工程地质学复习资料和重点

1、1、名词解释:工程地质学:是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科,它是一门研究与工程建设有关的地质问题的学科。土:岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,在原地或经过不同的搬运方式,在各种地质环境中形成的堆积物。地质构造:构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹。褶曲:褶皱构造中的一个弯曲,称为褶曲。岩体:由一定岩石组成的,具有一定结构、赋存于一定的地质和物理环境中等地质体。岩石:形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。矿物:自然产出并具有一定的化学成分和内部构造的物质。造岩矿物:构成岩石的主要矿物称为造岩矿物。水平岩层:倾角小于5度的岩层。倾斜岩层:沉积岩层由于水

2、平运动的影响,改变了原始状态,形成倾角大于5度的岩层。克拉克值:元素在地壳中的平均质量百分数,又称地壳的丰度。土的单粒结构:又称散粒结构,是卵石(碎石、砾石类土及砂土等无粘性土的基本结构形式。土的集合体结构:又称海绵状结构,是由于细粒土的颗粒细小、具胶体性质,其在水中不能以单个颗粒沉积,凝聚成较复杂的集合体进行沉积而形成的细粒土特有的结构.塑限:土由半固态转到可塑状态的界限含水量(P缩限:土由半固态不断蒸发而体积减小,直到体积不再缩小时土的界限含水量(S土的压缩指数:压缩曲线半对数坐标系(elog p中,后段直线部分的斜率.结构体:岩体中被结构面切割围限的岩石块体。结构面:岩体中分割固相组分的

3、地质界面的统称。软土:在第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲和溺谷相;内陆平原或山区的湖相或沼泽相等静水或缓慢的流水条件下沉积,并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。红粘土:亚热带湿热气候条件下,碳酸盐类岩石及其间夹的其他岩石,经红土化作用形成的高塑性粘土.岩体结构:是指岩体中结构面与结构体的组合方式。含水层:指能够透过并给出相当数量水的岩层隔水层:不能透过水,或是透过和给出的水的数量微不足道的岩层降落漏斗:在井附近饿不同地点,降深s不同,井中心最大,离井越远,降深越小,总体上形成的漏斗状水头下降区,被称为降落漏斗。潜水面:潜水的自由水面地基承载力:是指地基能承受由建筑物基础传来的荷载的

4、能力。滑动带:滑坡体与滑床之间具有一定厚度碎屑物质的剪切带。承压水:充满于两个隔水层之间的具有承压性质的重力水。其上部隔水层称为隔水顶板;下部隔水层称为隔水板.潜水:埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由表面的重力水上层滞水:包气带中局部隔水层上的重力水。毛细水:在沿途细小的孔隙和裂隙中,受到毛细作用控制的水。风化:地壳岩石在风、电、大气降水、温度和生物作用等内外力地质作用作用发生破碎或成分的变化,这种变化过程为风化。共有3种形式的风化:物理风化、化学风化、生物风化。生物风化作用:岩石在动、植物及微生物影响下所起的破坏作用称为生物风化作用。渗透系数:渗透系数为水力梯度等于1时的渗透流速。水

5、力梯度:水力梯度为沿渗透途径水头损失与相应渗透长度的比值。达西定律:Q=Kwh/L Q渗透流量;K渗透系数;w过水断面;h水头损失;L渗透途径;I水力梯度。渗流速度:实际过水面积w=wnene为有效空隙度,即重力水流动的空隙体积/岩石体积之比。Q=wuu为实际流速。Q=wu=wne u=wv v=une地基与基础:一切工程建筑物都是支承在地层上,直接支承建筑物重量的地层部分称为地基。建筑物在地下直接与地基相接触的部分称为基础。岩溶:由于地表水或地下水对可溶性的岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。1-石林;2-溶沟;3-漏斗;4-落水洞;5-溶洞;6-暗河;7-钟乳石;8-石笋,共八种形态土洞

6、:由于地表水或地下水对土层的溶蚀和冲刷而产生的空洞地震:由地球的内力作用而产生的一种地壳振动现象。地震级:通常地震学上所说的地震的大小。是依据地震释放出来的能量多少来划分的,释放的能量越大,震级就越大。地震烈度:是表明根据地震对具体地点的实际影响,它不仅仅取决于地震预报能量,同时也受震源深度、震中距离、地震波的传播介质及表土性质等条件的强烈影响。震中:震源在地面上的投影点称为震中(或震中区.地质年代:地质体形成或地质事件发生的时代。两层含义:地质体形成或地质事件发生的先后顺序;地质体形成或地质事件发生距今多少年。前者为相对地质年代,后者为绝对地质年代。地层:在一定地质时期内所形成的层状岩石,层

7、状岩石泛称岩层岩层:岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石。岩石地层单位:在一个新的地区进行地层工作的时候,首先应根据岩性特征在垂直方向上的差异,将地层分层,建立起地层系统和层序,这样划分出来的地层单位称为岩石地层单位。原位测试:在土层基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下,测定土的工程力学性质指标。滑坡的定义:斜坡的土体或岩体在重力作用下沿着斜坡内某些滑动面(带做整体下滑的现象.崩塌:陡峭的斜坡上大块的岩体突然地崩塌与滑落,最后堆积在坡角的过程.泥石流:是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。褶皱轴面产状分类:可分为:直立、倾斜、倒转及平卧褶皱。褶皱构造:

8、地壳中的岩层在褶皱运动的作用下,发生一系列向上或向下的波状弯曲,并保持其连续完整性,这样的变形结果,即为褶皱构造。工程地质勘察简介:在城建规划和建(构筑物、交通等的基本建设工程兴建之前,进行以获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资料和工程地质论证的工作。岩层的产状:岩层的产出状态,用于描述岩层的空间展布特征。岩层的产状包括走向、倾向和倾角三要素。走向:岩层层面与水平面的交线称为该岩层的走向线,走向线所指的方向即走向。倾向:在岩层层面上垂直岩层走向线的射线叫做岩层的倾斜线,倾斜线在水平面上的投影,叫倾向线,倾向线所指的方向即为倾向。倾角:岩层层面与水平面之间的二面角,即倾斜线与倾向线之间

9、的夹角。矿物的相对硬度摩氏硬度计(1滑石(2石膏(3方解石(4萤石(5磷灰石(6正长石(7石英(8黄玉(9刚玉(10金刚石工程地质勘察的任务:1、查明建筑地区的工程地质条件,指出有利和不利的条件。基本任务2、分析研究与建筑有关部门的工程地质问题,作出定性评价和定量评价,为建筑物的设计和施工提供可靠的地质依据。中心任务3、选出工程地质条件优越的建筑场地。4、配合建筑物的设计和施工,提出关于建筑物类型、结构、规模和施工方法的建议。5、为拟定改善和防治不良地质条件的措施提供地质依据。6、预测工程兴建后对地质环境造成的影响,制定保护地质环境的措施。地下水的化学成分:主要离子成分:Na+、K+、Mg2+

10、、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-主要气体成分:O2、H2S、N2、CO2地下水的胶体成分与有机质:Fe(OH2风化总用类型:1、物理风化:岩石发生的单纯机械破坏作用2、化学风化:岩石在水和水溶液的化学作用和有机体的生物化学作用所引起的破坏过程。化学风化包括:1、水化作用:水分与某种矿物质的结合2、氧化作用:O2的参与或者缺氧3、水解作用:矿物与水的成分起化学作用4、溶解作用:水直接溶解矿物。3、生物风化,包括:1、生物的物理风化(岩石崩裂,2、生物的化学风化(使岩石矿物分解和风化。造成岩石成分改变、性质软化和疏松。岩石风化程度:共分五级:1未风化:岩石完整。2微风化:细小节理,无疏松

11、物质。3中等风化:节理面出现矿物风化,坚硬岩石出现疏松物质。4强风化:岩石结构大部分破坏、节理面物成分显著变化,坚硬岩石与疏松物质。5全风化:岩石结构已全部破坏、矿物成分显著变化,坚硬岩石基本不存在。2、问答题:岩溶的形成条件是什么?答:必须有可溶性的岩类:碳酸盐、硫酸盐与卤盐,而且岩石易透水,水在其中是流动的且具有侵蚀力。按埋藏条件,地下水可分哪几种类型,各有和特点?答:地下水按埋藏条件分为包气带水、潜水和承压水,各有的特点是:包气带水处于地表面以下潜水面以上的包气带岩土层中。主要特征是受气候控制,季节性明显,变化大,雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。潜水具自由水面为无压水,它只能在重力作用

12、下由潜水位较高处向潜水位较低处流动,运动速度每天数厘米或每年若干米。潜水面形状主要受地形控制,基本上与地形一致,但比地形平缓。承压水不具自由水面,并承受一定的静水压力。承压含水层的分布区与补给区接受补给。承压水的动态比较稳定,受气候影响较小。水质不易受地面污染。什么事泥石流,简述泥石流的形成条件。答:泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。条件:1、山坡的坡度及其表面特征汇水地形(坡度>30°,植被不发育;2、岩石性质与裂隙发育程度冲沟发育;裂隙发育;3、地质构造断层、褶皱、不整合、其它内外地质作用4、水文气象条件5、人为因素。试述地下工程中洞口选择的工程地质条件要求。答:洞

13、口选择的工程地质条件:1、洞口的地形和地质条件:宜建在山体坡度较大的一面(大于30°、岩层完整,覆盖层较薄、岩层裸露、不宜设在悬崖峭壁之下。2、洞口底标高的选择:高于谷底最高洪水位以上0.1-0.5m的位置、各个洞口之间的高程不宜相差太大、注意洞室内部工艺和施工时所要求的坡度。3、洞口边坡的物理地质现象:崩塌、滑坡、剥落等、泥石流、雪崩等、尽量避免不良工程地质现象。试述地下工程总体位置的选择中应注意的工程地质条件要求。答:一、区域稳定问题:一般认为,具备以下条件宜于建洞:1、基本地震烈度一般小于8度,历史上地震烈度及震级不高,无毁灭性地震;2、区域地质构造稳定,工程区无区域性断裂带通

14、过,附近没有发震构造;3、第四纪以来没有明显的构造活动。二、建洞山体问题:一般认为,理想的建洞山体:1、在区域稳定性评价的基础上,将洞室选择在安全可靠的地段;2、建洞区构造简单,岩层厚且产状平缓,构造裂隙间距大、组数少,无影响整个山体稳定的断裂带;3、岩体完整,成层稳定;4、地形完整;5、地下水影响小,水质满足建厂要求;6、无有害气体及异常地热;7、其他有关因素,例如地理位置等。按成因地震可分为哪几种?简述其形成特点。答:按地震成因分:1、构造地震:由于地壳运动而造成的地震称为构造地震.全球90%以上的天然地震都是构造地震.2、火山地震:由于火山作用喷发、气体爆炸等,引起的地震称为火山地震.占

15、全球发生地震数的7%.3、陷落地震:由于地层陷落如岩溶地形,矿坑下塌等,引起的地震称为陷落地震.占总数的3%.简述滑坡的影响因素。答:1、斜坡外形:陡峭和高斜坡、上部突起而下部凹陷、汇水地形,。2、岩性条件:亲水岩性、遇水易膨胀和软化岩土层、软岩层等。3、构造条件:构造面倾向与斜坡一致且倾角小于坡角最易发生;构造面走向平行坡延伸方向。4、水和其它外荷:软化性明显的岩层、地震。5、人为因素:切坡不当、排水不当、坡面加荷。简述滑坡的发育过程。答:1、蠕动变形阶段:-滑动面大体形成,但没有完全贯通;坡面出现裂缝。2、滑动破坏阶段:-滑坡壁出露,滑动面完全贯通;滑坡体整体下滑;出现醉汉林等标志。3、渐

16、趋稳定阶段:-滑坡壁处生长草木;地表无明显裂缝;地势平坦;出现马刀树等标志。什么是崩塌?简述崩塌的发育条件答:崩塌:陡峭的斜坡上大块的岩体突然地崩塌与滑落,最后堆积在坡角的过程.发育的条件:1、山坡的坡度及其表面特征:(坡度>55°,表面凹凸不平;2、岩石性质与裂隙发育程度:存在软弱的岩层、裂隙发育;3、地质构造:断层、褶皱、不整合、其它内外地质作用;4、人为因素。如何防治崩塌、滑坡和泥石流,请分别加以叙述。答:滑坡:1、消除或减轻水的危害:(1排除地表水:主要工程措施有:油墨滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等。(2排除地下水:(3防止河水、

17、库水对滑坡体坡脚的冲刷。2、改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物(1削坡减重:(2修筑支挡工程.3、改善滑动带土石性质:一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。崩塌:1、削坡和清除危石2、堵塞裂隙或灌浆3、调整地表流水4、护坡5、坡角修明峒或御塌棚5、支护(挡土墙、维护栏等。泥石流:1以防为主的原则,水土保持2调整地表和地下水的水流3设置拦截工程(导水、拦石4排导工程(排洪道、导流坝、急流槽等5监测。不整合的类型有几种?及其定义。答:1、平行不整合关系:上下两套地层大致平行,两套地层之间的地质年代不连续,缺失沉积间断期的地层。2、角度不整合:不整合面上下两套地层间的地质年代不连续,而

18、且两者的产状一致,下伏岩层与不整合面相交有一定的角度。叙述岩体结构的主要类型及其特点。答:1、整体块状结构:2、层状结构:3、碎裂结构:4、散体结构。特点见书上第57页。叙述土的基本物理力学性指标。答:、一、土的实测指标:1、重度:单位体积土的重量(kN/m32、比重G:土粒的重量与与4°C时同体积水重量之比3、含水量(%:土中水的重量与土颗粒重量之比。4稠度:粘性土因含水量变化而表现出的各种不同物理状态。5、界限含水量:粘性土由一种状态转变为另一种状态,相应与转变点的含水量。6、液限:土由可塑状转到流塑、流动状态的界限含水量(L。7、塑限:土由半固态转到可塑状态的界限含水量(P。8、缩限:土由半固态不断蒸发而体积减小,直到体积不再缩小时土的界限含水量(S。9、塑性指数:液限与塑性的差值。液性指数限:天然含水量与塑限的差值与塑性指数之比。二、土压缩性(变形指标:1压缩系数:压缩曲线(e-p上任一点处的切线斜率。2压缩指数Cc:压缩曲线半对数坐标系(elog p中,后段直线部分的斜率.3压缩模量Es:土在完全侧限条件下的竖向附加压应力与相应的应变增量之比。三、土的强度(强度指标:1抗剪强度:土体在剪力作用下发生破坏时的剪应力。=T/FT:剪力;F:土样受剪的面积.土的粒度成分如何影响土的工程性质?答:1、组成土的颗粒大小影响,土体颗粒大小影响土颗粒的