《工程地质学.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程地质学.doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、绪论1、 工程地质的条件即工程活动的地质环境，包括岩土类型及性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、不良地质现象与天然建筑材料等方面。2、 工程地质的问题指的是工程地质条件与工程地质建筑之间所存在的矛盾或问题。3、工程地质问题的研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法。第一章 地质作用1、内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用、变质作用与地震作用等。2、外力地质作用包括风化、剥蚀、搬运、沉积与固结成岩。3、风化作用是组成地壳的岩石由于温度的变化、大气、水溶液与生物的作用，使之在原地发生物理、化学变化的现象。按其性质与因素不同分为三类：物理风化作用、化学风化作用与生物
2、风化作用。4、 内外力地质作用的相互关系：自地壳形成以来，内力与外力地质作用在时间与空间两个方面，都是一个连续的过程。虽然它们时强时弱，有时一某种作用为主导，但始终是相互依存，彼此推进的。第二章 矿物与岩石1、矿物：具有一定化学成分与物理性质的元素与化合物。2、矿物的物理性质：颜色自色、他色、假色；条痕；光泽金属光泽、非金属光泽、特殊光泽；透明度；硬度；解理与断口。3、岩浆岩的构造主要是指组成岩浆岩的结晶程度、矿物颗粒大小、形状特征以及这些物质彼此之间的相互关系等所反映出来的特征。、根据结晶程度可分为：全晶质构造、玻璃质构造、半晶质构造、根据绝对颗粒大小可分为：显晶质构造、隐晶质构造、非晶质构
3、造、根据颗粒大小可分为：等粒构造、不等粒构造、斑状与似斑状构造、岩浆岩的构造：块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造4、沉积岩的构造：碎屑构造、泥质构造、结晶构造、生物构造。沉积岩最主要的构造是层理构造水平层理、波状层理、斜层理、交织层理。5、变质岩的构造：变余构造、变晶构造、碎裂构造。变质岩的构造：片理构造板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造。第三章 地质构造1、地质构造的根本类型：水平构造、倾斜构造、褶皱构造与断裂构造。2、沉积岩相对地质年代确实定方法：地层层序、岩性变化、地层接触关系与古生物化石来确定。3、地层接触关系法包括：整合接触、平行不整合接触假整合接触、角度
4、不整合接触不整合接触。要会识别4、褶皱的分类：根据褶皱轴面与两翼的产状分类，直立褶皱、倾斜褶皱与倒转褶皱，平卧褶皱；根据褶皱的枢纽产状分类，水平褶皱、倾斜褶皱。5、褶皱构造的工程地质评价：1褶皱核部的岩层节理发育，岩石破碎，易风化剥蚀，强度低，渗透性大，直接影响到岩体的完整性与强度上下。2在褶皱翼部布置建筑工程是，应重点关注岩层的倾向及倾角的大小。3对于隧道或道路工程线路等深埋地下工程，一般应布置在褶皱翼部。4当隧道轴线与岩层走向近与垂直时，隧道可能穿过不同性质的岩层，要特别注意岩性软弱、节理发育及含水层地段，这些地段常因岩性破碎、大量漏水而发生坍塌事故。6、断裂构造分为：节理张节理与剪节理与
5、断层正断层，逆断层与平移断层两类。7、断层的工程地质评价：1断层降低了地基岩性的强度及稳定性。2断裂构造带不仅岩体破碎，而且断层上、下盘的岩性也可能不同，如果在此处进展建筑工程，有可能产生不均匀沉降。3隧道工程通过断裂破碎带地段，易发生坍塌甚至冒顶。4沿断裂破碎带地段易形成风化深槽及岩溶发育带。5断裂破碎带常为地下水的良好通道，地下水的出露也常被断裂构造所控制。6构造断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动。第四章 第四纪地质与地貌第四纪沉积物一般属于含水层的类型：1残积物多在山顶2坡积物多在山脚3洪积物4冲积物5湖泊沉积物6海洋沉积物7冰渍与冰水沉积物8风积物第五章地下水1、地下水的来源
6、：渗透水、凝结水、原生水、封存水2、地下水存在的状态：气态水、吸着水、薄膜水、毛细水、重力水、固态水3、地下水中常见的阳离子：常见阴离子：地下水中主要离子成分：地下水含有气体成分：地下水中呈分子状态的化合物：4、 地下水的类型：包气带水、潜水、承压水。5、 潜水：埋藏在地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由外表的重力水。1潜水的特征：一、 潜水与大气相通，具有自由水面，为无压力水；二、 潜水的补给区与分布区一致，直接承受大气降水、地表水、凝结水以及灌溉用水、生活与工业废水与补给，其中大气降水为主要补给来源；三、 潜水水位、埋藏深度、水量、水质等受气侯影响大，具有明显的季节性变化特点；四、 潜水
7、易受污染。2等水位线图：一、 确定潜水流动方向；二、 确定水力坡度；三、 确定潜水与河水的补给关系四、 确定潜水埋藏深度五、 分析推断含水层岩性或厚度变化3潜水的补给、径流、排泄4补给：大气降水的渗入是潜水的主要补给来源；地表水是潜水的补给来源之一；承压水水位高于潜水位且潜水分布于排泄地段，也可经发生承压水补给潜水6、径流：潜水在重力作用下，由高处向低处流动，形成地下径流。排泄：一、 径流到适当地形处，以泉、渗流等形式泄出地表或流入地表水，称为径流排泄。二、 通过包气带不断蒸发，成为水蒸气而逸入大气中7、承压水：充满于两个稳定水层上部隔水层为隔水顶板，下部隔水层为隔水底板之间具有承压性质的重力
8、水称为承压水。1承压水具有如下特征：一、 承压水不具有自由水面，并承受一定的静水压力；二、 承压水承受的压力来自补给区静水压力与上覆地层压力；三、 承压含水层的分布区与补给区不一致，常常是补给区远小于分布区，一般只通过 补给区承受补给；四、 承压水的动态比拟稳定，受气侯影响较小；五、 承压水不易受地面污染。2)等水压线图一、 判断承压水的流向及计算水力坡度；二、 确定初见水位，承压水位的埋深及承压水头的大小3)补给:大气降雨的补给、地表水体的补给、潜水的补给径流:承压含水层的径流是否通畅主要与贮水构造的补给、排泄两区的水位差及含水层的透水性有关。两区水位差越大，含水层岩性的透水性就越好，那么径
9、流条件越好，水交替越强烈。排泄:一、 在含水层下游露头地段，以泉、泉群的形式露于地表；二、 排泄点位于潜水层或河床以下时，直接泄于潜水层或河水中；三、 在侵蚀网深切到含水层时，承压水以泉的形式排出地表，也可通过弱透水层的越流使承压水与承压水或承压水与潜水相互排泄或补给。8、达西定律：第七章 岩石与岩体的工程地质特征1.岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然结合体。 岩体：在漫长的自然历史过程中经受了各种地质作用，并在地应力的长期作用下形成的、内部保存了各种各样的地质构造形迹的、具有一定工程尺度的自然地质体。它由岩石与层面、节理、断层等各种性质的构造面共同构成的。2.岩体构造面
10、类型：1)原生构造面，包括沉积构造面、岩浆构造面、变质构造面；2)构造构造面；3)次生构造面。岩石工程地质性质的因素：1)岩石的矿物组成及完整性；2)岩石的构造；3)岩石的构造；4)水的作用；5)风化作用。岩体工程地质性质的因素：1)岩石的强度与质量；2)岩体的完整性； 3)风化程度； 4)水的影响。第八章 常见不良地质现象及其防治1、崩塌：陡峭的悬崖上的巨大岩块在重力作用下，突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。2、崩塌的防治：在掌握区内崩塌形成的根本条件及影响因素的前提下，根据具体情况，采取相应的措施。防治原那么：采取以防为主的原那么。在选择工程建筑场地时，应根据斜坡的具体条件，认真分析
11、发生崩塌的可能性及其规模。对有可能发生大、中型崩塌的地段，应尽量避开。假设避开有困难，那么应采取防治措施。在设计与施工中，防止使用不合理的高陡边坡，防止大挖大切，以维持山体的平衡稳定。在岩体松散或构造破碎地段，不宜使用大爆破施工，防止因施工技术上的失误而引起崩塌。处理措施： 去除坡面危石、加固坡面如坡面喷浆、抹面、砌石铺盖等，以防止软弱岩层进一步风化；灌浆、勾缝、镶嵌、锚栓等，以恢复与增强岩体的完整性。 危岩支顶如用石砌或用混凝土作支撑、护壁、支柱、支墩、支墙等，以增强斜坡的完整性。 拦截防御如修筑落石平台、落石网、落石槽、拦石堤、拦石墙、明硐或御坍棚等。 调整水流如修筑截水沟、堵塞裂隙、封底
12、加固附近的灌溉引水、排水沟渠等，防止水流大量渗入岩体而恶化斜坡的稳定性。3、滑坡：斜坡大量岩石体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿一定的滑动面或带整体向下滑动的现象。4、影响滑坡稳定性因素：(1) 地形地貌 ；(2) 岩土类型与性质；(3) 岩体构造及地质构造；(4) 地表地下水影响；(5) 风化作用 ； (6) 地震、洪水、暴雨、堆载影响；(7) 人类活动。5、滑坡的识别标志：地形地貌方面滑坡形态特征、地貌不协调或反常等地质构造方面滑体上产生小型褶曲与断裂现象滑体构造松散、破碎水文地质方面构造破碎 透水性增高 地下水径流条件改变 滑体外表出现积水洼地或湿地，泉的出现。植被方面马刀树、醉汉林6
13、、滑坡的防治：1防治原那么：.以防为主 .及时治理 .根据工程的重要性制订具体整治方案2防治措施：排水：地表排水一般是设置截水沟，以截排来自滑坡体外的坡面径流，在滑坡体上设置树枝状排水系统聚集旁引坡面径流于滑坡体外排出力学平衡法：一般是在滑坡体下部修筑抗滑片石垛、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆等支挡建筑物，以增加滑坡体下部的抗滑力；在滑坡体上部那么刷方减荷结合反压措施，以减小其滑动力改善滑动面带的土石性质：如采用焙烧、电渗排水、压浆及化学加固等方法，直接稳定滑坡。7、岩溶喀斯特Karst是可溶性岩石在水的化学溶蚀与物理侵蚀作用下产生沟槽、裂隙与空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等类似现象
14、与作用的总称。8、岩溶的形成条件：岩石的可溶性 岩石的透水性 水的溶蚀性 水的流动性9、地震震级：地震震级是根据地震释放出来的能连的多少来划分的，释放的能力量越大，震级越高。10、地震烈度：地震烈度是指地震对地面与建筑物的影响或破坏程度。地震烈度是根据地震时人的感觉、器物动态、建筑物毁坏及自然现象的表现等宏观现象判定的。11、震级与地震烈度的关系：震级与地震烈度既有区别，又相互联系。一般来讲，地震烈度与震级的大小有关，震级越大，震中区烈度越大，而且同一次地震。离震中区越近、烈度越大；离震中区越远，那么因震波渐次减弱，烈度也随之变小。12、根本烈度 是指50年期限内，一般场地土质条件下，场区可能
15、遭遇超越概率为10的烈度值，是场区在今后假设干年可能遭遇到的最大危险烈度。13、按地震的成因分为：构造地震、火山地震、陷落地震与人工触发地震。第九章 工程地质环境评价1、人类活动与地质环境的关系：人类为了生存与开展，就要从事各种工程-经济活动。由人类工程-经济活动所引起的环境工程地质问题，这类问题已经严重影响到足以危害人类生命财产与工程建筑平安，乃至破坏较大区域工程地质环境的程度。2、当代主要工程活动对地质环境的影响因素概括起来有：工程荷载任何工程建筑都可是为对地质环境施加的荷载，在这一附加荷载作用下，地质体中的应力产生重新分布，使岩土介质发生变形，当变形开展到一定程度时岩土构造会发生破坏。爆
16、破及工程振动工程施工中经常采用的爆破法施工及工程运营中所产生的各种工程振动，会导致除开挖岩土体以外的地质破坏、松动，使地质体的构造状态与特性受到相应影响，导致地质的稳定性下降。岩土开挖卸荷各类工程建筑都必须对岩土体实施开挖。地面开挖改变地形地貌，常引起边坡失稳、水土流失，改变地面径流；地下开挖不仅可导致严重的地面塌陷与边坡失稳，而且将剧烈改变地下水的径流，成为地下水排泄与污染的通道。岩土回填与废弃物堆积他们对地质环境的影响主要表现为地形、地表径流的改变，造成次生泥石流与滑坡，污染水土，侵蚀耕地，破坏植被，造成此生风化与沙漠化。流体、流域调节地表蓄水、调水及地下流体的抽汲、回灌等均属于此类。这类
17、工程对地质环境所造成的影响主要是：地表水体造成的塌岸与库岸再造，水库滑坡，水库诱发地震，土地沼泽化、盐渍化，此外，地下水过量开采会造成大范围地面沉降，水质污染，岩溶塌陷，海水入侵，以及地震活动加剧等严重环境问题。总体上说，人类工程活动对地质环境产生的影响主要表现为干扰与改变地质环境原有的特征与规律，加快演化速率、改变演化方式与演化轨迹。第十章 工程地质勘察1、工程地质勘察阶段：可行性研究勘察阶段、初步勘察阶段与详细勘察阶段。2、RQD：在某段的岩心中只选取长度大于10cm的柱状岩块的总长与该采取段长度的百分比。3、岩石抗剪强度：1抗剪断强度：岩石试样在一定的法向应力i作用下，施加水平切应力到达将岩石沿水平面剪断，此时的水平应力为i，即岩石在法向应力的抗剪强度。2抗剪切强度：将已剪断岩石试样放置原处，在一定的竖应力作用下，施加水平剪力到再使之产生剪切移位，此时的切应力即为抗剪强度。3抗切强度：取作用在剪断面上的垂直压力=0，得抗切强度。第十一章 土木工程地质勘察1、工业与民用建筑的主要工程地质问题有：区域稳定性问题、边坡的稳定性问题、地基的稳定性问题、建筑物的合理搭配问题、地下水的侵蚀性问题、地基的施工条件问题等。2、桥梁工程地质问题：桥墩台地基稳定性问题、桥台的偏心受压问题、桥墩台的冲刷问题第 11 页