工程地质学基础（第2版）

绪论 10.1 工程地质学的研究对象与任务 10.1.1 工程建筑对地质环境的作用 10.1.2 工程地质条件 20.1.3 工程地质问题 30.2 工程地质学的研究内容 40.3 工程地质学的研究方法及其与其它学科的关系 40.3.1 研究方法 40.3.2 工程地质学与其它学科的关系 60.4 工程地质学的发展与成就 60.4.1 工程地质学的发展 60.4.2 我国工程地质学的成就 90.5 中国工程地质杰出代表人物 100.6 本课程主要内容 12思考题 12参考文献 13第一篇 工程地质学基本理论第1章 工程地质条件成因演化论 161.1 概述 161.2 工程地质条件形成的控制因素 161.2.1 大地构造 171.2.2 自然地理 191.3 中国工程地质条件分区分带的规律性 201.3.1 中国大地构造环境 201.3.2 中国自然地理环境 221.4 中国工程地质条件的组合类型及其独特性 251.5 工程地质条件成因演化论 28思考题 28参考文献 28第2章 区域稳定性理论 292.1 概述 292.2 区域稳定性基本理论 292.2.1 区域地壳稳定性分析原理 302.2.2 区域稳定性分级与分区理论 302.3 区域稳定性研究基本内容 312.3.1 区域地壳结构与组成研究 312.3.2 区域新构造运动与应力场研究 312.3.3 区域断裂现今活动性研究 312.3.4 区域地震活动与火山活动研究 312.3.5 区域重大地质灾害研究 312.3.6 区域稳定性评价理论与技术方法研究 322.4 中国区域构造挽近期活动性概述 322.4.1 中国构造地貌基本特征 322.4.2 中国挽近期主要活动断裂带 322.4.3 中国挽近期气候、环境的变迁 332.4.4 中国挽近期以来岩浆活动和地热活动 332.4.5 中国的地震活动与挽近构造应力场特征 342.4.6 中国挽近期构造活动分区概述 342.5 区域稳定性分区与评价 362.5.1 区域稳定性分级原则 362.5.2 区域稳定性分区 362.5.3 区域稳定性评价因素及指标 372.5.4 区域地壳稳定性评价指标 382.5.5 区域稳定性评价方法 41思考题 43参考文献 43第3章 岩体结构控制论 453.1 概述 453.2 岩体结构的物质基础 453.2.1 岩石的成分与结构 463.2.2 岩石的成岩环境与岩相变化 463.2.3 岩石的成层条件及厚度变化 463.2.4 岩石组合特征及其划分依据 463.2.5 岩石的物理力学性质 473.3 岩体结构 473.3.1 结构面的类型及特征 473.3.2 岩体结构基本类型和特征 493.4 岩体结构的力学效应 523.4.1 岩体变形机制 523.4.2 岩体破坏机制 523.4.3 岩体力学性质与力学介质 533.4.4 岩体赋存环境因素及结构的力学效应 53思考题 54参考文献 55第二篇 工程地质问题研究第4章 活断层与地震 584.1 概述 584.2 活断层 584.2.1 活断层的概念及研究意义 594.2.2 活断层的基本特征 604.2.3 活断层参数的研究 614.2.4 活断层的鉴别 634.2.5 活断层工程地质评价 644.3 地震 664.3.1 地震地质及地震波基础 664.3.2 地震的震级及地震烈度 724.3.3 地震效应 754.3.4 地震的工程地质评价 804.4 水库诱发地震 864.4.1 水库诱发地震的基本特征 864.4.2 水库诱发地震的工程地质研究 87思考题 88参考文献 88第5章 斜坡工程 905.1 概述 905.2 斜坡中的应力分布特征 915.2.1 斜坡中应力状态的变化 915.2.2 影响斜坡应力分布的因素 925.3 斜坡浅表生改造现象 935.3.1 斜坡浅表生结构面发育特点 935.3.2 斜坡浅表生改造带应力场特征 955.4 斜坡变形破坏基本类型 965.4.1 斜坡变形 965.4.2 斜坡破坏 985.4.3 崩塌 995.4.4 滑坡 1035.5 斜坡稳定性影响因素 1115.5.1 岩土类型与性质 1115.5.2 岩体结构和地质构造 1125.5.3 地表水和地下水 1125.5.4 地震 1165.5.5 人类活动 1165.6 斜坡稳定性评价 1165.6.1 定性评价 1165.6.2 定量评价 1205.6.3 斜坡变形破坏的预测预报 1225.7 斜坡地质灾害防治 1255.7.1 防治原则 1255.7.2 防治措施 125思考题 131参考文献 132第6章 地下工程 1346.1 概述 1346.2 地下开挖引起的围岩应力重分布 1346.2.1 弹性围岩重分布应力 1356.2.2 塑性围岩重分布应力 1376.3 围岩的变形与破坏 1386.3.1 脆性围岩的变形破坏 1396.3.2 塑性围岩的变形破坏 1416.4 地下建筑围岩稳定性评价 1426.4.1 影响围岩稳定性的因素 1426.4.2 围岩稳定性的定量评价 1426.5 地下工程地质超前预报 1446.5.1 地质超前预报分类 1446.5.2 地质超前预报的内容 1456.5.3 地质超前预报常用方法 146思考题 148参考文献 148第7章 岩溶 1507.1 概述 1507.2 岩溶发育机理 1517.2.1 碳酸盐岩的溶蚀机理 1517.2.2 影响岩溶发育的因素 1557.3 岩溶地基稳定性评价 1637.3.1 岩溶地(坝)基变形破坏的主要形式 1637.3.2 土洞及地表塌陷的成因 1647.3.3 岩溶地基稳定性定性评价 1657.3.4 岩溶地基稳定性定量评价 1667.3.5 岩溶地(坝)基的处理措施 1697.4 岩溶渗漏问题评价 1707.4.1 渗漏的形式 1707.4.2 影响渗漏的因素 1707.4.3 岩溶区选择库坝位置时应注意的问题 1747.4.4 岩溶渗漏的防治措施 1757.5 岩溶地面塌陷 1777.5.1 概述 1777.5.2 岩溶地面塌陷的形成条件 1807.5.3 岩溶地面塌陷监测与预测 181思考题 183参考文献 183第8章 泥石流 1858.1 概述 1858.2 泥石流形成条件与分布 1878.2.1 泥石流形成条件 1878.2.2 泥石流分布 1898.3 泥石流的基本特征 1908.3.1 泥石流的密度 1908.3.2 泥石流的结构 1908.3.3 泥石流的流态 1918.3.4 泥石流的直进性 1928.3.5 泥石流的脉动性 1928.4 泥石流的分类 1938.4.1 按泥石流流域形态分类 1938.4.2 按泥石流的物质组成分类 1938.4.3 按泥石流体性质分类 1948.5 泥石流的地貌作用过程 1948.5.1 泥石流的侵蚀地貌 1948.5.2 泥石流的堆积地貌 1958.5.3 泥石流的侵蚀-堆积地貌 1968.6 泥石流危险度区划 1988.7 泥石流防治 2008.7.1 泥石流的治理措施 2008.7.2 泥石流的预防措施 202思考题 204参考文献 204第9章 地面沉降 2069.1 概述 2069.2 地面沉降的诱发因素及地质环境 2069.2.1 地面沉降的诱发因素 2079.2.2 地面沉降的地质环境 2099.3 承压水位下降引起的地面沉降机制分析 2119.3.1 机制分析 2119.3.2 黏性土层的变形机理 2149.3.3 黏性土层固结历史 2149.3.4 黏性土的固结状态 2159.4 地面沉降的预测 2179.4.1 预测所需要资料与预测成果 2179.4.2 地面沉降的预测方法 2179.4.3 地面沉降预测实例 2199.4.4 地面沉降的测量系统 2209.4.5 地面沉降的测量方法 2219.5 地面沉降的控制与治理 2239.5.1 已经产生地面沉降的地区 2239.5.2 可能发生地面沉降的地区 223思考题 224参考文献 224第10章 渗透变形 22510.1 概述 22510.2 渗透变形的条件和机理 22710.2.1 渗透变形产生的必要条件 22710.2.2 渗透变形产生的充分条件和机理 22710.3 渗透变形的类型及判别 23010.3.1 渗透变形的类型 23010.3.2 渗透变形类型的判别 23210.4 临界水力坡度的确定 23410.4.1 公式计算法 23410.4.2 试验法实测临界水力坡度 23510.4.3 据土的颗粒组成和透水性确定临界水力坡度 23710.5 实际水力坡度的预测 23710.5.1 理论公式法 23810.5.2 统计分析法 23910.5.3 数值模拟法 24010.6 坝基渗透稳定性评价 24110.7 渗透变形防治 24210.7.1 防渗截流工程 24310.7.2 排水减压和反滤盖重工程 245思考题 247参考文献 247第三篇 工程地质技术与方法第11章 工程地质模拟与评价 25011.1 概述 25011.2 工程地质模型与模拟 25011.2.1 工程地质模型 25011.2.2 工程地质模拟的工作步骤 25111.3 工程地质评价 25211.3.1 评价的基本原则 25211.3.2 评价的对象 25211.3.3 评价的内容 25211.3.4 评价结果 25311.4 工程地质评价基本方法 25311.4.1 分区分类分级类比法 25311.4.2 标准对比法 25411.4.3 图解分析法 25411.4.4 数值计算法 25511.5 工程地质数值模拟与物理模拟 25511.5.1 工程地质数值模拟的主要方法 25511.5.2 工程地质物理模拟的设计 25611.5.3 工程地质模拟的应用 258思考题 259参考文献 259第12章 工程地质勘察 26112.1 概述 26112.2 工程地质勘察基本技术要求 26112.2.1 工程地质勘察的分级 26112.2.2 工程地质勘察阶段 26312.2.3 工程地质勘察任务设计 26312.3 工程地质测绘 26412.3.1 工程地质测绘内容 26412.3.2 工程地质测绘范围、比例尺和精度 26612.4 工程地质勘探与取样 26712.4.1 工程地质勘探 26712.4.2 勘探布置的一般原则 27312.4.3 岩土试样采取 27412.5 工程地质勘察成果整理 27612.5.1 岩土参数的分析和选定 27612.5.2 工程地质勘察报告 276思考题 278参考文献 278第13章 工程地质测试与试验 27913.1 概述 27913.2 地应力测试 28013.2.1 应力解除法 28013.2.2 水压致裂法 28213.3 岩土体物理力学性质测试 28413.3.1 土体载荷试验 28413.3.2 静力触探试验 28613.3.3 动力触探试验 28713.3.4 旁压试验 29013.3.5 十字板剪切试验 29213.3.6 岩体变形试验 29413.3.7 岩体强度试验 29613.3.8 岩体声波测试 29913.4 地下水测试 30113.4.1 抽水试验 30113.4.2 钻孔注水试验 30313.4.3 渗水试验 304思考题 304参考文献 305第14章 工程地质监测与预测 30614.1 概述 30614.2 工程地质监测技术 30714.2.1 监测主要内容及技术 30714.2.2 监测方法 31214.2.3 空天地一体化监测技术 31314.3 工程地质监测系统设计 31414.3.1 监测系统设计原则 31414.3.2 监测系统的主要设计方法 31514.4 滑坡工程地质监测案例 31614.4.1 黄土坡滑坡基本特征 31614.4.2 监测系统目标 31614.4.3 监测系统构成 31714.4.4 监测内容 31914.4.5 监测成果分析 32014.5 工程地质预测 32114.5.1 力学分析法 32214.5.2 数理统计分析法 32214.5.3 非线性预测法 32314.5.4 经验判断法 324思考题 324参考文献 324第15章 工程地质信息技术 32615.1 概述 32615.2 地理信息系统技术 32715.2.1 地理信息系统简介 32715.2.2 工程地质数据的特点 32815.2.3 地理信息系统的开发工具 32815.2.4 地理信息系统在工程地质中的应用 32915.2.5 工程地质GIS的开发 33115.3 遥感技术 33615.3.1 遥感解译原理与标志 33615.3.2 工程地质遥感解译内容 33615.3.3 工程地质遥感工作的程序 34015.3.4 遥感技术在工程地质工作中的应用 34015.4 大数据与人工智能技术 34315.4.1 大数据与人工智能概述 34315.4.2 多源信息融合与数据挖掘 34615.4.3 大数据人工智能技术在工程地质领域的应用 347思考题 349参考文献 349