《工程地质学》结课论文.docx
《《工程地质学》结课论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程地质学》结课论文.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《工程地质学》结课论文
《工程地质学》学后感
"EngineeringGeology"feelingafterschool
姓名
文雅
专业名称
土木工程
班级
学号
指导教师
李星
职称
助教
定稿日期
2014.05.24
提交日期
2014.05.30
华锐学院
致谢
感谢给我授课的老师——李星老师。
从大二上学期刚带我们课开始一直保持着对我们严格要求，一丝不苟的教学态度。
在学习生活中，他循循善诱和不拘一格的教学方法总能给我们无限的启迪，影响我们对课程的学习与认知。
您开朗和宽容的态度使我更快更好的融入到课堂的学习之中。
在课堂至于还利用自己的时间为我们拓展全站仪的认识与使用，使我们的课余生活丰富了许多，也为我们以后的工作打下了更扎实的基础。
在您代课的《工程测量》和《工程地质学》两门学科中使我们对建筑只是有了更深的理解，使我们的知识和学习能力上升了一个新的台阶，更重要的是各方面的能力都得到了提高。
在这里我想对您表示深深的感谢！
感谢生我养我的父母，有了你们的陪伴，我成长的道路才可以更顺利，在这里我要向你们说声对不起，我的不懂事总惹你们伤心。
二十年走过的路，每一个迈出的脚步都充满了你们的谆谆教导与无微不至的关怀。
异地的求学之路寄托了你们对我的殷切的期望，你们在各方面都给予我无限的支持，你们期待的目光是我不断前进的动力，是你们让我明白了许许多多的待人接物以及为人处事的道理。
没有你们，我就不可能有今天的学有所成。
不管以后我驶向何方，永远会将你们对我的悉心教导铭记在心！
另外要衷心感谢给予本论文知识支持的各参考文献的作者及编者，是你们编写的教材让我更好的完成我的课程论文，谢谢你们！
文雅
2014.05.30
摘要
本论文由绪论、地下水、第四纪沉积物及其工程地质研究及学后总结四部分构成。
作者在绪论部分介绍了工程地质学的学习内容、学习任务、研究方法及学习后的新见解。
正文部分主要讲解地下水和第四纪沉积物及其工程地质研究两章内容，第一章主要讲述了地下水概念、地下水的运动规律、地下水的性质、地下水对建筑工程的危害及工程建设中如何避免地下水危害五个内容。
第二章中，结合第四纪沉淀物的概念作者主要讲解了风化、流水、湖泊、海洋、沼泽几种地质作用的工程地质研究。
总结部分是作者学习该学科后的学后感及对未来的畅想。
关键词：
学习内容；地下水；第四纪沉淀物；学后感；总结；
Abstract
Thisthesisconsistsofanintroduction,groundwater,sedimentsandQuaternarygeologicalresearchprojectsandafterschoolsummaryoffourparts.
Intheprefacetheauthordescribestheengineeringgeologyoflearningcontent,learningtasks,researchmethodsandnewideasafterlearning.MainlyonthegroundandthebodyoftheQuaternarysedimentsandgeologicalresearchprojecttwochapters,thefirstchapterfocusesontheconceptofgroundwater,themovementofgroundwater,andhowthenatureofgroundwater,groundwaterhazardsonconstructionprojectsandconstructionprojectstoavoidgroundwaterhazardsfivecontent.Thesecondchapter,thecombinationofQuaternarysedimentsmainlyontheconceptofgeologicalresearchprojectweathering,water,lake,ocean,swampseveralgeologicaleffects.Summarysectionisasenseofschoolafterlearningofthedisciplineandtheimaginationofthefuture.
Keywords:
learningcontent;groundwater;Quaternarysediment;afterschoolsense;summary;
目录
致谢I
摘要I
AbstractII
第1章绪论1
1.1工程地质学及其任务2
1.2工程地质学的研究方法2
1.3学习后的感受和新见解2
第2章地下水3
2.1地下水的储存3
2.1.1岩土中的空隙和水分3
2.1.2包气带和饱水带3
2.1.3地下水的分类4
2.2地下水运动的基本规律4
2.2.1线性渗透定律----达西定律4
2.2.2非线性渗透定律5
2.2.3渗流的定理学后感5
2.2.4渗流定理在工程中的应用6
2.3地下水的性质6
2.4地下水对建筑工程的危害7
2.5地下水对生活的影响7
2.6地下水学后感8
第3章第四纪沉积物及其工程地质特征的研究9
3.1风化作用及残积土9
3.1.1风化作用9
3.1.2影响岩石风化程度的因素9
3.2地表流水的地质作用及坡积土、洪积土、冲积土9
3.2.1坡积土9
3.2.2河流的地质作用及冲积土10
3.3海洋的地质作用及海相沉积物10
3.3.1海洋的破坏作用10
3.3.2海洋的沉积作用10
3.3.3海岸及沿岸建筑物的保护方法11
3.4湖泊的地质作用及湖沼沉积物11
3.4.1湖泊的破坏作用11
3.4.2湖泊的沉积作用11
3.4.3沼泽的形成11
3.4.4沼泽沉积层的特征及处理措施11
第4章总结12
参考文献13
作者简历14
一、基本情况14
二、获奖情况14
第1章绪论
工程地质学（EngineeringGeology）是一门研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务的地质学科，它也是地质学的一门分支学科，也属于应用地质学的范畴。
工程地质学狭义包括：
工程地质学基础、工程地质勘察学、区域工程地质学。
1.1工程地质学及其任务
工程地质学是地质学所属的一个学科。
它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学。
工程地质学作为地质学的一门分支学科，研究与工程建设有关问题。
为工程建设服务，属于应用地质学的范畴。
地质学是一门应用性很强的学科，在工程建设中有着很重要的地位，服务对象非常广泛，研究内容丰富，在21世纪的今天，工程地质问题仍然困扰着人们，给人们的生活带来极大的伤害，工程地质问题的解决面临着无数的机遇和挑战。
学习的基本任务：
查明工程地质条件
学习的中心任务：
工程地质问题的分析、评价
1.2工程地质学的研究方法
工程地质学的研究对象主要是固体地球的上层物质。
研究方法主要是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等的密切结合。
即通常所说的定性分析与定量分析相结合的研究方法。
要查明建筑区工程地质条件的形成与发展，以及它在工程建筑物作用下的发展变化，首先必须以地质学和自然历史的观点分析研究周围其他自然因素和条件，了解在历史过程中对它的影响和制约程度，这样才有可能认识它形成的原因和预测其发展趋势和变化。
本课程是土木工程专业的一门技术基础课，结合我国地质特点，通过一些基本技能的训练，懂得搜集、分析和运用有关的地质资料，并正确运用勘查数据和资料进行设计和施工，对一般的工程地质问题能进行初步评价和采取处理措施。
1.3学习后的感受和新见解
通过本课程的学习我了解了基础地质知识，岩土工程地质性质，各类工程的地质问题和工程地质的勘察方法。
在本论文中，我突破了课本中罗列的知识结构，按照自己觉得能更好理解知识的结构写了论文的知识部分。
我国地域辽阔，自然条件复杂，在工程建设中常常遇到各种各样的自然条件和地质问题，如：
川藏公路、青藏公路、天山公路、三峡工程等都是以地质条件复杂著称于世。
为了以后工作中能顺利开展有关问题的科学研究，提供必要的工程地质学的基础知识；我会将这门课研究的的更深入更透彻，并会在以后的以后的生活中继续学习研究它的分支学科。
第2章地下水
地下水不仅与人们的吃水生活等有关，还与建筑工程活动有关，因为所有建筑地基都要建在地表，而地下水就会对地基有影响。
学完地下水最大的感受就是体会到要进行地下水的保护，减少地下水污染。
就算是进行工程活动也要尽可能减少地下水污染将其污染降为最低。
2.1地下水的储存
2.1.1岩土中的空隙和水分
岩土中的空隙：
孔隙，裂隙，溶穴。
孔隙是指岩石或土壤颗粒或颗粒聚集体之间构成的空隙。
裂隙是指岩体中产生的无明显位移的裂缝。
溶穴是指可溶的沉积岩，如岩盐，石膏，石灰石，白云石，溶解在地下水就会产生空隙，所谓的该间隙的熔点（间隙）。
岩土空隙中的水：
岩土空隙中有结合水和流动水。
流动水分为液态水，固态水和气态水。
影响力最大的液态水是毛细水和重力水。
毛细水:
在岩土细小的空隙中受毛细作用的水。
其毛细管管径越小，毛细力越大，毛细水的运移特征越明显。
重力水：
在岩土空隙中由重力影响的流动的水。
岩土水分储存和位移相关的性质
（1）容水度：
岩土岩石和土壤的体积与岩土充满水的最大体积的比。
通常是以小数或者是百分数来表示。
（2）持水度：
是指饱水岩石在重力释水后仍能保持的水体积与岩石体积之比。
（3）给水度：
指地下水位下降一个单位深度，从潜水含水层底板延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。
（4）岩石的透水性：
指岩石允许重力水透过的能力。
2.1.2包气带和饱水带
包气带：
地表以下一定深度中蕴含着地下水面。
在地下水面上的就称为包气带。
包气带是包水带与大气水分交换的主要运移通道。
包气带自下至上分为土壤水带，中间带和毛细水带。
包气带主要具有以下几点特点：
（1）岩石空隙未被水充满。
（2）固态，液态，气态三相介质并存。
（3）水的存在形式多样，有结合水，毛细水。
重力水，气态水。
饱水带：
反之在地下水面之下的就是饱水带。
饱水带地下水通过包气带获得降水，地表水的入渗补给，部分水通过包气带将水分运输，蒸发，消耗出去。
饱水带岩土按照其透水和给水的能力分为含水层，隔水层。
含水层：
是指透水性能好空隙大的岩土层。
隔水层：
是指透水性能不好，透过的水的数量微不足道的岩土层。
自然之间也没有绝对的完全不含水的岩土层。
含水层与隔水层是相对的，但是二者之间没有绝对的界限。
划分含水层和隔水层之间的界限的是岩土层中所含有的水的性质。
隔水层主要含有的是结合水，含水层中主要含有的是可以流动的水。
含水层和隔水层在一定程度上是可以相互转化的。
例如，当给足够量的水分时，是岩土层获得足够的水补给时，隔水层也是有可能形成含水层的。
自然界的岩土层的透水性具有各向异性，指不同方向的岩土层的透水性是不同的。
2.1.3地下水的分类
地下水分为广义的和狭义的两种，广义的是指在包气带和饱水带，还有地面下岩土空隙内的水；狭义的是指在饱水带岩土空隙的水。
通常我们指的地下水是狭义的地下水。
（1）地下水根据隔水层限制可分为：
包气带水，潜水及承压水。
潜水是指在地表下的第一个稳定的隔水层上的具有自有表面的重力水。
承压水是指两个隔水板之间的含水层中的重力水。
上层滞水是指包气带在存在局部隔水层时，其上积聚的具有自有水面的重力水。
（2）地下水根据含水介质类型可分为：
孔隙水，裂隙水，岩溶水。
孔隙水是沉积物的组成部分，按照沉积物的成因类型分为：
洪积物中的地下水，冲积物中的地下水，湖积物中的地下水，滨海三角洲沉积物，黄土中的地下水。
裂隙水是指在基岩裂隙中的地下水，裂隙水又分为：
风化裂隙水，成岩裂隙水，构造裂隙水。
岩溶水是指可溶岩的溶穴中的地下水。
岩溶水分布广泛，南方地区尤甚。
根据埋藏条件可分为：
岩溶上层滞水，岩溶潜水和岩溶承压水。
2.2地下水运动的基本规律
地下水的运动主要包括包气带水的运动和饱水带水的运动两大类。
而地下水在岩石空隙中的运动叫做渗流或渗透（seepageflow）。
发生有渗流的区域是渗流场，其实因为地下水有那些岩石等介质得的阻滞，地下水的流动要远小于地表水。
2.2.1线性渗透定律----达西定律
在1856年，法国水力学家达西（H.Darcy）通过大量的实验，得到了地下水线性渗透定律，即达西定律（Darcy`sLaw）。
（2.1）
Q——单位时间内渗透流量，
；
A——过水断面面积，
；
——上游过水断面的水头，
；
——下游过水断面的水头，
;
L——渗透途径，m:
i——水力坡度；
k——渗透系数，
；
从水力学知道，可以过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面A的乘积，即：
（2.2）
渗流系数（specificdiachargeorseepagevelocity）当渗流速度为一定值时，渗流系数愈大，水力坡度愈小；而水力坡度一定值时，渗流系数愈大，渗流速度就愈大。
所以我们可以理解为渗流系数代表了岩土的渗流性能。
渗流系数愈大，岩土的透水能力愈强。
水力坡度（hydraulicgradient）是沿渗透途径水头损失与相对渗透长度的比值。
水质点在空隙中运动时，为了克服水质点之间的摩擦阻力，必须对机械能有所损耗，从而使水头得到损失。
所以，水力坡度可以理解为水流通过单位长度的渗流途径为克服摩擦阻力所损耗的机械能。
也可以被看做驱动力。
渗透系数（coefficientofpermeability），从达西定律
可以出看出，水力坡度i是无因次的。
故渗流系数k的因次与渗流速度一样。
令i=1,则
=k。
意思即渗透系数为水力坡度等于1时候的渗流速度。
水力坡度为定值，渗透系数越大，渗流速度越大；反之，渗流速度为定值时，渗透系数越小，渗流速度越小。
所以说，渗透系数可以说明岩土的渗透能力。
2.2.2非线性渗透定律
地下水在较大的空隙中运动，且其流速相当大时，呈紊流运动，此时的渗流服从哲才定律。
哲才定律：
渗流速度V等于k倍的水力坡度的平方根。
2.2.3渗流的定理学后感
渗流在我们日常生活中不常听见，但是对于搞工程项目的人中很常见，渗流可能会造成工程的难度造价的提升。
在一些黄土和岩溶地区的岩、土层容易发生潜蚀的破坏，导致岩土体结构松动或破坏，以至于产生地表裂隙、坍塌，影响工程的稳定。
渗流可导致地面沉降，对建筑和公路桥梁有很大危害。
2.2.4渗流定理在工程中的应用
地下水渗流主要在生活中产生潜蚀、流砂和管涌这三个方面。
从而导致大坝失稳、基坑塌陷等。
还有一些地表塌陷和地面沉降等引起的岩土工程问题。
潜蚀在我们生活中会导致地表产生一些裂隙、塌陷，影响稳定性。
在防治的原则上主要分成两大类：
一个是改变地下水它渗透的水动力条件，从而使地下水的水力坡度小于临界的水力坡度；另个一是改善岩土的性质，增强了抗渗的能力。
像一些对岩土层及进行爆破和压密还有化学加固等方法来增加岩土的密度，同时也减少了岩土层的渗透性。
流砂一般是由地下工程引起的，所以在那些容易发生流砂的地区施工应尽量用用其上土层作为天然地基，或者用桩基穿透些流砂层。
总而言之，要尽可能的避免水下大开挖样式的施工，假如必须要的时候可以利用以下几个方法进行治理；采用抽水机人工降低地下的水位；打板桩加固坑壁改变一下地下水的径流条件以达到减小地下水的水力坡度及其流速；可以采用一些冻结法、化学加固法以及爆破法处理岩土层，提高岩土层的密度以达到目的减小渗透性。
管涌一般由工程活动引起但是在可能发生管涌的岩土层中修建水坝及其基坑排水工程时候应该使地下睡溢出带的水力坡度小于产生管涌的临界水力坡度以防止管涌的发生。
防止管涌的方法和防止流砂的方法基本相同，都是主要控制渗留、降低水力坡度以及设置保护层。
2.3地下水的性质
物理性质有：
地下水按透明度分很多是透明的，但当含有杂质时就会改变颜色，变为透明的、微浑的、浑的和极浑的等。
地下水当含有一定成分时也会含有气味，如含硫化氢是臭鸡蛋气味比较难闻。
地下水也会有不同的味道，其味道取决于含有的化学成分，含氯化钠时是咸的想必大家都知道，含碳酸钙清凉爽口，含氯化镁时有苦味。
物理性质还有导电性，当含有电解质时就会导电，其导电能力取决于电解质的多少。
化学性质有：
地下水中常见的成分有三种阴离子（重碳酸根、硫酸根、氯根）、三种阳离子（钙、镁、钠离子），由于盐类在地下水中的溶解度是不同的，离子成分与地下水矿化物结合也有规律可循的。
下面说说地下水中的主要气体成分有：
氧气、氮气、二氧化碳、硫化氢。
这些主要气体会给地下水造成污染一旦含量超标。
地下水中的胶体成分与有机基质。
碳氢氧的有机质经常以胶体方式存在与地下水中，利于进行还原作用，使地下水发生变化。
2.4地下水对建筑工程的危害
地下水对建筑工程的影响主要包括毛细水和重力水。
毛细水的存在是具有一定的规范的，一般存在与直径0.50~0.002mm的空隙中，而大于0.5mm空隙中的水为毛细边角水。
而毛细水对建筑工程的影响主要分为三方面：
1）产生毛细压力
对于砂性土特别是细沙、粉砂，由于毛细压力作用使砂性土具有一定的粘聚力。
这样是建筑工程的施工有一定的阻碍作用，不利于施工工作的进行和开采。
2）毛细水对土壤中的空气分布和流通有影响，是导致产生封闭气体的主要原因，然而封闭气体可以增加土的弹性和减少土的渗透性，不利于地基基础的稳定和和谐。
3）地下水的水位上升的话，会使基础埋深变浅，在冬天时候会使地基土产生冰冻现象、致使地下水潮湿甚至危害房屋基础、道路的路基、破坏公路路面、促使土的沼泽化从而增强地下水对混凝土等建筑材料的腐蚀性。
重力水对建筑工程的影响也是非常重的，重力水会使潜水位上升，会引起岩土体在寒冻地区冻胀破坏；还可以是斜坡、岸边岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳同时还可能使洞室淹没，还可能使建筑物基础上升，产生一定的危害。
地下水位的下降也会引起地表的塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂缝的产生以及地下水的枯竭。
同样地下水也还会有一定的渗透破坏能力，会使地表产生潜蚀、流砂和管涌等危害。
还会对建筑工程进行危害，主要体现在对钢筋混凝土的腐蚀上，地下水中含有
HCO
和SO
等离子，这些都会和刚发生化学反应，腐蚀钢铁，危害建筑物的稳定性。
2.5地下水对生活的影响
地下水与通过各种循环最终会在人们的日常生活中得到饮用和洗漱等与生活息息相关的居住环境中。
一旦地下水得到严重污染会对人们生活造成极大影响，所以要控制水污染就要做好地下水污染的监测工作。
既然是污染那就要坚决减少污染。
水是人类赖以生存的物质谁离开水都不能活的。
我们想要好好生存下去就要杜绝水污染，创造一个干净卫生的居住环境，人们才会过得开心幸福。
2.6地下水学后感
地下水就是存在地下的水，它的存在形式有很多，在工程实践中要高度重视。
广义的地下水是指在地面以上岩石缝中的水而狭义的地写下水仅指与饱水带岩土孔隙中的水。
这在我以前还不知道有这个概念，在我以前的印象中认为地下水仅仅是存在于地表下的水。
其实地下水对建筑工程影响虽大，但它对人们的生活影响更不能小视，如果地下水污染了那么人们的喝的水也必将受到污染，因为那都是有联系的。
地下水经过一系列的循环会最终成为大气中的水影响生活。
所以建筑工程活动时不仅要考录地下水对地质的影响，也要考虑地质对地下水的影响。
第3章第四纪沉积物及其工程地质特征的研究
沉积物是指岩石先风化，再经过风、地表流水、湖泊海洋及冰川等地质作用破坏，通过物理作用而形成的现代沉积层。
其形成的历史不长，是一种比较松散的沉积物。
由于其形成的环境比较复杂，在性质、结构、厚度等方面具有很大的差异。
3.1风化作用及残积土
3.1.1风化作用
地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素影响下，发生物理的和化学的变化，致使岩体崩解脱落、破碎，变成松散的碎屑性物质，这种作用称为风化作用。
根据风化作用的性质及其影响因素，岩石的风化可分为物理风化、化学风化和生物风化等。
物理风化：
指在不改变岩石成分的前提下使岩石变成大小不一的无规律的碎屑的机械破坏作用。
其主要的破坏功能是依据温差变化。
因为岩石是不良导体，白天受阳光照射使其表面温度升高，但其内部却仍处于较冷状态；夜间温度下降，表面遇冷收缩，但其内部温度未散，导致内外涨缩不一，所以岩石内外层间产生裂隙，逐渐相互脱离，最后变成岩屑。
化学风化:
指岩石成分发生变化的破坏作用。
其主要的作用包括水化作用、氧化作用、碳酸盐化作用、溶解作用、水解作用。
生物风化：
指由生物活动所引起的破坏作用。
如：
根劈作用，腐烂腐蚀作用。
3.1.2影响岩石风化程度的因素
影响岩石风化程度的因素主要有：
岩石性质、地质构造、气候条件、地形特征、地下水等。
防治风化的措施有：
（1）覆盖防止风化营力入侵的材料；
（2）灌注胶结和防水材料；
（3）加强排水；（4）挖除。
3.2地表流水的地质作用及坡积土、洪积土、冲积土
3.2.1坡积土
风化后的碎屑物在雨水或雪水的搬运作用下由高处向低处堆积，或者是在重力作用下自身运移到低处而堆积的土称为坡积土。
坡积土结构疏松，具有较高的压缩性。
在坡积土上进行工程建设时，应注意的问题：
1）下卧基岩表面的坡度及其形态。
坡积土的稳定性与基岩表面的坡度大小成反比。
2）坡积土本身的性质。
如果坡积土中含有大量的粘性颗粒，则这些颗粒在遇到雨水或雪水后将增大坡积土的重量，使其稳定性逐渐降低。
3）下卧基岩的性质。
如果坡积土下的基岩透入少量或多量的水后，这些水就会在坡积土聚集的地方形成地下水，地下水流动会使其稳定性降低，并且若透入的水过多，会造成坡积土滑动。
4）不均匀沉降。
如果坡积土的组成成分不均匀，疏松不一，并且其厚度多不均匀，压缩性较强，会造成建筑物塌陷倒塌。
一般情况下常采取桩基法。
3.2.2河流的地质作用及冲积土
河流的地质作用主要取决于河水的流速和流量，在河水流速流量的变化下，河流表现出了侵蚀、搬运和沉积等不同的但又相关联的地质作用。
河流的侵蚀作用：
河水在流动过程中对河床岩石的破坏作用，破坏方式以磨蚀为主，化学侵蚀作用为辅。
分为垂直侵蚀和侧方侵蚀。
河流侵蚀造成河谷，侵蚀的强弱程度决定了河谷的形态。
河流的搬运作用：
指河流在流动过程中把冲刷的物质由一个地方搬运到另一个地方的作用，其主要的作用方式是拖运、悬运、溶运等。
通常在河流的搬运作用下，搬运的物质颗粒大小程度依次变小，并且搬运物的形状也并不相同。
河流的沉积作用：
河流水坡度的平缓其流速也相应减弱，在河水流速减弱的地方搬运物发生沉积，这种沉积所形成堆积称为冲积土。
冲积土的特征：
物质有明显的分选现象，多具有层理。
在河岸地区进行建筑需注意的问题及防治措施；首先了解河流的最高洪水位，防治在洪水淹没区域建筑，不在有崩塌，滑坡等地质松软的地区建筑，措施主要有:
护岸工程、约束水流防治淤积。
3.3海洋的地质作用及海相沉积物
3.3.1海洋的
升级会员 