Geology for Engineers and Environmental Scientists pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Kehew, Alan E.

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 190.21

装帧:HRD

isbn号码:9780131457300

丛书系列:

图书标签:

地质学
工程地质
环境科学
地球科学
岩石学
矿物学
水文地质
地貌学
地质工程
环境地质

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具体描述

For introductory courses in geology for engineers or engineering geology, offered in departments of geology, earth science, and civil engineering. This text provides an introduction to geology for students of engineering and environmental science -- with a focus on applications that they are likely to use in their professional careers. It demonstrates the importance of geology to engineers by including introductory mechanics, hydraulics, and case studies that illustrate interactions between geology and engineering; applications involving environmental problems and solutions are given significant coverage as well.

地质学：工程与环境科学的基石一本深入浅出、全面覆盖工程与环境领域核心地质知识的权威教材本书旨在为土木工程、地质工程、环境科学、水利工程以及相关学科的学生和专业人士提供一套坚实的地质学基础。我们深知，在当今复杂的工程建设和环境保护实践中，对地球系统的深刻理解是至关重要的。地质过程不仅塑造了我们脚下的土地，也直接决定了基础设施的稳定性和环境可持续性。本书的撰写目标是弥合传统地质学理论与实际工程应用之间的鸿沟，确保读者能够将地质知识有效地转化为解决实际问题的工具。全书结构清晰，逻辑严谨，从基础的岩石学、矿物学入手，逐步深入到构造地质学、地貌学，并最终聚焦于与工程和环境问题密切相关的应用地质学领域。我们力求内容既有足够的理论深度，又紧密贴合工程实践的需求，避免纯粹的学术冗余。第一部分：地球的物质构成与基本过程本部分奠定了理解地球系统的物质基础。第一章：地球的构造与时间尺度我们从宏观视角审视地球的内部结构——地壳、地幔和地核的组成与物理特性。重点讨论了地质时间的概念，包括相对定年法和绝对定年法（如放射性同位素定年），这对于评估工程场地的地质历史和矿产资源形成时间至关重要。我们还将介绍板块构造理论，解释地震、火山活动和造山运动的根本机制，这些都是影响工程安全的关键动力。第二章：矿物学与岩石学基础这是所有地质学应用的基础。本书详细阐述了硅酸盐矿物、非硅酸盐矿物的主要种类、晶体结构、物理性质及其在岩石中的组合。在岩石学部分，我们系统地分类和描述了火成岩、沉积岩和变质岩的形成过程、特征及工程意义。特别关注了岩石的强度、渗透性和耐久性，这些参数直接影响地基设计和材料选择。例如，火山岩的节理发育程度和沉积岩的层理结构如何影响边坡稳定性，将在本章得到深入剖析。第三章：风化作用与土壤的形成风化是连接岩石圈与表层环境的关键过程。本章区分了物理风化、化学风化和生物风化，并探讨了它们如何将坚硬的基岩转化为可供利用或需要处理的表层物质——土壤和残积土。详细讨论了土壤的工程分类系统（如美国的统一土壤分类系统USCS），以及土壤颗粒大小、塑性、含水量等对工程特性的影响。第二部分：地球表层的动态过程与风险评估本部分将视野转向地球动态变化对人类活动的影响，重点关注地貌演化、水文地质和地质灾害。第四章：地貌学与地质制图理解地貌形态的成因是进行工程选址和路线规划的前提。本章介绍河流、冰川、风力等地质作用对地表塑造的影响。核心内容包括如何阅读和解释地形图、地质图和航空摄影图。我们教授如何识别地层接触关系、断层走向和褶皱轴，并介绍三维地质模型的建立基础。第五章：构造地质学与地应力分析构造运动是区域地质环境的主导因素。本章深入探讨了应力与应变的概念，岩石在不同温压条件下的变形机制（弹性、粘性、塑性）。重点分析了断层和褶皱的类型及其几何学特征。对于工程而言，理解区域地质应力场对于隧道开挖、地下工程结构设计以及评估活动断裂带的潜在风险至关重要。第六章：水文地质学原理地下水是工程建设中不可避免的因素，也是环境修复的关键介质。本章系统地介绍了地下水的补给、径流和排泄机制。核心概念包括含水层、隔水层、渗透系数和储水系数。我们详细讨论了达西定律及其在地下水流模拟中的应用，并探讨了地下水位波动对基坑开挖、边坡稳定和隧道施工的影响。第七章：地质灾害的识别与风险管理本章直接面向工程安全与环境风险评估。我们详细分析了主要的工程地质灾害，包括滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和地震等地质灾害的诱发机制、宏观表现和微观破坏过程。内容覆盖了地质灾害的调查方法（如物探、钻探、遥感监测）以及风险评估的量化技术，为制定有效的预防和减灾策略提供科学依据。第三部分：工程地质学的实践应用本部分是将前述理论知识应用于实际工程问题的桥梁，强调解决实际问题的能力。第八章：岩体力学与工程特性这是工程地质学的核心应用章节。我们聚焦于岩体的工程特性，而非纯粹的岩石物理性质。内容包括岩石强度（单轴、三轴）、变形模量、岩石质量指标（如RQD, RMR, Q系统）的计算和应用。重点分析了岩体结构（节理、裂隙、层理）对整体稳定性的控制作用，为边坡工程、隧洞衬砌设计提供决策支持。第九章：基础地质工程本章关注地基的设计与处理。详细讨论了不同类型地基（岩石地基、土体地基）的承载力计算方法，包括极限承载力和允许承载力。同时，系统介绍了地基处理技术，如注浆加固、换填、深层搅拌等，以改善不良地基的工程性能。第十、十一章：地下工程与环境地质学应用地下工程部分着重于隧道和地下硐室的围岩分类、支护设计原则以及施工对周围环境的影响控制。环境地质学则探讨地质因素在环境问题中的角色，包括场地污染（重金属、有机物）在土壤和地下水中的迁移转化机制、固体废弃物处置的地质稳定性要求，以及如何利用地质屏障技术进行污染控制和修复。总结与特色本书的特点在于其强烈的应用导向性。我们精选了大量来自全球的工程案例，用以佐证理论，使抽象的科学概念具体化。书中的图件和表格均经过精心设计，直观清晰地展示了工程参数和地质现象。每一章节后都附有旨在激发批判性思维的思考题和需要数据分析的习题，确保读者能够从知识的接收者转变为问题的解决者。通过学习本书，读者将能够胜任从工程勘察报告的解读到复杂地质环境下的工程决策制定等关键任务。