华工工程地质学考试知识点汇总分解

1、1 绪论 （1 1） 工程地质学是 地质学的一个分支，是研究与 工程建筑 活动有关的地质问题的学科。工程活动包括: 建筑工程， 交通工程，水利水电工程 等方面。研究目的在于查明建设地区、建筑场地的 工程地质条件，分析、预测和评价可能 存在和发生的 工程地质问题，简单说是 帮助工程选址，进行场地评价。 （2 2） 工程活动的地质环境 称之为工程地质条件，是与工程建筑有关的地质要素的综合，包括以下 六个方面的内容。 这些条件在 工程建设之前 都有必须探明的: 1 1 地形地貌条件：地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对 线性建筑如铁路、公路、运河渠道等的线路方案选择 意义最为重大。 2 2 岩土类

2、型及性质：岩土类型及性质的优劣 对建筑物的安全经济具有重要意义，大型建筑物一般要建在性质优良的 岩土上 3 3 地质构造：与岩体的形成和地壳的运动和变迁有关。 4 4 水文地质：水文地质条件是决定工程地质条件优劣的重要因素。 公路路基破坏的主要原因是不能及时排水 。 5 5 不良地质现象：不良地质现象是指对建筑物有影响的自然地质作用与现象。 例如地震的破坏性很大： 滑坡、崩塌、 泥石流、冲沟的发生也给工程和环境造成无穷的灾害。在这些不良地质现象面前，只考虑工程本身的坚固性是不行 的必须充分注意其周围有哪些物理地质现象存在。除此之外还有冰川，荒漠化，河流侵蚀，黄土（湿陷性） ，喀斯 特（溶岩）。

3、 6 6 天然建筑材料：天然建筑材料是指供建筑用的土料和石料。例如在山区用砂石料可能比较便宜，但在平原地区就 要立足于加固原位的土体。 （3 3） 各类工程问题： 1 1 工民建：场地稳定性，地基承载力及变形问题 2 2 道路工程：山区滑坡、崩塌、泥石流问题。平原区软基处理问题。 3 3 地下工程：洞室围岩稳定、承压水的危害问题 （1 1） 美国化学家 克拉克根据大陆地壳中的 51595159 个岩石、矿物、土壤和天然水的样品分析数据，于 18891889 年第一次 算出元素在地壳中的平均含量数值 （平均重量百分比），即元素的 丰度，后人为了纪念这个创举，将它命名为 克拉克 值。含量前四的是氧

4、丄 45.2%45.2%）、硅（ 27.2%27.2%）、铝（8%8%）、铁（5.8%5.8%）。 （2 2） 整个地球的物质（按重量计算）各元素的丰度: 铁 34.6%34.6%;氧 29.5%29.5%;硅 15.2%15.2%;镁 12.7%;12.7%;镍 2.4%2.4%;硫 1.9% 1.9% 钙和铝 2.2%2.2%，其它所有元素共占 1.5%1.5% （3 3） _ 大气圈、水圈和生物体中的所有元素的质量和地球的总质量相比，不及千分之一 _ （4 4） 矿物：天然产岀且具有特定的（但一般并非固定的） 化学成分 和物理性质 的均匀固体，通常由无机作用 所形 成（但也有液态的矿物，

5、如汞（水银） ）。 岩石：矿物的集合体 称为岩石，岩石是 混合物。 （5 5） 晶体内部质点（原子、离子）在三维空间 周期性重复排列 （即有序排列）的固体。绝大部分矿物是晶体。 非晶体 内部质点排列无序。 晶体矿物-具有晶体结构的矿物。 矿物的各种特征不仅与它的化学成分相关更受到它晶体构造的控制。 （6 6） 矿物分类： 1 1 自然元素矿物：如金，金刚石、石墨、铜、银等 2 2 卤化物矿物：如食盐、钾盐、萤石（CaF2CaF2）等 3 3 硫化物矿物：如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等 矿物 2 4 4 氧化物和氢氧化物矿物 ：赤铁矿、磁铁矿、石英等 5 5 含氧酸盐矿物：最重要的是下面三种

6、: 硫酸盐矿物：有石膏（CaCa）、芒硝（NaNa）、重晶石（BaBa） 碳酸盐矿物：如方解石、孔雀石、白云石 硅酸盐矿物：约占已知矿物种数的 1/41/4 （7 7）矿物物理性质包括： 晶体形态，光学性质，力学性质，其它一些物理性质 。 1 1 晶体形态 同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体 。绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出。 根据 集合体中矿物颗粒大小可分为两类： 肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的 显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物 单体的隐晶集合体。显晶集合体又分为: 粒状集合体：块状集合体：板状、片状、鳞片状集合体：柱状、针状集合 体： 2 2 光学性质 I

7、 I 颜色 自色：矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色 他色：指矿物因含外来带色的杂质，气液泡的包裹体等所 弓 I I 起的颜色 假色：由物理光学效应引起的颜色 IIII 条痕 矿物的条痕实际上就是 矿物粉末的颜色，一般，从瓷板上划出的线条颜色来确定。矿物颜色与条痕不一定一致。 IIIIII 光泽 光泽，就是光线照射到矿物表面上反射光的能力。 由强到弱可以把光泽分为四级1 （1 1）金属光泽（2 2）半金属光泽（3 3） 金刚光泽（4 4）玻璃光泽 IVIV 透明度 矿物透过光线 的程度。可分为三级: 透明，半透明，不透明。 矿物的透明程度常与矿物的光泽有关 ，一般玻璃光泽、油脂光泽、

8、金刚光泽的矿物都是透明至半透明的矿物；金属 光泽和半金属光泽的矿物都是不透明矿物。 3 3 力学性质 I I 硬度 矿物的硬度用“刻划能力”来衡量,取决于原子和离子结合在一起的 化学键 的强度。“摩氏硬度计”为相对硬度。 野外缺少摩氏标准矿物时，可用其它简便工具进行测试 ： 指甲的硬度约为 2 2- -2.52.5 铜钥匙的硬度约为 3 3 玻璃的硬度约为 5 5- -5.55.5 小钢刀的硬度约为 6 6 IIII 解理 矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质，叫做解理。这种破裂面就称为解理面。解理面一般非常平滑而有 _ 光泽。分为一组解理，二组解理，三组解理，多组解理。 矿物晶体沿 不同结

9、晶方向 发生解理的能力不同，可将解理分为五级: 极完全解理：完全解理：中等解理：不完 全解理：极不完全解理。 断口 ：矿物受打击后所产生的 不规则的破裂面。贝壳状、锯齿状、参差状、土状 岩石：矿物的组合。 三岩浆岩 常见岩浆岩：橄榄岩辉长岩玄武岩闪长岩花岗岩伟晶岩 （1 1） 岩浆岩，由炙热岩浆在地球不同层圈冷凝结晶或固结形成的岩石，是 岩浆作用的最终产物。又称火成岩，是三大 3 类岩石的主体，占地壳总质量的 9595%。 （2 2） 按照岩浆冷却固结成岩的环境，分为： 侵入岩和喷出岩。 侵入岩：岩浆在 地表以下 就冷凝形成的岩石，分为 深成岩和浅成岩。 喷出岩：岩浆喷出地表 快速冷凝结晶形成

10、的岩石。 (3) 酸度和碱度 是岩浆岩分类的重要化学成分依据，根据岩石 SiO2SiO2 百分含量，岩浆岩可分为四大类： 超基性岩：SiO2 SiO2 V 45%45%，富含 FeOFeO 和 MgOMgO 颜色深，比重大，常呈 块状构造，主要是橄榄石、辉石，不含或很少含 斜长石。代表性岩石: 橄榄岩、玄武岩、常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。 基性岩：SiO2= SiO2= 454552% 52% , CaOCaO、AI2O3AI2O3、FeOFeO、MgOMgO 含量较高，尤其是前二者，呈深灰色或灰黑色， 颜色一般较深， 比重较大。主要由辉石和斜长石组成。代表岩石：辉长岩、辉

11、绿岩。 中性岩：SiO2= SiO2= 525265% 65% , FeOFeO、MgOMgO、CaOCaO 较基性岩明显减少； Na2ONa2O 和 K2OK2O 明显增加；AI2O315 AI2O315 %左右，颜色 较浅，全晶质中细粒结构，块状构造。主要矿物成分是中性斜长石和角闪石，辉石和黑云母次之，代表岩石：闪 长岩。常见副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石。 酸性岩：SiO2 SiO2 65% 65% , (K2O+Na2O)(K2O+Na2O)含量较高，约为 7 78 8 %。MgOMgO、FeOFeO、CaOCaO 含量低。大量出现石英(20%20%), 正长石和酸性斜长石也多，约

12、占 60%60%左右。暗色矿物一般小于 10%10%。主要为黑云母及角闪石。颜色浅，比重小。多 具中粗粒粒状结构；也常见斑状、似斑状结构。 (4) 11硅铝矿物：SiO2SiO2 和 Al2O3Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类。 这些矿物颜色均较浅，所 以又叫浅色矿物。 22铁镁矿物：FeOFeO 与 MgOMgO 含量较高，SiO2SiO2 含量较低。如橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这些矿物颜 色一般较深，所以又叫 暗色矿物。 (5) 岩浆岩的产状： 深成岩：岩基，岩株 浅成岩： 岩盆，岩盘，岩床，岩墙，岩脉 喷出岩：熔岩流:熔岩沿斜坡流动形成。 熔岩被：熔岩流规

13、模较大时，称熔岩被。 火山锥：由熔岩及火山碎屑物组成，形似锥状。 (6) 岩石的结构：组成岩石的矿物的 结晶程度、颗粒大小、晶体形态、形状特征和矿物间相互关系。 I I 岩浆岩的结晶程度 按结晶物质 与非结晶物质 的含量比例，分为： 全晶质岩石全部由结晶矿物组成，是 深成侵入岩结构特征。花岗岩 半晶质由结晶和非结晶矿物组成，是 浅成侵入岩 和喷出岩结构特征。流纹岩 玻璃质(非晶质)岩石几乎全部由玻璃质组成，是喷出岩结构特征。黑曜岩 IIII 矿物的颗粒大小 按照矿物颗粒的绝对大小和可辨别程度，分为： 显晶质结构 ：肉眼可辨，花岗岩： 又分为 粗粒(5mr5mr)i, 中粒(1 1- -5mm5

14、mm), 细粒(1mn 1.5b1.5b，同时岩石比较完整、裂隙较少，岩石也较坚硬，则该溶洞顶板作为一般地基是安全的。 如若 H H 3b3b,岩石裂隙较多，岩石较为破碎，则溶洞的埋深是安全的。 IiiIii 抽水对土洞和溶洞顶板稳定的影响 (6) 岩溶的防治措施：1 1挖填 2 2跨盖 3 3灌注 4 4排导 十五工程地质勘察 (1) 工程地质勘察的目的：通过 勘察查明土木工程场地的原始 工程地质条件，分析存在的工程地质问题，对建筑 场地作出工程地质评价。 (2) 工程地质勘察的任务： 1 1 查明建筑物地区的工程地质条件，指出有利和不利地质条件； 2 2 分析研究与建筑物有关的工程地质问题

15、； 3 3 选出工程地质条件优越的工程建筑场地 ； 4 4 配合建筑物的设计与施工，提出关于建筑物类型、结构、规模和施工方法的建议； 5 5 为拟定改善和防治不良地质现象的措施提供依据； 6 6 预测工程兴建后对工程地质环境造成的影响，制定保护地质环境的措施 (3) 工程地质条件：岩土类型 地质构造地形地貌条件 水文地质条件 不良地质现象 天然建筑材料 (4) 岩土工程勘察的等级( 甲、乙、丙三级),是由工程重要性等级、场地复杂程度等级 和地基的复杂程度等级 等 三项因素决定的。工程重要性等级划分为三级地复杂程度等级是由建筑场地的 抗震性能、不良地质作用发育情 况、地质环境破坏程度、地形地貌条

16、件、地下水情况等五个条件衡量的，也划分为 一级、二级、三级三个等级。地 基复杂程度划分为三级。 (5) 工程地质勘察阶段的划分： 可行性研究勘察阶段 (选址勘察阶段)：初步勘察阶段：详细勘察阶段。 （6 6） 工程地质测绘：在野外对地质体、地质现象进行观察和描述，将所观察到的地质要素表示在地形图和有关图 表上，以反映测绘区的地面地质现象的 原因、分布、发展变化规律，适当推测地下的地质情况，为其它勘察工作做 22 基础。主要内容有：（1 1）地形、地貌条件（2 2）地层岩性（3 3）地质构造 水文地质条件 不良地质现象。 （7 7） 主要方法有一、 像片成图法 和实地测绘法（11路线法 22布点法 33追索法）。 （8 8） 工程地质勘探： 主要任务：11查明建筑场地地下有关的地质情况。 2.2. 提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。 33利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。 常用的工程地