公路工程地质-(第四版)

　　《公路工程地质（第四版）》：　　1.自然历史分析法　　自然历史分析法即为地质学的方法，它是工程地质学*基本的一种研究方法。工程地质学所研究的对象——地质体和各种地质现象，是自然地质在历史过程中形成的，而且随着所处条件的变化，还在不断地发展演化。所以对一个动力地质作用或建筑场地进行工程地质研究时，首先就要做好基础地质工作，查明各项自然地质条件和各种地质现象以及它们之间的关系，预测其发展演化的趋势及结果。只有这样，才能真正查明研究地区的工程地质条件，并作为进一步研究工程地质问题的基础。例如，对斜坡变形与破坏问题进行研究时，要从研究形态人手，确定斜坡变形与破坏的类型、规模及边界条件，分析斜坡变形、破坏的机制及各项影响、控制因素，以展现其空间分布格局，进而分析其形成、发展演化过程和发育阶段。从空间分布和时间序列上揭示其内在的规律；并且还要预测在人类工程——经济活动下的变化情况，为深入进行斜坡稳定性工程地质评价奠定基础。　　又如研究坝基抗滑稳定性问题时，首先必须查明坝基岩体的地层岩性特点、地质结构及地下水活动条件，尤其要注意研究软弱泥化夹层的存在和岩体中其他各种破裂结构面的分布及其组合关系，找出可能的滑移面和切割面以及它们与工程作用力的关系，研究滑移面的工程地质习性，以作为进一步研究坝基抗滑稳定性的基础。　　但是，仅有地质学的方法是不能完全满足工程地质评价要求的，因为它终究属于定性研究的范畴，并没有数量的概念。所以要深入研究某一工程地质问题时，还必须采用定量研究的方法。数学力学分析法、模型模拟试验法即属定量研究的范畴。　　2.数学力学分析法　　数学力学分析是在自然历史分析的基础上开展的，是对某一工程地质问题或工程动力地质现象，经自然历史分析之后，根据所确定的边界条件和计算参数，运用理论公式或经验公式进行定量计算。例如在斜坡稳定性计算中通常采用的刚体极限平衡理论法，就是在假定斜坡岩土体为刚体的前提下，将各种作用力以滑动力和抗滑力的形式集中作用于可能的滑移破坏面上，求出该面上的边坡稳定系数，作为定量评价的依据。为了搞清边界条件以及合理地选用各项计算参数，就需要进行工程地质勘探、试验，有时则要耗费巨大的资金和人力。所以除大型或重要的建筑物外，一般建筑物往往采用经验数据类比进行计算。　　由于自然地质条件比较复杂，在计算时常需要把条件适当简化，并将空间问题简化为平面问题来处理。一般的情况是，先建立一个地质模型（物理模型），随后抽象为数学模型，再代入各项计算参数进行计算。由于现代计算机技术的发展，各种数学、力学计算模型越来越多地运用于工程地质领域中。弹性力学和弹塑性力学理论的有限单元法也日益广泛地应用于斜坡稳定性、坝基抗滑稳定性、地面沉降及水库诱发地震危险性等的分析计算中。这种方法在计算空间问题、非均一、非线性的复杂课题时更显示它的优越性。此外，模糊数学、数量化方法、灰色理论、逻辑信息法等的引入，也为工程地质定量评价开辟了新的途径。　　……