工程地質力學

① 土體地質工程設計問題

1.土體地質工程設計中不確定因素

土體地質工程設計中的困難在於：①地質模型難於准確地給定；②工程地質力學參數難於准確地給定；③粘性土降水很難做到符合設計要求；④施工質量也常常達不到設計要求。以基坑工程來說，目前基坑工程是有風險的。原因在於：

（1）目前對基坑邊坡破壞機制還不都很清楚，這表明目前基坑設計在理論上還不成熟，用什麼理論進行支護設計，還不是很清楚；

（2）目前取得的土體力學參數與實際相差很大，有的說土體強度試驗結果可能比實際低了30%左右；有的說土體的濕度具有控製作用，而土體中的濕度是很難搞清楚的，試驗結果到底是高還是低很難說清；就變形模量來說，目前實驗室測得的變形參數僅為幾十至幾百MPa，而反分析得到的可高達1000～1200MPa。原因可能在於試驗取樣時把土體受的圍壓取消了，這就造成試驗結果與實際不符。目前看來，比較好的辦法是採用變形監測反分析的方法來取得這些參數。

（3）目前對土體中應力（即地應力）還不清楚，現在在設計中都是採用γh來估算土體中應力，實際上並不一定都符合實際。土體中除有自重應力外還有構造應力，著者在北京市航空幹部管理學院主樓基坑下4m深處淤泥層中就見到過「X」節理，這是土體中水平地應力為第一主應力的表現，垂直地應力為第二主應力，這表明土體中確實存在有構造應力。看來需要進行土體中的地應力測量。

（4）土體結構，在土體地質工程建設中土體結構常不被重視，這是土體地質工程建設中出事故的重要原因之一。軟夾層層狀結構更具有特殊意義，這種結構常被誤認為層狀結構，而且軟夾層常不連續，而且厚薄不均，極不穩定，但是它是極為重要的土體結構單元。

（5）地下水也是很難搞清楚的一項土體賦存環境因素：①它具有很大的不確定性；②地下水探測技術還不能把所有的隔水層和含水層都搞清楚，很難給出可靠的地下水模型，這樣一來，就給土體地質工程設計帶來不確定性。

在進行土體地質工程設計時必須考慮到上述因素，不要以確定論觀點看待設計結果。

2.土體力學分析方法問題

（1）土體破壞機制：土體地質工程設計中的一項重要工作是土體力學分析。土體力學分析結果的可靠性主要決定於力學模型。力學模型確定的正確與否則決定於對土體破壞機制的判斷。目前採用的土體力學模型多數是採用庫侖—莫爾模型，實際上是認為土體破壞機制是剪破壞，這不完全符合實際。實際是土體破壞機制受土體結構控制。在土體結構控制下土體有多種破壞機制，也就是說有多種力學模型，詳見「土體結構控制論和土體力學原理」部分。

（2）土體力學介質及土體力學分析方法：目前土體力學分析主要是用單一的連續介質力學方法。這並不符合土體實際，土體實際是具有多種力學介質，應該採用相應的力學方法進行力學分析。在第四章「土體結構控制論與土體力學原理」內談到過，土體至少具有三種力學介質和三種力學分析方法。這是由土體地質特點或者說土體結構特點決定的。

② 　工程地質力學的建立與進展

60年代中國學者在大量工程地質實踐的基礎上，認識到構造的重要性，從而提出了「岩體結構」的觀點。同時，法國的岩體力學學家Muller L等也認識到岩體結構的重要性。70年代谷德振等提出「岩體工程地質力學」的新概念。它以地質歷史的發展過程——建造與構造，並運用地質力學觀點，研究了岩體的工程地質特性及力學的成因問題。它包括了岩體結構的解析和表徵，岩體結構的力學特性和效應，工程岩體變形破壞機制的分析，工程岩體穩定性的預測和評價等一系列問題。現已初步建立了工程地質力學的理論體系與研究方法。俄羅斯學者最近認為應考慮土體結構。這樣工程地質力學就應將岩體和土體的工程地質力學都包括在內。

80年代岩體工程地質力學進一步發展，提出了岩體結構力學新概念。它主要研究地質模型的力學效應，即把地質模型轉化為力學模型，在此基礎上進一步將力學模型與岩體變形破壞機制有關要素，轉為定量的數學語言表達，進行岩體穩定性的力學分析，作為工程設計的依據。

對於土和土體的工程地質研究，最初是把土作為連續介質，但由於土的特殊物質組成和結構連接，其應力-應變關系為非線性隨時間變化的流變狀態，因此不僅從宏觀力學上用模型方法，而其從土的微觀結構，通過各種結構類型加以量化，建立土的微觀力學模型，這在國內外都取得了相當大的進展。

中國對軟土、黃土等特殊性土以及軟岩、泥化夾層的流變特性和模型研究，解決不少實際工程中土體變形、地基穩定分析等問題。土的微觀結構研究由於測試技術的發展，在80年代進展較快。取得的重要成果有：制樣技術上由風干法發展為凍干法，探討了土的結構對其蠕變及強度的影響，對粘性土及一些特殊性土的微觀結構和工程地質性質關系，以及對微結構的計算機圖像處理技術等。近年來工程地質學家認為土體結構既然對其工程性質有重要制約作用，就應把建立土的結構性本構（計算）模型作為核心問題，提出發展「土體微結構力學」作為土體工程地質研究的新領域。

工程地質力學的發展要求地質研究與工程高度結合，發展工程結構和地質結構的依存關系和相互作用理論。近年來王思敬等採用系統科學原理，提出了工程地質力學綜合集成理論和方法（The Engineering Geomechanics Meta-Synthesis，簡稱EGMS），以期使工程地質力學的定量評價和預測提高到新的水平。

③ 考研工程力學和工程地質學有什麼區別

工程力學涉及眾多的力學學科分支與廣泛的工程技術領域，是一門理論性較強、與工版程技術聯系極為密切的技術基礎權學科，工程力學的定理、定律和結論廣泛應用於各行各業的工程技術中，是解決工程實際問題的重要基礎。其最基礎的部分包括「靜力學」 和「材料力學」 。
工程地質學是研究與人類工程建築等活動有關的地質問題的學科。地質學的一個分支。工程地質學的研究目的在於查明建設地區或建築場地的工程地質條件，分析、預測和評價可能存在和發生的工程地質問題及其對建築物和地質環境的影響和危害，提出防治不良地質現象的措施，為保證工程建設的合理規劃以及建築物的正確設計、順利施工和正常使用，提供可靠的地質科學依據。

④ 　我國工程地質的研究現狀

我國的工程地質學經過近50年的發展，今天已成為一門研究內涵豐富、理論體系嚴謹，具有中國特色的綜合性學科，並且是國際工程地質界的重要一員。

縱覽中國工程地質學的研究領域，是相當廣闊的。主要的有以下幾方面：

一、岩體工程特性研究和岩體工程地質力學的創立

大量的岩體工程實踐遇到的是地基、邊坡和地下工程圍岩的變形破壞問題，促使工程地質學家與岩石力學家、土木工程師們關注對岩體介質特性的研究，認識到岩體與岩石是既有著本質區別又相互聯系的介質。著名工程地質學家谷德振和他的同事們在一系列岩體工程勘察中，發現岩體的力學性質和行為主要受控於軟弱結構面的展布，包括層面、斷裂面、節理、片理等，使岩體成為非連續、非均質、各向異性的介質。他們首先從地質建造著手，劃分工程地質岩組，運用地質力學理論方法，研究結構面的形成機制和空間分布規律，進而研究岩體結構特性，劃分岩體結構類型。再按不同結構類型和工程建築要求進行岩體力學試驗及測試，最後再根據岩體結構特徵和力學屬性，建立力學模型作數學模擬和穩定性分析。將工程地質學與地質力學、岩石力學有機地結合起來，創立了岩體工程地質力學。它的理論體系、研究思路和方法，在國際上獨樹一幟。

20世紀80年代中期以來，在中國科學院地質研究所設立了工程地質力學開放研究實驗室，吸收國內學者共同協作，開展工程地質前沿課題和生產上需要解決的問題的研究工作，每次學術委員會上都要討論工程地質學發展的趨勢和應制定的科研方向。無形中成為我國工程地質學的研究中心，推動著我國工程地質學的不斷發展。

二、區域工程地質和區域地殼穩定性研究

我國地域遼闊，受地質和自然地理條件制約，區域工程地質條件復雜。因此，區域工程地質研究對國土資源開發利用，工程規劃布置以及地質環境保護等意義重大。早在20世紀50年代末，老一輩工程地質學家劉國昌、張咸恭、姜達權等就開展了此項研究工作，出版專著和編制全國工程地質分區圖。幾十年來，各大河流域、部分省區和西南、西北山區都開展了較系統的區域工程地質和環境地質研究，積累了豐富的資料。經過數年的努力，於1990年首次出版了由任國林主編的1∶400萬《中國工程地質圖及說明書》，並附有全國工程地質分區圖；1992年出版了由段永侯主編1∶600萬《中國環境地質圖系》，圖系以工程地質內容為主。標志著我國區域工程地質環境研究取得了豐碩的成果。

「區域地殼穩定性」的術語是由原蘇聯工程地質學家最早提出的，但未作說明和專門研究。在20世紀50年代末，我國學者谷德振和劉國昌倡導此項研究工作。它的涵意是指岩石圈內正在進行的地質、地球物理作用對地殼表層及工程建築安全的影響，即地殼現代活動對工程安全的影響程度。其研究思路是以地質力學理論為指導，強調以地質構造研究為基礎，以斷裂活動性、現代地應力場和地震活動性為主要研究內容，最終進行區域穩定性分級，分區和評價。在該研究領域，胡海濤等依據李四光的「安全島」思想，指導重大工程場址的選擇，取得了重要成果。例如，二灘水電站和大亞灣核電站的成功選址即是。區域地殼穩定性研究對我國工程地質勘察來說，具有特殊的意義，這也是具有中國特色，且在國際上處於領先地位的研究領域。

三、環境工程地質和地質災害的研究

環境工程地質是現代工程地質學的一個分支，是研究由於人類工程—經濟活動所引起的區域性和危害人類及工程安全的工程地質作用。這些有害的工程地質作用是誘發地震、地面沉降、地面塌陷、土地荒漠化、滑坡、泥石流等，它們常導致地質災害。環境工程地質就是研究這些作用（或問題）產生的機制和條件，進行預測和防治，其目的為了合理利用和保護地質環境。我國正式研究環境工程地質始自20世紀60年代的新豐江水庫誘發地震和上海的地面沉降。80年代初以來，共召開了四次全國性的環境工程地質學術討論會，涉及的內容豐富多采。有些研究成果在國際上處於先進地位。例如，上海地面沉降的防治，區域性滑坡預測模型。1995年出版了第一本由劉傳正著的《環境工程地質學導論》，全面論述了環境工程地質理論體系，基本研究內容以及各類環境工程地質作用研究的內容和方法，展示了環境工程地質的前景。

與環境工程地質相關的地質災害的研究，也主要由工程地質界承擔的。近十多年來，對危及人類和工程安全的各種地質災害，都進行了廣泛而深入的研究。在1989年1月召開的全國地質災害防治工作會議期間，成立了主要由工程地質學家參加的全國地質災害研究會，次年又創辦了《中國地質災害及防治學報》，對地質災害的研究起了促進作用，對地質災害的分類，形成機制、分布規律，預測方法及防治對策與措施等研究成果，及時在學報上開展交流。90年代還編制了中國地質災害類型圖，出版了段永侯等的專著《中國地質災害》。眾多的研究成果及著作，還有具體防治工程的成功，確立了我國在這一領域的國際地位。

四、特殊土結構和工程特性的研究

藉助於測試技術的現代化，我國在特殊土的微觀結構及其工程特性的研究方面也有了長足的發展。所謂特殊土，指的是成分和結構特殊，其工程（地質）性質也特殊的土類。我國幾乎所有的特殊土皆有分布，諸如淤泥土、黃土類土、膨脹土、鹽漬土、紅粘土，多年凍土等，它們的分布都具地域性，因此也可稱之為區域性土。由於特殊的不良工程性質，對當地工程建設以及生命財產的安全意義重大，因而促使學者們開展了這方面的研究。這里需要特別指出的是，張宗祜、高國瑞、黃熙齡、孔德坊、李生林等學者長期以來對黃土類土、膨脹土和淤泥類土所進行的卓有成效的研究成果，有關它們的微結構特徵和分類、物質成分、工程特性及指標，建築穩定性評價以及處理措施等，都進行了深入的研究。

五、工程地質勘察的理論和技術方法

工程地質學為工程建設服務是通過勘察工作來實現的。工程建築與其所在的地質環境之間存在著相互作用和相互制約的矛盾關系，要通過工程地質勘察才能搞清楚。50年來，難以計數的大大小小各類工程建築通過勘察，積累了十分豐富的經驗和教訓。總地說，我國的工程地質勘察經歷了三個歷史階段：第一階段是1966年以前，勘察工作體制由全盤學習蘇聯到自主獨立發展，勘察工作嚴格按規范要求進行，為國家基本建設的一批重大工程項目提供了地質依據。當時在工程選址和場地評價中，著重於工程地質條件的闡明和定性評價為主。第二階段是1966年到1978年，「文革」期間工程地質勘察受到嚴重干擾而很不正常，破壞了基本建設程序，一些大工程搞了邊勘察、邊設計、邊施工的「三邊」方針，盲目簡化勘察程序，有的重大工程實際上搞了一次性勘察，造成嚴重損失。如葛洲壩水利樞紐、焦枝鐵路、第二汽車製造廠等工程即是。第三階段1978年以來，以經濟建設為中心的改革開放年代，形成了較完整的工程地質勘察體制，制定新的勘察規范，與國際接軌，勘察質量大大提高。在土木工程中又引進歐美國家的岩土工程技術體制，兩種技術體制並存。一些重大工程採取國際招標方式，以引進國外先進的勘察技術和資金。工程地質勘察工作進入了一個新的歷史階段。

經過數十年實踐和理論研究，逐漸形成和完善了我國工程地質勘察的理論體系，即「以工程地質條件的研究為基礎，以工程地質問題的分析為核心，以工程地質勘察技術方法為手段，以工程地質評價決策為目的。」這一理論體系在由張咸恭、王思敬和張倬元主編的《中國工程地質學》中得到了充分體現。可以無愧地說，我國的工程地質勘察事業在上述勘察理論體系的指引下取得了巨大成就，令世人囑目。例如，三峽、小浪底、二灘、劉家峽、龍羊峽等一批巨型水利樞紐和水電站工程；大亞灣、秦山核電站；寶成、蘭新、成昆、南昆、大秦、京九等鐵路干線；還有許多新興的城市、礦山等等。所取得的優質勘察成果，保證了工程的順利設計、施工和運行，也得到了國際同行們的贊許。在勘察基礎上，形成了「水利水電工程地質」、「鐵路工程地質」、「礦山工程地質」和「城市及房屋建築工程地質」等專門工程地質系列。

當前，新技術方法在工程地質勘探中被推廣應用，已取得了較好效果。例如，遙感圖像（航衛片）在工程地質測繪填圖中的應用；大口徑鑽進和小口徑金剛石鑽進在水電工程地質勘探中的採用，砂卵石層鑽探與取樣新技術，套鑽和岩芯定向鑽進技術；聲波探測、地質雷達、地球物理層析成像技術（CT）、鑽孔彩色電視錄像及圖像處理系統等物探技術的使用；計算機技術在工程地質勘察中普遍採用，各種專用軟體的開發等。

50年來我國的工程地質教育一直興旺不衰。至今全國有十餘所高等學校設置有培養工程地質專業人才的院系，為國家培養輸送了大批研究生和本科生。此外，在中國科學院地質研究所等多所科研機構專門培養工程地質專業研究生。形成了一支宏大的工程地質專業隊伍。在教學實踐中，編寫出了各具特色的系列工程地質專業教材。高校和科研院所還承擔了一些重大的生產和科研課題，既完成了生產、科研任務，又培養了優秀專業人才。

中國工程地質界與國際工程地質協會的聯系密切，在20世紀80年代初不少同行加入了國際工程地質協會，建立中國國家小組，隨工程地質專業委員會一起活動。中國工程地質界積極參加國際工程地質協會組織的學術活動。自1983年起我國組團參加了歷屆國際工程地質大會，所提交的論文數都位居前列。現任國際工程地質與環境協會主席，是我國工程院院士王思敬教授，他是1998年在荷蘭阿姆斯特丹舉行的第8屆國際工程地質大會上被推選擔任此職的，這是中國工程地質界的驕傲！

⑤ 如何採取岩石的工程地質物理力學樣

RQD：岩石質量指標，用直徑為75mm的金剛石鑽頭和雙層岩芯管在岩石中鑽進，連續取芯，回次鑽進所取岩芯中，長度大於10cm的岩芯段長度之和與該回次進尺的比值，以百分比表示。5.4.2 鑽孔工程地質編錄5.4.2.1 鑽孔工程地質編錄內容包括：統計與描述岩芯塊度，繪制岩芯塊度柱狀圖；統計節理裂隙；確定鑽孔中流砂層、破碎帶、裂隙密集帶、風化帶與軟弱夾層、岩溶發育帶、蝕變帶的位置和深度；並可按工程地質岩組用點荷載儀測定岩石力學指標。5.4.2.2 按鑽進回次測定岩石質量指標(只RQD)，確定不同岩組RQD值的范圍和平均值。RQD值一般按公式(2)計算確定； （2）式中：Lp——某岩組大於10cm完整岩芯1）長度之和，m； Lt——某岩組鑽探總進尺，m。 註：1)小於10cm岩芯若為鑽進過程中機構破碎，則應上、下對接，其長度大於10cm時應參與計算；當鑽頭內徑小於54.1mm時，RQD值作適當降低，根據經驗降低20％～50％。5.4.2.3 根據RQD值，按附錄E劃分岩石質量等級和岩體質量等級。5.4.3 坑道工程地質編錄5.4.3.1 對礦區的勘探坑道應全部進行工程地質編錄，工程地質條件簡單的礦區可適當減少，有生產坑道時可選擇典型坑道進行。5.4.3.2 坑道工程地質編錄內容包括：對坑道所揭示的岩層劃分岩組，重點觀察描述軟弱夾層、風化帶、構造破碎帶、蝕變帶、岩溶發育帶的特徵，分布、產狀、溶蝕現象；系統採取岩(礦)石物理力學試驗樣；統計節理裂隙；詳細描述地下水活動對井巷圍岩穩固性的影響及工程地質問題發生的位置不穩定地段掘進與支護方法。坑道變形地段必要時設置工程地質觀測點，進行長期觀測。5.4.4 工程地質鑽探 5.4.4.1 鑽探深度：露采礦區宜控制到最終坡腳或坑底以下30—50m；井下開采礦區控制到礦床主要儲量標高以下30—50m。5.4.4.2 鑽孔孔徑以滿足採取岩、土物理力學試驗樣規格為准。5.4.4.3 要求全部取芯鑽進。岩芯採取率，可根據不同的目的確定。5.4.4.4 應進行物探測井，結合鑽探地質剖面，確定岩石風化帶深度、構造破碎帶、岩溶發育帶及層間軟弱夾層的分布部位。5.4.5 工程地質測試5.4.5.1 勘探礦區應選取代表性岩、土室內試樣，測定其物理力學性質。工程地質條件中等—復雜的礦區，除選取代表性室內試樣外，還可應用點荷載儀、攜帶式剪切儀進行鑽孔及野外現場測試。5.4.5.2 室內岩(土)樣試驗項目，按開采方式、礦區實際情況，結合工程地質評價要求參照附錄J選作。5.4.5.3 岩(土)樣采樣要求a. 井采礦區對一期開拓水平以上礦體及其圍岩按不同岩石分別采樣；露采礦區應在邊坡地段自上而下分組采樣。b. 塊狀、層狀岩類按不同岩石采樣；鬆散軟弱岩類，若岩性較均一，厚度大於10m時，每10m采一組樣；岩性不均一時，根據岩性結構特徵分層采樣。c. 塊狀、層狀岩類可直接從岩芯采樣；鬆散軟弱岩類應利用坑道或山地工程采樣，如在鑽孔中取樣，則應採取專門取芯工具，砂礫石樣應保持原級配。d. 采樣規格與數量可根據實驗室的具體要求確定。

⑥ 岩石力學，土力學與工程地質學有何關系

岩石力學主要是分析不同岩石的內部受力情況，土力學主要是研究上覆土層的受力。

⑦ 《工程地質及土力學》里的「固結度」的名詞解釋

固結度：空隙水壓力消散的程度，
因為固結實質上就是土體排除水的過程

⑧ 工程地質學和土力學有什麼不同·

剛好這兩門課 我都在學
工程地質學 主要從講地質方面的工程問題，很多地版質學內容
比如：岩石的權構造，地質構造 第四紀沉積物 總之和地質學相關的東西很多
屬於專業基礎課程

土力學 顧名思義 主要是講土的
涉及土的很多力學性質 ：應力壓縮性 抗剪強度 土壓力
計算的比較多

我暫時的只能理解這么多 希望能幫到你