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1、 岩岩 土土 工工 程程 勘勘 察察 绪论绪论 岩土工程的含义和研究对象岩土工程的含义和研究对象 勘察的任务和特点勘察的任务和特点 我国岩土工程勘察的现状我国岩土工程勘察的现状 工程地质学的研究对象和任务工程地质学的研究对象和任务 工程地质学的研究内容、分科工程地质学的研究内容、分科 及其与其他学科的关系及其与其他学科的关系 工程地质学的发展历史工程地质学的发展历史 本课程内容与学习方法本课程内容与学习方法 一、岩土工程的含义和研究对象一、岩土工程的含义和研究对象 岩土工程是欧美国家于岩土工程是欧美国家于2020世纪世纪6060年代在土木工程年代在土木工程 实践中建立起来的一种新的技术体制。它
2、的英文为实践中建立起来的一种新的技术体制。它的英文为 Geotechnical Engineering, Geotechnical Engineering, 直译之可谓直译之可谓“地质技术工地质技术工 程程”。 岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地 基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对 象。它涉及到岩体与土体的利用、整治和改造，包括岩象。它涉及到岩体与土体的利用、整治和改造，包括岩 土工程的勘察、设计、施工和监测四个方面。土工程的勘察、设计、施工和监测四个方面。 这一为工程建设全过程服务
3、的技术体制，在房屋、这一为工程建设全过程服务的技术体制，在房屋、 道路、航运、能源、矿山和国防等建设工程中占有重要道路、航运、能源、矿山和国防等建设工程中占有重要 的地位，在保证工程质量、降低工程造价、缩短工程周的地位，在保证工程质量、降低工程造价、缩短工程周 期以及提高工程经济效益、环境效益和社会效益方面起期以及提高工程经济效益、环境效益和社会效益方面起 到了重要作用。到了重要作用。 岩土工程岩土工程 岩土工程以工程地质学、土力学、岩体力学和基岩土工程以工程地质学、土力学、岩体力学和基 础工程学为理论基础，以解决在建设过程中出现的础工程学为理论基础，以解决在建设过程中出现的 与岩体和土体有关
4、的工程技术问题，是一门地质与与岩体和土体有关的工程技术问题，是一门地质与 工程紧密结合的学科。可以认为，它是由土木工程、工程紧密结合的学科。可以认为，它是由土木工程、 地质、力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而地质、力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而 形成的边缘学科。就学科的内涵和属性来说，岩土形成的边缘学科。就学科的内涵和属性来说，岩土 工程是一门服务于工程建设的综合性和应用性都很工程是一门服务于工程建设的综合性和应用性都很 强的技术学科，属土木工程范畴。强的技术学科，属土木工程范畴。 工程建筑与岩土体之间处于相互依存，又相互制约的矛盾工程建筑与岩土体之间处于相互依存，又相互制约的矛盾
5、 中。研究两者之间的关系，促使矛盾的转化和解决，是岩土工中。研究两者之间的关系，促使矛盾的转化和解决，是岩土工 程的基本任务。程的基本任务。 在土木工程中，各种建筑物以岩土体作为建筑材料、工程在土木工程中，各种建筑物以岩土体作为建筑材料、工程 结构或建筑环境，岩土工程的地位相当重要。而且，随着工程结构或建筑环境，岩土工程的地位相当重要。而且，随着工程 规模愈来愈大，岩土工程问题愈益突出和复杂，给岩土工程师规模愈来愈大，岩土工程问题愈益突出和复杂，给岩土工程师 提出了各种新的、前所未有的研究课题。就房屋建筑和构筑物提出了各种新的、前所未有的研究课题。就房屋建筑和构筑物 而言，目前世界上高层建筑物
6、有而言，目前世界上高层建筑物有120120层、高达层、高达400400多米，更有多米，更有 560560余米高的电视塔；我国也已建成了余米高的电视塔；我国也已建成了8181层、高层、高380380多米的高层多米的高层 建建 筑物。显然，一般天然土体材料是难以满足其荷载要求的，筑物。显然，一般天然土体材料是难以满足其荷载要求的， 为此需采用桩基础或对地基土进行处理，这就要研究桩身的尺为此需采用桩基础或对地基土进行处理，这就要研究桩身的尺 寸、材料强度以及桩基持力层的选择和承载力等问题。此外，寸、材料强度以及桩基持力层的选择和承载力等问题。此外， 施工时深基坑开挖支护和降水问题也很重要。岩土工程在
7、此类施工时深基坑开挖支护和降水问题也很重要。岩土工程在此类 工程的总造价和总工期中占工程的总造价和总工期中占1/ 31/ 3左右。左右。 当今世界上边坡工程规模也很大，土质边坡最高的有当今世界上边坡工程规模也很大，土质边坡最高的有 120m120m，而岩质露天矿坑边坡则高达，而岩质露天矿坑边坡则高达10001000余米。在边坡工程余米。在边坡工程 中，岩土体既是建筑材料，又是工程结构。高边坡工程的稳中，岩土体既是建筑材料，又是工程结构。高边坡工程的稳 定性问题十分突出，尤其是岩质边坡，分析它的稳定性时必定性问题十分突出，尤其是岩质边坡，分析它的稳定性时必 须要弄清楚岩体结构，并采用工程地质和岩
8、体力学理论分析须要弄清楚岩体结构，并采用工程地质和岩体力学理论分析 其变形、破坏的机制，对稳定性的现状和演化趋势作出科学其变形、破坏的机制，对稳定性的现状和演化趋势作出科学 的评价的评价 。 对地下工程而言，岩土体既是建筑材料，又是工程结对地下工程而言，岩土体既是建筑材料，又是工程结 构和建筑环境。它的岩土工程问题更为复杂和多样，诸如围构和建筑环境。它的岩土工程问题更为复杂和多样，诸如围 岩稳定、施工开挖、涌水、瓦斯爆炸等，尤其是在复杂地质岩稳定、施工开挖、涌水、瓦斯爆炸等，尤其是在复杂地质 条件下的大埋深、大跨度、高边墙的地下工程，上述问题更条件下的大埋深、大跨度、高边墙的地下工程，上述问题
9、更 具特殊性。具特殊性。 工程岩土体是地质体的一部分，其工程性质的形成和演工程岩土体是地质体的一部分，其工程性质的形成和演 化以及对建筑的适应性，与它的物质组成、结构和赋存环境化以及对建筑的适应性，与它的物质组成、结构和赋存环境 息息相关。因此，岩土工程师在着手解决任何一项岩土工程息息相关。因此，岩土工程师在着手解决任何一项岩土工程 问题时、首先要查明岩土体的地质特征和场地工程地质条件，问题时、首先要查明岩土体的地质特征和场地工程地质条件， 尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工 程，场地工程地质条程，场地工程地质条 件的研究更显得重要，甚至会成为影响工程效益、投
10、资抑或件的研究更显得重要，甚至会成为影响工程效益、投资抑或 成败的关键成败的关键 。可见，岩土工程师必须具备地质和工程地质的。可见，岩土工程师必须具备地质和工程地质的 基本理论知识，要有较好的地质素养。可以认为，工程地质基本理论知识，要有较好的地质素养。可以认为，工程地质 学是岩土工程的重要基础和支柱。学是岩土工程的重要基础和支柱。 二、岩土工程勘察的任务和特点二、岩土工程勘察的任务和特点 基本任务：按照建筑物或构筑物不同勘察阶基本任务：按照建筑物或构筑物不同勘察阶 段的要求，为工程的设计、施工以及岩土体段的要求，为工程的设计、施工以及岩土体 治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质治理加固、开
11、挖支护和降水等工程提供地质 资料和必要的技术参数，对有关的岩土工程资料和必要的技术参数，对有关的岩土工程 问题作出论证、评价。问题作出论证、评价。 具体任务：具体任务： （1）阐述建筑场地的工程地质条件，指出场地内不）阐述建筑场地的工程地质条件，指出场地内不 良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响，对良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响，对 场地稳定性作出评价。场地稳定性作出评价。 （2）查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下水）查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下水 活动条件，提供设计、施工和整治所需的地质资料活动条件，提供设计、施工和整治所需的地质资料 和岩土技术参数。和岩土技术参
12、数。 （3）分析、研究有关的岩土工程问题，并作出评价）分析、研究有关的岩土工程问题，并作出评价 结论。结论。 （4）对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、）对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、 岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作 出论证和建议。出论证和建议。 （5）预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围）预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围 建筑物的影响，并提出保护措施的建议。建筑物的影响，并提出保护措施的建议。 三、我国岩土工程勘察的现状三、我国岩土工程勘察的现状 新中国建立后，由于国民经济建设的需要，在地质、城新中国建立
13、后，由于国民经济建设的需要，在地质、城 建、水利、电力、冶金、机械、铁道建、水利、电力、冶金、机械、铁道 、国防等部门，按原、国防等部门，按原 苏联的模式，相继设立勘察、设计机构，开展了大规模的工苏联的模式，相继设立勘察、设计机构，开展了大规模的工 程地质勘察研究工作，为工程规划、设计和施工提供了大量程地质勘察研究工作，为工程规划、设计和施工提供了大量 的地质资料，使得一大批重要工程得以顺利施工和正常运行。的地质资料，使得一大批重要工程得以顺利施工和正常运行。 但是，由于工程地质勘察体制的局限，其明显的弊病和缺陷，但是，由于工程地质勘察体制的局限，其明显的弊病和缺陷， 一是侧重于定性分析，定量
14、评价不够；二是侧重于一是侧重于定性分析，定量评价不够；二是侧重于“宏观宏观” 研究，结合工程具体较差，在建筑结构、基础方案和地基处研究，结合工程具体较差，在建筑结构、基础方案和地基处 理措施等方面，往往缺乏权威性意见和建议。这反映了勘察理措施等方面，往往缺乏权威性意见和建议。这反映了勘察 与设计、施工与设计、施工 在一定程度上是脱节的，影响了勘察工作社在一定程度上是脱节的，影响了勘察工作社 会地位和经济效益的提高；它尤其不能适应社会主义市场经会地位和经济效益的提高；它尤其不能适应社会主义市场经 济的需要。济的需要。 针对工程地质勘察的缺陷，中国城建、冶金部门的一些工程针对工程地质勘察的缺陷，中
15、国城建、冶金部门的一些工程 勘察单位自勘察单位自8080年代初期，引进了岩土工程体制。这一技术体制是年代初期，引进了岩土工程体制。这一技术体制是 为工程建设全过程服务的，因此很快就显示了它突出的优越为工程建设全过程服务的，因此很快就显示了它突出的优越 性。性。 之后，各部门相继推广。此时，由于国内地质找矿市场逐渐萎缩，之后，各部门相继推广。此时，由于国内地质找矿市场逐渐萎缩， 不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产，从事岩土工程勘不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产，从事岩土工程勘 察。因而形成了一支庞大的岩土工程勘察队伍，察。因而形成了一支庞大的岩土工程勘察队伍， 它们遍布全国它们遍布
16、全国 各大、中城市，主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察。由各大、中城市，主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察。由 于高层建筑，于高层建筑， 尤其是超高层建筑的涌现，对天然地基稳定性计尤其是超高层建筑的涌现，对天然地基稳定性计 算和评价、桩基计算与评价、基坑开挖与支算和评价、桩基计算与评价、基坑开挖与支 护、岩土加固与改护、岩土加固与改 良等方面，都提出了新的研究课题，要求对勘探、取样、原位测良等方面，都提出了新的研究课题，要求对勘探、取样、原位测 试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等不断创新。由于勘试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等不断创新。由于勘 察工作与设计、施工、监测结合紧密察工作与设计、施工、监测结合紧密 ，勘察真正成为工程咨询，勘察真正成为工程咨询 性的工作，为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献，性的工作，为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献， 并积累了许多勘察经验和资料。可以认为：勘察与设计、施工、并积累了许多勘察经验和资料。可以认为：勘察与设计、施工、 监测的紧密结合，是岩土工程技术体制的最大优
