工程地质重点.ppt

复习应注意的问题第一章岩石和地质构造1 地球的结构 地壳 地幔 地核及主要化学元素O Si Al Fe Ca Na等2 岩石 矿物 矿物物理性质 颜色 自色 它色 假色 光泽 玻璃光泽 珍珠光泽 丝绢光泽等 硬度 主要代表矿物 解理 极完全解理 完全解理 中等解理 不完全解理 断口 第二节岩石三大类岩石概念 特征结构 构造 岩石分类及特征矿物 岩石成因 沉积岩形成的四个阶段 变质作用的概念等 第三节地质年代及其特征地质年代概念 地质年代确定方法 地质年代表P28 代 纪及代号 地壳运动两种基本形式 第四节地质构造基本类型地质构造类型 褶皱基本形态及类型 断层类型 组成要素及野外特征 岩层产状三要素 第五节岩石与岩体工程地质特性岩石物理 力学参数及概念 影想岩石工程性质因素 岩体工程地质性质 第二章土的工程性质与分类第一节土的粒度成分和矿物组成土的定义 土的粒度成分 粒组及粒组划分 土的矿物成分 原生矿物 不溶于水的次生矿物 可溶盐类及易分解矿物 有机质等四大类 第二节 土中水与气体及其与土粒的相互作用土中水类型 结合水 非结合水 土中气 封闭气体 游离气体 第三节 土的结构和构造不同成因类型土体的构造特征 碎石土的粗石构造和假斑构造 砂土和粉土的夹层 透镜体 及交错层构造 粘土的层状 显微层状构造等 第四节土的三相比例指标基本物理性质指标 土的颗粒比重 重度 含水量 饱和度 孔隙比和孔隙率指标的换算关系要求熟悉各指标的换算关系第五节无粘性土的紧密状态无粘性土 指碎石土 砂土和粉土 相对密度 天然孔隙比e Dr emax eemax emin 第六节粘性土的物理性质稠度 界限含水量 液限wL 塑性上限或流限 塑限wp 缩限ws 粘性土对应状态示意图 缩限 ws 塑限 wp 液限 wL 固态 半固态 可塑状态 液态 塑性指数Ip 指液限和塑限的差值 Ip wL wp液性指数IL 指粘性土天然含水量和塑限之差与塑性指数之比 用小数表示 粘性土的活性指数 粘土的膨胀 收缩和崩解特性第七节土的力学性质基本概念 土的压缩性 固结 压缩曲线 压缩系数和压缩指数 5 压缩模量 侧限压缩模量 土的抗剪强度 c W wpW wpWl wpIp IL 3 影响土的抗剪强度的因素a 土粒的矿物成分 颗粒形状与级配的影响 b 土的原始密度的影响 c 土的含水量的影响 d 土的结构的影响 第八节土的工程分类1 分类原则 1 工程特性差异性的原则 2 以成因 地质年代为基础的原则 3 分类指标便于测定的原则 土的工程分类 1 按土的堆积年代可划分为 老堆积 一般堆积土 新近堆积土2 根据土的地质成因分为 残积土 坡积土 洪积土 冲积土 湖积土 海积土 风积土和冰川堆积土 3 根据有机质含量分为 无机土 有机质土 泥炭质土和泥炭 4 按土粒级配和塑性指数分为 碎石土 砂土 粉土和粘性土 5 特殊成份 状态和结构特征土 如湿陷性土 红粘土 软土 混合土 填土 多年冻土 膨胀土 盐渍土等 土层分类表2 13至表2 41即Pg92 95 第三章地下水地下水概述 毛细水对工程建筑意义 1 产生毛细力 2 导致土内产生封闭气体 3 助长地基土的冻涨现象 地下室受潮 危害房屋基础及公路路面 土的沼泽化 盐渍化 重力水对工程建筑意义 产生浮托力 孔隙水压力 潜蚀 岩土的水理性质 容水度 持水度 给水度 透水性第二节地下水类型地下水按埋藏条件可分为三大类 包气带水 潜水 承压水 及各自特征 储存条件 补给条件 运动方式等 根据含水层的空隙性质分为 孔隙水 裂隙水 岩溶水 及各自特征 储存条件 补给条件 运动方式等 第三节地下水性质一 地下水的物理性质 地下水的温度 颜色 透明度 嗅味 味道 导电性 二 地下水的化学性质1 地下水中的主要离子成分地下水中分布较广 含量较多的离子是 Na K Ca2 Mg2 和Cl SO42 HCO3 4种阳离子和3种阴离子 及矿化度 2 地下水中主要气体成分 O2 N2 CO2及H2S 第四节地下水对建筑工程的影响 重点 主要有 地下水位下降引起软土地基沉降 地基基础出现流砂现象及潜蚀 对地下水位以下建筑物产生浮托 地下水对建筑基础的腐蚀作用 五 地下水对钢筋混凝土的腐蚀腐蚀类型及评价 结晶类腐蚀 SO42 分解类腐蚀 CO2和HCO3 结晶分解复合类腐蚀 NH4 NO3 Cl 和Mg2 第四章工程地质勘察工程地质勘察的任务 重点 1 选择优良工程地质条件的场址 2 选择天然地基 确定基础砌置深度 确定天然地基岩土层上的承载能力 预测建筑物的可能沉降量和评价其稳定性 论述基础其坑的开挖条件 3 在天然地基不满足工程对荷载的要求时 则建议采用地基加固或人工地基 4 查明建筑物场地及其邻区的地质环境及不良地质现象 论证其对建筑物及其附属设施的影响 做出分析和评价 5 查明地下洞室周围的地质条件 提供与洞室围岩和洞口斜坡稳定性有关地质资料 提供相应的工程地质论证 第一节工程地质勘察阶段 可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段 详细勘察与施工勘察阶段及各阶段的主要工作内容 工程勘探方法有坑探 钻探 物探三种 第二节工程地质测绘工程地质测绘的内容 通过野外调查和综合研究勘探区的地形地貌 地层岩性 地质构造 物理地质现象 水文地质条件和天然建筑材料等 工程地质测绘方法 路线穿越法 布点法 追索法及工作内容 第三节工程地质坑探坑探的类型 探坑 探槽 探井及各自编录方法 第二节工程地质钻探1 钻探过程中有三个基本程序 破碎岩土 采取岩土 保全孔壁 2 钻进方法 冲击钻进 回转钻进 振动钻进 3 试样的采取 原状土 扰动土 减少大试样扰动的注意事项1 采用回转钻进 2 泥浆护孔 3 孔径适度 直孔 4 取土前浅进尺 孔底清渣 5 量测准确深度 6 密封及记录 4 钻探编录 包括地质编录 技术编录 经济编录 1 土的描述 土的名称 颜色 状态 密实度 湿度 含有物 工程地质特性等 2 岩石描述 岩石名称 颜色 矿物成份 结构 构造 岩芯长度及破碎情况 风化情况 单层厚度等 第五节工程地质物探物探概念 以专门的仪器探测这些地球物理场的分布及变化特征 然后结合已知地质资料 推断地下岩土层的埋藏深度 厚度 性质 判定其地质构造 水文地质条件及各种物理地质现象等的勘探方法 叫做地球物理勘探法 简称物探 物探类型 电阻率法 地震勘探 声波探测 第五章工程地质原位测试原位测试 在土层原来所在位置 基本保持土体的天然结构 天然含水状态及天然应力状态测定土的工程力学性质指标 测试方法 静力荷载试验 触探试验 剪切试验和地基土动力特性试验 概念 测试内容 适用土层 原位测试与室内土工试验相比 主要优点 1 可以测定难以取得不扰动土样的力学性质 2 可以消除取样过程中应力释放和影响 3 土体影响范围远比室内试样大 代表性强 4 可大大缩短地基土层勘察周期 不足之处 不同的测试手段都有其适用条件 测试所得参数与土的工程力学性质之间关系建立在统计经验之上 现场影响因素较为复杂 第六章特殊土的工程地质问题第一节 软土的工程地质特性及地基评价一 软土概念及特性 泛指淤泥及淤泥质土 形成于第四纪后期的沿海的滨湖 泻湖 三角洲及内陆湖泊等静水环境的沉积物 经生物化学作用而形成的饱和软粘性土 天然孔隙比大于或等于1 1 软土的组成及状态特征 2 软土的物理力学特性 4 抗剪强度 5 较显著的触变性 二 软土地基工程勘察与评价 一 勘察内容1 软土成因 软土的空间展布情况 2 软土固结历史 土层强度及变形特征 3 微地貌形态 4 地下水情况 主要是水位和水质 5 地区建筑经验 二 地基基础评价根据勘察成果 对地基的承载力进行评价 确定基础持力层 提出基础结构类型建议 第二节湿陷性黄土的特征及评价1 湿陷性黄土概念及特性 形成湿陷性原因 影响因素 土粒结构及构造 粘土及可容盐含量 黄土的孔隙比及黄土形成年代 2 湿陷类型判别 湿陷系数h 3 建筑场地或地基的湿陷类型 当实测或计算的自重湿陷量小于或等于7cm时 定为非湿陷性黄土场地 当实测或计算的自重湿陷量大于7cm时 定为湿陷性黄土场地 4 黄土湿陷起始压力定义 黄土地基在某一压力下浸水开始出现湿陷时 此时的压力为湿陷起始压力 实质是土体浸水后的剩余结构强度 用于确定土层和场地的湿陷类型 即黄土湿陷起始压力小于上覆饱和土自重压力 即土层为自重湿陷性 反之为非自重湿陷性 评价地基土的承载力 对非自重湿陷性土层 psh 起始压力 pczh 自重压力 pz 附加压力 则地基可不作处理 反之则需作处理 五 黄土工程勘察要点 一 黄土区场地地基勘察要点1 地形起伏 大气降水及场地水文地质条件 2 查清土层的类型 成因及分布情况 岩土层物理力学性质 3 了解临近建筑物变形情况 4 了解场区有无古井 坑穴及砂井等情况 5 勘探点密度和深度满足相关规范要求 红粘土 膨胀土 填土的工程性质与地基评价 土的概念 组成及结构构造特性 物理力学性质特性 影响因素 土的分类 勘探内容及地基评价 第七章不良地质现象的工程地质问题第一节风化作用1 风化作用 地表及接近地表的岩石 在大气 温度 水和生物的影响下 使原来的岩石在物理性质或化学性质上发生改变的地质作用2 风化作用的类型 按照风化作用的性质和方式 可分为三种类型 物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用 3 岩石风化程度和风化带4 岩石风化的防治方法 重点 挖除方法 工程措施 第二节河流地质作用1 河流概及河谷要素2 河流的侵蚀作用 下蚀作用和侧蚀作用 重点 3 河谷类型 构造谷和侵蚀谷 及河流阶地4 阶地分类 侵蚀阶地 堆积阶地 内叠阶地 上叠阶地 嵌入阶地 基座阶地 5 河岸掏蚀破坏的预测和防护河岸掏蚀破坏防护 首先要确定河岸掏蚀破坏河段 再确定掏蚀范围 河流平水位和高水位条件下 河岸破坏的速度和范围及破坏情况 制定防护方案 通常防护措施可分二类 一类是采用在直接防护边岸不受冲刷的措施 如 抛石 铺砌 混凝土堆砌 混凝土板 护岸挡墙 岸坡绿化 另一类是调节径流以改变水流方向 流速和流量的措施 如 修建导流工程 改变流向和降低流速 第三节滑坡与崩塌1 滑坡定义及构成要素2 滑坡分类 重点是力学分类 推动式 牵引式 平移式 3 滑坡发育过程 重点是三个阶段 蠕动变形阶段 滑动破坏阶段 渐趋稳定阶段 4 滑坡力学分析及影响因素5 治理措施 排水 地表排水 地下排水 削坡 减重和反压 修建支档建筑 锚固措施 格构护坡 混凝土护面 灌浆 二 崩塌崩塌概念 崩塌发生条件和发育因素 崩塌的防治 第四节岩溶与土洞1 岩溶 土洞概念2 岩溶形态类型3 岩溶发育的基本条件 重点 岩石的可溶性 岩层的透水性 水的溶解能力 水的运动状态4 岩溶与工程建设的关系5 土洞与潜蚀及发生条件6 岩溶与土洞的工程地质问题 7 岩溶与此同时土洞地基的防治 挖填 跨盖 灌注 排导 打桩第五节地震及其效应1 地震定义 震源 地震震级和地震烈度 基本烈度 建筑场地裂度和设计裂度 地震砂土液化作用及堰塞湖等重点概念2 地震按其发生的原因可分为四类 陷落地震 火山地震 构造地震 诱发地震 重点 第六节泥石流1 泥石流的三个分区2 泥石流的防治第八章 建筑工程的工程地质问题第一节地基工程地质问题1 地基承载力 地基承载力满足两个条件 2 地基承载力的确定 地基承载力基本值 f0 地基承载力标准值 fK 地基承载力设计值 f 地基的容许承载力值3 地基的工程地质评价 持力层的选择 地基的均匀性评价 4 常见地基 单层地基 双层或多层地基 岩石地基 特殊不均匀地基第二节不良地质现象对地基稳定性影响一 岩溶与土洞对地基稳定性影响1 地基主要持力层范围内存在岩溶或土洞 在荷载作用下可能坍塌 使地基下沉 2 地表溶槽 石芽及漏斗造成地基不均匀沉陷3 岩溶区有土层分布地段 研究岩溶及土洞可能性 二 斜坡土体移动对地基稳定性的影响在山区建筑中 建筑物经常选在斜坡上或斜坡顶 斜坡脚或临近斜坡地区 斜坡的稳定性将会影响建筑物地基稳定性及建筑物的安全运营 影响斜坡 边坡 稳定性的主要因素有 岩土类型与性质 易滑地层 岩体结构与地质构造 第三节地下洞室选址中的工程地质问题一 地下工程所要解决的主要地质问题 1 在选择地下建筑物工程项目位置时 判定拟建工程的区域稳定性和山体岩体的稳定性 2 在已选定的工程位置上判定地下建筑工程所在岩体的稳定性 1 围岩压力的评价 岩体作用在衬砌支护上的力 2 地下水压力的评价 地下水对衬砌支护的压力 3 提出保护围岩稳定性和提高稳定性的措施 二 洞口的地形和地质条件洞口设在山体坡度较大的一面 大于30 岩土层完整 覆盖层较薄 最好设在岩土层裸露的地段 不宜设在悬崖峭壁之下 在岩层破碎带 一 布置洞室的岩性要求 尽可能使地层岩性均一 层位稳定 整体性强 风化轻微 抗压与抗剪强度较大的岩层中通过 二 地质构造与洞室轴线的关系1 当洞室轴线平行于岩层走向 1 在水平岩层中 岩层 5 10 洞室位置 最好选在层间联结紧密 厚度大 不透水 裂隙不发育 又无断裂破碎带的岩层 2 在倾斜岩层中 不利的两侧边墙所受的侧压不一致 容易造成边墙的变形 3 在近似直立岩层中 不能把洞室选在软硬岩