公路工程地质参考资料 ppt课件

1、公路工程地质单元一单元一第一章 绪 论 1.1工程地质学及其研讨内容 工程地质学(engineering geology):是研讨人类工程活动与地质环境相互作用的一们学科。 地质作用(geology effects)： 在地质历史开展的过程中，促使地壳的组成物质、构造和地表形状不断变化的作用，统称为地质作用。地质作用按其能量的不同，可以分为：内力地质作用和外力地质作用。 地质环境工程地质条件：地质环境工程地质条件： 土和岩石的工程性质、地质构土和岩石的工程性质、地质构造、地貌造、地貌(geomorphy)、水文地质、水文地质(geohydrology)、地质作用、自然地、地质作用、自然地质景象

2、质景象(natural geologic hazards)和和天然建筑资料。天然建筑资料。人类工程活动和地质环境的关系：相互制约、相互影响。人类工程活动和地质环境的关系：相互制约、相互影响。 本学科的根本义务本学科的根本义务:研讨人类工程活动与地质环境之间的相互制研讨人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，以便做到既能使工程建筑平安、经济、稳定，又能合理约关系，以便做到既能使工程建筑平安、经济、稳定，又能合理开发和维护地质环境。开发和维护地质环境。研讨方法：地质分析法力学分析法工程类比法实验法 1.2工程地质学的研讨方法留意各种方法的亲密结合，即定性分析与定量分析相结合。学科组成：工程岩土学

3、、工程地质分析、工程地质勘察学习方法：实际联络实践，详细问题详细分析 1.3 工程地质学的学科组成及学习方法 工程地质学是把地质科学的根底实际运用于土木工程实际，经过工程地质勘察、勘探等方法，弄清建筑物的地质条件，为土木工程建筑的规划、设计、施工提供可靠的地质资料，并预测和论证工程建筑和地质环境的相互作用，进而提出防治措施。2.1 地球的总体特性 地球是一个不规范的旋转椭球体。 赤道半径6378.14KM，两极半径为6356.779KM。 陆地面积占29.2%，海洋占70.8%。第二章 岩石及其工程地质性质2.1.1 地球的内部圈层构造地球的内部圈层构造外圈：大气圈外圈：大气圈(atmosph

4、ere)、水圈水圈(lithosphere)和生物圈和生物圈(biosphere)内圈：地壳内圈：地壳(lithosphere)、地幔地幔(mantle)和地核和地核(core) 地壳： 平均厚度33KM，普通厚度1540KM，洋壳最薄，平均仅56KM。 地幔： 地球莫霍面以下、古登堡面以上的部分，厚度约为2900KM，主要由固体物质组成。分为上地幔和下地幔。 地核 地核是地球内部古登堡面以下至地心的部分，厚度为3500KM。分为外核和内核。图2.1 地球内圈构造1图2.1 地球内圈构造22.1.2 地质作用：在地质历史开展的过程中，促使地壳的组成物质、构造和地表形状不断变化的作用，统称为地质

5、作用。地质作用按其能量的不同，可以分为：内力地质作用和外力地质作用。2.1.2.1内力地质作用：由地球内部能如地球的旋转能、重力能、放射性元素蜕变的热能等所引起的地质作用，主要在地下深处，并可涉及到地表。包括：地壳运动、地震作用、岩浆作用和蜕变作用。 2.1.2.2 外力地质作用：由地球范围以外的能源，如太阳的辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进展的地质作用。包括：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、堆积作用和成岩作用。2.2 造岩矿物 岩石岩石(rock)是在地质作用下产生的由一种或多种矿物是在地质作用下产生的由一种或多种矿物以一定规律组成的自然集合体。岩石按成因分为：岩以一定规律组

6、成的自然集合体。岩石按成因分为：岩浆岩浆岩(igneous rock )、堆积岩、堆积岩(sedimentary rock)、蜕变、蜕变岩岩(Metamorphic rock)三大类。三大类。 2.2.1 矿物的概念矿物的概念 结晶矿物结晶矿物 非结晶矿物非结晶矿物 2.2.2 矿物的肉眼鉴定特征矿物的肉眼鉴定特征 2.2.2.1矿物的形状：矿物单体及同种矿物的形状：矿物单体及同种矿物集合体的形状矿物集合体的形状 显晶矿物显晶矿物 隐晶矿物隐晶矿物石英1多彩的矿物常见的一些矿物方解石2.2.2.2 矿物的主要物理性质矿物的主要物理性质颜色：深色矿物、淡色矿物光泽：强弱等级金属、半金属、金刚和玻

7、璃。其它如：丝绢、油脂、蜡状、珍珠和土状。硬度：矿物抵抗刻划、研磨的才干。1, talc; 2, gypsum; 3, calcite; 4, fluorite; 5, apatite; 6, orthoclase (feldspar); 7, quartz; 8, topaz; 9, corundum; and 10, diamond.常见的造岩矿物见P9 解理和断口：解理和断口： 解理：矿物受外力打击后，按一定方向解理：矿物受外力打击后，按一定方向裂开成光滑平面的性质。解理面、解理等裂开成光滑平面的性质。解理面、解理等级、解理组数；级、解理组数； 断口：如矿物受外力打击后，无固定方断口：如

8、矿物受外力打击后，无固定方向的破裂并呈各种凹凸不平的断面如贝向的破裂并呈各种凹凸不平的断面如贝壳、参差状等。解理和断口互为消长。壳、参差状等。解理和断口互为消长。 其它：密度、弹性、挠性，如滑石的滑其它：密度、弹性、挠性，如滑石的滑腻感、方解石遇盐酸起泡，石墨染手、磁腻感、方解石遇盐酸起泡，石墨染手、磁性等。性等。三大类岩石的分布三大类岩石的分布 分布岩石出露面积（占大陆表面积%）体积（占地壳体积）岩浆岩与变质岩合占25%65沉积岩755变质岩与岩浆岩合占25%302.3 岩浆岩 2.3.1 岩浆岩 的成因与产状 2.3.1.1 岩浆岩的 成因 岩浆岩是 由岩浆冷凝固结 而构成的岩石。 火山火

9、山2岩石成因分类：侵入岩深成岩、浅成岩喷出岩岩浆岩产状火山3火山42.3.1.2岩浆岩的产状岩浆岩的产状岩基岩基岩株岩株岩盖和岩盆岩盖和岩盆岩床岩床岩脉岩脉火山锥火山锥2.3.2岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分 按矿物颜色分按矿物颜色分 深色矿物深色矿物:黑云母、角闪石、辉黑云母、角闪石、辉石、橄榄石石、橄榄石 淡色矿物：石英、正长石、斜淡色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母长石、白云母 按按SiO2含量分为：酸性、中性、含量分为：酸性、中性、基性和超基性基性和超基性2.3.3 岩浆岩的构造岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指组成岩石的岩浆岩的构造是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体矿物的结

10、晶程度、晶粒大小、晶体外形及其相互结合的方式。外形及其相互结合的方式。1.结晶程度结晶程度 全晶质构造、隐晶质构造、玻全晶质构造、隐晶质构造、玻璃质构造璃质构造2.晶粒相对大小晶粒相对大小 等粒、不等粒斑状、似斑状等粒、不等粒斑状、似斑状构造构造3.晶粒绝对大小晶粒绝对大小 粗粒粒径大于粗粒粒径大于5mm、中粒、中粒粒径粒径51mm、细粒粒径细粒粒径10.1mm2.3.4 岩浆岩的构造岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指岩石中不同岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与陈列的特征。矿物颗粒集合体分布与陈列的特征。1.块状构造块状构造2.流纹状构造流纹状构造3.气孔构造气孔构造4.杏仁构造杏仁构

11、造2.3.5 常见的岩浆岩常见的岩浆岩常见的岩浆岩喷出岩岩浆岩22.4 堆积岩岩石循环圈2.4.1 堆积岩的构成堆积岩的构成1.风化、剥蚀阶段风化、剥蚀阶段2.搬运阶段搬运阶段3.堆积阶段堆积阶段4.硬结成岩阶段硬结成岩阶段2.4.2 堆积岩的矿物组成堆积岩的矿物组成1.碎屑物质碎屑物质2.粘土物质粘土物质3.化学堆积物质化学堆积物质4.有机质及生物残骸有机质及生物残骸2.4.3 堆积岩的构造堆积岩的构造 堆积岩的构造是指堆积岩的组成堆积岩的构造是指堆积岩的组成物质、颗粒大小、外形及结晶程度。物质、颗粒大小、外形及结晶程度。1.碎屑构造：砾状、砂质、粉砂质构碎屑构造：砾状、砂质、粉砂质构造造2

12、.泥质构造泥质构造3.结晶构造结晶构造4.生物构造生物构造2.4.4 堆积岩的构造堆积岩的构造 堆积岩的构造是指堆积岩各个组堆积岩的构造是指堆积岩各个组成部分的空间分布和陈列方式。成部分的空间分布和陈列方式。1.层理构造：程度、单斜、交错层理层理构造：程度、单斜、交错层理2.层面构造：波痕、泥裂、雨痕等层面构造：波痕、泥裂、雨痕等3.结核结核4.生物成因构造生物成因构造层理2.4.5 堆积岩的分类和常见的堆积岩堆积岩的分类和常见的堆积岩1.堆积岩的分类堆积岩的分类 根据堆积岩的组成成分、构造和根据堆积岩的组成成分、构造和构成条件分为：碎屑岩、粘土岩、构成条件分为：碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化

13、学岩。化学岩及生物化学岩。2.常见的堆积岩1碎屑岩类： 火山碎屑岩、堆积碎屑岩砾岩及角砾岩、砂岩、粉砂岩2粘土岩类： 泥岩、页岩3化学岩及生物化学岩： 石灰岩、白云岩、泥灰岩石灰岩砂岩泥岩2.6 蜕变岩 地壳中已构成的岩石岩浆岩、堆积岩、蜕变岩，由于地壳运动和岩浆运动，呵斥地质环境和物理化学条件的改动，处在高温、高压和其它化学要素的作用下，使岩石的成分、构造和构造发生一系列变化。由地球内力作用促使岩石发生矿物成分及构造构造变化的作用称为蜕变作用。由蜕变作用构成的岩石称为蜕变岩。2.5.1 蜕变作用的要素及类型蜕变作用的要素及类型 根据蜕变作用的主要要素和地根据蜕变作用的主要要素和地质条件分：质

14、条件分：1.接触蜕变接触蜕变2.区域蜕变区域蜕变3.混合岩化作用混合岩化作用4.动力蜕变作用动力蜕变作用2.5.2 蜕变岩的矿物成分蜕变岩的矿物成分共有矿物：石英、长石、云母、角闪共有矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等；石、辉石、方解石等；蜕变矿物：红柱石、绿泥石、滑石、蜕变矿物：红柱石、绿泥石、滑石、蛇纹石、石榴子石、石墨等。蛇纹石、石榴子石、石墨等。2.5.3 蜕变岩的构造蜕变岩的构造1.变余构造变余构造2.变晶构造变晶构造3.碎裂构造碎裂构造2.5.4 蜕变岩的构造蜕变岩的构造1.变余构造变余构造2.变成构造变成构造1板状构造板状构造2千枚构造千枚构造3片状构造片状构造4片麻状构造片麻状构造5块状构造块状构造2.6 岩石的工程地质性质2.6.1 岩石工程性质的常用目的岩石工程性质的常用目的1.岩石的物理性质：岩石的物理性质： 重度、孔隙性重度、孔隙性2.岩石的水理性质：岩石的水理性质： 吸水性、透水性、溶解性、软化性、吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性抗冻性3.岩石的力学性质：1岩石的巩固程度：硬质岩石、软