工程地质学习报告

工程地质学习报告 导师 梁志松 班别 学生 学号 第 1 章绪论 工程地质是调查 研究 解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学 第 2 章岩石 主要造岩矿物 石英 正长石 方解石 岩浆岩 花岗岩 玄武岩 流纹岩 安山岩 体积最多 岩浆岩的分类 1 按成岩的地质环境分 深成岩 浅成岩 喷出岩 深成岩 浅成岩属于侵入岩 2 根据颜色可分 浅色矿物和深色矿物两类 3 根据 SiO2 的含量 岩浆岩可分为下面几类 酸性 中性 基性 超基性岩类 岩浆岩的结构 和构造 1 结构指组成岩石的矿物结晶程度 晶粒大小 形状及组合关系 可反映岩浆冷凝时 的物理环境 2 2 岩浆岩的构造 是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况 块状构造 深成 岩 浅成岩 流纹状构造 喷出岩 气孔状构造 喷出岩 杏仁状构造 熔岩的表层 沉积岩 碎屑岩 泥岩 页岩 石灰岩 分布最广 石灰岩 页岩 泥岩 碎屑岩 一 沉积岩的物质组成和分类 1 沉积岩的物质组成 碎屑物质 粘土矿物 化学沉积矿物 有机质及生物残骸 2 沉积岩的分类 碎屑岩类 粘土岩类 化学及生物化学岩类 二 沉积岩的结构和构造 沉积岩最主要的构造是层理构造 层理分为 水平层理 斜层理 交错层理等 岩层 层与层之间的界面 称为层面 上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石 称为岩层 它是层理最大的组成单位 一个岩层上下层面之间的垂直距离称为岩层的厚度 三 变质岩 大理岩 板岩 石英岩 千枚岩 变质岩的一种 1 矿物成分 原来岩石的矿物 变质矿物 特有的变质矿物 石榴子石 滑石 绿泥 石 蛇纹石 2 结构和构造 片理构造和块状构造 地质年代及其特征 地质年代 绝对地质年代 相对地质年代 地质学中主要应用相对地质年代 地层单位 宇 界 系 统 阶 亚阶 从大到小 地质年代单位 宙 代 纪 世 期 亚期 从大到小 两宙五代 12 纪 第四纪历史上发生了两大变化 人类出现 冰川作用 地壳运动 升降运动 造陆 水平运动 造山 地壳运动造山 第 3 章地质构造 地质构造 构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹 岩层的基本产状 水平构造 单斜构造 岩层的产状 产状定义 岩层在空间的位置 称为岩层产状 产状三要 素 岩层层面的走向 倾向和倾角 走向与倾向相差 90 度 岩层产状的测定及表示方法 测定 地质罗盘 表示法 方位角法 象限角法 符号法 褶皱构造 地壳的岩层 受构造应力的强烈作用 使岩层形成一系列波状弯曲而未 丧失其连续性的构造 一 褶曲要素 核部 翼 轴面 轴 枢纽 二 褶曲的类型 1 褶曲的基本形态 背斜 轴部岩层老 轴部向两翼 依次出现的是较新的岩层 老背 向斜 轴部岩层新 轴部 向两翼 依次出露的是较老的岩层 向新 三 褶皱的工程地质评价 核部岩层应力集中 易破碎 易透水 四 褶皱野外识别 褶皱形成初期的背斜成山 向斜成谷 侵蚀后 背斜成谷 向斜成山 第 4 章 土 的工程性质与 分类 4 0 第四纪地质特征 第四纪 1 第四纪沉积物的形成 第四纪沉积物 土 形成过程 地壳的各种岩石 母岩 风化 剥蚀 搬运 沉积 土 2 土的三相组成 土是由固相 液相 气相组成的三相分散系 土的粒度成分 粒组划分 组成与土的工程地质性质 土颗粒的大小直接决定土的性质 影响土性的最主要原因 粒径 粒度 颗粒直径 等效直径 的大小 mm 界限粒径 划分粒组的分界尺寸 粒组 粒级 将粒径大小接近 矿物成分和性质相似的土粒归并为若干组别即称为粒 组 粒度成分 颗粒级配 是指土中不同粒组颗粒的相对含量 用不同粒组颗粒的重量 占该土颗粒的总重 量的百分比来表示 级配的测试方法 筛析法 d 0 075mm 水沉法 d 0 075mm 200 60 2 0 075 0 005 0 005mm 漂石 卵石 砾石 砂粒 粉粒 粘粒 土粒矿物成分 原生矿物 次生矿物 有机质 原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑 石英 长石 云母 次 生矿物是原生矿物在一定气候条件下经化学风化作用 使其进一步分解而形成一些颗 粒更细小的新 矿物 包括 粘土矿物 氧化物胶体 可溶盐 有机质 土中动植物在微生物作用下分解的产物 包括 泥炭 生物残骸 腐殖质 粘土矿物 1 高岭石 遇水较为稳定的粘土矿物 2 蒙脱石 吸水强烈膨胀 脱水强烈 收缩 3 伊利石 或水云母 介于 土中水 一 土中水的类型 1 结合水 强结合水 吸着水 弱结合水 薄膜水 对粘土的塑性影响最大 2 非结合水 液态水 重力水 毛细水 固态水 冰 气态水 水蒸气 二 土中水性质 重力水在地下水位以下的土层中 毛细水在地下水位以上的透水层中 强结合水 弱结合水 毛细水冰点 0 以下 有抗剪强度 重力水冰点 0 无抗剪 强度 强结合水 弱结合水不能传递静水压力和不能溶解盐分 重力水和毛细水可以溶解盐 分 二 土中气体气体的存在形式 封闭气体 对土的工程地质影响较大 eg 橡皮土 和游离 气体 土的结构和构造 一 土的结构 1 定义 指土颗粒的大小 形状 表面特征 相互排列及其联结关系的综合特征 土的物理三相指标确定 三项基本指标 密度 比重 Gs ds 数值上和颗粒密度 s ms Vs 相同 含水量 换算指标 干密度 d d 饱和密度 sat sat 浮重度 饱和度 Sr 孔隙 比 e 孔隙率 n 无粘性土的密实度 1 用孔隙比 e 为标准 2 用相对密实度 Dr 为标准 以 2 3 1 3 分界点分为 密实 0 67 Dr 1 中密 0 67 Dr 0 33 松散 0 33 Dr 0 3 用标准贯入试验 N 为标准 锤重 63 5kg 落距 76cm 贯入阻抗用贯入器贯入土中 30cm 的锤击数 N63 5 表示 N63 5 也称为标贯击数 以 30 15 10 次为分界点 1 粘性土的稠度 指粘性土含水量不同时所表现出的物理状态 它反映了土的软硬程度 或对外力引起的 土的工程分类 土的工程特征 1 压缩性高 2 强度低 土的强度指抗剪强度 3 透水性大 土的三类用途 建筑地基 建筑材料 建筑环境 介质 两大分类系统 建筑工程 材料工 程系统 1 搬运 沉积条件 通常流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土 第 5 章 地下水 1 地基沉降 静水压力 地下水下降 2 流砂和潜蚀 又称管涌 机械潜蚀和化学潜蚀 动水压力 Gd w i 3 浮托作用 土在地下水位以下取浮重度 有效重度 4 基坑突涌 承压水对基坑的作用 5 腐蚀作用 地下水对钢筋混凝土腐蚀 的结晶 分解 复合 第 6 章 不良地质现象的工程地质问题 1 滑坡的定义及构造 滑坡 是斜坡土体和岩体在重力或外力作用下失去原有的稳 定状态 沿着斜坡内某些滑动面 或滑动 带 作整体向下滑动的现象 2 滑坡发生的过程 一 蠕动变形阶段 滑坡前兆 二 滑动破坏阶段 醉林 三 渐趋稳定阶段 马刀树 滑坡的治理 1 治理原则 以防为主 整治为辅 泥石流 泥石流的概念 泥石流是指在山区一些流域内 主要是在暴雨降落时所形成的 并由 固体物质 石块 砂砾 粘粒 所饱和的暂时性山地洪流 是山区特有的一种不良地 质现象 具有爆发突然 运动快速 历时短暂和 破坏力极大的特点 按其物质组成可分为如下三类泥石流 1 水石流 2 泥水流 3 泥石流 泥石流的形成三条件 陡峻的便于集水集物地形地貌 有丰富的松散物质来源 短时 间内有大量的 地震 由于地球的内力作用而产生的一种地壳震动现象 全球主要地震活动带有 3 个 环太平洋地震带 欧亚地震带 海岭地震带 一 震源和震中 震源 指地球深处因岩石破裂产生 地壳振动的发源地 震源正对着的地面位置称震 中 震源与地面的垂直距离称震源深度 震源一 般发生在地壳的一定深度内 震源深度的下界约为 700km 震源深度 h 70km 浅源地震 70 300km 中源地震 300 700km 深源地震 震中 震源上方正对着的地面称为震中 震中及其附近的地方称为震中区 也称 极震区 震中到地面上任一点的距离叫 震中距离 简称震中距 震中距 100km 地方震 100 1000km 近震 1000km 远震 其中最初发生的小震动称为前震 前震之后为主震 主震之后为余震 地震按其成因可分为 构造地震 最多最强 火山地震 陷落地震和人工地震 水库 核爆 二 地震波 由震源所发出的地震波是一种弹性波 它是地震发生时引起建筑物 破坏的原动力 1 地震波包括体波和面波两种 地震破坏主要是 横波和面波 1 体波 是通过地球本体传播的波 分纵波 P 波初波 和横波 S 波次波 2 面波 体波经过反射 折射后沿地面传播的次生波 瑞利波 R 波 和勒夫波 Q 波 3 小结 1 面波的振幅最大 波长和周期最长 统称长波 p s Q R 2 传播速度以纵波最快 横波次之 面波最慢 Vp Vs VQ VR 3 横波和面波的振幅大 当其到达时 地面振动最为强烈 Ap As AQ AR 第七章第七章 工程地质现场测试 最适合 适合 VST 软土 SPT 砂土 PMT 粘性土 不适合碎石土 可 进 行 砂 土 液 化 判 别 的 是 CPT SPT WVT 静力触探试验 CPT 将探头 单桥 双桥 多用 均匀 打入土中 记录侧阻和端阻 动力触探试验将圆锥锤击入 土记锤击数 N 标准贯入试验将贯入器锤击 入土记锤击数 N63 5 第八章 工程地质勘察 工程勘察步骤 查明条件 论证问题 选择场地 拟定措施 预测影响 提出建议 建筑工程地质勘察的内容和方法 根据工程重要性 场 地复杂程度等级和地基复杂程度等级 一二三级 勘察分 3 级 甲级 至少一个为一级 乙级 除甲乙外的 丙级 均为三级 工程地质勘察阶段 1 可行性研究勘察阶段 选址或确定场地要求 小比例尺测绘比例尺 1 5000 1 50000 2 初步勘察阶段 主要任务是确定建筑物的具体位置 选择建筑物地基基础方案 对不良地质现象 的防治措施进行论证 需详细查明建筑场地工程地质条件 中比例尺测绘比例尺 1 2000 1 5000 3 详细勘察阶段 为基础设计 地基处理 不良地质现象的防治等具体方案作出论证 结论和建议 大比例尺测绘比例尺 1 100 1 2000 4 施工勘察阶段 复杂地基 地基验槽 桩基地基检验 施工监测 补充勘察 工程地质勘察的基本方法 测绘 勘探 试验 监测 整理 1 工程地质测绘 工程地质勘察中最重要最基本最先进行的勘察方法 可行性勘察和 初勘的主要工作 2 工程地质勘探与取样 勘探方法 三探 坑探 探坑 槽 井 钻探 物探 电 法 震法 3 工程