工程地质总复习

1、工程地质学总复习,铁路 公路 行业部门 建筑 水电 学生就业的主要方向 市政 设计院 工程局 工作单位 管理局 科研单位 教学单位,工程地质课程的主要服务对象,工程地质课程体系,基本基础地质：着重于矿物岩石、地质构造、岩石工程性质、特种土和地质勘察的理论教学及实践 地表水及地下水的地质作用：强调了水对岩土工程性质的影响（山区河流地貌和地下水的地质作用对建筑物的影响） 不良地质条件为重点：强调不良地质（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶）基本形态的认识、分类、防治原则和方法（山区地质灾害对交通和建筑的破坏十分明显） 岩土工程地质：地基工程、边坡工程和地下洞室工程地质问题等（高层建筑、高速公路、大型水电站建

2、设需求）,理论教学知识模块,矿物岩石 基础地质 地层与地质构造 水的地质作用 工程地质条件 岩土工程性质 不良地质 地下洞室工程地质问题 工程地质 岩土工程地质问题 边坡工程地质问题 地基工程地质问题 岩土工程勘察,第二章 岩石成因类型及其工程地质特征,1. 矿物主要物理性质，主要造岩矿物的主要 鉴定特征 典型矿物的晶格类型、颜色、条痕色、光泽、 硬度、解理、断口,第二章 岩石成因类型及其工程地质特征,2.主要岩浆岩的成因、主要矿物成分、结构、构造、主要分类和主要鉴定特征 岩浆岩先按照形成条件（冷凝成岩浆岩的地质环境）不同分为三类，然后按照成分不同（SiO2含量）分为4种亚类（分类表2-3）

3、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 结晶程度： 全晶质结构 、半晶质结构、非晶质结构 颗粒大小：绝对（粗、中、细、微、隐晶质），相对（等粒、斑状、似斑状） 构造：岩石中矿物或其它组分在空间的排列与充填方式。 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。 杏仁状构造：岩石中原状气孔被后期物质充填。,第二章 岩石成因类型及其工程地质特征,3. 主要沉积岩的成因、主要矿物成分、结构、 构造、主要分类和主要鉴定特征 成因：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。

4、 物质组成： 碎屑岩、粘土岩、生物化学岩 结构：碎屑结构（胶结形式、胶结物强度）、泥状结构、结晶化学结构 构造：岩层、层理、块状、层面、化石,第二章 岩石成因类型及其工程地质特征,4. 主要变质岩的成因、主要矿物成分、结构、 构造、主要分类和主要鉴定特征 变质作用及变质作用因素、变质作用类型 变质作用：指变质因素作用下，岩石性质发生改变的过程。 变质作用因素：温度（砂岩石英岩）、压力（闪长岩闪长片麻岩）、化学活泼性流体,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： 主要由地壳

5、深层的定向压力、 地温及热水溶液引起。 混合岩化作用： 局部岩浆侵入变质岩引起的进一 步变质作用。,变质岩分类：（按成因分类）,1. 热接触变质岩：大理岩 石英岩 2. 交代变质岩： 云英岩 块状构造 蛇纹岩 3. 动力变质岩： 断层角砾岩 糜棱岩,4. 区域变质岩： 板岩 千枚岩 片岩 滑石片岩 绿泥石片岩 云母片岩 角闪石片岩 片理构造 片麻岩 花岗片麻岩 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,第三章 地质构造及其对工程的影响,1、褶皱构造的成因、分类、要素组成 2、断裂构造的成因、分类、要素组成 3、岩层产状、岩层之间的接触关系 4、岩石的物理、力学性质

6、、岩体的概念及工程地质性质,按横剖面分类： 直立褶曲： 轴面直立，两翼倾向相反， 倾角相等。 倾斜褶曲： 轴面倾斜，两翼倾向相反， 倾角不等。 倒转褶曲： 轴面倾斜，两翼倾向相同， 一翼岩层倒转。 平卧褶曲： 轴面水平，两翼岩层水平， 一翼岩层倒转。,1、褶皱构造的成因、分类、要素组成,2. 按纵剖面分类： （按枢纽产状分类） 水平褶曲： 地层界线平行延伸。 （枢纽水平） 倾伏褶曲： 地层界线向一端 （枢纽倾伏） 封闭弯曲。,倾伏向斜,倾伏背斜,褶曲判别（基本类型、按横剖面、按纵剖面分类）,判别步骤： 1. 首先按地层对称重复关系确定褶曲基本类型。 背斜：中间老，两边新。 向斜：中间新，两边老

7、。 2. 再按两翼岩层产状确定褶曲横剖面分类 直立：产状相反，倾角相等。 倾斜：产状相反，倾角不等。 倒转：产状相同，一翼产状为倒转。 3. 最后按地层界线确定褶曲纵剖面分类 水平：地层界线平行延伸。 倾伏：地层界线一端弯曲封闭。,水平倾斜背斜 倾伏倾斜向斜,定义：断裂构造： 一. 节理 1. 节理分类 （1）按成因分类：,断裂构造的成因、分类、要素组成,岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造，称为断层。 断层要素：断层面和破碎带、断层线、上下盘、断距 断层基本类型：正、逆、平移(走滑) 断层组合类型：地堑、地垒、阶梯状、叠瓦状,断层分类： （1）按断层两盘相对运动方向分

8、类： 正断层：上盘相对下降的断层.（符号表示为： ） 特点：地层不对称重复。上盘新，下盘老。 老 新 老 新 多数情况下断层线附近：, 逆断层：上盘相对上升的断层.（符号表示为 ） 特点：地层不对称缺失。上盘老，下盘新。 新 老,平移断层：两盘水平错动。（符号表示为 ） （2）按断层面产状与岩层产状的关系分类：,（3）按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类：,断层走向与褶曲线的关系 F1-纵断层， F2-横断层， F3-斜断层,横断层造成的背斜两翼岩层宽窄变化,断层性质判定：寻求两盘运动方向，并据此确定断层性质,步骤：,断层的判别：,老 新,上盘,下盘,下盘 上盘,例如：,水平倾斜背斜、走向逆断层

9、,水平向斜、横向正断层,岩层产状、岩层之间的接触关系,岩层基本类型、岩层产状、产状要素、产状的测量、记录及图示方法 地层接触关系类型 （1）沉积岩之间的接触关系：整合、平行不整合、角度不整合 （2）沉积岩与岩浆岩之间的接触关系：侵入接触、沉积接触 （3）岩浆岩之间的接触关系：穿插关系,岩石的物理、力学性质,岩石的水理性质：吸水性和吸水率、透水性和渗透系数、软化性和软化系数、抗冻性和强度降低率 岩石的物理性质：重量和重度、颗粒密度和比重、孔隙性和孔隙度 岩石的力学性质：变形（变形模量和泊松比）、强度（抗压、抗剪、抗拉、点荷载）,岩体和结构面,岩体结构 = 结构面 +结构体,岩体的工程性质首先取决

10、于结构面的性质, 其次才是组成岩体的岩石性质。,第四章 土的工程性质和分类,土的物理力学性质 土的成因 特殊土的主要工程性质及治理措施,土的物理力学性质,土颗粒相对密度、密度、含水量及如何测定 无粘性土的密实状态指标及确定方法 粘性土的物理特性指标及确定方法 土的压缩性和抗剪强度,土的成因类型（第一级分类）： 残积土 坡积土 洪积土 冲积土 湖积土 海积土 冰积土 风积土,土的成因与成因土,特殊性土的种类有： 沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土 南方和中南地区的膨胀土 西南亚热带湿热气候条件下的红粘土 西北、华北干旱气候区的黄土 西北、华北干旱气候区的盐渍土 高纬度、高海拔寒冷气候区的冻土 各地人

11、类工程活动的人工填土,特殊土的种类与主要工程性质,第五章 地下水,岩土的水理性质 地下水类型及其主要特征 地下水对建筑工程的影响,岩土的水理性质,含水性与容水度和持水度 给水度 透水性与渗透系数,地下水类型及其主要特征,地下水对建筑工程的影响,地基沉降 流砂与潜蚀 浮托作用 基坑突涌 对钢筋混凝土的腐蚀-地下水的侵蚀性,地下水的工程地质性质,地下水的物理性质 地下水的化学成分：氢离子浓度 、总矿化度、水的硬度 地下水的侵蚀性：分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶复合性侵蚀,第六章 不良地质现象,风化的类型、岩石风化的影响因素、治理措施 河流的地质作用类型、阶地的分类 滑坡的成因、组成要素、防治措施

12、 泥石流的形成条件、防治措施 崩塌的成因、防治措施 岩溶、土洞的成因、分布特征 场地地震破坏效应,风化的类型,物理风化（热力风化、冻融风化、盐类结晶） 化学风化（水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用） 生物风化,1、水的作用： 水解作用 水合作用 溶解作用 2、CO2的作用碳酸化作用 3、O2的作用氧化作用,化学风化,岩石风化的影响因素、治理措施,岩石风化的影响因素：岩石性质（成因、成分、结构、构造）、地质构造、地形、气候 岩石风化的治理：挖除和防治（覆盖、灌注、排水）,河流的地质作用类型、阶地的分类,河流的地质作用类型：侵蚀作用（下蚀和侧蚀）、搬运沉积作用 阶地的分类,滑坡的成因、组成要素

13、、分类,斜坡土体和岩体在重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。,滑坡的防治措施,力学分析入手：两组力（力矩）的平衡 影响滑坡因素：高陡坡、软岩、构造面、水、 地震、人为因素 得到治理措施：一排、二挡、三减、四固 A排水：地表排水、地下排水。 B支挡：在滑坡体下部修筑挡土墙、抗滑桩或用 锚杆加固等工程。 C刷方减重：削减坡角或降低坡高，减少下滑力 D改善滑动面（带）的岩土性质：固结灌浆或电化学加固冻结、焙烧等。,崩塌的成因、防治措施,成因（与滑坡的区别，并了解落石） 发生条件和防治措施 （1）大型崩塌：绕避 （2）中型崩塌：明洞、棚洞 （3）小型崩塌： （4）排水：天沟、封堵裂缝,泥石流的形成条件,形成条件： 有丰富的松散固体物质 有充沛的水动力来源 有陡峻的地形,泥石流的防治措施,岩溶土洞的成因、防治措施,岩溶(又称喀斯特Karst)，指由于地表水或地下水对可溶性岩石进行溶蚀而产生的一系列地质现象，其结果如溶洞、溶沟、溶槽、暗河等。 土洞指由于地表水和地下水对土层的溶蚀和冲刷而产生空洞，空洞的扩展，导致地表陷落