工程地质知识点

工程地质学:是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、条件:是与工程建筑有关的地质条件的总称。地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。(1)评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有(2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发(3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加(4)研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。(5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、3、地壳运动的特征:方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。矿物：是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。造岩矿物：组成岩石的主要矿物。变质岩：是地壳内原有的岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩)和结构构造的改变而形成的新岩石。变质作用：在地球内外动力作用下，使岩石的矿物成分及结构发生改变、从而引起岩石性质发生改变的地质作用。2、摩氏硬度：滑石1、石膏2、方解石3、萤石4、磷灰石5、长石6、石英7、黄玉8、刚玉9、金刚石10。3、常见的主要造岩矿物:石英、长石、云母、普通角闪石、普通辉石、橄榄石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、高岭石、黄铁矿、滑4、岩石按成因分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩。5、岩浆岩根据地表及其深度分为：喷出岩、浅成岩、深成岩。含量分为：超基性岩(<45%)、基性岩(45～52%)、中性岩(52～65%)、酸性岩(>65%)。7、岩浆岩的结构按结晶程度分为:全晶质结构、半晶质结构、玻璃9、沉积物的搬运方式分为:机械搬运和化学搬运。10、沉积物的沉积分为:机械沉积、化学沉积和生物沉积。14、沉积岩的碎屑结构按胶结物和胶结方式分为:基底胶结、孔隙胶15、沉积岩的构造有:层理构造、层面构造、结核构造和化石构造。16、沉积岩常见的层理构造有:水平层理、交错层理、单斜层理和波17、沉积岩分为:碎屑岩、黏土岩和化学及生物化学岩三大类。19、变质岩的结构分为:变晶结构(完全重结晶)和变余结构(部分重结晶)。20、变质岩分为:片理状岩类、块状岩类、构造破碎岩类三大类。风化作用:岩石在大气营力(风、电、大气降水和温度)以及生物活3、风化作用分为:物理风化、化学风化和生物风化。4、岩石的风化程度划分为五级:未风化、微风化、弱风化、强风化6、河流地质作用包括:侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。7、河流阶地分为:侵蚀阶地、基座阶地、堆积阶地和埋藏阶地。地质年代:是指地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生2、岩层的地质年代分为:绝对地质年代和相对地质年代。地质构造:是指地壳中的岩层，在地壳运动的作用下发生褶皱构造:组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用下，节理：是岩体受力断裂后，两侧岩块没有显著位移的小型断断层：是岩体受力断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位整合接触:上、下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含不整合接触:上、下地层间的层序有间断，先后沉积的地层之2、地质构造分为:水平构造、单斜构造、褶皱构造、断裂构造和不整合。3、岩层的产状用走向、倾向和倾角三个要素来表示，一般表示为如SW205°∠30°或205°∠30°。4、褶皱构造分为背斜和向斜两种形态。背斜是岩层向上突出的弯曲，两翼岩层从中心向外倾斜，核部岩层老，两翼岩层新；向斜是岩层向下突出的弯曲，两翼岩层自两侧向中心倾斜，核部岩层新，两翼岩层老。5、岩层产状和褶皱构造的工程地质评价：造的倾斜岩层对建筑物的地基没有特殊的不良影响。b、倾斜岩层的产状和褶皱构造，对公路、铁路的边坡和隧道工程的影响，需要根据具体情况用具体分析。6、断裂构造根据两侧岩块相对位移分为节理和断层。7、节理按成因分为:原生节理和次生节理。8、节理的工程地质评价：a、岩体中的节理，破坏了岩体的整体性,加快了岩体风化速度，增强了岩体的透水性，因而使岩体的强度和稳定性降低；特别是存在连通性好的“X”型节理，影响更大。b、节理对建筑物地基没有特殊的不良影响。a、建筑场地一般应避开全新活动断裂,特别是重要的建筑物b、高层建筑应避开全新活动断裂和发震断裂。岩石物理性质指标:描述岩石物理性质的数值或物理量。岩石力学性质:是指岩石抵抗外力作用的能力。岩石单轴抗压强度:岩石试样在单轴压缩荷载作用下所能承岩石抗剪强度:岩石抵抗剪切破坏的能力。岩石的水理性质:是指岩石与水作用时的性质。岩体结构面:在岩体中力学强度较低的部位或岩性相对软岩体结构:是指岩体中结构面与结构体的排列组合特征。5、围岩的定量划分包括岩石坚硬程度(单轴饱和抗压强度)和岩体完整程度(完整性指数)两个指标。沉积物，是由固相(颗粒)、液相(水溶液)、气相(气体)所组成的三相体系。非饱和土:是指土中孔隙同时有水和空气时的土。界限粒径:是指划分粒组的分界粒径。土的颗粒级配:是指土中各个粒组的相对含量，即各粒组占土粒总量的百分数。土的结构:是指土粒单元的大小、形状、互相排列及其联结关系等因素形成的综合特征。土的构造:是指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。2、不均匀系数：;工程上Cu<5的土为均匀土(级配不良土),Cu>10的土为不均匀土(级配良好的土)。C值为1～3的土级配良好，小于1或大于3时级配不良。4、砾类土和砂类土同时满足C≥5和C=1～3两个条件时，为级配良好的砂和砾。作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实5、土中水分为结合水和自由水两大类。6、重力水是透水层中的地下水，它对土粒有浮力作用，直接影响土的应力状态。7、土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。单粒结构是砂土和碎石土的主要结构形式，依靠颗粒间点与点的接触传8、土的主要构造为层理构造和裂隙构造。界限含水量:黏性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量。9、土的饱和密度(p):土的孔隙完全被水充满时的密度。10、土的浮密度(有效密度)(p′):地下水位以下，土单位体积中土粒的质量与同体积水的质量之差。密度的单位均为g/cm。11、土的重度指标:即单位体积土的重量。Y、有效重度(浮重度)γ’,与天然密度p、干密度pY、有效重度(浮重度)γ’,与天然密度p、干密度p饱和密度psat、有效密度(浮密度)p′相对应。重度的单位均为：kN/m。12、G、w、p为实测指标，其他为换算指标。13、密实度是指单位体积中固体颗粒的含量。即土颗粒越多，孔隙越少，土就越密实，结构愈稳定，压缩性愈小，强度愈大，可作为良好的天然地基；反之，压缩性大，强度低，属不良地基。14、无黏性土的砂土和碎石土的密实度分别采用标准贯入和重型圆锥动力触探试验的锤击数来确定，将密实度分为松散、稍密、中密和密实四个等级。黏性土分类粉土粉质黏土黏土塑性指数Ip根据液性指数把黏性土的状态分为；黏性土状态竖础硬数可软数流燃液性指数O<1,50.250.2S<l,50.750.75<l,51.0土的压缩性:土在压力作用下体积减小的特性。土的固结:土的压缩随时间而增长的过程。土的击实性:是指土在反复冲击荷载作用下能被压密的特性。土的渗透性:是指土能让水等流体通过的性质。渗透(渗流):是指土体中的自由水在水头差的作用下通过孔隙通道流动的特性。p2200kPa时所得的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。4、使用压缩系数和压缩模量判断土的压缩性5、土的抗剪强度c—土的黏聚力(库伦公式):c*g(kPa);—土的内摩擦角6、在压实填土时，填土的含水量是否能达到充分压实的最大影响因素，因此，需要先通过击实试验测定回填土的最优含水量和最大干密度。在实际施工中，常把填料的含水量调成稍大于最优含水量，在碾压时，由于水分挥发则容易接近最优含水量，从而较易取得最大干密度。7、建筑物地基土中如果存在饱和砂土、粉土时，规范规定必须进行液化判别,防止其振动液化造成建筑物破坏。四、土的分类土、海积土、淤积土、风积土和冰积土。3、土按颗粒级配和塑性指数分为：碎石土、砂土、粉土和黏性土。4、填土分为：素填土、杂填土、冲填土和压实填土。五、土体的工程地质特征。对于一般土工程地质特征，见教材或本课件。第六章一、地震不良地质作用:是指由地球内力和外力产生的对工程可能造成危害的地质作用。地质灾害:是指由不良地质作用引发的，危及人身、财产、工程或环境安全的事件。地震：是由于地球内动力作用而发生在地壳表层岩石圈内的一种快速颤动现象，它是当前地壳运动的一种特殊形式。震源深度:震中到震源的垂直距离。地震震级:是表征某次地震中震源所释放能量大小的尺度。地震烈度:是地震引起地面震动及其影响的强弱程度。设防烈度:是指国家审定的一个地区抗震设计实际采用的地震烈度。抗震设防:是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，6、震中烈度(1)与震级(M)的关系：和深源地震(≥300km)。9、地震按震级分为超微震(<1.0级)、微震(1.0级～3.0级)、弱震(3.0级～5.0级)、强震(5.0级～7.0级)和大震(>7.0级)。(1)在遭受低于本地区设防烈度(基本烈度)的多遇地震影响(2)在遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物(1)基本烈度参数——抗震设防烈度、设计基本地震加速度值、体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的现象。泥石流：是含有大量固体物质(泥、砂、石)的特殊洪流，岩溶作用：在可溶性岩石地区，地下水和地表水对可溶岩进岩溶现象:在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文2、岩溶发育必须具备四个基本条件:即可溶性岩石、岩石透水性、(1)可溶性的岩石:石灰岩、白云岩和大理石(2)岩石透水性:岩体裂隙发育，且连通性、透水性好。(4)水的流动性:流动水不断带走溶解下来的物质，侵蚀性水不3)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围4)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的7)对重要建筑物宜采用桩基或墩基。当采用桩(墩)基时，宜极限承载力:是指地基即将丧失稳定性时的承载力。地基稳定性：是指地基岩土体在承受建筑荷载作用下的沉降变形、层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。深2、建筑工程地基按岩土介质分为土质地基和岩质地基，按天然状态分为天然地基和人工地基。3、土质地基的三种破坏模式：整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入4、确定地基承载力特征值的方法有：(1)根据现场静荷载试验法确定；(2)原位测试查表法：根据标准贯入试验、重型触探试验锤击数确定承载力；(3)根据建筑经验类比法确定；(4)根据C、φ值计算5、现场静荷载试验确定地基承载力特征值f:1)取比例界限值P=f2)当P/P<2时，取P的1/2值，即f=1/2×P;3)上述两方法不能确定时，取s/b=0.01～0.015对应荷载，但4)试验点数≥3点，当极差(最大值一最小值)<平均值×30%时，取平均值为fak6、地基承载力特征值的修正(当基础宽度大于3m或基础埋置深度大9、选择建筑地基持力层是首先要满足承载力和变形的要求，并且下卧层也能满足要求。10、承载力>150kPa的岩土层是良好的持力层，承载力<150kPa的12、