工程地质复习资料05288

1.工程地质学的定义：工程地质学是研究在工程建筑设计、施工和运营实践过程中合理地处理并正确使用自然地质条件，服务于工程建设的应用科学。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。2.工程地质学的研究目的：查明建设地区、建设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及其对建筑环境的危害，提出防治不良地质现象的措施，为保证工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据，保证建筑物安全、稳定、经济。3.工程地质学的具体任务:A．评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑型式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行；

B．从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势；C．提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施、加固岩土体和防治地下水的方案；D．研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；E．研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。4.工程地质条件定义:工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合，这些因素包括:A．地层岩性；B．地质构造;C．水文地质条件；D．地表地质作用；E．地形地貌5.工程地质问题:已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。对土木工程而言，主要的工程地质问题包括：A．地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面;B．斜坡稳定性问题；C．洞室围岩稳定性问题；D．区域稳定性问题。6.工程地质学的研究方法:工程地质学的研究对象是复杂的地质体，所以其研究方法应是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等的密切结合，即通常所说的定性分析与定量分析相结合的综合研究方法。7.地质作用――塑造地壳面貌的自然作用按动力来源分：内力地质作用、外力地质作用;按地质灾害成因分：物理地质作用（内力、外力）、工程地质作用（人为）。8.内力地质作用：动力―地球内部放射性元素蜕变产生热量。构造运动岩浆作用变质作用地震9.外力地质作用――太阳辐射、地球旋转力和重力引起，发生在地壳表面。风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用固结成岩作用—沉积岩10.矿物定义：天然产生的均匀固体，是各种地质作用的产物，岩石的基本组成部分。11.岩石是一种或多种矿物的集合体，是由矿物或岩屑物质在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。根据岩石的成因类型，岩石可以分为三类：a、岩浆岩（炽热的岩浆液体，自地下深处上升，由于温度降低，结晶而成的固体。）b、沉积岩（由堆积和压密作用而形成的岩石。）c、变质岩（指原岩基本上在固态下，主要由于温度、压力及化学活动性流体的作用，而使其成分、结构、构造等发生变化形成的新的岩石。）12.沉积岩的定义：由沉积物固结变硬而形成的岩石就是沉积岩。形成途径：1.在地表或接近地表的常温、常压条件下，由原岩经风化破碎、搬运、沉积和成岩等作用而形成的岩石。2.由水溶液沉淀而形成的化学岩。13.第四纪沉积物类型(岩性松散，成因多样，厚度差异大，古迹多，岩性变化大)：残积物：岩石经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物，残积物表部土壤孔隙率大、压缩性高、强度低，下部强度高）坡积物（雨雪水或重力，厚度变化大、压缩性高、承载力低）洪积物冲积物（碎屑物质磨圆度和分选性好、具有层理结构和韵律性）湖泊沉积物海洋沉积物冰碛与冰水沉积物风积物14.构造运动与地质构：造构造运动是机械运动，按运动方向分为水平运动和垂直运动。构造运动形成的产物称为地质构造。15.岩层与岩层产状：岩层——指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界面所限制的层状岩石。岩层的产状——指岩层在地壳中的空间方位。是以岩层面的空间方位及其与水平面的关系来确定的。（产状三要素：走向、倾向、倾角）16.地层与地层的接触关系：地层——在一定地质时代内形成的一套岩层统称为那个时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。地层接触关系分类：a、整合接触b、不整合接触（平行不整合角度不整合）17.褶皱：定义—岩层受力而发生连续弯曲变形称为褶皱。要素—核部（泛指褶皱弯曲的核心部位）翼部（泛指褶皱核部两侧的岩层）轴面（通过褶皱核部，平分褶皱的一个假想面）。分类：（一）根据褶曲轴面产状，结合两翼产状特点，可将褶曲分为：直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲平卧褶曲；（二）根据褶曲在平面上的形态，可分为：线状褶曲短轴褶曲穹窿构造构造盆地；（三）根据褶皱的组合形式－复背斜和复向斜。褶皱的工程意义：褶皱构造很普遍，无论是对找矿、找地下水及工程建设都有着相当重要的意义。根据褶皱两翼对称重复的规律，在褶皱的一侧发现沉积型矿层时，可预测在另一侧也可能有相应的矿层存在。除此以外，背斜核部、转折端的岩层常常较为破碎，如果水库位于此就易于漏水。18.节理：定义—岩层受力变形、超过强度、发生破裂，沿破裂面无明显位移。按力学性质分类：剪节理张节理剪节理特征：1.剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；2.剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；3.在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；4.剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。张节理特征：1.裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；2.节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；3.产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭,尾端尖灭处常呈树枝分叉状；4.在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；按节理成因分类：原生节理次生节理（构造节理非构造节理）节理对工程的影响：1．是地下水的通道。加速岩石的溶解破坏，尤其在可溶盐地区易形成溶洞，发育成为地下暗河；2．加速风化作用和冻胀作用；3．降低岩石力学强度，降低工程的稳定性；节理将岩层切割成块,完整性降低.4．降低地基承载力。节理间距越小，岩体破坏程度越高，岩体承载力越小.19.断层：根据断层两盘相对运动的方向分为（正断层逆断层平移断层）断层的野外鉴别标志：a、构造上b、地层上c、断层的伴生现象d、地貌、水文地质等研究断层在工程上的意义：1．断层可增大岩石的透水性和含水性；断层的交叉处常是地下水出露的地段；2.岩浆、含矿溶液最容易沿断裂带侵入或充填，形成重要成矿带。3．断层可以降低岩石的坚固性和稳定性，对场地的稳定性影响极大,造成隧道工程、矿井工程或坝基等塌陷的危险;4.在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产生地震的可能性，这将对其附近的工程带来极大的事故隐患.20.活断层：现在正在活动或近期曾活动过（全新世、1万年）、不久的将来可能会重新活动的断层。活动方式：a、粘滑b、蠕滑21.地震：地壳表层的快速振动现象。地震震级：地震震级是表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。释放出的能量愈大则震级愈大，因为一次地震释放的能量是固定的，所以无论在任何地方测定只有一个震级。地震烈度：表示地震对地表造成的破坏程度的尺度，它与震源深度、震级大小、距震中的距离等有关，一次地震有多个烈度。22．河流的作用：侵蚀、搬运和沉积。23．河流阶地分类：冲积阶地；基座阶地；侵蚀阶地。24.地下水：定义—指存在于地面以下，松散堆积物和岩石空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水。其物理性质有温度、颜色、透明度、气味、味道、导电性及放射性。25.岩土的水理性质：a、富水性b、持水性c、给水性d、透水性。26.含水层：能够透过并给出相当数量重力水的岩层。隔水层：不能透过并给出水的岩层。27.地下水按埋藏条件分类：a、包气带水（上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水）b、潜水（指埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。）c、承压水（埋藏并充满在两个隔水层之间的含水层中的地下水，是一种有压重力水。）地下水的补给方式：a、大气降水补给b、地表水补给c、含水层之间的补给d、人工补给28.地下水按含水介质的空隙类型分类：a、孔隙水b、裂隙水（风化裂隙水成岩裂隙水构造裂隙水）c、岩溶水29.决定地下水的分布因素：a、地层岩性b、地质构造c、地貌条件30.流砂：渗流将土体的所有颗粒同时浮起、流动的现象（与动水压力有关）。31．潜蚀：机械潜蚀：土粒在地下水压力作用下受到冲刷，将细粒冲走，使土的结构破坏，形成洞穴的作用。化学潜蚀：地下水融解土中的易溶盐分，破坏土粒间结合力和土的结构，土粒被溶运和冲走，形成洞穴。32.岩溶即喀斯特—岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象。岩溶作用—凡是以地下水为主、地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主、机械过程（流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。形成的基本条件：1、岩石的可溶性2、岩石的透水性3、水的溶蚀力4、水的流动性33.岩溶发育规律：1.岩层产状影响：顺层面发育好；2.地质构造影响：大断裂带，裂隙，背斜核部岩溶发育，且随深度的增加而减弱；3.地壳运动影响；地壳上升时期，一般岩溶垂直发育；4.气候影响：主要表现在降水量和气温的变化上。34.岩溶的防治措施：a、挖填b、跨盖c、灌注d、排导35.风化：岩石受太阳辐射、温度变化、气体、水和生物等的作用，发生破碎和分解，形成各种岩屑、砂粒和粘土，这种作用称为风化作用。风化的作用类型：物理风化（岩石在自然因素作用下，发生机械破碎，而无明显的成分改变。）化学风化（地表岩石受水、氧及二氧化碳的作用而发生化学成分的变化，破碎并产生新矿物的作用。）（溶解、水化、水解、碳酸化、氧化）生物风化（由于生物的活动对岩石与矿物所引起的破坏作用，包括机械破坏与化学破。）影响风化因素：外因（各种自然因素）内因（岩土性质地质构造）岩石风化等级：根据矿物颜色的变化、矿物成分的改变、岩石破碎程度和岩石强度降低等四方面的变化，岩石的风化程度划分为五级：未风化、微风化、中风化、强风化、全风化。36.滑坡：斜坡上的岩土体，在重力的作用下，沿着斜坡内部一定的滑动面（或滑动带）整体下滑，且水平位移大于垂直位移的坡体变形。（滑坡力学特征分类牵引：下部-向上-上部受牵引;推动：上部局部破坏-贯通-挤压下部）影响滑坡形成和发展的因素：a、地形地貌b、地层岩性c、地质构造d、地下水e、人为因素滑坡治理措施：a、排水（排除地表水排除地下水）b、刷方减载c、修建支挡工程d、改善滑动面或滑动带的岩土性质37.崩塌：指陡峻斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离坡体向下崩落的现象。38.泥石流：含有大量泥砂、石块等固体物质，突然爆发的，具有很大破坏力的特殊洪流。（形成条件：地形、地质、水文气象；防治措施：对于大型的严重发育的泥石流地段，一般绕避为好。万一无法绕避的，在调查泥石流活动规律后，选择有利位置，采用适宜的建筑物通过。a、拦挡工程b、排导工程c、水土保持39.土的工程分类：碎石土砂土粉土粘性土人工填土40.影响岩体工程性质因素：1、岩体强度和质量；2、岩体的完整性；3、水的影响。41.特殊土：特殊土指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。主要有：黄土（不具层理的风成黄土为原生黄土，经过冲刷搬运沉积；措施：1、加强内部联络2、排水3、换填法4、预浸水法）、红粘土、软土（触变、流变、高压缩、低强度、低透水、不均匀；措施：轻基浅埋、减小地基压力、、膨胀土、冻土、盐碛土。（定义、成因、防治措施）42.工程地质勘察的目的：为了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进行工程地质论证。工程地质勘察的任务：①查明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越合适的建筑场地：②查明场地内崩塌、滑坡、岩溶等不良地质现象的发育程度及其对工程建设的影响，对场地稳定性作出评价；③查明地基岩石的地层年代、岩性、地质构造、土的成因类型及埋藏分布规律，测定地基岩土的物理力学性质；④查明地下水类型、水质、埋深及分布变化；⑤根据场地工程地质条件，分析可能发生的工程地质问题，提出建筑物结构形式、基础类型及施工方法的建议；⑥对不利于建筑的岩土层，提出处理方法或防治措施。⑦预测由于场地及邻近地区地质环境的变化对建筑物可能造成的影响以及工程本身对场地环境可能造成的变化。43.勘察工作分为：选址勘察、初步勘察、详细勘察（分别对应建筑工程项目设计的三个阶段：可行性研究、初步设计和施工图设计）44.勘察方式主要包括：工程地质钻探、坑探、