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文档简介
1、第二章地层与地质构造第一节地壳运动及地质作用的概念一、地壳运动的概念T指地球内力引起岩石圈产生的机械运动。、基本运动形式、运动成因理论水平运动1垂直运动对流说均衡说2tf、,地球自转说二、地质作用的概念T指自然动力引起地球物质组成、板块构造说内部结构、地表形态发生变化的作用。乂叫地壳运动构造运动变质作用风化作用风的地质作用、外动力地质作用毓水的地质作用冰川的地质作用重力的地质作用第二节岩层及岩层产状倾斜岩层后被保留下来的形态。引超勰壳岩层变形变位地质构造:指构造渣囊断层倾斜岩层褶皱水平岩层:0缓倾岩层:、岩层倾斜岩层陡倾岩层:陡立岩层:直立岩层:9030606030顶面朝上庄常岩层顶面朝下倒转
2、岩层走向二、岩层产状:指岩层在空间的产出状态、产状要素真倾角(a):岩层在野外的倾角视倾角(6):岩层在剖面上的倾角sin夹锐角)2、产状要素的测量、记录和图示。(1)测量:用地质罗盘仪测量相限角法(O演00走向:岩层取观Oife:岩层的倾0企余岩层的A斜程度倾向D'tgtg(。为剖面线与岩层|佝线所角走向45o30oEN45oE/30osE)记录(2倾向走向倾角倾向135o(3)图示:正常岩层:第三节30o倾向倒转岩层:地层概念30o135o倾向/30o倾角走向S方位角法、为什么要学习地层及地质年代:212断层1652断层1确定构造形态:如:432单斜岩层选择和评价建筑场地:阅读地质
3、图:地层:将各个地质历史时期形成的岩层,称为该时代的地层。、绝对年代法:用岩石中放射性同位索蜕变规律来确定岩石形成时间。(即蜕变时间)蜕变:放射性元素自形成之日起,就稳定地放射出(粒子)、(电子)、蜕变后形成(电磁幅射量子)射线,并形成稳定的新兀索。如:206238bPUtlln蜕变时间可用下式确定:P式中:一一蜕变常数P放射性同位索重量D蜕变后新元素重最后:用各岩石形成时间,排出各岩石形成的先后顺序。(即新老关系)(最老岩石:南美洲圭亚挪地盾角闪岩(41.3亿年),最老化石:蓝绿藻(35亿年)。三、相对年代法:通过比较各地层的沉积顺序、古生物化石特征、地层接触关系来确定其形成的先后顺序。1、
4、地层层序法:(1)正常层序法:对于正常沉积的岩层,老的在下,新的在上。岩层倒转时关系相反。(2)标准剖面法:将某地区的地层按新老关系排列的剖面,叫该地区的标准剖面。用标准剖面对比某工点的地层,从而确定该工点地层新老关系的方法。(3)层面构造法:用层面构造指示岩层新老关系的方法。2、古生物法:口方向、波峰方蛹方商罚f吾毋:甫裂1狒层方向:泥裂的尖、化石。在地层新老关系的方法根掘确定所:二结构简单生物进化:):由量变到质变(递进性性):由高级到低级(不可逆生物繁衍。缓慢量蜜物携壁尊I剧质变:环境改变、标准化石:在各个环境稳定时期,分布广、生存时间短的化石。3、地层接触关系法:(1)沉积岩之间的接触
5、关系: 5432整合接触:各地层时代连续,产状平行。 (反映地壳稳定下沉)平行不整合接触:各套地层时代不连续,但产状平行。6新失)再上升分化剥52底砾蚀(有缺1有(又叫假整合)先下降沉积反应地壳: 后下降沉积8化剥蚀再挤压弯7甥,帖好寸3且产状改21新底砾有老角度不整合接触:各套地层时代不连续,产状不平行。先下降乘积反应地壳:后下降沉积(2)沉积岩与岩浆岩之间的接触关系: 侵入接触:先沉积、后侵入。老变质晕新新底砾岩老 沉积接触:先侵入、后沉积。 岩浆岩之间的接触关系:穿插关系:新岩体穿插老岩体。四、地质年代表1、地质年代表:(见投影表)T要求按顺序背诵地质年代表的符号、地方地层单位:2。段:
6、组中的不同幌株"F层:段中对同一岩性的划分。,常以不整合接触in;每德勇奎商支典粗岩相组:同一岩相,或某一第四节褶皱构造、基本概念:褶皱:在构造运动作用下,岩层产生的连续弯曲现象。褶曲:褶皱中的单个弯曲。背斜:岩层向上弯曲。地层对称重复,中间老,两边新。向斜:岩层向下弯曲。地层对称重复,中间新,两边老。二、褶曲要素:核部:褶曲中心部位的岩层。翼部:褶曲两侧部位的岩层。轴面:通过核部,大致平分两翼的假想平面。轴线:轴面与水平面的交线。枢纽:轴面与岩层面的交线。(最大弯曲点的连线)脊线:褶曲最高点的连线。槽线:褶曲最低点的连线。三、褶曲分类:、按横剖面分类:1反,倾角相等。轴面直立,两翼
7、倾向相直立褶曲:反,倾角不等。轴面倾斜,两翼倾向相倾斜褶曲:同,一翼岩层倒转。轴面倾斜,两翼倾向相倒转褶曲:平,一翼岩层倒转。轴面水平,两地层界限平彳W!浦手栾啷!曲:(枢纽水平)2、按纵剖面分类:(按枢纽产状分类)(枢纽倾伏)四、褶曲的判别:一一(基本类型、按横剖面分类、按纵剖面分类)闭。地层界限向一端弯曲封倾伏枢纽:水平倾斜背斜1判别步骤:23倾伏倾斜背斜定褶曲横剖面分类。、再按两翼岩层产状确。、最后按地层界限确定。昔斜:中。关系确定褶曲基本类型、号将堆层对称重复必七?相等呗曹立两科术螺贷倾绑角产轶n男倒n佰倒伸。水平:地层转:广状相同,伏:-具地层界限一段弯复背斜复向斜五、褶皱的分类:隔
8、挡式隔槽式第五节断裂构造定义:断裂构造:一、节理1、节理分类1)按成因分类:()按力学性质分类:(2张节理剪节理状节理位移。,沿断裂面无明显楫对断层:岩层受力断开后如玄武岩柱程中形成的节理。原生节理:岩石形成过2学规律性。产生的节理,有力构嗾蔚曙理冒购蒯等原因形表生节理:因卸荷、风岩层走向平行。走类:)按与岩层产状关系分(理建撮向苹禅走陆何®!向祷费走卿冬节理:节理走向>smmM与缝宽:4)按张开程度分类:-制嗣节理:缝宽:,微张节理:缝宽:3flnmD闭台节理:缝宽:1mmD二、节理调查内容:(1) 节理成因类型和力学性质。(2) 节理组数、密度、产状。密度一般用条/米表示。
9、(3) 节理张开度、长度、节理面壁粗糙度。(4) 节理充填物、充填厚度、含水情况。(5) 节理发育程度分级。三、断层:沿其运动的破裂直月甲矗断层面下方的岩层断盘:断层面两面。断层面:断层走向)面的交线。(又叫断层断侧的岩2、断层分类:断层断开后的距离。断距:岩层中同一点被(1)按断层两盘相对运动方向分类: 正断层:上盘相对下降的断层。(符号表示为:断层面断层线地层不对称重复老新多数情况下断层线附近老地层为上升盘。新地层为下升盘。地层不对称缺失新老 逆断层、上盘相对上升的断层。(符号表示为平移断层:两盘水平错动。(符号表示为(2)按断层面产状与岩层产状的关系分类:岩层走向平行。走曾蘑H向甲后豪摭
10、底瞠I!向廓星走受断层:断层走向(3)按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类:曲轴线平行。纵断)按力学性质分类:(4层:断层走向与褶成。压性断层:由厦应弱程断层:由族底如程断层:由剪应力形3、断层的判别:(很重要)地质界线不连续或对顶地层不对称重复、缺失。擦痕、阶步、摩_断层拌生现象擦蒯S腕碎带。断层)(了在标志:牵引现象。角砾岩、糜棱岩。断层崖、断层三角面。地貌现象断层湖、断层泉。流。错断的山脊、急转的河(2)断层性质:T寻求两盘运动方向,并据此确定断层性质。首先判定断层位置步骤:例如:、下盘。再依据断层产状找出上方向确定断层性质。最后依据上、下盘运动失或对顶)。和地层不对称重复、缺(依据地质界
11、线不连续运动方向。新老关系确定上、下盘再依据断层线附近地层上盘下盘下盘上盘水平倾斜背斜、走向逆断层水平向斜、横向正断层第七节地质图地质图:把某一地区各种地质现象,按一定比例缩小,用规定的符号、颜色、花纹、投影到地形图上,所形成的图件。地质平面图地质剖面图包括:综合柱状图图例图图名、比例、方tt上上位、接一、地质图的种类:1、普通地质图2、构造地质图3、第四纪地质图4、基岩地质图5、水文地质图房建工程地质图水坝工程地质图工口矿山工程地质图、工程地质图6道路工程地质图港口工程地质图机场工程地质图1、图名、比例尺、方位;、地形、水系:22、图例:3、地质内容:)地层岩性:(二、地质图的阅读步骤(结合
12、资冶地区地质图阅读)、相对高差。和最小海及流向。水系:拔标高及位置地形:山河流及冲沟位置脉走向、最大各套地层的分布:1状况。地层分布:度不整合、整合、平行不整合、角接触侵入接触尹供黄概I。关系:如状、充填物及厚度等节理:组数、密一一.度、产)地质构造:(延伸方向、类型。2破碎带宽度。线部组成地层及产状、轴褶曲:位置、核部和翼型、两盘地层及产状、类断层:位置、断面产状(3)地质历史:各套地层、褶曲、断层等伴随地壳运动形成的先后关系三、地质剖面图的制作:(结合资冶地区地质剖面图制作)1、选择剖面方位:剖面线尽可能垂直岩层、褶曲、断层走向、确定剖面图比例尺:213、作地形剖面图:23)圆滑连接各高程
13、点4、作地质剖面图:质图相等。水平成徵吴或缩娥5果直比例尺:视情况可影点的高程点。)按垂直比例尺作各投(轴上。高线点投影到水平坐标)将剖面线上各地形等(1)将剖面线上各地层界线点、断层点投影到地形剖面线上2)换算倾角:(sintgtgtgntgn为垂直放大倍数。点的视倾角。为O为濒、图帷艳浦®娜线E剖面线与岩层走向线(3)按换算后的视倾角,延伸各地层、断层界线。先延伸断层界线。层界线。再考虑褶倾痔阳醐地、后标明产状:倾向(4)按规定的岩层厚度和岩性花纹符号,画由岩it厚薄及岩性。用箭头标明断层性质。用虚线恢复褶曲形态。写上地层年代符号。写上图名、比例、方位)修饰:(5画上图例和图签。
14、四. 产状、钻孔等。线、地下水位线、节理画上岩石强、弱风化界地层综合柱状图地层综合柱状图是根据地质勘察资料把勘察地区所有出露的地层、岩性、厚度、接触关系,按地层时代由新到老的顺序综合编制而成。地层时代及符号岩性描述一般包括:岩性花纹符号地层厚度地层接触关系第三章水的地质作用第一节地表水的地质作用一、暂时性地表流水的地质作用.一elQ1、淋滤作用及残积层():一dlQ2、洗刷作用及坡积层()3、冲刷作用及洪积层(*):留原地的过程。粗粒物质或难洛物质残,将小物质和溶解物质带走地下渗透时,将地表细淋滤作用:大气降水向与下伏基岩有关。特点:残留原地,成分翊盛降。松散、富水,易产生不脚平缓处堆积的过程
15、。山坡上风化物质带到坡洗刷作用:坡面流水将为山坡上部特点:位于坡脚,喇料褫,与椿藁"糖原地面滑坡的过程。掏蚀,并带到沟口沉积径流将!顶颗粒大,地下水位深,矿化度低,工程性质好;扇尾相反,工程纵剖面:性质差。二、河流地质作用及冲积层(alQ):源头河口侵蚀剥蚀夷平面)肃蚀作用向源侵蚀平衡阶段、侵蚀作用:1河曲阶段2)侧蚀作用蛇曲阶段牛轨湖阶段河床河漫滩冲积扇冲积平原水下三角洲陆上三角洲洪水位沼泽阶段.一alQ2、搬运和沉积:T冲积层():悬浮式搬运跳跃式滚动式河谷沉积沉积山前沉积河口沉积三、河谷地貌(河谷断面)及河流阶地:1、河谷地貌:阶梯状地形。侵蚀或沉积作用形成的定义:河流两岸因河
16、流坎。组成:阶地面、河流阶地:2按形态分类纵向裨斯地陡横向阶地分类:侵蚀阶地按物质组成分类基座阶地堆积阶地第三节地下水的地质作用、地下水的基本知识:汽态固态式、水在岩吸着水土中眇存在薄膜水形:1液态,t为毛细水重力水容水性持水性:给碧性的、卵石层透水层:如砾岩、砂岩主要水理性质透水性”一一F隔水层:如泥石、页石二、地下水的物理性质与化学成分:(自学)温度透明度颜色“tt嗅味)物理性质:(1口味比重导电性放射性22;3、KSOHCOM§glNaa主要化学成分、胸OHOAlOFe、2SHCHCoon2)化学成分:(按总矿化度分类地下水按化学成分分类按硕度分类PH值分类按三、地下水的基本类
17、型上层滞水:土壤水局部隔水层上的重力水、按埋藏条件分类:层上的重力水潜水:第一个稳定隔A之间的重力水承压水:充满两个隔水含水层隔水层、按含水层性质:2三、地下水对土木工程的影响:岩土孔隙中的地出业强醵华的掘存塘折馅地堆存泉曾袖您储存和蚀性:水泥遇水生成、地下水对混泥土的侵水化硅酸钙水化铝酸三钙水化铝酸四钙水化铁酸四钙OHC|氧化钙)溶出侵蚀:(2)碳酸侵蚀:()(12332OHCaCOHCOOHCa)(3,有侵蚀暂时硕度3无侵蚀暂时硕度>2OHCaCOCOOHCa)23223aHCOCHCOCaOHCOCaCO反应平衡时,叫平衡CO2反应超过平衡时,叫侵蚀性CO24imgsO3)硫酸侵蚀
18、:(4imgsOCaSO4422CaSOSOOHCa22OHCaSOOHCaSO222CaSOSOOHCa硫铝酸钙水化铝酸三钙(4)一般酸性侵蚀:22)(2.5CaclClOHCaPH旗,CaclMsclOHCalmgi000成逾侵蚀:()(CaSOMgSOOHCa2、地面沉降:大量抽取地下水,导致孔隙水压力降低,颗粒有效压力增加,地层压密而地面沉降。3、流砂和潜蚀:流砂:饱水砂土因结构破坏而液化,砂土颗粒悬浮于水中流出。潜蚀:地下水将土层中细小颗粒带走,形成管状空洞。第四章岩石及特殊土的工程性质第一节岩石的物理性质一、密度和重度:密度:单位体积的质量()。(g/cm3)/倾密度干密度Ms/V
19、饱和密度重度:单位体积的重量()。(N/cm3)2m/s1kg1Ng二、颗粒密度和比重(相对密度)Mss颗粒皆度:单位体积固位颗粒的质量(s)。(g/cm3)V比重(相对密度):单位体积固体颗粒的重力与4C时同体积水的重力之比ssd(ds)。w三、孔隙度和孔隙比:孔隙度:孔隙体积与岩石总体积之比(n)。孔隙比:孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比(VnnV%100Vee)。sV第二节岩石的水理性质一、吸水性:指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。%10011Gw吸水率:(常压条件下)吸入水量与干燥岩石质量之比。Gs饱水率:(150个大气压下或真空)吸入水量与干燥岩石质量之比。GWGs%100
20、22wk饱水系数:岩石吸水率与饱水率之比。2WW(9.05.0wK)二、透水性:指岩石能透过水的能力。用渗透系数俵示。(m/s)dhKQdl达西层流定律:FIKQKV渗透系数:IFI三、软化性:指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数KRS示。RKc饱和单轴抗压强度。软化系数:干燥%轴抚压强度。一般软化系数75.0VRK勺岩石具软化性。四、抗冻性:指岩石抵抗冻融破坏的能力。冻融前后强度差强度损失率:冻融1新的强度不抗冻的岩石RL>25%牛g虫前后重虽差重量损失率:冻融前的重量GL>2%KW>0.7五、可落性:指岩石被水溶解的性能。六、膨胀性:指岩石吸水后体积增大的性能。七、崩解
21、性:岩石(干燥)泡水后,因内部结构破坏而崩解的性能。第三节岩石的力学性质一、变形:岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。变形模虽E。弹性模虽Ett1、变形:塑性模虽Essse=割线模虽502、泊松比:指横向应变与纵向应变11之比1111二、强度:指岩石受力破坏时承受的最大应力1、抗压强度:(烘干、垂直结构面受压、单轴)PR试样尺寸:5cm2310Cm32、抗拉强度:(一般用劈裂法)2PR2a3、抗剪强度/sAPctg/cAP岩石内摩擦角岩石粘聚力4、点荷载强度:PI2D第四节风化作用一、定义:地表及地下一定深度的岩石,在自然因素作用下,发生机械破碎和成分改变的过程。二、风化作
22、用类型:1、物理风化:指岩石在自然因素作用下以机械破碎为主,无明显成分改变的过程。(1)热胀冷缩作用:主要发生在昼夜温差变化大的地区。2、化学风化:指岩石在自然因素作用下以化学成分改变为主,无明显机械破碎的过程。2(1)溶解作用:232232)(HCOCHCOCaCOOHCaCOa水化作用:)5.1(22424倍体积增大OHCaSOOHCaSO(2) 氧化作用:SOHOHOFeOHOFS(3) 碳酸化作用:223gOS黯HSMHO靴石风化(1) 生物物理风化:根劈作用(2) 生物化学风化:有机酸侵蚀、岩石性质:、地质构造:、气候:3、地形:4易风化。目前环境差异越大,m化者n伊盛?is化;复矿
23、成住我sms构易风颗粒大小:颗粒越粗越),越易风化。:气孔、层理、片理等构造:构造越复杂虐口。数和密度),越易风化韦理越复杂(指节理组(三) 影响风化的内部因素:结构:状矿物易风化。舞咖咨结钻程ih募晶越好越2。岩石越破碎,越易风化物理风化为主寒冷在攀风化为主温暖潮湿物理岚化为主陡皑学风化为主平(四) 石石风化程度分级:1、分级依据:化越严重。相比,颜色越暗淡,风矿物颜第等严重。多(如次生粘土、隙越多,风化越严褐铁矿物成分:次生矿物越重。岩石破碎程低,风化越严重。岩石相比,力学强度越农新金度越岩石力学性质:与新鲜2、分级:(共五级)高。岩体结构:岩体结构越未风化微风化弱风化强风化全风化堵塞裂隙
24、。灌浆喷浆护坡和封闭基坑。(五)风化防治措施:。清除强风化和全排除地下水。风化层工程加固。第五节岩石、土的工程分类一、按岩石坚硬程度划分:坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩Rc:>60MPa60-30MPa30-15MPa15-5MPa<5MPa二、岩土按施工工程分级:(铁路部门)VIVIVIIIIII松土普通土硬土软石次坚石坚石三、土的分类(一)土的颗粒分组及按颗粒级配分类>200mm:石:202nm2洒0粉砂:-200mm碎石:075mm05.0v粘005mm2、按颗粒级配(不同粒级的含量)分类碎石类土mmmm砂类土:mmmmmm%,粘土:v粉质际017土:mmmmmm50婀
25、颗粒漂石土、块石土:5020的颗粒卵石土、碎石土:502的颗粒圆砾土、角砾土:50252的颗粒占砾砂:50霭0勺颗粒粗砂:50250颗粒中砂:85075.0粒细砂:50飒颗粒粉砂:塑性指数的imm1050075:。备注:液限:土从流动状态变为可塑状态的界限含水量。WL塑限:土从可塑状态变为半固体状态的界限含水量。(目前用搓条法确定塑限)。WP塑性指数:是液限和塑限的差值。表示土处在可塑状态的含水量变化残积土坡积和崩积土)土的成因分类:洪积土冲积土瘀积土风积土(三)特殊土分类1、定义:指按区域性分布的,具有某种特殊性质的土。黄土膨胀土软土、分类:冻土红粘土盐渍土填土第六节特殊土的工程性质特殊土:
26、主要按区域分布,具有某种特殊性质的土。一、黄土:1、定义:在干旱气候条件下形成的一种淡黄色或褐黄色的特殊土。2、成因和分布:沙漠下风处,即秦岭以北11个省市,面积64万km2主要在甘肃中部和东部、宁夏南部、陕西北部、山西北部,共41.2万km2,厚100-200m3、特征:(1)颗粒粒度:以粉砂为主,占6070%,其次为粘土。(2)易溶盐含量高,碳酸盐类占1030%,其次为氯化物和硫化物。(3)质地均一,结构松散,孔隙大,孑L隙度为3364%。(4)垂直节理发育。(5)具湿陷性。4、分类:原生黄生(风成)残积黄土)按成因分类次生黄土(流水改造)坡积黄土(黄土的湿陷性:地表局部汇水溶解潜蚀碟形洼
27、地黄土陷穴:地下水潜蚀地下洞穴塌陷(形成于地下水水力梯度大的地方)。(黄土状土)洪积黄土冲积黄土Q41万年)(全新世黄土2)按形成年代分类(Q310万年)(马兰黄土Q2100万年)(离石黄土Q1300万年)(午城黄土3)按失陷性分类(5、主要工程地质问题.重湿陷性黄土、湿旅倒土非自重湿陷性黄土6.湿陷性黄土的土质改良重锤表层夯实:一般采用2.53.0t的重锤,落距4.04.5m,可消除地下1.21.75m黄土层的湿陷性。(1) 强夯:一般采用840t的重锤(最重达200t),落距1020(最大达40m)的高度自由下落,击实土层。(2) 土垫层:先将处理范围内的黄土挖出,然后用索土或灰土在最佳含
28、水量下回填夯实。可消除地表下13湖勺黄土层的湿陷性。(3) 挤密桩:先在土内成孔,然后在孔中分层填入素土或灰土并夯实。在成孔和填土夯实过程中,桩周的土被挤压密实,从而消除湿陷性。化学灌浆加固:通过注浆管,将化学浆液注入土层中,使溶液本身起化学反应,或溶液与土体起化学反应,生成凝胶物质或结晶物质,将土胶结成整体,从而消除湿陷性。二、膨胀土1、定义:由强亲水粘土矿物组成的,具有膨胀结构,以及强胀缩性,多裂隙性,强度衰减性的高塑性粘土。2、成因和分布:风化的粘土矿物被流水带到东南部河流中下游沉积。当为蒙脱石、伊犁石时为膨胀土。主要分布在太行山一一秦岭一一四川盆地西缘一一云南下关这一线的东南边。3、特
29、征:(1) 颗粒粒度:以粘土矿物为主,占35-50%以上,其次为粉砂。(2) 矿物成分:以蒙脱石、伊犁石为主。)具膨胀结构:(一,膨胀4)强烈胀缩性:(4、主要工程地质问题分子结构单元,孔隙中进水,第成结合水膜子粘土片状矿物叠置成各类型O-2矿物表面吸附水朱分子联接,联接力弱,可进矿物晶格间为23%以上量为天然状况下,40晖衣Hi为干燥状况下,50%以上收缩:般胀缩率达(1)边坡膨胀和滑塌吸水后粘聚力为O,内摩擦角只有几度。(2)基床翻浆冒泥。(3)地基不均匀沉降。膨胀土防治、地基防治防止水进入防水保湿地表隔水层沟天沟、侧沟、吊沟、盲地基土质改良换填土地表防护:排水沟坡面加固:植被防护、边坡防
30、治2拱形护坡骨架护埔支枝辑起填、抗滑桩、挡3.加大基础埋深,增大基础侧面摩擦力,或增加附加压力克服土的膨胀膨胀土的破坏一、膨胀:边坡及洞室鼓胀。15m远)距建筑物直隔水层,台理绿化(防止CaCOO|对聚平和靠成吸收周围水分子形成灌石灰水二、强度降低翻浆泥三、收缩,边坡开裂、地基沉降量大。0,内摩擦角只有几度)生不圮堆弗獭骨塌(吸水后基下沉袖鼓,并产三、软土1、定义:天然含水量大、压缩性高、承载力低,抗剪强度差的软塑一一流塑状粘性土。(如淤泥、淤泥质土)。2、成因和分布:河流入海口、湖沼洼地等静水或缓慢流水下沉积,并经生物化学作用而成。主要分布在长江三角洲、珠江三角洲、洞庭湖、洪泽湖、太湖、湖、
31、滇池、牛辄湖、沼泽等地。3、特征:(1)颗粒粒度以粘土为主,可达60-70%,其次为粉砂。(2) 矿物成分以伊犁石为主,有机质可达8-9%。(3) 具典型的蜂窝状结构,孔隙度在50-65%之间。(4) 具层理性。(1) 4、主要工程地质问题承载力低:一般容许承载力为0.1MPa,有时甚致低于0.04MPa。(2) 压缩性高、沉降量大、固结慢。(3) 触变性。(4) 流变性。1. 软土的防治排水砂井:=0.42.0m,灌入中、粗砂。2. 砂垫层;抛石挤淤和爆破排淤。生石灰桩.45. 吸水温度升高,使软土脱水散热强夯:锤重1020t,升高1040m自由下落,靠冲击力使软土迅速排水,加8. 固深度达
32、1112m旋喷桩:.67.换填土;水泥砂浆化学浆液软沉井;堆截顶压。四、冻土定义:温度低于0C,并含有冰的特殊土。(一)季节性冻土1、定义:冬季冻结,夏季全部融化的特殊土。2、成因和分布:高纬度冻土。一一长江以北。3、主要工程地质问题冻胀融沉性。(二)多年冻土1、定义:冻结状态持续三年以上,甚致百年不化的冻土由北向南逐渐灭火安岭)克石-黑河以北(大小高纬度冻土:满洲一牙2、成因和分布:西部高山区。高3、主要特征:原冻土:青藏高原.(1)组成:岩土颗粒、水。整体结构)结构:网2结构层状结构)构造:衔接型三衔接型4、主要工程地质问题冰丘、冰椎、冰舌因冻胀融沉造成冻拨上限改变或人工热熔)路基下沉(因
33、多年冻土)(因多年冻土上限改变路堤滑塌、边坡滑塌。冻土防治、排水1地表水地下水:盲沟土层泥炭、苔薛、炉渣、粘路堤底部铺设:草皮、3.4.5.6./散热桩保温.2通风管抛石护坡土质改良:换填土:改为砂、砾、卵石土降低冰点:土中加化学物质。旱桥五、各类特殊土的主要特性黄土T湿陷性膨胀土T强烈胀缩性软土T承载力低,压缩性高、固结慢冻土T冻胀融沉性第五章不良地质现象及防治第一节崩塌、落石与岩堆一、崩塌:1、崩塌定义:陡峻斜坡上的巨大岩、土体,在重力作用下,突然脱离坡体,发生崩落和倒塌的现象。755最易崩塌)一陡峻的斜坡坚硬或软硬相间的岩性(2、崩塌的形成条件:倾向坡外的结构面水的作用坡脚)人为因素(爆
34、破、开挖倾倒一崩塌滑移一崩塌、崩塌的类型:寰胀一崩塌拉裂一崩塌错断一崩塌4、崩塌防治措施:大型崩塌:绕避中型崩塌:明洞、棚洞线路外移)小型崩塌:(3拦石墙、拦石桩支护、镶补、插另U清除危岩排水:天沟、封堵裂缝二、落石:斜坡上个别岩块在重力作用下脱离坡体掉落的现象。三、岩堆:1、岩堆定义:陡峻斜坡上,因崩塌、落石、剥落等原因形成的岩块和碎屑,在重力作用下滚落至坡脚平缓处堆积而成的锥体。为松散堆积体、岩堆的特点:表面坡角为天然休止角2(1) 易沿原地面产生滑动形态上多为锥形3、岩堆防治原则;对于正在发展的岩堆:绕避对于停止发展的岩堆:厚层岩堆:上部::如:下部:允许通过路堤注意排水过均可用上、下挡
35、土墙通薄层岩堆:任意位置:第二节滑坡一、滑坡概述1、滑坡定义:斜坡上的岩土体在重力作用下,沿斜坡内某一滑动面(或带)作整体下滑的过程。2、滑坡形态特征:滑坡体:滑动面:滑床:滑坡周界:滑坡壁:滑坡台阶:封闭洼地:滑坡舌:滑坡鼓丘:主裂缝:拉张裂缝:剪切裂缝:鼓张裂缝:扇形张裂缝:其它特征:圈椅型构造:双沟同源:醉林:马刀树:二、滑坡形成条件及影响因素:1、形成条件:(1) 有贯通的滑动面下滑力大于抗滑力用极限平衡理论计算如下:已知:、cBCAB因:)sin(ABBD=sinABCEACsinCE所以:BDACABCBDACrABCWsinWTcosWN稳定性系数K抗滑力下滑力cosWsin1,
36、ACc卵1,稳定极限平衡=不稳定2、影响因素)地形地貌:(1河流冲刷岸。)地层岩性:软硬相间岩层。(2,越易产生滑坡。开挖的边坡越高软褪惟层、松散堆积层层。坚硬岩层中夹有软弱夹(2) 地质构造:倾向玻外的节理、岩层面、破蔺带。增加岩体容重)地下水:(4化结构面。斜坡下方不合提龄物杉斜坡上方堆填土石或修增加动水压力)人为因素:(6) (5地震:三、滑坡分类:堆积层滑坡黄土滑坡组成分类:、粘土滑坡顺层滑坡切层滑坡按滑坡体的主要物质1基岩滑坡类2厚度中分类:考虑铁酩、综合分类:3不良地质勘察规滑体物质组成程岩层产状覆盖层滑坡中科院四川地理所分类基岩滑坡特殊滑坡四、滑坡防治原则及主要措施:1、原则:在
37、符合经济效益的前提下,针对引起滑坡滑动的因素,采取相应工程措施,阻止滑坡滑动。2、措施:“一排、二挡、三减、四固”。排地表水:侧沟;6050)一天沟;(间距30旷条,一,支沟坡面排水沟:30)曲|娥:沟夹角少排水:(n支撑目沟;盲沟:截水盲沟;排地下水:盲洞;平孔、砂井;重力式挡墙锚固桩)支挡:锚2锚索抗滑明洞(3)刷方减重:般阶梯状刷方,灌浆法:并反压护坡)水泥灌浆化学灌浆)固结岩体或电渗法:电渗排水滑动面:(4焙烧法电化学加固第三节泥石流、泥石流的定义:一种含大量泥砂石块的特殊洪流。、泥石流形成条件:由地质构造形成:由新构造运动形成:质:、有丰富的松散固体物1断层破碎带及影响带褶曲轴部地壳
38、抬升地震花岗岩风化壳由岩海碰略1形成侵入接触带支沟洪积扇由支沟由人为弃殖形成冲刷形成集中暴雨:冰WKW的WtW源2汇水区形成区山“一山松散物质供给区、有陡峻的地形:毓通区>%8.1霸性泥石流:固体Z%8.1遍性泥石流:固体<沉积区按流体特征分类:三、泥石流分类的:泥流按组成物质分类:水石流泥石流四、泥石流沟的选线方案及防治措施通过地区优点缺点工程措施流通区沟床固定、狭窄、线路标高大,展线长一跨高净空冲刷、淤积小扇缘区冲刷、淤积小沟床变迁大,线路长逢沟设桥沉积区无冲、淤严重提高标高线路外移排导槽明洞渡槽五、泥石流防治措施、灌浆、天沟排水护坡:沟岸衬砌、锚固排洪:环山渠形成区:水土保持
39、植被流通区:拦石查:拦石查坝格栏坝排导槽排导:导流堤沉积区:明洞渡槽小中、山内隧道方案绕避架桥过河走对岸方案第四节岩溶一、定义:可洛性岩石在地表水和地下水的长期地质作用下形成的各种溶蚀现象又叫喀斯特地貌。可落性岩石二、岩溶的形成条件:岩石具透水性水处于运动状态三、岩溶水的垂直分带性及岩溶地貌侵蚀性水具有裕蚀能力带)、垂直循环带:(饱气1、石林地表:形库H袍:知蕨落水洞、漏石钟乳溶蚀洼地作雨季:溶洞饱和市)、季节循环带:(暂日":落水洞石笋地表石桩波立谷峰林3、水平循环带(完全饱水带):落洞4、深部循环带:蜂窝状溶蚀小孔联接成暗河。四、影响岩溶发育的因素(或岩溶发育的基本规律)、气候的
40、影响:1发育温暖、潮湿闻鳗菅赛再、干燥的地区岩溶岩性越纯、岩溶越发育响:、岩性及岩层产状的影2褶曲:3、地质构造的影响:断层:、地壳运动的影响:4五、岩溶地区主要地质问题及其防治措施层上方岩溶发育械水直立岩层,顺裔,岩溶发育背务册HO*取腐的邮蘑碎张愿层:嗖"动盘影带迎响带,岩溶育稳定时期:水爰淆裾舞时期:垂直落水洞主要问题主要措施路基下落洞加固顶、底板,或填死落洞桥墩下落洞洞顶坍塌:隧道上'下溶洞涌水、暗河涌水:平行导坑排水(注意地表居民生活用水)暗河:绕辟地表潜移绕避不均匀沉降地表风化层:剥离风化层地下洞内沉积层:清除、洞内桥、绕避第五节地震一、地震概述1、定义:地壳发生
41、的振动。海底地震称为海震。世界上:2、分布:中国:3、地震成因分类:4、地震术语90%。起的地震,占构造地震:地壳7瘀砸弥地震,占火山地震:火山喷发引3%。地震,占滑坡、地面塌陷引破等。如大水库、核试理、的陷落地震:山崩、巨型爆起的地震。人工地震:人类活动引80%以上)震环太平洋地震取歹售地震地中海至中亚地裂谷地震网整制蚱苹豚震带。东属记焉脚阴带地震带1W础北地震带:燕山一山滇东秦岭川西盆地边地震烈度的工程分类:的地方。震源:地壳内发生振动浅源地震V的距离震源源增震震中到震裸源地震地区称极震区。垂直投影,震中附近的震70krm=f:震源在地面上的300k70300km方到震中的距离。福俐地;S
42、ite任线他等震线:地面上地震影体波:在地壳内部传播的弹性波地震波:地壳振动产生面波:在地壳表面传播121100纵波:沿直线疏密传播(不能通过液体)动前进横波:垂直传播方向振瑞利波:乐甫波:沿地面滚动沿地面蛇行物的重要性增减。设计地震烈度:建筑9.832倍。震级最高振幅的券螺剿敬M用某墩修嚣辰遂碱地质条件增按提高-度。如飙震烈度:按建筑桥、长隧、大必匕缘南北向地震带:贺兰山二、地震对建筑物的影响:、地震破坏造成的影响12、地震力对建筑物的破坏:地震力:地震波对建筑物产生的惯性力:动。竖直力:建筑物竖直振aP错动。地面断裂:撇伽蒂fh斜坡破地基效应:地面下况、cmax=动:水g筑物水平振g工程地
43、质试题库I.名词解释(37道)工程地质学pl一、矿物和岩石矿物p4岩石p4层理p18片理岩层岩石结构片理:岩石中矿物呈平行定向排列。岩层:由岩性差异形成的,与相邻层不同的沉积层。岩石结构:岩石颗粒形态特征及其相互关系。二、地质构造地质构造p29岩层产状p29褶曲p38节理p41断层p44地层p32地质图p52三、水的地质作用河流(谷)阶地p64隔水层p66含水层p66残积层水的硬度p67淋滤作用淋滤作用:大气降水带走地表细粒物质和可洛成分,使地表岩石逐渐失去完整性,在原地残留下不易带走的难洛松散物质的作用。残积层:淋滤作用下留在原地的松散破碎物。四、岩石工程性质岩石吸水率p81弹性模量p83热
44、胀冷缩作用p87风化程度黄土p95软土p99风化程度:岩石风化后工程性质改变的程度。五、岩体稳定性分析岩体p142结构面p142结构体p142天然应力p142岩体结构p142岩体稳定性:在天然或人类活动作用下,保持不破坏、不变形的状态。六、不良地质滑坡主裂缝p113稀性泥石流p123岩堆岩溶p125落石p107岩溶水p77岩堆:陡坡上的松散岩块在重力作用下崩落在坡脚形成的堆积体。n.单项选择题(在下列各题中选最佳答案,将其代码填在括号中)(135道)一、矿物和岩石(一)矿物1. 方解石的晶体形态是()A.短柱状B.板状C.立方体D.菱面体2. 条痕是指矿物的()A.固有颜色B.粉末的颜色C.杂
45、质的颜色D.表面氧化物的颜色3.肉红色是()的固有颜色.A.石英B.滑石C.方解石D.正长石4.解理是指().A.岩石受力后形成的平行破裂面B.岩石中不规则的裂隙C.矿物受力后沿不规则方向裂开的性质D.矿物受力后沿一定方向平行裂开的性质5.方演布有()A.三组完全解理B.二组中等解理C.二组极完全解理D.三组中等解理6.断口是矿物受锤击后沿()方向广生的断裂.A.不规则方向B.平行所有晶面方向C.平行某晶面方向D.锤击方向7.在卜列矿物中,硬度最局的是().A.石英B.长石C.滑石D.方解石(二)岩浆岩1. 流纹岩的常见构造是()A.致密块状B.气孔状C.流纹状D.杏仁状2. 花岗岩的主要矿物
46、成分是().A.石英,长石B.角闪石,斜长石C.辉石,斜长石D.黑云母,长石3. 辉长岩的常见结构是()A.辉绿结构B.全晶质中粒结构C.斑状结构D.隐晶质结构4. 闪长岩是一种()A.酸性岩B.中性岩C.基性岩D.超基性岩5. 玄武岩是属于()A.浅成岩B.深成岩C.喷出岩D.火山碎屑岩6. 侵入地壳深处的酸性岩浆冷凝后形成()A.流纹岩B.花岗岩C.辉绿岩D.闪长岩7. 喷出地表的中性岩浆冷却后形成().A.玄武岩B.流纹岩C.安山岩D.闪长玲岩(三)沉积岩1. 将松散沉积颗粒连结起来固结成岩的过程叫做()A.压固脱水作用B.胶结作用C.重结晶作用D.成岩作用2. 岩层厚度为0.1-0.5
47、m时叫做()A.巨厚层B.厚层C.中厚层D.薄层3. 沉积岩分类的关键因素是()A.结构特征B.构造特征C.矿物成份D.胶结物成份4. 泥岩与页岩的主要区别是().A.矿物成份B.结构C.构造D.胶结物5. 在胶结物中,强度最大的是()A. 铁质B.硅质C.泥质D.碳质6.具有砾状结构的沉积岩是()A.生物化学岩B.砾岩C.砂岩D.角砾岩7.钙质石英砂岩的结构是()A.砾状结构B.泥质结构C.化学结构D.砂状结构8.石灰岩的主要矿物成分是()A.右英B.长右C.方解右D.白云右(四)变质岩1.一M片岩的结构是()A.片状变晶结构B.柱状变晶结构C.粒状变晶结构D.显微鳞片状变晶结构2. 变质作
48、用因素主要是指().A.高温,高压和化学活泼性流体B.上覆岩体重力下的压固脱水作用C.高温下的矿物重结晶作用D.构造应力将岩石挤压破碎的作用3. 板岩,千枚岩,片岩,片麻岩的共同特征是()A.有粒状矿物B.矿物靠胶结物联结C.有片理构造D.颗粒排列各向均一4. 闪长片麻岩的主要矿物成份是()A.绿泥石,绢云母B.石英,长石,黑云母C.辉石,斜长石,黑云母D.角闪石,石英,斜长石5. 大理岩是由()变质而成的岩石.A.石灰岩B.石英砂岩C.泥岩D.花岗岩6. 条带状,眼球状构造是()的构造特征.A.片岩B.片麻岩C.混合岩D.层理砂岩7. 中颗变晶结构是()的结构.A.砂岩B.砾岩C.辉长岩D.
49、片麻岩二、地质构造和地史(一)倾斜地层1. 岩层产状是指().A.岩层在空间的位置和分布B.岩层在空间的延伸方向C.岩层在空间的倾斜方向D.岩层在空间的倾斜程度2. 岩层的倾角表7K()A.岩层面与水平面相交的夹角B.岩层面与水平面相交的交线方位角C.岩层面最大倾斜线与水平面交线的夹角D.岩层面的倾斜方向3. 当岩层界线与地形等高线平行时,岩层是()A.缓倾岩层B.陡倾岩层C.水平岩层D.直立岩层A. 岩层产状记录为135°/5°时,表示岩层的走向为()15°B.135°C.45°D.315°4. 岩层产状记录为S45°W1
50、5°S时,表示岩层倾向为().N45°EB.S45°EC.S45°WD.N45W(二)褶皱1. 褶曲存在的地层标志是()A.地层对称重复B.地层不对称重复C.地层不对称缺失D.地层对顶2. 褶曲按横剖面形态分类,主要依据褶曲()的相互关系分类.A.枢纽和轴面产状B.轴面产状和两翼岩层产状C.轴面产状和轴线产状D.枢纽和两翼岩层产状3. 轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等的褶曲是()A.直立褶曲B.平卧褶曲C.倾斜褶曲D.倒转褶曲4. 地层对称重复,中间老,两边新,地层界线平行延伸,表示该地区存在()A.水平背斜B.水平向斜C.倾伏背斜D.倾伏向斜5.
51、褶曲倾伏端的地层界线在平面上表现为()A.一端封闭弯曲B.彼此平行延伸C.环状弯曲D.不连续(三)节理1. 节理延伸方向与岩层延伸方向一致时,叫做()A.倾向节理B.斜交节理C.走向节理D.横向节理2. 节理按成因分为原生节理,构造节理和()A.冷缩节理B.张节理C.成岩节理D.次生节理3. 玄武岩的柱状节理是一种()A.原生节理B.构造节理C.风化节理D.走向节理4. 常切断砾岩中砾石的节理一般是()A.张节理B.冷缩节理C.剪节理D.风化节理5. 节理面两壁间的宽度大于5m的节理是()A.宽张节理B.张开节理C.微张节理D.密闭节理(四)断层1. 正断层是指断层的()的现象.A.上盘相对向
52、上运动B.上盘相对向下运动C.下盘相对向下运动D.两盘水平错动2. 逆断层是指断层的()A.下盘相对向上运动B.C.上盘相对向下运动D.3. 擦痕()A.只出现在断层面上B.C.只出现在岩层滑动面上的现象.下盘向对向下运动两盘水平错动只出现在剪切面上D.前述三种情况都有可能出现4. 构造角砾岩是断层存在的()A.唯一标志B.重要标志C.必要条件D.充分条件5. 地层出现不对称重复,缺失或对顶时,则有()存在.A.向斜B.背斜C.断层D.角度不整合接触在走向断层中,当岩层产状与断层产状相反时,如地层出现不对称重复则是()6. A.逆断层B.正断层C.平移断层D.迭瓦式断层某地区出露地层为TPCS
53、O,经判断存在一岩层产状与断层产状相反的走向断层,该断层是()A.正断层B.逆断层C.平移断层D.张性断层8.当岩层走向与断层倾向致时,叫做()A.走向断层B.倾向断层C.斜交断层D.横断层(五)地史1.泥裂构造是一种()A.层间构造B.层面构造C.层理构造D.成层构造2.泥裂开口所指的方向一定是()A.岩层的底面B.岩层的顶面C.地表的表面D.河床的底面3.有TU面的地层由新到老为P2P1C3C2O2O13,其中缺失了()A.C1SB.C1SO3C.C1DO3D.C1DSO34. 有一剖面的地层由新到老为K2K1J3C2C1D3M中缺失了()5. A.J2J1TB.J2J1PC.J2J1TP
54、C3D.J2PC3上部沉积岩随下部岩浆岩隆起弯曲,接触处的原沉积岩出现变质现象,两者的接触关系是()A.侵入接触B.沉积接触C.不整合接触D.整合接触6. 沉积接触是指()的接触关系.A.先有沉积岩,后有岩浆岩B.先有岩浆岩,后有沉积岩C.沉积岩之间D.岩浆岩之间7. 角度不整合接触是两套地层()的一种接触关系.A.产状不平行,时代连续B.产状不平行,时代不连续C.产状平行,时代连续D.产状平行,时代不连续8. 上下地层产状一致,中间缺失某一时代的地层,这种接触关系称为()A.整合接触B.平行不整合接触C.角度不整合接触D.沉积接触9. 有一套地层由新到老为K2K1J2J1T2T1P2P1产状平行,该套地层为().A.整合与假整合接触B.整合与角度不整合接触C.假整合与角
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