本教材为安徽省地方技能型高水平大学重点建设专业——水利水电工程管理专业的课程改革成果之一,是依据安徽省地方技能型高水平大学专业建设方案,奔着高职教育的特色,与企业技术人员共同开发编写的教材,本教材共分10个项目,从内容上分为工程地质与土力学两部分:项目一至项目四主要讲述与工程地质有关的内容,包括矿物与岩石、地质构造、常见地质灾害、水利工程常见的地质问题;项目五至项目十主要讲述与土力学有关的内容,包括土的物理性质及工程分类、土的渗透性、土体中的应力与地基变形计算、图的抗剪强度与地基承载力、土压力与土坡稳定、地基处理。书后附有工程地质实验指导书和土工实验指导书。
第二版前言
版前言
“行水云课”数字数材使用说明
多媒体知识点索引
绪论
项目一矿物与岩石
任务一矿物
任务二岩浆岩
任务三沉积岩
任务四变质岩
任务五岩石的工程地质性质
思考题
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项目二地质构造
任务一地质作用
任务二地质年代
任务三岩层产状
任务四┄褶皱构造
任务五断裂构造
思考题
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项目三常见地质灾害
任务一概述
任务二地震
任务三崩塌和滑坡
任务四泥石流
思考题
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项目四水利工程常见的地质问题
任务一水库的工程地质问题
任务二坝的工程地质问题
任务三输水建筑物的工程地质问题
思考题
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项目五土的物理性质及工程分类
任务一土的三相组成
任务二 土的结构和构造
任务三土的物理性质指标,
任务四土的物理状态指标
任务五土的击实性
任务六土的工程分类
思考题
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项目六土的渗透性
任务一土的渗透定律和渗透系数
任务二渗透力和渗透变形
思考题
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项目七土体中的应力与地基变形计算
任务一土体中的自重应力
任务二基底压力
任务三地基附加应力计算
任务四土的压缩性
任务五地基终沉降量的计算
任务六地基沉降与时间的关系
思考题
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项目八土的抗剪强度与地基承载力
任务一土的抗剪强度和破坏理论
任务二土的抗剪强度试验
任务三剪切试验方法的分析与选用
任务四地基承载力
思考题
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项目九土压力与土坡稳定
任务一挡土墙与土压力
任务二朗肯土压力
任务三库仑土压力
任务四挡土墙设计
任务五土坡稳定分析
思考题
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项目十地基处理
任务一软弱土地基处理技术
任务二其他软弱土地基法
思考题
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附录一工程地质实验指导书
实训任务一常见造岩矿物的肉眼鉴定
实训任务二常见岩浆岩的肉眼鉴定
实训任务三常见沉积岩的肉眼鉴定
实训任务四常见变质岩的肉眼鉴定
附录二土工试验指导书.
实训任务一环刀法测定土的密度
实训任务二灌砂法测土的密度
实训任务三界限含水率试验——液限、塑限联合测定法
实训任务四直接剪切试验——快剪法
实训任务五击实试验
实训任务六快速法固结试验
实训任务七土的相对密度
实训任务八渗透试验
实训任务九标准贯入试验
实训任务十动力触探试验
参考文献
绪论
一、工程地质学与土力学的概念
随着生产实践的需要和科技的发展,地质学已形成许多独立的分支,工程地质学作为地质学的一个分支,是调查、研究、解决与各种建筑工程活动有关的地质问题的学科。工程地质学的研究目的是查明各类工程建筑场区的地质条件;分析、预测在工程建筑物作用下,地质条件可能出现的变化;对工程建筑地区的各种地质问行综合评价,并提出解决不良地质问题的措施,为保证工程建设的规划、设计、施工和正常运行提供可靠的地质依据。土力用力学的知识和土工试验技术研究土的强度、变形及其规律的一门学科。其研究对象是土,土与工程建筑有着密切的联系。建筑物在外荷载的作用下,地基必须有足够的强度和稳定性,并且不能产生过大的变形。在工程建设中,若对地基土缺乏了解,会给工程建设带来严重后果。工程地质学与土力学虽然研究的方向不同,但研究目的是相同的,都是为保证建筑物地基的岩土体稳定和建筑物的正常使用提供可靠的科学依据。所以这两门学科在工程实践中是互相依存、互相渗透、互相结合的。
二、工程地质在工程建设中的重要性
水工建筑物,如水库、闸坝、隧洞、水电站厂房等,都是建筑在地壳的表层,在兴建和使用过程中,必然会遇到各种各样的地质问题。实践证明,如果对地质条件事先没有仔细查明或对工程地质问题重视不够,会给工程建设带来严重后果。如西班牙的蒙特哈水库,建成后不能蓄水,库水通过水库周围石灰岩裂隙和溶洞而漏光,使72m高的大坝起不到挡水作用,耸立在干枯的河谷上。再如美国的圣·法兰西斯混凝土重力坝,坝高62.6m,建于1927年,由于坝基中含石膏黏土质砾层,被水浸后软化溶解,引起坝基漏水,于1928年3月12日失稳破坏。类似的例子还可以举出很多。中华人民共和国成立以来,修建了许多水库、水电站和灌溉工程,同时由于重视工程地质工作,从而解决了许多复杂的工程地质问题,但是,也有极少数工程,由于对工程地质条件研究不够,或对工程地质问题处理不当,造成水库或坝基(肩)漏水、水库淤积、边岸塌滑及隧洞塌方等工程事故,如北京十三陵水库,坝基和在深厚的渗透性较强的古河道冲积层,建坝时未做好垂直防渗处理,致使水库不能正常蓄水。后来虽然补做了坝基防渗墙,但对库区古河道尚未做处理,水库至今不能满库运行。由此可见,在水利水电工程建设中,工程地质工作是相当重要的。为解决上述问题,工程地质工作的主要任务是:查明建筑地区的工程地质条件,指出可能出现的工程地质问题,并提出解决这些问题的建议,为工程设计、施工和正常运用提供可靠的地质资料,以保证建筑物修建得经济合理和可靠。
三、土力学在工程建设中的重要性
工程建设中,土被广泛用作各种建筑物的地基、建筑材料和周围介质。承受建筑物荷载
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