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论工程地质学的主要内容及它在土木工程中的作用
摘要:
工程地质学是介于地质学和土木工程学之间的应用地质学科,它运用地质学的原理,方法,结合数理力学及土木工程学知识,分析解决和人类生活有关的地质问题,它能够分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证土木工程建设提供可靠的地质科学依据。
关键词:工程地质,土木工程,不良地基
工程地质学的概述
工程地质学主要研究建设地区和建筑场地中的岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质,控制这些性质的岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;制定岩石和土的工程地质分类。由于各类工程建筑物的结构、作用、所在空间范围内的环境不同,所以可能发生的地质作用和工程地质问题也不同。据此,工程地质学往往分为水利水电工程地质学、道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学和城市工程地质学等,随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工工程地质学与土木工程程建筑有关的地质问题的科学。
工程地质学与土木工程
工程地质学的产生源于土木工程的需要,单纯的力学计算不能解决实际问题,土木工程从一开始就和工程地质学结下了不解之缘。试与结构工程比较,结构工程面临的是混凝土、钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是工程师自己选定或设计的,可控的。而工程地质学通过采用物探、钻探、洞探等手段,由粗而细,由浅而深,构造出工程地质模型,明确哪些地段条件简单,哪些地段条件复杂,哪些地段可能冒顶,哪些地段可能突水。识别断层的存在,软夹层的空间分布,搞清结构面的优势方向,地下水的赋存和运动规律, 为保证土木工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据,例如地基对工程建筑的影响,任何建筑物都建造在土层或岩石上.由于承受由基础传来的建筑物荷载而是土层或岩层一定范围内原有应力状态发生改变的土层或岩层称为地基。地基在静动荷载作用下要发生变形,变形过大会影响建筑物的安全,致使建筑物不能正常使用.因此,地基与工程建筑物的关系更为直接,更为具体受建筑场地的工程地质条件所制约.地基的好坏不仅直接影响建筑物的经济与安危,而且一旦出现事故,处理比较难。因此,在设计每一个建筑物之前,必须进行场地与地基的岩土工程勘察,充分了解建筑场地与地基的工程地质条件,论证和评价场地,地基的稳定性和适宜性,不良地质现象,软弱地基处理与加固等
不良地基土种类及危害? 地基土与上部建筑有着密切的关系,地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工,中国不良地基土的种类较多,我国的不良地基土主要有①:软土地基土、多年冻土地基?土、膨胀土地基土,具体分别有杂填土、软黏土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、季节性冻土、含有机制土、泥炭土以及山区地基土等。比如湿陷性土,湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而
发生显著变形。
不良地基土存在影响建筑安全的问题,当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏。会影响到建筑物的正常使用,甚至引起建筑物的开裂或破坏;当地下水一直处于运动而产生的问题,当地基土的渗漏量或水力梯度超过允许值时,就会发生水量损失,或因潜蚀和管涌而导致渗漏;地震等动力荷载,可能引起地基土(特别是饱和无黏性土)的液化、失稳和震陷等危害的地质情况。液化问题主要是由于动力荷载引起的稳定和变形问题,当地基土在上部结构自重或外荷载作用下产生过大的变形时,会影响结构物的正常使用;当超过了建筑物所能允许的不均匀沉降时,可能导致建筑结构开裂破坏;当沉降量较大时产生的不均匀沉降也随之增大。当建筑物的天然地基存在诸多问题就必须进行地基处理。通过地基处理从而满足建筑物对地基的各项要求。
常见不良地基土的处理方式?
1、软土地基土的处理方法
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土①。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土⑤。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状
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