞室圍岩穩定性問題:地下洞室被包圍於岩土體介質(圍岩)中,在洞室開挖和建設過程中破壞了地下岩體原始平衡條件,便會出現一系列不穩定現象,常遇到圍岩塌方、地下睡涌水等。一般在工程建設規劃和選址時要進行區域穩定性評價,研究地質體在地質歷史中受力狀況和變形過程,做好山體穩定性評價,研究岩體結構特性,預測岩體變形破壞規律,進行岩體穩定性評價以及考慮建築物和岩體結構的相互作用。這些都是防止工程失誤和事故,保證洞室圍岩穩定所必需的工作。
(4) 區域穩定性問題:地震、震陷和液化以及活斷層對工程穩定性的影響,自1976年唐山地震後越來越引起土木工程界的注意。對於大型水電工程、地下工程以及建築群密布的城市地區,區域穩定性問題應該是需要首先論證的問題。

7. 工程地質和岩土工程有什麼區別

工程地質和岩土工程的區別:

1、工程地質是地質學的一個分支,其本質是一門應用科學;岩土工程是土木工程的一個分支,其本質是一種工程技術。

2、從事工程地質工作的是地質專家(地質師),側重於地質現象、地質成因和演化、地質規律、地質與工程相互作用的研究;從事岩土工程的是工程師,關心的是如何根據工程目標和地質條件,建造滿足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解決工程建設中的岩土技術問題。

工程地質:

工程地質學是一門應用地質學的原理為工程應用服務的學科,主要研究內容涉及地質災害,岩石與第四紀沉積物,岩體穩定性,地震等。工程地質學廣泛應用於工程規劃,勘察,設計,施工與維護等各個階段。

工程地質的目的是為了查明各類工程場區的地質條件,對場區及其有關的各種地質問題進行綜合評價,分析、預測在工程建築作用下,地質條件可能出現的變化和作用,選擇最優場地,並提出解決不良地質問題的工程措施,為保證工程的合理設計、順利施工及正常使用提供可靠的科學依據。

工程地質研究的主內容有:

確定岩土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建築工程穩定性的影響,進行岩土工程地質分類,提出改良岩土的建築性能的方法;

研究由於人類工程活動的影響而破壞的自然環境的平衡,以及自然發生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質作用對工程建築的危害及其預測、評價和防治措施;

研究解決各類工程建築中的地基穩定性,如邊坡、路基、壩基、橋墩、硐室,以及黃土的濕陷、岩石的裂隙的破壞等,制定一套科學的勘察程序、方法和手段,直接為各類工程的設計、施工提供地質依據;

研究建築場區地下水運動規律及其對工程建築的影響,制定必要的利用和防護方案;

研究區域工程地質條件的特徵,預報人類工程活動對其影響而產生的變化,作出區域穩定性評價,進行工程地質分區和編圖。

隨著大規模工程建設的發展,其研究領域日益擴大。除了岩土學和工程動力地質學、專門工程地質學和區域工程地質學外,一些新的分支學科正在逐漸形成,如礦山工程地質學、海洋工程地質學、城市工程地質及環境工程地質學、工程地震學。

岩土工程:

岩土工程是歐美國家於20世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。岩土工程是以求解岩體與土體工程問題,包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對象。

地上、地下和水中的各類工程統稱土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分稱岩土工程。

岩土工程專業是土木工程的分支,是運用工程地質學、土力學、岩石力學解決各類工程中關於岩石、土的工程技術問題的科學。按照工程建設階段劃分,工作內容可以分為:岩土工程勘察、岩土工程設計、岩土工程治理、岩土工程監測、岩土工程檢測。

岩土工程主要研究方向:

①城市地下空間與地下工程:以城市地下空間為主體,研究地下空間開發利用過程中的各種環境岩土工程問題,地下空間資源的合理利用策略,以及各類地下結構的設計、計算方法和地下工程的施工技術(如淺埋暗挖、盾構法、凍結法、降水排水法、沉管法、TBM法等)及其優化措施等等。

②邊坡與基坑工程:重點研究基坑開挖(包括基坑降水)對鄰近既有建築和環境的影響,基坑支護結構的設計計算理論和方法,基坑支護結構的優化設計和可靠度分析技術,邊坡穩定分析理論以及新型支護技術的開發應用等。

③地基與基礎工程:重點開展地基模型及其計算方法、參數研究,地基處理新技術、新方法和檢測技術的研究,建築基礎(如柱下條形基礎、十字交叉基礎、筏形基礎、箱形基礎及樁基礎等)與上部結構的共同作用機理和規律研究等。

8. 什麼是工程地質問題

工程地質問題的定義:與人類工程活動有關的地質問題.
它影響建築物修建的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性.如建築物所處地質環境的區域構造穩定問題,地基岩體穩定問題,地下硐室圍岩穩定問題和邊坡岩體穩定問題,水庫滲漏問題,淤積問題,浸沒問題,邊岸再造及壩下游沖刷問題,以及與上述問題相聯系的建築場地的規劃、設計和施工條件等方面的問題.工程地質工作的基本任務在於對人類工程活動可能遇到或引起的各種工程地質問題作出預測和確切評價,從地質方面保證建設事業的技術可能性、經濟合理性和安全可靠性。

工程地質條件是對工程建築有影響的各種地質因素的總稱。
主要包括地形地貌、地層岩性、地質構造、地震、水文地質、天然建築材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基變形等不良物理地質現象。
工程建設前需對建築物場地的工程地質條件進行調查研究,包括:該場地以往建築經驗,已發生過的工程事故的原因、防治措施和後果,建築物沉降、變形及地基地震效應等;分析和解決主要工程地質問題;
選擇工程地質條件優良的地點; 提出保證建築物的穩定性和正常使用的地基處理措施等。 拓展資料
自然條件是因地而異的,建築物類型和性質也各不相同,因而在不同的情況下作為重點研究對象的工程地質條件也是因地因工程而異,如在山區建築,與場地穩定性有密切關系的地質現象(地層褶皺、斷裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地質條件。
對地下建築來說,地質構造對建築物的穩定性有很大影響,而岩石產狀、斷層、節理和破碎帶的性質與分布等是重要的地質條件。
已有的工程地質條件在工程建築和運行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題。
由於工程地質條件復雜多變,不同類型的工程對工程地質條件的要求又不盡相同,所以工程地質問題是多種多樣的。

9. 工程地質學的分類

工程地質學還要研究工程地質條件的區域分布特徵和規律,預測其在自然條件下和工程建專設活動中的屬變化,和可能發生的地質作用,評價其對工程建設的適宜性。由於各類工程建築物的結構和作用,及其所在空間范圍內的環境不同,因而可能發生和必須研究的地質作用和工程地質問題往往各有側重。據此,工程地質學又常分為水利水電工程地質學、道路工程地質學、采礦工程地質學、海港和海洋工程地質學、城市工程地質學等。

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