第一章 工程地质概述.ppt

1、第一章 工程地质概述,内容： 地质作用、地质年代；岩石和土的成因类型及工程性质；不良地质条件；水文地质等。,1.1 概 述,一、地质作用 定义：引起地壳成分（岩石和土）变化和构造变化的作用。能量来源不同，分为内力地质作用和外力地质作用。 内力地质作用：由地球自转产生的旋转能等引起的地质作用。 外力地质作用：由太阳辐射能和地球重力位能引起的地质作用。,二、地 质 年 代 地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相应的时代段落。从古到今，地质年代分为五代： 太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。,1.2 矿物与岩石,一、主要造岩矿物 矿物： 是地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物

2、。 造岩矿物： 组成造岩的矿物称为造岩矿物。,分类：按生成条件分为原生矿物和次生矿物。 原生矿物： 一般由岩浆冷凝生成； 次生矿物： 一般由原生矿物经化学风化而产生的另一种矿物。,二、矿物的主要性质 几个物理性质： 光泽：矿物表面反射光线的强弱程度； 硬度：岩石抵抗外力刻划的能力； 解理：矿物受外力后沿一定方向裂开成光滑平面的性能。 断口：矿物受外力打击破裂时断开面的形态；,三、岩石的类型和性质 岩石按成因分为三大类： （1）岩浆岩 成因：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷 凝而成岩浆岩。 （2）沉积岩 成因：岩石经风化、剥蚀成碎屑，经水流、风力 或冰川搬运至下游处沉积，再经长时代的 压紧或

3、化学作用硬结而成沉积岩。,（3）变 质 岩 成因：地壳外壳的原岩因地壳运动、岩浆活动 在高温、高压和化学性活泼的物质作用 下，改变了原岩的结构、构造和成分， 形成一种新的岩石，称为变质岩。,1.3 第四纪沉积层,第四纪沉积层： 原岩受风化作用生成的碎屑物，经剥蚀、 搬运、沉积而未结硬的松散沉积物，称为 第四纪沉积层。 分类： 残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。,地表的岩石，经物理化学风化、剥蚀成岩屑、粘土矿物及化学溶解物质；又经搬运、沉积而成的沉积物；年代不长，未压密硬结成岩石之前，呈松散状态，称为第四纪沉积层，即“土”。根据岩屑搬运和沉积的情况不同，第四纪沉积层分为以下

4、几种类型：残积层，坡积层，洪积层，冲积层，海相沉层和湖沼沉积层。,1.3.1 残积层 母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积层。其中较细的碎屑已被风或雨水带走。残积层主要分布在岩石出露的地表，经受强烈风化作用的山区、丘陵地带与剥蚀平原。,1.3.2 坡积层 当雨水和融雪水洗刷山坡时，将山上的岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓处，逐渐坡积成坡积层。 坡积层搬运距离不远，物质来源于当地山上，颗粒由坡顶向坡脚逐渐变细，坡积层表面的坡度越来越平缓。,1.3.3 洪积层 由暴雨或大量融雪形成山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口与山前倾斜平原，坡积而成洪积层。,1.3.4 冲积

5、层 由河流的流水将岩屑搬运、沉积在河床较平缓地带，所形成的沉积物称为冲积层。 1、平原河谷冲积层 平源河谷冲积层包括下列数种。,2、山区河谷冲积层 山区河流坡度大、流速高，因而河谷冲积层多为粗粒的漂石、卵石与圆砾。冲积层的厚度一般不超过1015m。山间盆地和宽谷中有河漫滩冲积层，主要为含泥的砾石，具有透镜体和倾斜层理构造。,3、山前平原冲积洪积层 山前平原沉积层有分带性：近山一带，为冲积和部分洪积的粗粒物质组成；向平原低地，逐渐变为砂石和粘性土。 4、三角洲沉积层 河流搬运的大量泥砂，在河口沉积而成三角洲沉积层，其厚度可达数百米以上，面积也很大。水上部分为砂土或粘性土，水下部分与海、湖堆积物混

6、合组成。此种沉积层为新近沉积层，含水率大，压缩性高，承载力低。,1.4 不良地质条件,常见的不良地质条件： （1）断层 （2）岩层节理发育 （3）山坡滑动 （4）河岸冲淤 （5）岸坡失稳 （6）河沟侧向位移,1.5 地 下 水,一、地下水对建筑工程的影响 （1）基础埋深 （2）施工排水 （3）地下水位升降 （4）地下室防水 （5）水质侵蚀性,二、地下水 定义： 存在于地表下面土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水称为地下水。 地下水的埋藏条件分类 分为上层滞水、潜水和承压水。 上层滞水： 存在于局部隔水层上的水；,潜水： 埋藏在地表以下第一个连续分布的隔水层之上，具有自由水面的重力水；潜水面的标高称为地下水位。 承压水： 充满于两个稳定隔水层之间含水层中的地下水。,三、土的渗透性定义： 土体可让水透过的性质称为土的渗透性； 达西定律： 水在土中的渗透速度与其水力坡度成正比，可表示为：V=ki,土的渗透性：水流通过土中孔隙难易程度的土体性质。 达西定律：土中渗流速度v与水力梯度i之间呈线性比例关系（比例常数k称为渗透系数）。公式表示为： v=ki 在砂性土中水的流动满足达西定律。,在粘性土中只有当水头梯度超过起始梯度（临界梯度，梯度阈值）才开始发生渗流。,动水力Gd： 水流对单位体积土的骨架作用力；公式为Gd=Iw，