工程地质复习提纲(11土木)

PAGEPAGE6一、绪论1、工程地质的研究对象、目的、意义2、工程地质条件二、地质作用1、地质作用：促使地壳的物质组成,构造,地貌等发生变化的自然作用称为地质作用。2、内外力地质作用的的概念与方式外力地质作用：地球外的能源产生。主要来自：太阳能（热、引力）；引力能、生物能等作用方式：风化、剥蚀、搬运作用、沉积、成岩作用结果：削高填低，使地面趋于平坦内力地质作用：由地球转动能、重力能和放射性元素的热能引起。表现方式：①地壳运动②岩浆作用③变质作用→产生岩浆岩、变质岩及其有关矿产。④地震内力地质作用总趋势：①形成地壳基本构造褶皱、断裂；②产生地表高低起伏。风化作用的概念、分类、特征及其对岩石性质的影响风化作用：地壳岩石在太阳、空气、水等作用下，经风吹日晒，发生崩裂、分解等物理化学变化的作用特点：①普遍――地表到处可见②表层作用明显，随深度逐渐减弱风化作用的结果与危害：①使坚硬致密岩石松散破坏，改变矿物组分、化学成分，降低岩石强度和稳定性，造成滑坡、泥石流等；②形成残积土。残积层及其特点，风化岩层的分带特点，风化带划分的工程意义形成残积和残积层：岩石经风化，改变矿物成分、结构、构造，形成与质岩不同的风化产物（一部分流失，一部分残留质地）。这种风化层即为残积层。残积层的特点：残积层有较多孔、裂隙，易受冲刷，强度、稳定性差。5、剥蚀与风化的关系与区别6、沉积、搬运作用及其作用方式搬运作用：风化、剥蚀产物被水、风等搬运至其它地方。沉积作用：被搬运物质因搬运介质搬运能力减弱(风、水流速降低)，或物化条件变化，或在生物作用下,被从搬运介质中分离出来,形成沉积物的过程7、成岩作用及其作用方式8、变质作用的概念及其类型，影响变质作用的因素变质作用:地壳运动、岩浆作用→物理、化学条件变化→岩石在固态下改变成分、结构、构造的作用。变质作用的类型：①接触变质作用：热、气、液→岩石变化②动力变质作用（局部）：压力为主，温度为次；岩石破裂→产生断层角砾岩、糜棱岩等或重结晶作用③区域变质作用：深部岩石在温度、压力、化学成分三种因素影响下，在大区域内产生变质。（整体）影响变质作用的因素：①温度——基本因素：矿物分子运动化学活性↑→重结晶、重组②压力——静压力作用改变岩石密度；动压力作用改变岩石破裂、变形、变质的方向性③化学成分加入——来自岩浆9、岩浆作用及其结果10、内外力地质作用的关系及其结果内力作用使地壳上升，外力作用使地壳剥削，两者相互作用使地形平坦。内力作用地壳下降，外力作用沉积，两者互补，共同造成地形地貌演变。三、矿物与岩石1、造岩矿物的概念；矿物的解理、假色、条痕等概念；常见的变质矿物；矿物硬度计的级数如指甲、小刀及玻璃片等表示的硬度大小。矿物的解理是矿物受外力打击后会沿一定的方向裂开而形成光滑面的特性。光滑的平面称为解理面。另外一些矿物受外力打击后在任意方向破裂并呈各种凹凸不平的断面（如贝壳状、锯齿状等），称为断口。硬度是矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力。矿物的硬度一般采用相对硬度来衡量，即采用两种矿物对刻的方法来确定矿物的相对软硬。硬度对比的标准沿用摩氏硬度计，即选用10种不同硬度的标准矿物，按其软硬程度排列成十级用以对比1度滑石；2度石膏；3度方解石；4度萤石；5度磷灰石6度正长石；7度石英；8度黄玉；9度刚玉；10度金刚石2、岩石概念、岩石的成因类型3、岩石的结构与构造岩石结构：岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小与形状、颗粒之间的组合方式。岩石构造：岩石中矿物集合体之间（或与其它组分之间)的排列、组合方式。岩浆岩的成分及其类型、结构与构造，常见的岩浆岩及其性质；喷出岩与侵入岩的特征岩浆岩的成分以硅酸盐为主，基本包括地壳所有元素。岩浆岩按形成条件分为：①侵入岩—岩浆侵入地壳深部结晶（深成岩）岩浆侵入地壳浅部结晶（浅成岩）②喷出岩—岩浆喷出地表凝固。岩浆岩结构：（1）按结晶程度划分：①全晶质结构—由全结晶矿物组成。如花岗岩、正长岩等，在温度缓慢降低条件下生成，为侵入岩特征。②半晶质结构—由部分结晶、部分非结晶矿物组成。如花岗斑岩、闪长玢岩等，为浅成岩特征。③非晶质结构—亦称玻璃质结构，在温度急剧下降、未及结晶的条件下生成的岩石结构。如流纹岩、安山岩等，为喷出岩特征。（2）按晶粒大小划分：①显晶结构—结晶颗粒较大而明显，如花岗岩等结构。②隐晶结构—结晶颗粒较小而不明显，如玄武岩等结构。③玻璃质结构—非结晶、致密结构，如流纹岩等。（3）按晶粒相对大小划分：①等粒结构—结晶颗粒大小均匀而明显，如花岗岩等结构，为深成岩特征。②不等粒结构—结晶颗粒大小不均匀，部分结晶较好且晶粒大的为斑状结构，其余为似斑状结构，为浅成岩或喷出岩特征。岩浆岩构造：1.块状构造：矿物分布均匀的构造，如花岗岩、花岗斑岩等侵入岩。2.流纹状构造：具流纹状喷出岩特征的构造。5、地下水流向与地形等高线、等水位线及含水层厚度等关系6、地下水的不良作用①潜蚀②流砂③基坑突涌7、地下水的渗透速度与实际流速的关系；层流渗透速度的计算公式8、潜蚀的作用及其产生条件潜蚀作用：（1）机械潜蚀：如搬运等（2）化学潜蚀：如溶蚀等潜蚀产生条件：（1）岩土体内有适宜的颗粒组成或易溶物质成分；（2）地下水流有足够的水动力条件。9、潜蚀对建筑工程的影响及防治措施10、流砂、管涌的概念、特点与危害，防治流砂的措施11、残积土、坡积层、洪积层与冲积层的概念及主要特征坡积层：雨水→沿斜坡从高向低流动、冲刷、沉积→坡面风化岩屑、粘土物质沿斜坡下移，最后在坡脚或山坡低洼处沉积形成坡积层。坡积层的特点：（1）碎屑棱角分明（未经长途搬运）；（2）孔隙度高；（3）系不稳定岩土层，易产生滑坡（沿基岩面）或开挖塌方。洪积层：由暂时性暴雨形成沿凹形汇水斜坡向下倾泻，将冲刷下来的碎屑物质带到山麓平原或沟谷口堆积，形成洪积层。洪积层的特征：（1）组成物质粗细混杂，碎屑多带棱角；（2）含有不规则交错层理、透镜体和夹层等；（3）地基承载力比较高，有利土木工程建筑。碎石土多由此产生。冲积层：河水通过侵蚀、搬运、堆积等长期作用影响河床，形成河床、河漫滩、河流阶地、河谷等地貌——冲积层冲积层的特征：（1）冲积物有良好的分选性和磨圆度；（2）具有明显的层理特征七、岩土的工程地质性质1、土的形成原因、土的渗透性与其粒径的关系土是岩石在风化破碎、搬运和沉积等一系列地质作用下行成的未固结成岩的松散堆积物。2、砂砾土、粘性土、淤泥类土、填土的主要特征3、岩石的工程性质，物理性质、力学性质及水理性质、岩石软化系数；强度高、抗水性强、抗风化能力强的常见岩石4、影响岩石变形性质的因素；一般坚硬岩石在逐级连续加荷情况下的应力-应变曲线及其各阶段的变性特征。八、岩体结构及其稳定性分析1、岩体、结构面、次生结构面的类型、岩体结构、岩体稳定的概念，结构面对岩体的变形和破坏的影响结构面成因类型：⑴沉积结构面⑵岩浆结构面⑶变质结构面⑷构造结构面⑸次生结构面次生结构面类型：①卸荷裂隙②风化裂隙③风化夹层④泥化夹层⑤次生夹泥层2、岩体与岩石的区别3、岩体结构面的成因类型和主要特征，结构面的特征对结构面力学性质的主要影响；结构面产状对边坡稳定性的影响；软弱夹层的概念岩体结构面成因类型和主要特征：⑴沉积结构面——沉积、成岩过程中形成，包括层理、层面、软弱夹层和不整合面等。⑵岩浆结构面——在岩浆活动中形成，包括：①侵入接触面——与围岩胶结不良，有变质物质。②冷凝裂隙——张性裂隙面，粗糙。⑶变质结构面——变质作用形成。包括：①片理——沿片理面片状矿物富集，岩体强度↓②片岩软弱夹层——薄层云母片岩、绿泥石片岩等，片理发育、岩性软弱、矿物易风化。对边坡、地下工程稳定造成影响。⑷构造结构面——构造作用形成，规模大，对岩体稳定性影响很大。包括：①节理②断层－－产状受构造应力场控制。③层间错动面——与岩层一致，破碎，含泥质。⑸次生结构面——岩体受卸荷、风化、地下水等次生作用形成。次生结构面易造成边坡岩体破坏。结构面的特征对结构面力学性质的主要影响：闭合的结构面的力学性质取决于结构面两壁的岩石性质和结构面粗糙程度。微张的结构面，因其两壁岩石之间常常多处保持点接触，抗剪强度比张开的结构大。张开的和宽张的结构面，抗剪强度则主要取决于充填物的成分和厚度：一般充填物为粘土时，强度要比充填物为砂质时的低；而充填物为砂质者，强度又比充填物为砂质者低。4、岩体结构的类型及其主要特征，划分岩体结构类型的工程意义，层状、散体岩体结构对工程稳定性的影响九、不良地质现象及其防治1、崩塌的概念、形成条件、防治措施崩塌的概念：陡峻斜坡上岩（土）块突然下倾、翻滚、崩落的现象。2、滑坡的概念、形成条件；防治滑坡的基本原则和主要措施；判别滑坡的醉林和马刀树现象滑坡概念：岩（土）体在重力作用下沿滑动面（平面、曲面）整体下滑的现象。防治滑坡的基本原则：以防为主，整治为辅。防治滑坡的主要措施：1、选址考虑：避开或综合治理。2、排除地表水和地下水，控制水的影响，使坡体抗滑力提高。3、减小下滑力：削坡减载4、增大抗滑力：⑴坡脚筑支挡物⑵坡脚留缓、留大⑶边坡体加固，提高滑动面抗滑力。泥石流的概念、形成条件、防治措施；泥石流沟的三个区概念：泥石流是突发的含有大量泥沙、石块与水的洪流。形成条件：1、地质条件：⑴岩性软弱，风化强烈。⑵构造复杂、发育。⑶地震频繁。2、地形条件：地形陡峻、山高谷深。3、水：是产生泥石流的基本动力和触发条件，尤其在暴雨期间。4、人类活动的影响：①植被遭受破坏；②非正常的开挖、爆破震动等。岩溶的概念、形成条件、主要工程地质问题、处理措施；岩溶概念：岩溶是石灰岩等可溶性岩层在流水的机械、化学作用下产生的。岩溶的形成条件：1、可溶性岩石：如石灰岩、白云岩、盐岩等。2、岩石透水性强：在断层破碎带、背斜轴部等处，裂隙发育，透水性强，是岩溶发育部位。3、水的溶蚀性强：水中CO2含量高，对石灰岩等可溶性岩石溶解速度快。4、水的流动性好：在多雨地区的裂隙发育部位或有深切谷、侵蚀沟处，因雨水补给充沛，可形成大量渗流或通畅的排泄，是岩溶发育的基础。岩溶产生的主要地质问题：①溶洞水活动，产生地基冒水、冲淹、涌水等问题；②地下洞穴顶板坍塌，导致地基塌陷、下沉、开裂等问题。5、地震的概念、成因及分类、对建筑物的主要危害、建筑防震的基本原则6、影响地震烈度（地面及各级建筑物受地震影响的程度）的因素；震级与烈度的关系与震级、源深、震中距离、地震波通过介质等有关。震级↑,源深↓,震中距离↓,则烈度↑十、工程地质勘察1、工程地质条件、工程地质问题概念2、工程地质条件的要素3、常用的工程地质勘察方法；综合地层柱状图能够反映的内容4、工程地质勘察阶段的划分、各阶段的主要任务、工作方法，建筑工程勘察各阶段的主要任务5、土木工程中的主要工程地质问题。6、读图：（1）看懂地质平面图上的褶曲、断层、各地层的接触关系、地层与岩浆岩的先后顺序等。如：（2）地下水流向与地形等高线、等水位线及含水层厚