中南大学土木工程地质复习提纲解析

土木工程地质授课教案一、 土木工程地质的定义研究与土木工程建筑有关的工程地质条件的一门学科。二、 为什么要学习土木工程地质由土木工程建筑对地质条件的要求和产生的地质问题决定的三、 怎样学好土木工程地质认真听讲作好笔记及时复习、总结理解背诵重点在基本概念和基本分类四：学分和考试:课堂教学3个学分 J平时成绩20%Y I期末成绩80%〔峨眉山野外实习1个学分第一章矿物和岩石第一节主要造岩矿物」、定义：在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体， 叫矿物。二、物理性质：（一） 晶体形态：「非晶体矿物（组成矿物的质点为无序排列）：火山玻璃、胶体蛋白1晶体矿物（组成矿物的质点为有序排列）：广单体：「针状、柱状Y片状、板状I立方体、菱面体、菱形十二面体＜集合体：纤维状、鳞片状、粒状、块状、土状、钟乳状（二） 光学性质：自色：矿物吸收某一波长的光波后，其余光波的混合色1、 颜色：它色：矿物中混入色素离子的颜色。假色：矿物表面氧化反应后的颜色。2、 条痕：矿物粉末的颜色。3、 光泽：矿物表面反射光的能力：单体光泽：晶面光泽：玻璃光泽、珍珠光泽V 1断口光泽：油脂光泽匚集合体光泽：丝绢光泽、土状光泽「透明4、透明度：矿物透射光的程度：半透明'不透明（三）力学性质1、硬度：抵抗外力刻划的能力（在晶面上）摩氏硬度：滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石12 3 45 6 7 8 9 102、解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。r解理组数:3组1组 2组＜解理交角：角闪石：1240,56ojr解理组数:3组1组 2组＜解理交角：角闪石：1240,56oj辉石：87o,93o丄解理程度：极完全解理：解理面完全光滑完全解理：解理面大部分平整光滑中等解理：解理面平整光滑较小，断口发育I无解理：解理面肉眼难见平整光滑处3、断口：外力敲击下，沿任意方向的裂开：贝壳状锯齿状参差状•平坦状（四）其它特殊性质:r弹性挠性滑感可塑性磁性化学反应：「方解石：遇HCL剧烈起泡彳白云石：遇镁试剂变兰二、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物：石英 正长石斜长石方解石白云石白云母石膏滑石硬度大 硬度中等 硬度小半透明肉红色灰白色菱面体弯曲菱面体薄片状丝绢光泽有滑感断口油脂光泽两组解理遇HCL起泡遇镁试剂变兰珍珠光泽无解理 白色弹性2、暗色矿物：橄榄石辉石角闪石颗粒状硬度大短柱状长柱状半透明解理交角近900解理交角124o弹性挠性黑云母绿泥石

硬度小薄片状薄片状橄榄绿色 多为黑色 黑绿色黑色墨绿色珍珠光泽第二节岩浆岩岩石：造岩矿物的天然集合体。一、岩浆、岩浆作用、岩浆岩1、 岩浆：地壳深处局部地段高温、高压的熔融物质。2、 岩浆作用：岩浆形成、演化、运动、直到冷凝成岩的全过程3、岩浆岩：岩浆冷凝后形成的岩石：喷3、岩浆岩：岩浆冷凝后形成的岩石：喷出岩（喷出地表面）侵入岩：浅成岩（地表面至地下3km）一深成岩（地下3km以下）、岩浆岩产状岩浆岩产岩浆岩产状] I岩株＜100km2I浅成岩：：岩床、岩盆（顺着岩层面）[岩墙、岩脉（顺着断层面）.喷出岩：（熔岩被;熔岩原I（稀性岩浆）＜熔岩流火山锥、熔岩钟（粘性岩浆）厂火山石块＞100mm附：喷出物：+火山弹2-100mm—火山灰 ＜2mm

1岩基；2--岩株；3—岩盘；4—岩床；5-岩墙；61岩基；2--岩株；3—岩盘；4—岩床；5-岩墙；6—火山颈;7—岩钟；8-岩流；9—俘虏体,三、岩浆岩的矿物成分、结构、构造1、矿物成分:浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母山占92%'暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母：附：矿物的共生组合关系(美国：鲍文)13000暗色矿物橄榄石辉石角闪石黑云母浅色矿物570o基性斜长石中性斜长石酸性斜长石、■i正长石I白云母石英丿岩类=超基性岩=基性岩=中性岩2、结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、相互关系(1)结晶程度:(1)结晶程度:半晶质结构I非晶质结构粗粒结构：①＞5mm中粒结构：①=1-5mm

(2)颗粒大小：『绝对大小： 细粒结构：①=0.1-1mm微粒结构：①＜0.1mm隐晶质结构：肉眼不可见颗粒「等粒结构相对大小::斑状结构1似斑状结构3、构造：岩石中矿物或其它组分在空间的排列与充填方式。广块状构造：矿物分布各向均一。流纹状构造：岩石中拉扁气孔、不同色带的平行排列气孔状构造：岩石中含有的原状气孔。J杏仁状构造：岩石中原状气孔被后期物质充填。四、岩浆岩的分类：喷出岩酸性岩中性岩基性岩超基性岩结构构造流纹岩安山岩玄武岩少见非晶半晶隐晶气孔、流纹杏仁状块状浅成岩花岗斑岩闪长玢岩辉绿岩少见斑状微粒块状深成岩花岗岩闪长岩辉长岩橄榄岩辉岩细粒中粒粗粒块状主要矿物成分(10%以上)石英正长石斜长石角闪石斜长石辉石斜长石橄榄石辉石第二节沉积岩、定义：沉积岩是指在地表或近地表的常温常压条件下，原岩经风化、搬运、沉积、成岩作用形成的岩石、沉积岩形成过程1、风化作用：指原岩在自然因素作用下（如：水、空气、太阳能、生物等），产生的机械破碎和化学成分改变的过程。厂物理风化t机械破碎t形成碎屑t碎屑物质（©>0.005mm）二碎屑岩化学风化t成分改变t形成「胶体、细碎屑t粘土物质（*<0.005mm,SiO?,Fe（OH）2V 等二粘土岩I真溶液t液解物质（C；*,Mg2+等）n化学岩1生物风化「生物物理风化L生物化学风化2、搬运和沉积作用：指各种外营力（如：流水、风、冰川、重力、生物等）将风化产物搬到低凹地方沉积起来的过程。厂流水的搬运和沉积T厂流水的搬运和沉积T机械搬运和沉积磨圆度，搬运过程中被磨蚀球化的程度I风的搬运和沉积化学搬运和沉积T流水来搬运和沉积「胶体T浓度和电荷改变时絮凝。] 心1~100^m）"真溶液，取决于溶解度，过饱和时结晶（主要因湖、海蒸发、水体浓缩）

、沉积、沉积分异现象上游中游下游海口海盆地漂石、卵石、砾石为主砾石、砂为主砂、土为主土为主盐类结晶矿物为主矿物成分复杂 矿物成分单一/压固脱水作用：上覆压力使沉积物孔隙减小，水分排出，密度增大。

胶结作用：松散颗粒被孔隙中化学沉淀物质或其它物质胶结在一起。5胶结物成分:粘土孔隙式接触式SQ2、Fe2O3、FeO、CaCQ、CaSC4、C、5胶结物成分:粘土孔隙式接触式SiO2-；SiO2-；石英Y•真溶液：因浓度过饱和而析出晶体。-生成新矿物：沉积环境下，一些不稳定矿物转变成新的稳定矿物女口：文石、方解石三、沉积岩的矿物成分、结构、构造1、矿物成分：「碎屑岩：石英为主，可有长石（正长石、斜长石） 、白云母等。粘土岩：粘土矿物为主（高岭石、蒙脱石、伊犁石），可有白云母等。'化学岩：方解石、白云石、石膏、岩盐、生物碎屑、有机质。2、结构：主要指颗粒大小和形态碎屑结构|角砾状结构厂砾状结构［圆砾状结构（粗砂状结构>2mm,棱角状'...'<2mm,圆状［:=2—0.5mm《砂状结构彳中砂状结构I细砂状结构=0.5—0.25mm=0.25—0.075mm9粉砂状结构 *=0.075—0.005mm泥状结构：<0.005mm化学结构：.结晶粒状结构 显晶化学结构'>0.005mm・ L隐晶化学结构©<0.005mm£同生砾状结构「竹叶状结构I鲕状结构一生物化学结构（指含生物化石）3、构造：指组成部分在空间的排列组合方式（1）岩层：指一个基本稳定的物理条件（沉积环境和物质来源）下，形成的沉积单位，由成分基本均匀一致的岩石组成的岩石层，层与层之间由层面分开广巨厚层D>1m厚层D=1—0.5m岩层按厚度划分］中厚层D二0.5—0.1m薄层D=0.1—0.001m底面一微层（纹层）D<0.001m（2）层理构造：指岩层中因成分、粒度、颜色发生变化而表现出来的纹理广水平层理单斜层理交错层理波状层理（3）块状构造：无层理，各向均一＜泥裂I虫迹层面构造：/波痕＜泥裂I虫迹层面构造：/波痕(5)化石与结核：化石：生物遗体或遗迹被后期化学成分置换石化。结核：成岩时，某些胶体聚集而成。(5)化石与结核：化石：生物遗体或遗迹被后期化学成分置换石化。结核：成岩时，某些胶体聚集而成。四、沉积岩分类:1碎屑岩类（1碎屑岩类（某一粒级颗粒必须大于50%）俨状结构J角砾状结构t角砾岩X圆砾状结构T砾岩^粗砂状结构T粗砂岩r砂状结构j中砂状结构T中砂岩It细砂状结构T细砂岩石英砂岩：石英〉95%再分t长石砂岩：石英〉50%砂岩：石英〉50%＜岩屑〉砂岩：石英〉50%＜岩屑〉25%粉砂状结构T粉砂岩2•粘土岩类：泥状结构无层理'泥岩有层理'页岩一白云岩、泥质白云岩（含泥）『结晶粒状结构1石灰岩、泥灰岩（含泥）3•化学岩类：同生砾状结构J竹叶状结构t竹叶状灰岩I鲕状结构T鲕状灰岩业物化学结构T生物碎屑灰岩第四节变质岩、定义：变质岩：指在变质作用下形成的新岩石

变质作用：指变质因素作用F,岩石性质发生改变的过程 。、变质作用因素:1、温度：150C地热增温岩浆活动断层运动 、700C~900°变质作用：指变质因素作用F,岩石性质发生改变的过程 。、变质作用因素:1、温度：150C地热增温岩浆活动断层运动 、700C~900°C成岩作用变质作用融化成岩浆r矿物重结晶r非晶质-结晶质温度变质结果＜隐晶质-显晶质女口：石灰岩-大理岩细晶—粗晶砂岩—石英岩生成新矿物:如：高岭石-红柱石2、压力：静压力：由上覆岩层压力形成。 1—2千巴一一1万巴（1巴=2.7kg/cm2）深：4-7km 35kmJ 女口：红柱石-兰晶石（比重3.1）（比重3.6）症向压力：由构造运动和岩浆侵入引起的具有一定方向的压力。『地壳浅层：静压力小，岩石相对脆性。-定向压力造成岩石、矿物变形、破碎。€-地壳深层：静压力大，岩石相对塑性。—定向压力造成岩石中矿物平行定向排列， 形成片理构造。即：矿物在平行压力方向溶解（压溶），在垂直压力方向重结晶，并平行定向排列角闪石的排列角闪石的排列闪长岩 闪长片麻岩3、化学活泼性流体：主要为岩浆中逸出的热水溶液和汽体-与围岩产生化学反应，生成新矿物。如：3MgCO3+4SiO2+H2O—Mg[Si40o][OH]2+3CO、变质作用类型：热接触变质作用：-主要由岩浆的温度引起

交代变质作用：―主要由岩浆逸出的化学流体引起。动力变质作用：—主要由地壳浅层的定向压力引起。区域变质作用：一主要由地壳深层的定向压力、地温及热水溶液引起。混合岩化作用：一局部岩浆侵入变质岩引起的进一步变质作用四、变质岩的矿物成分、结构和构造。1、矿物成分：：特征变质矿物：滑石、绿泥石、绢云母、蛇纹石、石榴子石、红柱石、兰晶石、阳起石、绿帘石、透闪石等。岩浆岩、沉积岩中常见矿物：石英、长石、云母、方解石、< 白云石、角闪石、辉石等。变余结构：指仍保留原岩颗粒大小和形态，但有成分改变2、结构:变晶结构：指矿物成分及颗粒大f小和形态均发生变化大小:：粗粒变晶©>3mm中粒变晶©=2、结构:变晶结构：指矿物成分及颗粒大f小和形态均发生变化<细粒变晶©v1mm显微变晶（肉眼不可见）形态：斑状变晶-鳞片状变晶柱状变晶碎裂结构：压力使原岩破碎的结构糜棱结构：原岩破碎成小于0.25mm的微粒。出现在断层破碎带。f片理构造：岩石中的片、柱、针状矿物的平行排列现象。板状构造： 平行薄板状。千枚状构造波状起伏，丝绢光泽3、构造:<片状构造：二士二:壬土3、构造:片麻状构造：：壬总三壬片柱状矿物平行排列延伸短，粒状矿物多。块状构造：矿物无平行定向排列。（受温度、化学流体影响）（混合岩化构造：产带状构造：T岩浆体在变质岩中呈条带状分布五、变质岩分类：（按成因分类）眼球状构造：，岩浆体在变质岩中呈透镜状分布。1、热接触变质岩:大理岩石英岩2、交代变质岩:块状构造3、动力变质岩： 「断层角砾岩糜棱岩『板岩千枚岩㈣石片岩片理构造4、区域变质岩：J片岩'绿泥石片岩云母片岩角闪石片岩片麻岩「花岗片麻岩片理构造Y闪长片麻岩'辉长片麻岩5、混合变质岩：条带状变质岩..眼球状变质岩三大岩类简易区别岩浆岩花岗岩石英、长石丿显晶质按矿物共生组合关系分类辉长岩:正长石

斜长石角闪石、斜长石辉石、斜长石隐晶质按颜色分类（有粗糙感）硬度大•流纹岩T流纹构造T紫红色隐晶质按颜色分类（有粗糙感）硬度大《安山岩T暗红、暗绿'玄武岩T黑色沉积岩砾岩［粗砂碎屑岩有胶结物《砂岩｛中砂［细砂粉砂岩粘土岩颗粒细硬度小；■泥岩〔页岩（书页状层理）结晶灰岩化学岩有化学反应（有凝胶感）硬度中等石灰岩类」鲕状灰岩、石灰岩类竹叶状灰岩j有胶结物化学岩有化学反应（有凝胶感）硬度中等泥灰岩白云岩变质岩片理构造片麻状片理构造片麻状混合岩板状>板岩千枚状―;千枚岩'云母片岩角闪石片岩」滑石片岩绿泥石片岩•花岗片麻岩闪长片麻岩辉长片麻岩L'眼球状混合岩«条带状混合岩肠状混合岩块状构造丿大理岩T硬度中等（颗粒大，矿石英岩T硬度大物单一）土木工程地质电子教案第1章矿物和岩石・Ppt第二章地层与地质构造第一节地壳运动及地质作用的概念、地壳运动的概念一指地球内力引起岩石圈产生的机械运动1、基本运动形式'水平运动垂直运动对流说2、运动成因理论2、运动成因理论地球自转说板块构造说、地质作用的概念—指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用•构造运动又叫地壳运动1、 内动力地质作用岩浆活动、变质作用'风化作用风的地质作用2、 外动力地质作用｛流水的地质作用冰川的地质作用重力的地质作用第二节岩层及岩层产状

倾斜岩层地质构造：指构造运动引起地壳岩层变形变位后被保留下来的形态。 」褶皱断裂断层水平岩层:_■-0、岩层《倾斜岩层断层水平岩层:_■-0、岩层《倾斜岩层直立岩层缓倾岩层：:8\正常岩层:立岩层:—~叫倒转岩层陡立岩层：a>60° /::=90（顶面朝上）（顶面朝下）、岩层产状：指岩层在空间的产出状态。■走向：岩层的延伸方向1、产状要素倾向：岩层的倾斜方向岩层的倾斜程度走向BOA(OA或、岩层产状：指岩层在空间的产出状态。■走向：岩层的延伸方向1、产状要素倾向：岩层的倾斜方向岩层的倾斜程度走向BOA(OA或OB(OD)(a/30o倾角/30o倾角SE倾向倾角真倾角（a：岩层在野外的倾角。视倾角（®：岩层在剖面上的倾角tg：二tg>siB为剖面线与岩层走向线所夹锐角）第三节地层概念、为什么要学习地层及地质年代:

（确定构造形态：如:43ji（确定构造形态：如:43ji单斜岩层选择和评价建筑场地:I阅读地质图:地层：将各个地质历史时期形成的岩层，称为该时代的地层。、绝对年代法：用岩石中放射性同位素蜕变规律来确定岩石形成时间。 （即蜕变时间）蜕变：放射性元素自形成之日起，就稳定地放射出:（粒子八］（电子）、（电磁幅射量子）射线，并形成稳定的新元素。如： U238蜕变后形成＞Pb206蜕变时间可用下式确定：t=^ln1+D）九IP丿式中： 蜕变常数P——放射性同位素重量D——蜕变后新元素重量最后：用各岩石形成时间，排出各岩石形成的先后顺序。 （即新老关系）（最老岩石：南美洲圭亚挪地盾角闪岩（41.3亿年），最老化石：蓝绿藻（35亿年））。三、相对年代法：通过比较各地层的沉积顺序、古生物化石特征、地层接触关系来确定其形成的先后顺序。1、地层层序法：（1） 正常层序法：对于正常沉积的岩层，老的在下，新的在上。岩层倒转时关系相反。（2） 标准剖面法：将某地区的地层按新老关系排列的剖面，叫该地区的标准剖面。用标准剖面对比某工点的地层，从而确定该工点地层新老关系的方法。（3） 层面构造法：用层面构造指示岩层新老关系的方法。广新岩层方向：泥裂的开口方向、波峰方向。€「老岩层方向：泥裂的尖端方向、波谷方向。2、古生物法:

根据生物化石，确定所在地层新老关系的方法。 ■新地层：化石结构复杂一老地层：化石结构简单厂由量变到质变（递进性）丁缓慢量变：环境稳定、生物繁衍。生物进化:Y I急剧质变：环境改变、生物质变。-由低级到高级（不可逆性）：标准化石：在各个环境稳定时期，分布广、生存时间短的化石。3、地层接触关系法：（1）沉积岩之间的接触关系：整合接触：各地层时代连续，产状平行（反映地壳稳定下沉）平行不整合接触：各套地层时代不连续，但产状平行（又叫假整合）反映地壳：先下降沉积「再上升风化剥蚀（有缺失）后下降沉积 Y角度不整合接触：各套地层时代不连续，产状不平行反映地壳：先下降沉积 （再挤压弯曲，并上升风化剥蚀（有缺失，并且产状改变）,后下降沉积新老新底砾岩老新底砾岩老（2）沉积岩与岩浆岩之间的接触关系:新老新底砾岩老新底砾岩老②沉积接触：先侵入、后沉积。++H-新老③岩浆岩之间的接触关系：穿插关系：新岩体穿插老岩体H-新老四、地质年代表1、地质年代表：（见投影表）一要求按顺序背诵地质年代表的符号群：包括两个以上的组，常以不整合接触界面划分 。2、地方地层单位：组段同一岩相，或某一岩相为主间夹其它岩相的地层。组中的不同岩性段。层段中对同一岩性的细分。第四节褶皱构造、基本概念：褶皱：在构造运动作用下，岩层产生的连续弯曲现象褶曲：褶皱中的单个弯曲。中间老，两边新。中间新，两边老。中间老，两边新。中间新，两边老。、褶曲要素：核部：褶曲中心部位的岩层。翼部：褶曲两侧部位的岩层。轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。轴线：轴面与水平面的交线。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）脊线：褶曲最高点的连线。槽线：褶曲最低点的连线。三、褶曲分类：厂直立褶曲:1、按横剖面分类：倾斜褶曲：倒转褶曲:'平卧褶曲:轴面直立，两翼倾向相反，倾角相等。翼部：褶曲两侧部位的岩层。轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。轴线：轴面与水平面的交线。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）脊线：褶曲最高点的连线。槽线：褶曲最低点的连线。三、褶曲分类：厂直立褶曲:1、按横剖面分类：倾斜褶曲：倒转褶曲:'平卧褶曲:轴面直立，两翼倾向相反，倾角相等。轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。轴面倾斜，两翼倾向相同，一翼岩层倒转■ 轴面水平，两翼岩层水平，一翼岩层倒转2按纵剖面分类：水平褶曲：（按枢纽产状分类） （枢纽水平）地层界线平行延伸＜倾伏褶曲：（枢纽倾伏）地层界线向一端封闭弯曲。四、褶曲的判别：一一（基本类型、按横剖面分类、按纵剖面分类）判别步骤:判别步骤::1首先按地层对称重复关系（很重要） 确定褶曲基本类型。一背斜：中间老，两边新。向斜：中间新，两边老C2•再按两翼岩层产状确定2•再按两翼岩层产状确定直立：产状相反，倾角相等。褶曲横剖面分类最后按地层界线确定褶曲纵剖面分类褶曲横剖面分类最后按地层界线确定褶曲纵剖面分类复背斜：复向斜：五、褶皱的分类：*挡式：邙隔槽式：倾斜：产状相反，倾角不等。倒转：产状相同，一翼产状为倒转'水平：地层界线平行延伸。-倾伏：地层界线一端弯曲封闭。第五节断裂构造定义：断裂构造：；层：岩层受力断开后，沿断裂面无明显相对位移。定义：断裂构造：；层：岩层受力断开后，沿断裂面无明显相对位移。,沿断裂面有明显相对位移。、节理1、节理分类(1)按成因分类：＜厂原生节理：岩石形成过状节理。构造节理：因构造运动•表生节理：因卸荷、风程中形成的节理。如玄武岩柱2(2)按力学性质分类:J张节理剪节理产生的节理，有力学规律性。化、爆破等原因形成的节理。:-=45(3)'走向节理:按与岩层产状关系分类： 倾向节理:斜交节理:节理走向与(1)按成因分类：＜厂原生节理：岩石形成过状节理。构造节理：因构造运动•表生节理：因卸荷、风程中形成的节理。如玄武岩柱2(2)按力学性质分类:J张节理剪节理产生的节理，有力学规律性。化、爆破等原因形成的节理。:-=45(3)'走向节理:按与岩层产状关系分类： 倾向节理:斜交节理:节理走向与节理走向与节理走向与岩层走向平行。岩层倾向平行。岩层走向斜交。(4)宽张节理：缝宽:—打工口宀八*张开节理：缝宽：按张开程度分类：沁卄m/々宀微张节理：缝宽:闭合节理：缝宽:D>5mmD=3—5mmD：：1mm、节理调查内容：节理成因类型和力学性质。节理组数、密度、产状。密度一般用条/米表示。(3)节理张开度、长度、节理面壁粗糙度(4)节理充填物、充填厚度、含水情况(5)节理发育程度分级三、断层:1、断层要素:断层面：断层两侧岩层断层线：断层面与水平断盘：断层面两侧的岩断距：岩层中同一点被沿其运动的破裂面。面的交线。(又叫断层走向)"上盘：断层面上方的岩层。层」下盘：断层面下方的岩层。断层断开后的距离。2、断层分类:(1)按断层两盘相对运动方向分类:①正断层：上盘相对下降的断层。(符号表示为:多数情况下断层线附近::老地层为上升盘新地层为下升盘③平移断层：两盘水平错动。(符号表示为 )按断层面产状与岩层产状的关系分类:岩层走向平行。岩层倾向平行。岩层走向平行。岩层倾向平行。岩层走向斜交。’倾向断层：断层走向与斜交断层：断层走向与按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类：纵断层：断层走向与褶曲轴线平行。

*横断层：断层走向与褶曲轴线垂直。［斜断层：断层走向与褶曲轴线斜交。

'压性断层：由压应力形成。按力学性质分类：丿张性断层：由张应力形成。、扭性断层：由剪应力形成。3、断层的判别：(很重要)”地质界线不连续地层不对称重复、缺失或对顶(1)存在标志:'擦痕、阶步、断层拌生现象断层角砾岩、［牵引现象。(1)存在标志:'擦痕、阶步、断层拌生现象断层角砾岩、［牵引现象。摩擦镜面糜棱岩。=断层破碎带。断层崖、断层三角面。地貌现象*断层湖、断层泉。'错断的山脊、急转的河流(2)断层性质：—寻求两盘运动方向，并据此确定断层性质。

■首先判定断层位置（依据地质界线不连续和地层不对称重复、缺失或对顶）步骤：再依据断层产状找出上、下盘。再依据断层线附近地层新老关系确定上、下盘运动方向。最后依据上、下盘运动方向确定断层性质。例如:60?*卜432例如:60?*卜4321256老新下盘水平倾斜背斜、走向逆断层下盘上盘水平向斜、横向正断层第七节地质图地质图：把某一地区各种地质现象,按一定比例缩小，用规定的符号、颜色、花纹、投影到地形图上，所形成的图件。'地质平面图地质剖面图包括：＜综合柱状图图例图名、比例、方位、接图、地质图的种类：1、 普通地质图2、 构造地质图3、 第四纪地质图4、 基岩地质图5、 水文地质图6工程地质图房建工程地质图水坝工程地质图*6工程地质图道路工程地质图港口工程地质图机场工程地质图

、地质图的阅读步骤（结合资冶地区地质图阅读）1、图名、比例尺、方位；2、地形、水系:2、地形、水系:3、 图例：4、 地质内容：•地层分布：按地形描述各套地层的分布状况。（1） 地层岩性：《接触关系：如:整合、平行不整合、角度不整合、、 侵入接触、沉积接触。”节理：组数、密度、产状、充填物及厚度等褶曲：位置、核部和翼部组成地层及产状、轴线（2）地质构造：* 延伸方向、类型。断层：位置、断面产状、两盘地层及产状、类型、[ 破碎带宽度。（3） 地质历史：各套地层、褶曲、断层等伴随地壳运动形成的先后关系三、地质剖面图的制作：（结合资冶地区地质剖面图制作）1、选择剖面方位：剖面线尽可能垂直岩层、褶曲、断层走向2、确定剖面图比例尺:2、确定剖面图比例尺:（1）将剖面线上各地形等高线点投影到水平坐标轴上3、作地形剖面图:（23、作地形剖面图:（3） 圆滑连接各高程点。4、作地质剖面图：（1） 将剖面线上各地层界线点、断层点投影到地形剖面线上。序和B为剖面图中各地质界线点的视倾角"tg®=tg°sin日b为岩层、断层的真倾角。（2） 换算倾角：丿 丿'n卩为剖面线与岩层走向线所夹锐角。、n为垂直放大倍数。（3） 按换算后的视倾角，延伸各地层、断层界线。•先延伸断层界线。再考虑褶曲形态延膺界地线。后标明产状：倾侧角（视倾角）。（4） 按规定的岩层厚度和岩性花纹符号，画出岩层厚薄及岩性。'用箭头标明断层性质。用虚线恢复褶曲形态。"、原施写上地层年代符号。（5） 修饰：彳写上图名、比例、方位。画上图例和图签。画上岩石强、弱风化界线、地下水位线、节理产状、钻孔等。四•地层综合柱状图地层综合柱状图是根据地质勘察资料把勘察地区所有出露的地层、 岩性、厚度、接触关系，按地层时代由新到老的顺序综合编制而成。/地层时代及符号岩性描述一般包括：岩性花纹符号地层厚度＜地层接触关系例如：

时R代号柱状別酿层序厚度/e岩层描述事注K~l~j~1~ir.l~g8,S鶯w色泥欣石联岩1-1-1-J-1-I--i-l-：-l-[-l”l・・■・・・・■■・g■-・rgU暗Jf色用七质贞计」・皿 mP・.i・・”*・；；iILS聊城色吃金朋岩，底擁为砾爵0OO0CO0oc送紀P[~i~r6115疑色麻质臭爵J11I115.0nti顼樂號计5石規圮Ca00a00daa115.0口■&dmq电上sm310.0薄息m岩*即说蚊熄.崽皤肖砾岩不整合鬧阳纪01l勺Tin212.0获色強苦白X岩111IJlIHjji,inril 1一j亠】14.5潼黄色泥质五廡矜—I-—剧匸44鬼宦餘合料.狀国土木工程地质电子教案第2章地层及地质构造.ppt第三章水的地质作用第一节地表水的地质作用、暂时性地表流水的地质作用1、淋滤作用及残积层（Qel）：『淋滤作用：大气降水向地下渗透时，将地表细小物质和溶解物质带走，将粗粒物质或难溶物质残留原地的过程。.残积层： 特点：残留原地，成分与下伏基岩有关。松散、富水。易产生不均匀沉降s坡积层:s坡积层:2、洗刷作用及坡积层（Qdl）r洗刷作用：坡面流水将山坡上风化物质带到坡脚平缓处堆积的过程特点：位于坡脚，成分为山坡上部物质，与下伏基岩无关。松散、富水。易沿原地面滑坡。3、冲刷作用及洪积层（Qpl）：｛冲刷作用：冲沟中地表径流将沟底、沟岸物质掏蚀，并带到沟口沉积的过程。、河流地质作用及冲积层（洪积层（扇）：平面:特点：沟口沉积，沉积物为沟内物质。松散、富水。扇顶颗粒大，地下水位深,矿化度低，工程性质较好;扇尾相反，工程性质差。）：何口超备斜蚀泊冷忑注辛1侵蚀作用:（1）下蚀作用河口侵蚀’向源侵蚀'平衡阶段（2）侧蚀作用2、搬运和沉积：一冲积层（Qal）：'悬浮式搬运跳跃式「河曲阶段蛇曲阶段牛轨湖阶段沼泽阶段剥蚀夷平面滚动式河谷沉积:河床:河漫滩沉积丿山前沉积河口沉积"冲积扇」冲积平原'水下三角洲'陆上三角洲河床、河谷地貌（河谷断面）及河流阶地:1、河谷地貌:『定义：河流两岸因河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形按形态分类丿纵向阶地横向阶地按形态分类丿纵向阶地横向阶地2、河流阶地：组成：阶地面和阶地陡坎。I分类： r■侵蚀阶地按物质组成分类』基座阶地

、 I堆积阶地第三节地下水的地质作用、地下水的基本知识:1、水在岩土中的存在形式:汽态

固态r■吸着水液态潭膜水毛细水2、岩土的主要水理性质:'容水性持水性’给水性重力水透水性严水层：如砾岩、砂岩、卵石层，、隔水层：如泥岩、页岩、地下水的物理性质与化学成分：(自学)'温度透明度颜色嗅味(1)物理性质： 亠口味比重导电性' 离子:主要化学成分胶体:' 离子:主要化学成分胶体:i气体:Na、Cl-C；、Mg2、HCO3-、SO42-KFe2O3、AI2O3、H2SiO3N2、O2、CO2、CH4、H2S•按总矿化度分类地下水按化学成分分类按硬度分类［按PH值分类、地下水的基本类型

上层滞水：'土壤水'局部隔水层上的重力水上层滞水：'土壤水'局部隔水层上的重力水1、按埋藏条件分类：承压水：充满两个隔水层之间的重力水含水层隔水层储存和运动在储存和运动在储存和运动在2、按含水层性质分类:含水层隔水层储存和运动在储存和运动在储存和运动在2、按含水层性质分类:岩溶水三、地下水对土木工程的影响:'水化硅酸钙水化铝酸三钙1、地下水对混凝土的侵蚀性：水泥遇水生成1、地下水对混凝土的侵蚀性：水泥遇水生成水化铁酸四钙(1)溶出侵蚀:Ca(OHL+HCO3JCaCO3i+H2OJ”暂时硬度v(1)溶出侵蚀:Ca(OHL+HCO3JCaCO3i+H2OJ”暂时硬度v3,有侵蚀

暂时硬度＞3,无侵蚀(2)碳酸侵蚀:‘Ca(OH)2+CO2二CaCO3J+H2O2+CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2二C； HCO「反应平衡时，叫平衡CO2；反应超过平衡时，叫侵蚀性CO2(3)硫酸侵蚀:SO：-SO：f~ 2Ca(OH)2+SO4—tCaSO4>142mg/l:丿jCaSO4+H20tCaSO42H2OCa(OH)2 CaSO4>250mg/l:丿CaSO4+水化铝酸三钙t硫铝酸钙(4)一般酸性侵蚀：PHV5.2时，Ca(OH)2CK>Cacl?(5)镁盐侵蚀:Mg? 1000mg/l'Ca(0H)2+Mg%(5)镁盐侵蚀:Mg? 1000mg/lCa(OH)2+MgS04tCaSQ2、地面沉降：大量抽取地下水，导致孔隙水压力降低，颗粒有效压力增加,地层压密而地面沉降。3、流砂和潜蚀：流砂：饱水砂土因结构破坏而液化，砂土颗粒悬浮于水中流出潜蚀：地下水将土层中细小颗粒带走，形成管状空洞。土木工程地质电子教案 第3章水的地质作用・ppt第四章岩石及特殊土的工程性质第一节岩石的物理性质、密度和重度:密度：单位体积的质量（P）。（g/cm3）M/M/VMs/V’干密度饱和密度1N=1kgm/2s重度：单位体积的重量（丫）。（N/cm3） Y1N=1kgm/2s、颗粒密度和比重（相对密度）颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（3颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（3Ps)。(g/cm)比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4°C时同体积水的重力之比(ds)。ds三、孔隙度和孔隙比：孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n）。%V孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e）。e=0Vs第二节岩石的水理性质、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。 w^Gw1100%Gs饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。GW2 血100%Gs饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 心=叫（Kw二0.5~0.9）W2

、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数 K表示。（m/s）C—K dh达西层流定律：一dlK」F渗透系数：Q VK二IFI、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数Kr表示。软化系数：Rct饱和单轴抗压强度。Kr -Rr>干燥单轴抗压强度。一般软化系数Kr<0.75的岩石具软化性。四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。强度损失率:冻融前后强度差冻融前的强度不抗冻的岩石Rl强度损失率:冻融前后强度差冻融前的强度不抗冻的岩石Rl>25%重量损失率:Gl冻融前后重量差

冻融前的重量Gl>2% Kw>0.7五、 可溶性：指岩石被水溶解的性能。六、 膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。七、 崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。第三节岩石的力学性质、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示变形模量弹性模量1、变形」塑性模量Eo五、 可溶性：指岩石被水溶解的性能。六、 膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。七、 崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。第三节岩石的力学性质、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示变形模量弹性模量1、变形」塑性模量EoE5050"502、泊松比：指横向应变；_与纵向应变1!之比11、强度：指岩石受力破坏时承受的最大应力1、抗压强度：（烘干、垂直结构面受压、单轴）试样尺寸:5试样尺寸:5汉5汉5cm3©5汇10cm32、抗拉强度：（一般用劈裂法）2P2二a3、抗剪强度&=Psin^/At=PcosT/At=otq申+c«9询=岩石内摩擦角C=岩石粘聚力4、点荷载强度:PD 冰劈作用：主要发生在雪线附近。（水结冰时，体积增加1 冰劈作用：主要发生在雪线附近。（水结冰时，体积增加1/11,对两壁岩石产生96Mpa的压力） 盐类结晶作用：主要发生在强烈蒸发的干旱地区。（明矶结晶，体积膨胀50%，压力达40kg/cm2）第四节风化作用、定义：地表及地下一定深度的岩石，在自然因素作用下，发生机械破碎和成分改变的过程。、风化作用类型：1、物理风化：指岩石在自然因素作用下以机械破碎为主，无明显成分改变的过程。（1）热胀冷缩作用：主要发生在昼夜温差变化大的地区。

2、化学风化：指岩石在自然因素作用下以化学成分改变为主，无明显机械破碎的过程。（1）溶解作用：CaCO3H2OCO2、Ca（HCO3）2>C"2HCO3~（2） 水化作用：CaSQ+H2OtCaSQ2H2O（体积增大1.5倍）（3）氧化作用：4FS215O211H2O>2FdO33H2O8H2SQ碳酸化作用：2KAISi3O23H2O>K2CO34SiO2H2OALSizOsQHh3、生物风化：指由生物活动过程引起的岩石风化。（1） 生物物理风化：根劈作用（2） 生物化学风化：有机酸侵蚀（三）影响风化的内部因素：'成因：岩石形成环境与目前环境差异越大，越易风化。成分：热敏感矿物（暗色矿物）易风化；复矿物易风化。颗粒大小：颗粒越粗越易风化；斑状结构易风化。1、岩石性质岩石性质结构：颗粒形态：针、柱、片状矿物易风化。，纟吉晶程度：结晶越好越易风化。构造：构造越复杂（如：气孔、层理、片理等），越易风化。t工”. 节理越复杂（指节理组数和密度），越易风化2、地质构造：丿地质 岩石越破碎，越易风化。3、气候:「寒冷干燥T3、气候:、温暖潮湿T化学风化为主4、地形:4、地形::陡峻：T物理风化为主:平缓：T化学风化为主（四）岩石风化程度分级:1、分级依据：矿物颜色：与新鲜岩石相比，颜色越暗淡，风化越严重。矿物成分：次生矿物越多（如次生粘土、褐铁矿等），风化越严重*岩石破碎程度：风化裂隙越多，风化越严重。岩石力学性质：与新鲜岩石相比，力学强度越低，风化越严重。岩体结构：岩体结构越差，风化程度越高。

2、分级：（共五级）未风化微风化弱风化强风化全风化r■灌浆T堵塞裂隙。喷浆护坡和封闭基坑。（五）风化防治措施：丿清除强风化和全风化层。排除地下水。工程加固。第五节岩石、土的工程分类、按岩石坚硬程度划分：坚硬岩 较坚硬岩 较软岩软岩极软岩Rc：>Rc：>60MPa60-30MPa30-15MPa 15-5MPa<5MPa、岩土按施工工程分级：（铁路部门）VIVIVIIIIII松土普通十硬土软石次坚石坚石三、土的分类（一）土的颗粒分组及按颗粒级配分类"漂石、块石：©>200mm卵石、碎石：©=20—200mm中八/口口「、/口 圆砾、角砾：'=2-20mm1、 颗粒分组（又叫粒组）：t砂：©=0.075-2mm粉砂：©=0.005-0.075mm粘粒：V0.005mm2、 按颗粒级配（不同粒级的含量）分类” ■漂石土、块石土：$>200mm的颗粒〉50%碎石类土」卵石土、碎石土：©>20mm的颗粒〉50%圆砾土、角砾土：©>2mm勺颗粒〉50%砾砂：心2mm的颗粒占25—50%粗砂：*>0.5mm的颗粒〉50%丿砂类土：中砂：*>0.25mm的颗粒〉50%细砂：*>0.075mmi的颗粒〉85%粉砂：心0.075mmi的颗粒〉50%粉土：心0.075mm的颗粒<50%,塑性指数1^10好丄粉质粘土：10VIp兰17粘土：Ip>17备注：液限：土从流动状态变为可塑状态的界限含水量。 Wl塑限：土从可塑状态变为半固体状态的界限含水量。 （目前用搓条法确定塑限）。Wp塑性指数：是液限和塑限的差值。表示土处在可塑状态的含水量变化范围。"残积土坡积和崩积土洪积土（二） 土的成因分类：<洪积土冲积土瘀积土风积土（三） 特殊土分类1、 定义：指按区域性分布的，具有某种特殊性质的土。黄土膨胀土软土2、 分类：」冻土红粘土盐渍土、填土

第六节特殊土的工程性质特殊土：主要按区域分布，具有某种特殊性质的土。一、黄土：1、 定义：在干旱气候条件下形成的一种淡黄色或褐黄色的特殊土。2、成因和分布：沙漠下风处，即秦岭以北 11个省市，面积64万km2。主要在甘肃中部和东部、宁夏南部、陕西北部、山西北部，共 41.2万km2,厚100—200m。3、 特征：颗粒粒度：以粉砂为主，占60~70%，其次为粘土。易溶盐含量高，碳酸盐类占10~30%，其次为氯化物和硫化物。质地均一，结构松散，孔隙大，孔隙度为33~64%。垂直节理发育。具湿陷性。4、 分类："残积黄土坡积黄土洪积黄土i"残积黄土坡积黄土洪积黄土i冲积黄土按成因分类《次生黄土(流水改造)(黄土状土)'全新世黄土Q4 (1万年)(2)按形成年代分类《马兰黄土离石黄土(2)按形成年代分类《马兰黄土离石黄土Q3 (10万年)Q2 (100万年)午城黄土Q(300万年)(3)按湿陷性分类湿陷性黄土Q4、Q(3)按湿陷性分类湿陷性黄土Q4、Q3:自重湿陷性黄土:非自重湿陷性黄土、非湿陷性黄土Q2、Q15、主要工程地质问题(1)黄土的湿陷性：地表局部汇水(1)黄土的湿陷性：地表局部汇水，溶解潜蚀，碟形洼地黄土陷穴：地下水潜蚀，地下洞穴，塌陷(形成于地下水水力梯度大的地方)。湿陷性黄土的土质改良重锤表层夯实：一般采用2.5〜3.0t的重锤，落距4.0〜4.5m，可消除地下1.2〜1.75m黄土层的湿陷性。强夯：一般采用8〜40t的重锤(最重达200t)，落距10〜20(最大达40m)的高度自由下落，击实土层。土垫层：先将处理范围内的黄土挖出，然后用素土或灰土在最佳含水量下回填夯实。可消除地表下1〜3m的黄土层的湿陷性。挤密桩：先在土内成孔，然后在孔中分层填入素土或灰土并夯实。在成孔和填土夯实过程中，桩周的土被挤压密实，从而消除湿陷性。化学灌浆加固：通过注浆管，将化学浆液注入土层中，使溶液本身起化学反应，或溶液与土体起化学反应，生成凝胶物质或结晶物质，将土胶结成整体，从而消除湿陷性。二、膨胀土1、 定义：由强亲水粘土矿物组成的，具有膨胀结构，以及强胀缩性，多裂隙性，强度衰减性的高塑性粘土。2、 成因和分布：风化的粘土矿物被流水带到东南部河流中下游沉积。当为蒙脱石、伊犁石时为膨胀土。主要分布在太行山——秦岭——四川盆地西缘—云南下关这一线的东南边。3、 特征：(1)颗粒粒度：以粘土矿物为主，占35~50％以上，其次为粉砂。矿物成分：以蒙脱石、伊犁石为主。•片状矿物叠置成各类型结构单元，孔隙中进水分子具膨胀结构：｛粘土矿物表面吸附水分子,形成结合水膜矿物晶格间为o2—联接，联接力弱，可进水分子鳥旳天然状况下，吸水膨胀量为23%以上强烈胀缩性：｛ 干燥状况下，吸水膨胀量为40%以上』攵缩：失水收缩率达50%以上4、主要工程地质问题边坡膨胀和滑塌'吸水后粘聚力为O,内摩擦角只有几度。基床翻浆冒泥。地基不均匀沉降。膨胀土防治1.地基防治:1.地基防治:厂地表防护：排水沟I坡面加固：植被护坡2•边坡防治：＜骨架护坡：片石护坡、拱形护坡'支挡措施：抗滑桩、挡墙3•加大基础埋深，增大基础侧面摩擦力，或增加附加压力克服土的膨胀。膨胀土的破坏、膨胀：边坡及洞室鼓胀。「边坡滑塌(吸水后粘聚力为0,内摩擦角只有几度)二、 降度降低W地基下沉和侧鼓，并产生不均匀沉降I翻浆泥三、 收缩，边坡开裂、地基沉降量大。三、软土1、 定义：天然含水量大、压缩性高、承载力低，抗剪强度差的软塑一一流塑状粘性土。(如淤泥、淤泥质土)。2、 成因和分布：河流入海口、湖沼洼地等静水或缓慢流水下沉积，并经生物化学作用而成。主要分布在长江三角洲、珠江三角洲、洞庭湖、洪泽湖、太湖、湖、滇池、牛轭湖、沼泽等地。3、 特征：(1)颗粒粒度以粘土为主，可达60-70%，其次为粉砂。矿物成分以伊犁石为主，有机质可达8-9%。具典型的蜂窝状结构，孔隙度在50-65%之间。具层理性。4、 主要工程地质问题承载力低：一般容许承载力为O.IMPa,有时甚致低于0.04MPa。压缩性高、沉降量大、固结慢。触变性。流变性。软土的防治排水砂井： ①=0.4~2.0m，灌入中、粗砂。砂垫层；3•抛石挤淤和爆破排淤。「吸水生石灰桩I散热t桩周温度升高，使软土脱水强夯：锤重10~20t，升高10~40m，自由下落，靠冲击力使软土迅速排水，加固深度达11~12m。

6.旋喷桩:水泥砂浆6.旋喷桩:水泥砂浆化学浆液7•换填土；&软沉井；9•堆截顶压。四、冻土定义：温度低于0C,并含有冰的特殊土。（一） 季节性冻土1、 定义：冬季冻结，夏季全部融化的特殊土。2、 成因和分布：高纬度冻土。一一长江以北。3、 主要工程地质问题冻胀融沉性。（二） 多年冻土1、 定义：冻结状态持续三年以上，甚致百年不化的冻土。2、 成因和分布：:高纬度冻土：满洲-牙克石-黑河以北（大小兴安岭）t由北向南逐渐灭高原冻土：青藏高原，西部高山区。3、主要特征：（1） 组成：岩土颗粒、水•整体结构（2） 结构：《网状结构、层状结构(3)衔接型(3)」非衔接型4、主要工程地质问题因冻胀融沉造成'路堤滑塌、边坡滑塌路基下沉（因多年冻土冰丘、冰椎、冰舌（因多年冻土上限改变上限改变或人工热熔）

因冻胀融沉造成'路堤滑塌、边坡滑塌路基下沉（因多年冻土冰丘、冰椎、冰舌（因多年冻土上限改变上限改变或人工热熔）冻土防治地表水1排水I地下水：盲沟.路堤底部铺设：草皮、泥炭、苔藓、炉渣、粘土层散热桩-抛石边坡土质改良：换填土：改为砂、砾、卵石土。降低冰点：土中加化学物质。旱桥五、各类特殊土的主要特性黄土—湿陷性膨胀土一强烈胀缩性软土一承载力低，压缩性高、固结慢冻土一冻胀融沉性土木工程地质电子教案 第4章岩石和特殊土的工程性质・ppt第五章不良地质现象及防治第一节崩塌、落石与岩堆、崩塌:1、崩塌定义：陡峻斜坡上的巨大岩、土体，在重力作用下，突然脱离坡体,发生崩落和倒塌的现象。2、崩塌的形成条件:陡峻的斜坡(55。一752、崩塌的形成条件:水的作用人为因素(爆破、开挖坡脚)地震'倾倒一崩塌滑移一崩塌3、崩塌的类型《鼓胀一崩塌拉裂一崩塌错断一崩塌4、崩塌防治措施:大型崩塌：绕避中型崩塌：明洞、棚洞'线路外移(3)小型崩塌:(3)小型崩塌:排水：天沟、封堵裂缝、落石：斜坡上个别岩块在重力作用下脱离坡体掉落的现象三、岩堆:1、岩堆定义：陡峻斜坡上，因崩塌、落石、剥落等原因形成的岩块和碎屑,在重力作用下滚落至坡脚平缓处堆积而成的锥体。

‘为松散堆积体1 表面坡角为天然休止角2岩堆的特点：易沿原地面产生滑动形态上多为锥形3、岩堆防治原则；（1）对于正在发展的岩堆：绕避（2）对于停止发展的岩堆:厚层岩堆:*薄层岩堆:上部：允许通过路堑、、亠卜…

厚层岩堆:*薄层岩堆:下部：允许通过路堤：任意位置： 均可用上、下挡土墙通第二节滑坡一、滑坡概述1、滑坡定义：斜坡上的岩土体在重力作用下，沿斜坡内某一滑动面（或带）作整体下滑的过程。2、滑坡形态特征:滑坡体：滑动面：滑床：滑坡周界：滑坡壁：滑坡台阶：圭寸闭洼地：滑坡舌：滑坡鼓丘：主裂缝：拉张裂缝：剪切裂缝：鼓张裂缝：扇形张裂缝:

圈椅型构造:双沟同源：醉林：其它特征：圈椅型构造:双沟同源：醉林：马刀树：、滑坡形成条件及影响因素:1形成条件：有贯通的滑动面下滑力大于抗滑力用极限平衡理论计算如下:已知：ABBC:、>c、\因：BD=ABsin「：-：)ACCEsin王1———所以：.ABCACBD21W二ABCrACBD2TsinN二Wcos稳定性系数K-ACCEsin王1———所以：.ABCACBD21W二ABCrACBD2TsinN二Wcos稳定性系数K-抗滑力

下滑力cos-：itg:cAC「1,稳定«=1,极限平衡<1,不稳定2、影响因素(1)地形地貌:j可流冲刷岸。开挖的边坡越高、越陡，越易产生滑坡软弱岩层、松散堆积层。(2)地层岩性：*软硬相间岩层。坚硬岩层中夹有软弱夹层。地质构造：倾向玻外的节理、岩层面、破碎带(4)地下水:"增加岩体容重’软化结构面增加动水压力(4)地下水:"增加岩体容重’软化结构面增加动水压力(5)人为因素::斜坡下方不合理的开挖。［斜坡上方堆填土石或修建筑物(6)地震:、滑坡分类:'堆积层滑坡黄土滑坡1、按滑坡体的主要物质组成分类«粘土滑坡基岩滑坡1、按滑坡体的主要物质组成分类«粘土滑坡基岩滑坡顺层滑坡切层滑坡2、按滑坡力学特征分类::牵引式滑坡:推动式滑坡铁路不良地质勘察规程铁路不良地质勘察规程3、综合分类：*中科院四川地理所分类'体积出八*廿占厚度中分类：考虑滑体物质组成茁层产状「覆盖层滑坡’基岩滑坡.特殊滑坡四、滑坡防治原则及主要措施:1、 原则：在符合经济效益的前提下，针对引起滑坡滑动的因素，采取相应工程措施，阻止滑坡滑动。2、 措施：“一排、二挡、三减、四固”。

' 天沟；(间距50-60米)侧沟;排地表水：｛坡面排水沟：(树枝状，支沟20-30米一条,主沟与支沟夹角30)(1)排水：(1)排水：截水盲沟；排地下水：｛盲洞；平孔、砂井；重力式挡墙锚固桩(2)支挡：｛锚杆锚索抗滑明洞刷方减重：(一般阶梯状刷方，并反压护坡)(4)固结岩体或滑动面:'水泥灌浆他学灌浆电渗排水电化学加固焙烧法灌浆法：丿(4)固结岩体或滑动面:'水泥灌浆他学灌浆电渗排水电化学加固焙烧法灌浆法：丿《电渗法：丿第二节泥石流、泥石流的定义：一种含大量泥砂石块的特殊洪流、泥石流形成条件：

由地质构造形成:断层破碎带及影响带，褶曲轴部1、有丰富的松散固体物质:由新构造运动形成：丿地震-』 ’花岗岩由岩石风化形成T风化壳由地质构造形成:断层破碎带及影响带，褶曲轴部1、有丰富的松散固体物质:由新构造运动形成：丿地震-』 ’花岗岩由岩石风化形成T风化壳T“泥页岩J侵入接触带由支沟冲刷形成一；支沟洪积扇i由人为弃碴形成2、有充沛的水动力来源：丿集中暴雨冰雪融化（湖库溃决3、有陡峻的地形::寺它汇水区形成区」'松散物质供给区《流通区沉积区按流体特征分类::粘性泥石流：固体＞、稀性泥石流：固体v40%, >1.840%, <1.8、泥石流分类:按组成物质分类:四、泥石流沟的选线方案及防治措施通过地区优点缺点工程措施流通区沟床固定、狭窄、冲刷、淤积小线路标咼大，展线长一跨高净空扇缘区冲刷、淤积小沟床变迁大，线路长逢沟设桥沉积区无冲、淤严重提咼标咼线路外移排导槽明洞渡槽

五、泥石流防治措施' 「排洪：环山渠形成区：水土保持｛护坡：沟岸衬砌、锚固

植被"重力坝《流通区：拦碴：拦碴坝丿［格栏坝、灌浆、天沟排水排导槽导流堤沉积区：排导：五、泥石流防治措施' 「排洪：环山渠形成区：水土保持｛护坡：沟岸衬砌、锚固

植被"重力坝《流通区：拦碴：拦碴坝丿［格栏坝、灌浆、天沟排水排导槽导流堤沉积区：排导：明洞渡槽绕避」山内隧道方案1 J架桥过河走对岸方案第四节岩溶、定义：可溶性岩石在地表水和地下水的长期地质作用下形成的各种溶蚀现象、岩溶形成条件：丿'可溶性岩石岩石具透水性水具有溶蚀能力T侵蚀性CO2水处于运动状态又叫喀斯特地貌。、岩溶水的垂直分带性及岩溶地貌1、垂直循环带（饱气带）:地表：形成溶沟、石芽、石林、地下：形成落水洞、漏斗2、季节循环带：（暂时饱和带）•石钟乳 •溶蚀洼地溶洞丿石笋地表丿波立谷峰林i旱季：落水洞3、 水平循环带（完全饱水带）：溶洞一联接成暗河4、 深部循环带：蜂窝状溶蚀小孔四、影响岩溶发育的因素（或岩溶发育的基本规律）1、气候的影响::温暖、潮湿的地区岩溶发育:寒冷、干燥的地区岩溶不发育］岩性越纯、岩溶越发育2、岩性及岩层产状的影响：』不同岩性接触时，隔水层上方岩溶发育陡倾、直立岩层，顺岩层面岩溶发育3、地质构造的影响:邸甘’背斜：轴部拉张节理发育，岩溶发育褶曲：：、向斜：轴部节理发育并汇水，岩溶发育| '正断层：断层破碎带及影响带岩溶发育断层：逆断层：断层破碎带迎水一侧的影响带或主动盘影响带，岩溶发育4、地壳运动的影响::稳定时期：水平溶洞发育'抬升时期：垂直落水洞发育主要问题主要措施洞顶坍塌：」路基下溶洞桥墩下溶洞隧道上、下溶洞加固顶、底板，或填死溶洞涌水、暗河涌水：平行导坑排水（注意地表居民生活用水）暗河：绕辟地表潜移绕避不均匀沉降地表风化层：剥离风化层地下洞内沉积层：清除、洞内桥、绕避五、岩溶地区主要地质问题及其防治措施第五节地震、地震概述1、定义：地壳发生的振动。海底地震称为海震。环太平洋地震带（占地震80%以上）世界上：地中海至中亚地震带（占地震15%）大洋中脊地震带和大陆裂谷地震带2、分布:2、分布:西藏-滇西地震带。T属地中海至中亚地震带中国：山东郯城一安徽九江地震带。华北地震带：燕山一山西一渭河南北向地震带：贺兰山一秦岭一川西盆地边缘一滇东:构造地震：地壳运动引火山地震：火山喷发引陷落地震：山崩、巨型人工地震：人类活动引3、地震成因分类::构造地震：地壳运动引火山地震：火山喷发引陷落地震：山崩、巨型人工地震：人类活动引起的地震，占90%。起的地震，占7%。滑坡、地面塌陷引起的地震，占3%。起的地震。r如大水库、核试验、爆破等。4、地震术语'震源：地壳内发生振动的地方。震中：震源在地面上的震源深度：震中到震源震中距：地面上任一地等震线：地面上地震影垂直投影，震中附近的地区称极震区。浅源地震v70km的距离中源地震70~300km深源地震〉300km方到震中的距离。响相同地点的连线。体波:在地壳内部传播地震波：地壳振动产生面波:在地壳表面传播”纵波：沿直线疏密传播*横波：垂直传播方向振动前进J （不能通过液体）「瑞利波：沿地面滚动J乐甫波：沿地面蛇行地震震级：指地震能量地震烈度：指地震造成地震烈度的工程分类：大小。震级相差的破坏程度。分为1~12级。用某点地震波最大振幅的对数表示。'基本地震烈度：某地100年来的最大地震烈度。t烈度区划图。场地震烈度：按建筑场地的地形、地质条件增减T一般增减半度。设计地震烈度：按建筑物的重要性增减。如特大桥、长隧、大坝提高一度。级，能量相差32倍。震级最高为8.9级。、地震对建筑物的影响'地面断裂：地面开裂、错动。1、地震破坏造成的影响：丿斜坡破坏：斜坡产生崩塌、滑坡。地基效应：地面下沉、 岩土液化、塑流。2、地震力对建筑物的破坏：地震力：地震波对建筑物产生的惯性力:竖直力：建筑物竖直振动。■■ a水平力：建筑物水平振动：P=Q=KcQg土木工程地质电子教案第5章不良地质作用.ppt第六章地下工程地质问题第一节岩体、岩体结构及地应力的概念、岩体及岩体结构的概念广义岩体：岩石块体自然组成的“岩石结构物1、岩体：* 非均质性和各向异性的特点。、岩体及岩体结构的概念广义岩体：岩石块体自然组成的“岩石结构物1、岩体：* 非均质性和各向异性的特点。工程岩体：与工程建筑物有关的那一部分岩体1、2、 结构面：岩体中的不连续界面。按成因分为:如玄武岩如层理、如片理" r■火成结构面：原生结构面：沉积结构面：.变质结构面：构造结构面：如构造节理、断层次生结构面：风化裂隙、卸荷裂隙、。具有不连续性（影响范围内）柱状结理层面、软弱夹层爆破裂隙3、 结构体：岩体中被结构面切割而成的岩石块体。4、 岩体结构及类型（1） 岩体结构：岩体中结构面与结构体的组合关系。（2） 岩体结构类型：岩体中结构面与结构体的组合形式'整体状结构；块状结构:岩体结构分类（国标分类）“层状结构碎裂状结构散体状结构岩体结构分类（国标分类）5、岩体破坏情况:5、岩体破坏情况:_软岩：主要是整体强度不足而破坏、地应力1、定义：指存在于地壳岩体中的原始应力。又叫天然应力2、类型：」主要：自重应力、构造应力。次要：地温应力、地下水压力、结晶应力等。3、地应力分布规律:

（1） 地壳浅层：水平应力大于垂直应力。（2） 地壳深层：水平应力约等于垂直应力。（3）水平应力主要是构造应力，垂直应力主要是自重应力（4）垂直应力＜rv水平应力▽H的关系：Civ=汨，◎H= ◎v=v1—卩第二节洞室围岩变形及破坏的基本类型、围岩应力引起的变形与破坏1、围岩：工程开挖后，应力变化范围内的岩体。2、二次应力：工程开挖后，岩体中一定范围内原始应力发生变化，其改变后重新分布的应力叫二次应力。又叫重分布应力，或围岩应力。（一）围岩应力变化规律1、圆形洞室:'侧压力系数2、直墙圆拱型洞室:侧压力系数1、圆形洞室:'侧压力系数2、直墙圆拱型洞室:侧压力系数（二）围岩应力引起的变形和破坏类型1、张裂塌落：拱顶张应力超过岩石抗拉强度，引起岩石破裂，导至洞顶塌落。2、劈裂剥落：切向应力导至洞室周边岩石形成平行洞壁的密集破裂,并产生剥落。3、碎裂松动：碎裂状岩体开挖后，岩块沿结构面滑移并形成松动圈

4、 弯折内鼓：径向应力挤压薄层围岩，使之向洞内弯折内鼓，甚至坍倒。5、 岩爆：在高应力地区，洞室开挖后，围岩因弹性应变能突然释放而发生的岩石弹射或抛出现象。6塑性挤出：软弱岩体在洞室开挖后，当围岩应力超过其屈服强度时，向洞内产生的塑性挤出现象。7、膨胀内鼓：在膨胀岩地区，洞室开挖后水分向松动圈集中，导致岩石吸水膨胀，并向洞内鼓出。、围岩构造控制的变形与破坏指围岩当结构面上剪应力超过抗剪强度而产生的沿结构面剪切滑移。iHinu畅三三二tlttt三三二tlttt三、 松散围岩的变形与破坏：1、 重力坍塌：固结程度差的散体结构围岩，开挖后在重力作用下自由坍落2、 塑流涌出：当开挖饱水断层破碎带时，松散物质常形成碎屑流涌出。四、 地下洞室特殊地质问题（一）洞室涌水：1、 涌水条件：开挖洞室：遇相互贯通又富含水的节理、断层破碎带，蓄水洞穴* 或地下暗河等，可能产生涌水。已开挖洞室：与地面有贯通裂缝，暴雨时可能产生涌水。2、 涌水预测方法：（1）相似比拟法：①由实测导坑涌水量推算：Q=~-QoFoSo②由于开挖地段涌水量推算：Q=丄Q。Lo

（2）水均衡法：Q=1°°°F-（3）地下水动力学法:①潜水含水层中的完整型隧道:②承压水含水层中的完整型隧道:q=BK②承压水含水层中的完整型隧道:q=BK[M(2H—M)—h2]（二）腐蚀:- '芒硝型腐蚀结晶类腐蚀：」石膏型腐蚀钙矶型腐蚀此外：还有冰劈作用1、腐蚀类型：1、腐蚀类型：』分解类腐蚀：丿碳酸型腐蚀结晶分解复合类腐蚀r■无腐蚀弱腐蚀T局部砂浆剥落2、腐蚀严重程度：中等腐蚀》局部骨料外露强腐蚀>局部呈豆腐碴状，深度达20cm以上3、腐蚀易发生地区:'R、K、3、腐蚀易发生地区:'R、K、J红层及T灰岩等中的含膏地层泥炭、淤泥、沼泽等地我国东南沿海有红树林我国长江以南的酸性红含硫矿床的地下水层冶炼厂、化工厂、废渣残体的冲积层土场、堆煤场等地的地下水层(三)地温：T=To'(H—h)GG=仁C/33m（四）瓦斯：（以甲烷为主的有害气体的总称，主要发生在含煤地层）瓦斯浓度小于5—6%;能在高温下燃烧。危害条件:』瓦斯浓度为5〜6%—14〜16%;易爆炸。（特别是含量为8%时）瓦斯浓度为42〜57%时，易使人窒息。

危害条件:瓦斯浓度大于1%,不准装药放炮。:瓦斯浓度大于2%,工作人员撤离现场（五）岩爆：（岩块自然弹射或抛落）岩爆特点:发生在高应力地区的坚岩爆时，尚伴有声音」岩爆过程分为启裂阶段

苗爆发生的临界深度为硬岩石中岩爆特点:发生在高应力地区的坚岩爆时，尚伴有声音」岩爆过程分为启裂阶段

苗爆发生的临界深度为硬岩石中，应力调整阶段、岩爆200m阶段、围岩分级:第三节围岩的工程地质分类及其应用围岩质量分级：国标《“N.Barton岩体分类：邈路隧道围岩分级工程岩体分级标准》（GB50218—94）、围岩分级:第三节围岩的工程地质分类及其应用围岩质量分级：国标《“N.Barton岩体分类：邈路隧道围岩分级工程岩体分级标准》（GB50218—94）qJ｝（「占IJn丿Ua丿iSRF丿围岩分级评价法连续介质力学分析方法解析法、围岩稳定性分析方法:（不受结构面控制时）极限平衡分析方法（受结构面控制时）图解分析法（赤平极射投影）模型模拟试验法相似材料法离心模拟法土木工程地质电子教案 第6章地下工程地质问题.ppt第七章地基工程地质问题第一节岩质地基工程地质问题、变形问题1影响变形的因素:"岩石强度结构面的影响」风化作用地下洞穴2、变形量的计算:弹性模量：E=p（1—»2）b«）/w变形量：s=crh/Ep 压力b――宽度-■ 承压板形状和钢度系数w――变形（载荷试验）二 应力h――深度（地基厚度）、强度问题'脆性张裂破坏（脆性硬1岩石破坏类型：丿剪切破坏（硬岩）岩）*剪切破坏（硬岩）剪切塑性破坏（软岩）2、结构面的剪切破坏：•-nt^c"岩石强度3、影响强度的因素：结构面影响I风化作用容许变形4、地基承载力确定方法:'载荷试验：由So确定fo'岩石强度、经验参数」岩体类型卜表7-3二取岩石强度的的风化程度裂隙发育岩体T灌浆’结构面控制的岩体T锚固断层破碎带T地基开挖回填，周围灌浆加固地下洞穴T填塞加固三、不良岩质地基加固处理方法:第二节土质地基的工程地质问题、地基变形概念:基础：建筑物下部直接与岩、土层接触的部份。地基：基础下面因建筑物荷载引起天然应力改变的那一部分岩层或土层变形：地基在上覆建筑物荷载作用下产生的压密变形和剪切变形二甘 ’强度时产生的失稳现象（如剪出等）地基』破坏：地基变形超过丿允许值时产生的建筑物破坏。（如变形过大等）。、土质地基变形破坏的基本类型:P■填筑路基夯实不够1、地基不均匀沉降和变形过大:1、地基不均匀沉降和变形过大:黄土的湿陷性变形不均质土或风化层不等厚2、地基的滑移挤出：主要有2、地基的滑移挤出：主要有C3二（产生破坏建筑物的变