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工程地质分析评价理论方法(精)

工程地质分析评价理论方法(精)

出版社:科学出版社出版时间:2022-06-01
开本: 16开 页数: 157
本类榜单:自然科学销量榜
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工程地质分析评价理论方法(精) 版权信息

  • ISBN:9787030722751
  • 条形码:9787030722751 ; 978-7-03-072275-1
  • 装帧:一般胶版纸
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 所属分类:>

工程地质分析评价理论方法(精) 本书特色

此书的出版对工程地质学科的进一步研究和发展将起到积极的推动作用,并能间接取得良好的经济效益和社会效益。

工程地质分析评价理论方法(精) 内容简介

本书系统阐述了工程地质理论体系与工程地质耦合理论的基本思想,提出了工程地质复杂程度的划分方法和工程地质勘察准确度的定量分级方法。论述了工程地质分析评价的层序、工程地质分析评价的各种方法以及工程地质决策的基本方法。同时,也指出了工程地质学研究目前存在的问题及未来的发展方向。 本书对工程地质技术人员的实际工作具有一定的借鉴意义,为工程地质科研人员提供了一些新的研究思路,对推动工程地质行业的发展有着促进作用。

工程地质分析评价理论方法(精) 目录

目录

前言
第1章 工程地质人员在工程建设中的作用 1
1.1 工程勘察在工程建设中的作用 1
1.2 工程地质人员的工作方法 1
1.3 工程地质人员的技术水平 2
1.4 工程地质人员的工作内容 2
1.5 国外工程地质人员技术工作方法 4
1.6 培养造就新一代的工程地质专家 5
第2章 工程地质学理论体系 7
2.1 工程地质理论问题研究的必要性 7
2.2 工程地质理论问题研究现状7
2.3 工程地质学研究内容及其与其他学科的关系 8
2.4 工程地质学的科学技术观 10
2.5 工程地质学的理论体系11
2.6 工程地质基本理论的探讨 14
第3章 工程地质耦合理论 18
3.1 耦合理论的基本思想 18
3.2 耦合理论的图示模型 21
3.3 耦合理论的数学模型 23
3.4 耦合理论的应用步骤及其循环 24
3.5 工程地质学耦合理论的决策准则 27
3.6 耦合度及其计算 28
3.7 耦合风险性分析 31
3.8 耦合理论与其他学科的关系 31
3.9 工程地质耦合理论与汶川地震后的反思 33
第4章 工程地质条件复杂程度分级 47
4.1 工程地质条件复杂程度划分的几个概念 47
4.2 工程地质条件复杂程度各评价项目指标的计算 48
4.3 工程地质条件复杂程度各评价项目指标的评分 52
第5章 工程地质勘察准确度 54
5.1 工程地质勘察及其准确度 54
5.2 各种勘察手段的准确度 55
5.3 地质体勘察准确度计算与评价 57
5.4 勘察准确度分级及不同勘察设计阶段对准确度的要求 61
5.5 工程地质形迹预报尺寸 63
5.6 工程地质预报方法65
5.7 勘察准确度计算应用例题 68
5.8 勘察准确度研究在实际工程中的意义 71
5.9 需要说明的几个问题 71
第6章 工程地质评价层序 73
6.1 工程地质评价中的层序 73
6.2 工程地质评价中的时间和空间模型 74
6.3 十三陵抽水蓄能电站地下厂房位置选择的评价层序 79
第7章 工程地质分析评价方法 91
7.1 工程地质评价概述 91
7.2 工程地质分析评价基本方法 95
7.3 工程地质综合评价方法 98
7.4 几种典型工程地质条件的评价方法 104
第8章 工程地质决策方法 118
8.1 工程地质决策及决策模型 118
8.2 工程地质决策方法之一——经验判断法 119
8.3 工程地质决策方法之二——工程类比法 124
8.4 工程地质决策方法之三——优劣对比法 129
8.5 工程地质决策方法之四——决策分析法 133
8.6 工程地质决策方法之五——综合决策法 142
8.7 工程地质决策程序 142
第9章 工程地质学未来发展方向及待研究的问题 147
9.1 工程地质学的发展方向 147
9.2 工程地质评价研究目前存在的问题 148
9.3 耦合理论下一步应研究的问题 151
参考文献 152
后记 156
Contents
Foreword
Preface
Chapter 1 The Role of Engineering Geologists in Engineering Construction 1
1.1 The Role of Geological Survey in Engineering Construction 1
1.2 Working Methods of Engineering Geologists 1
1.3 Technical Level of Engineering Geologists 2
1.4 Work Contents of Engineering Geologists 2
1.5 The Technical Work Methods of Engineering Geologists in Other Countries 4
1.6 Cultivating a New Generation of Engineering Geology Experts 5
Chapter 2 Theoretical System of Engineering Geology 7
2.1 The Necessity of Research on the Theoretical Problems of Engineering Geology 7
2.2 The Current Situation of Research on Theory of Engineering Geology 7
2.3 Research Content of Engineering Geology and Its Relationship with Other Disciplines 8
2.4 Scientific and Technical View of Engineering Geology 10
2.5 Theoretical System of Engineering Geology 11
2.6 Exploration of the Basic Theory of Engineering Geology 14
Chapter 3 Engineering Geological Coupling Theory 18
3.1 The Basic Idea of Coupling Theory 18
3.2 Graphical Model of Coupling Theory 21
3.3 Mathematical Model of Coupling Theory 23
3.4 Implementation Steps and Cycles of Coupling Theory 24
3.5 Decision Criteria of Engineering Geological Coupling Theory 27
3.6 Coupling Degree and Calculation 28
3.7 Coupling Riskiness Analysis 31
3.8 Relationship Between Coupling Theory and Other Disciplines 31
3.9 Reflection After Wenchuan Earthquake Through Engineering Geological Coupling Theory 33
Chapter 4 Engineering Geological Complexity Classification 47
4.1 Several Concepts of Engineering Geological Complexity Classification 47
4.2 Calculation of Indicators for Each Evaluation Item 48
4.3 Grading of Indicators for Each Evaluation Item 52
Chapter 5 Accuracy of Engineering Geological Survey 54
5.1 Engineering Geological Survey and Its Accuracy 54
5.2 Accuracy of Various Survey Methods 55
5.3 Calculation and Evaluation of Survey Accuracy on Geological Body 57
5.4 Survey Accuracy Grading and Accuracy Requirements for Different Survey and Design Stages 61
5.5 Forecasting Size of Engineering Geological Defects 63
5.6 Engineering Geological Forecasting Methods 65
5.7 An Case of Accuracy Calculation 68
5.8 Significance of the Study on Accuracy in Actual Project 71
5.9 Several Issues That Need to be Clarified 71
Chapter 6 The Hierarchy of Engineering Geological Evaluation 73
6.1 The Hierarchy and Sequence in Engineering Geological Evaluation 73
6.2 Time and Space Models in Engineering Geological Evaluation 74
6.3 Evaluation Hierarchy for the Selection of Underground Plant Location of the Ming Tombs Pumped Storage Power Station 79
Chapter 7 The Methods of Engineering Geological Analysis and Evaluation 91
7.1 Overview of Engineering Geological Evaluation 91
7.2 Basic Methods of Engineering Geological Analysis and Evaluation 95
7.3 Comprehensive Method of Engineering Geological Evaluation 98
7.4 Evaluation Methods of Several Typical Engineering Geological Conditions 104
Chapter 8 Engineering Geological Decisionmaking Methods 118
8.1 Engineering Geological Decisionmaking and Decision Model 118
8.2 Empirical Judgment Method 119
8.3 Engineering Analogy Method 124
8.4 Comparison Method Between Advantages and Disadvantages 129
8.5 Decision Analysis Method 133
8.6 Integrated Decisionmaking Method 142
8.7 Decisionmaking Procedure for Engineering Geological Problems 142
Chapter 9 Future Development Direct
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工程地质分析评价理论方法(精) 节选

第1章 工程地质人员在工程建设中的作用 1.1 工程勘察在工程建设中的作用 任何土木工程建设,都要先有工程设计,而在工程设计之前,都要进行工程勘察。工程勘察是工程设计的基础,是工程安全运行的重要保证,也是使工程造价经济合理的必要支撑。 工程地质勘察包括传统的工程地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、地球物理勘探、化学勘探等,也包括现代的航测技术、卫星图片等。 勘察结果的综合分析及对建筑物所在的工程地质体的评价,是由工程地质技术人员完成。工程地质技术人员对各种勘察资料进行分析整理,去粗取精、去伪存真,从而得出一个*接近实际情况的结论,并将这一结论(工程地质条件和工程地质问题)提交给工程设计人员。工程设计人员再利用地质人员提供的地形、地质等条件做工程布置,利用地质人员提供的有关参数,做建筑物的稳定计算,从而做出一个安全稳定、经济合理的建筑物设计。 工程勘察水平的高低,影响着工程地质技术人员对工程地质体评价的分析判断。工程勘察水平越高,工程地质人员对地质体的分析评价越接近实际情况,结论越正确;反之,工程勘察水平越低或勘察工作做得越少,工程地质人员的分析评价结论与实际情况偏差越大。 1.2 工程地质人员的工作方法 工程地质技术人员的工作方法是由已知推测未知。自然界中的地质体千变万化,错综复杂,要完全搞清某一地质体的性状特征或其工程地质条件是困难的,甚至有人提出不确定理论或不可知理论。我们所面对的地质体永远具有无穷未知的东西。但对实际工程来说,这种未知常常不是因为地质体的复杂,而是因为我们不能掌握足够的信息,如通过勘察获得资料。作为一名地质人员来说,就是根据有限的勘察资料,进行分析判断,从而对某一地质体进行分析判断和预测,并进一步提出各种工程地质问题的处理方法。即工程地质技术人员按如下的步骤开展工作: 根据有限的资料→分析→判断→评价→预测→处理 在这个步骤中,有两个重要的方面。 **方面:由已知推未知,已知是多少? 已知的信息来自勘探工作。勘探工作包含勘探数量、勘探手段和勘探布置几个因素。 勘探数量越多,获得的地质信息越多。反之勘探数量越少,获得的地质信息越少。这具有密切的相关性,但并不是线性相关。也就是说并不是勘探工作做得越多越好,但在实际工作中保证一定的勘探工作量是必需的。 勘探手段的选择及其适用性对于获得不同的地质信息至关重要,要获得不同的地质信息就要采用不同的勘探手段。 勘探工作布置对提高勘探效率至关重要。对于某一勘探手段和一定的勘探工作量,正确合理的勘探布置可以获得更多更有用的地质信息。 第二方面:由已知推未知,推测的方法如何? 面对通过勘探所取得的资料,不同的地质工作者可以做出不同的推测,给出不同的分析评价结果,其中工程地质人员的技术水平起着很大的作用。可以说,工程地质技术人员是工程勘察工作的灵魂,他的结论是工程设计的基础,是影响工程造价的重要因素,是建筑物安全稳定的重要保障。 因此,提高工程勘察质量和工程地质人员的技术水平就显得尤为重要。 1.3 工程地质人员的技术水平 勘探工作所获得的原始资料包含多种信息,这些信息有些是直接的,有些是间接的;有些是显见的,有些是隐含的。不同地质人员面对这些原始资料也是不同的,水平越高的人从中获得的信息越多,而且可以由此及彼,举一反三,从而给出正确的分析判断。另外,高水平的工程地质技术人员在勘察资料较少的情况下,也可以给出接近实际情况的正确结论,而低水平的人即使拥有较多的勘察资料也不一定能给出正确的结论。其中除去个人分析问题解决问题的能力不同,经验也起着相当重要的作用。 工程地质技术人员专业水平的高低就是其面对取得的地质资料分析评价水平的高低,这种高低主要体现在对地质体性状特征,如地质条件推测的准确度如何。水平高的人给出的结论更接近地质体的实际情况,水平低的人给出的结论可能就会出现较大的偏差甚至是错误的。 工程地质水平的提高需要掌握扎实的理论基础,需要经历长期的工程实践从而积累丰富的工程经验,需要具有刻苦的钻研精神和钻研能力,也需要不怕吃苦、兢兢业业的敬业精神。工程地质水平的提高和这种能力的培养需要每一个工程地质技术人员终生去学习、“修炼”。 1.4 工程地质人员的工作内容 1.4.1 目前工程地质工作所存在的问题 在工程地质勘察工作中,目前存在一些问题,如表1.1所示。 1.4.2 地质人员研究内容分类 在以往的工程地质学和工程地质问题的研究中,从事不同工作的工程地质专业人员在工程地质领域中所学习及研究的问题是有区别的。 大专院校在完成教学的基础上,更侧重于基本理论、基本方法、主要技术的研究,研究普遍性的问题,他们理论水平较高,但他们与实际工程的接触程度与勘察设计单位不可比拟。 科研院所研究人员主要从事工程地质分析方法和某些专门工程地质问题研究,他们的科研能力强,并在数学力学分析方法及计算机应用方面做了较多工作。与实际工程的接触程度也相对勘察设计单位较少。 而从事实际工程的勘测设计单位的工程技术人员主要进行专门工程地质问题研究,侧重于某一具体工程地质条件的勘察及某一工程地质问题的解决。他们的工程经验丰富,解决实际工程地质问题的能力强,但他们的理论水平和计算机应用水平相对较弱。 1.4.3 勘察设计单位工程地质人员目前的技术工作内容 我国目前工程地质人员的技术工作内容在形式上以图纸和报告为主,在性质上以定性为主。工程地质勘察报告一般包括地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、水文地质条件、岩土物理力学指标、建筑物工程地质条件(重复或细化上述各项)、工程地质分析评价(定性)等。 工程地质人员的技术职责是依据已有的规程、规范进行工程地质勘察工作,然后对工程所在的地质体做出定性和定量的工程地质评价,分析评价工程所存在的主要工程地质问题,提交工程地质勘察报告。 工程地质人员今后应做的技术工作内容不仅仅包括定性分析,也应逐步在半定量、定量分析上下功夫,使工程地质勘察上水平、上档次。也应加强工程地质分析评价与决策方面的能力,加强工程地质风险性分析。 勘测目标的实现*终要落实到附有岩土设计参数的“三维地质(含水文地质)模型”。工程地质勘测的对象是复杂地质体系统,地质模型既非一开始就是毫无根据的黑箱模型,也不可能通过勘察成为所有细节都清楚的白箱模型,人们*需要而又能够实现的是灰箱模型。因此,根据工程地质模型,结合足够的工程经验,可以分析评价地质体系统可能存在的主要工程地质问题,满足工程设计的根本需要。 1.5 国外工程地质人员技术工作方法 西方国家工程地质人员的技术与职责与我国有较大的区别。他们的工作不仅仅包括我们日常所担负的地质勘探、工程地质测绘、编制工程地质报告及其附图等内容,还包括数值分析计算、检测,甚至包括设计的一些内容。他们的工作不仅仅是定性的概念,也有许多定量的东西,他们给设计人员提供了更加丰富可靠的地质资料,与工程设计结合得更加紧密,使设计更加趋于合理。国外工程地质人员实际上是岩土工程师的概念。 奥地利及瑞士勘测阶段的划分与中国相似,要求与设计阶段相一致,一般分为可行性研究、初步设计、详细设计等阶段。根据具体情况,如工程项目、工程设计要求、地质条件、施工方法等不同,结合勘测设计单位多年积累的工程经验,针对不同工程地质(含水文地质)问题安排地质勘测工作,并无规范强制要求必须完成多少工作量。这一点与国内规范明确规定各阶段勘测控制工作量及深度、精度明显不同,勘测思路存在较大差异。 勘测策划的首要环节是确定工程地质勘测的目标,包括各类岩土的分布、三维地质(含水文地质)模型、岩土物理力学性质、建立岩土工程模型、提供岩土设计参数等。 上述目标通过分步实现,即前期各勘测阶段采用不同的勘测方法,建立不同精度的地质模型。 可行性研究阶段:通过文献分析及航片解译等室内研究,编制地质(含水文地质)图件,获得初始地质模型。 初步设计阶段:通过露头研究,配合采用坑、槽、井探等方法进行勘察,提交中间地质报告,并获得中间地质模型。 详细设计阶段:进行全面勘察,包括地球物理勘探、钻探、洞探、井探、取样、原位测试、室内试验等,提交*终地质与岩土工程报告和*终地质模型。 地质模型具有初始—中间—*终的过程,是随勘察深度加深而不断利用勘探、试验资料反馈修正的过程。反映出勘探、试验等手段是用来验证与修正地质分析(模型)的,而不是靠勘探、试验等手段去查明地质模型。需要集中力量“查明”的是根据地质模型分析出的可能产生重大工程地质问题的局部地段。例如,圣哥达铁路隧洞用了总勘察费(2亿瑞士法朗)的大部分(1亿多瑞士法朗),打了一条长达5km的勘探平硐和五个深达1750m的定向钻孔,有效地解决了风化砂状白云岩及其承压水对隧洞的影响问题。一般洞段地质模型的建立主要靠地质测绘、轻型勘探及卓有成效的地质分析。而实现卓有成效的地质分析的前提是勘测设计单位拥有足够的工程经验。 西方地质工程师除了熟悉各类岩土的分布、三维地质(含水文地质)模型、岩土物理力学性质外,还能通过建立岩土工程模型进行有关问题的分析计算,如用三维有限元计算应力分布、FLAC程序计算变形等。其工程概念非常清楚,对工程地质问题的分析与评价令人信服。 因各国经济体制不同,勘察阶段的划分和不同阶段的勘探工作也有所区别。欧美国家的地质勘察工作在前期所做的勘察工作都相对较少,而侧重于在施工阶段根据揭露出的问题随时进行处理。日本的地质勘察工作一般是在建筑场地系统布置勘探点,然后将勘察结果做统计评价。 与国外工程地质人员相比,虽说我国的地质工作有许多长处,如工作比较细致、系统,前期工作做得比较多,但是还存在很多不足。我国的工程地质技术人员,应该努力在工程地质定量评价、数值分析与设计配合等方面进一步开拓。这样不仅可以提高我们的勘察水平、设计水平,也有助于提高工程地质人员在设计中的地位。 1.6 培养造就新一代的工程地质专家 1.6.1 工程地质专业人才的成长之路 要成为一名优秀的工程地质技术人员并非易事。一名成功的工程地质技术人员在体力和智力两个方面都需要较高的素质。 就体力来说,没有健康的身体就很难适应艰苦的野外生活,很难跋山涉水、钻洞下井去取得**手资料,也很难进行长期的工程经验的积累。几乎可以这样说,每一位工程地质大家都有着健康强壮的体魄。 就智力来说,工程地质人员不仅需要广博的知识,良好的知识结构,更需要极强的逻辑思维能力和空间思维能力。 在具备上述两个基本素质之后,再加上对工程地质这一行业的热爱及几十年如一日的刻苦钻研,才能成长为一名优秀的地质工作者。 一般来说,一个从事工程地质行业的技术人员,不管是大学毕业,还是硕士、博士毕业,都要有10年以上的实际工作经验,才有资格有能力成为一名优秀的地质工作者。 近年来,随着中国经济的发展,中国大规模的工程建设为工程地质工作者提供了广阔的空间,在这一广阔天地里,每一位有志于此行业者都可以大有作为。 1.6.2 地质人员是自然条件与工程建筑间的纽带 工程建筑是在岩土介质中人工修建一个建筑物,是要适应或利用不同特性的地质体作为建筑物地基,在其上修建建筑物。因此,不了解地质体的特性,就很难保证上部建筑物的安全稳定和经济合理,同时,不了解上部建筑物的规模、结构及其对基础的要求,对下部地质体的评价也就失去了目标和方向。因此,在20世纪80年代,两院院士潘家铮就曾就水利水电工程建设提出了培养一批地质-水利工程专家,这无疑是一个明智之举。 地质人员*了解地质体的相关属性——地质条件,地质

工程地质分析评价理论方法(精) 作者简介

李广诚,男,汉族,1961年6月生,北京怀柔人,博士,教授级不错工程师、高级经济师、注册岩土工程师、注册土木(水利)工程师。靠前工程地质与环境学会会员。曾任电力工业部北京勘测设计研究院副总工程师、水利部水利水电规划设计总院勘测处处长,以及中国地质学会工程地质专业委员会副主任委员,中国水利学会勘测专业委员会副主任委员,中国地质大学(北京)、华北水利水电学院、中国矿业大学研究生院兼职教授,博士生导师等。主持了北京十三陵抽水蓄能电站、陕西汉江旬阳水电站、西藏那曲河查龙水电站等多项大型水电工程的工程地质勘察工作。主持或参加了南水北调东中西线工程、三峡水利枢纽、山西万家寨水利枢纽、河南小浪底水利枢纽、广西百色水利枢纽、四川紫坪铺水利枢纽、内蒙古尼尔基水利枢纽、湖北水布垭等数十个大型项目的审查、咨询与研究工作。著有《工程地质决策概论》《中国堤防工程地质》《堤防工程地质勘察与评价》《抽水蓄能电站工程地质问题分析研究》《南水北调工程地质研究》《安固如磐——工程地质章回谈》等著作。参加《中国工程地质世纪成就》和《岩土工程试验监测手册》等编写工作。有诗文集《人生当歌》出版。主持或参加多项水利水电工程勘察规范的编写工作。国内外发表论文多篇。主要研究方向为工程地质系统与工程地质决策问题,提出了工程地质耦合理论。1991年获北京市总工会“建功立业标兵”称号。其主持的“陕西渭河咸阳城区段综合治理工程”获中国工程咨询协会很好工程咨询成果奖一等奖。参与咨询的“右江百色水力枢纽工程”获2017~2018年中国水利工程优质(大禹)奖。

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