土力学完整教案02-第二讲

土力学主讲人：张向东辽宁省精品资源共享课《土力学》教案课次：第2次主要内容：内力地质作用与外力地质作用；矿物与岩石。重点内容：外力地质作用；岩石按成因分类。教学参考书：张向东主编.土力学.北京：人民交通出版社，2011第一章工程地质§1.1概述从上面分析可以看出，工程地质与土木工程的关系极为密切，因为各种房屋建筑工程、道路工程、铁道工程、桥梁工程等都是建在地球表面上的，都要与土体打交道。建筑场地的工程地质条件，直接影响土木工程的设计方案、施工工期与工程投资。下面，先讲一些有关土质学方面的内容。一、地质作用1．内力地质作用由地球自转产生的旋转能引起，如：岩浆活动；地壳运动；变质作用等。

2．外力地质作用由太阳辐射能和地球重力位能引起，如：风化；剥蚀；搬运；沉积作用等。二、风化作用物理风化是指由于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解、碎裂的过程。

当气温升高时，岩石膨胀产生压应力；当气温降低时，岩石收缩产生拉应力。二者频繁交替，使岩石表层产生众多裂隙，最终崩解；水冻胀时产生体积膨胀或盐类结晶膨胀，以及波浪冲击力和地震力等加速了岩石的崩解过程；物理风化使岩体逐渐变成细小的颗粒，土中的碎石、砾石、砂等粗颗粒便是岩石物理风化的产物。

2.化学风化是指岩石与空气、水和各种水溶液相互作用的过程，使岩石颗粒变细，同时使其矿物成分发生变化，形成大量细微颗粒和可溶盐类。

化学风化作用不仅破坏了岩石的结构，而且使化学成份改变，形成新的矿物。粘土颗粒和盐类，便是岩石经化学风化后的产物。3.生物风化由动物、植物和人类活动对岩体的破坏作用称生物风化。例如：长在岩石缝隙中的树，因树根伸展使岩石缝隙扩展，最终开裂；活动在地表浅层的动物如老鼠、蚯蚓、蚂蚁等也可使岩石破碎成土；人们开采矿山、石材，修铁路，打隧道，劈山修公路等活动使岩石破碎成土。三、剥蚀

风化后的岩石产物，在外力作用下从母岩分离的现象称为剥蚀。四、搬运

岩石碎块或岩屑从母岩分离后，到达新的平衡位置，称为搬运。1．搬运方式（1）风（2）流水（3）冰川（4）雪崩（5）重力（自然起伏地形形成高差，在自重作用下由高处向低处）（6）人工填运2．伴随现象（1）磨圆

（2）进一步的破碎或开裂，这是由于相互碰撞、磨擦或冰冻作用的结果。（3）分选现象：在搬运过程中，同一粒组范围的颗粒集聚在同一地区，大颗粒的岩石碎块搬运距离一般较近，而细小的颗粒可被搬运到较远的地方沉积下来。五、沉积

岩石碎块和岩屑，经搬运后在某地带堆积下来，称为沉积。§1.2矿物与岩石

一、主要造岩矿物1．矿物：是地壳中具有一定化学成份和物理性质的自然元素或化合物，是组成岩石细胞。目前已发现的矿物有三千多种，但常见的造岩矿物仅三十多种。§1.2矿物与岩石

2.矿物种类（1）原生矿物：由岩浆冷凝而成，如石英、长石、角闪石、辉石、云母等。（2）次生矿物：由原生矿物风化产生，如长石风化产生高岭石、角闪石风化产生绿泥石等。二、岩石1.岩石的类型（按成因）（1）岩浆岩（火成岩）：地壳下面融岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶后而形成的岩石。（2）沉积岩：岩石经风化、剥蚀、搬运至低洼处而沉积，在常温常压下，受到压紧、化学物的胶结、再结晶或硬结等成岩作用而形成的岩石。沉积岩石分布广泛，约占地球表面的75％。（3）变质岩：在高温高压下，或化学性活泼物质作用下，使原来岩石的结构、构造甚至矿物成份改变而形成的一种新的岩石，称为变质岩。2、岩石的性质（1）强度大；（2）压缩性低；（3）透