第一章 工程地质概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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。,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,=I,w,，,动力水是体积力。,流砂：,当动力水的大小等于或大于土的浮重度时，土体失重，随水流动，称为流砂。,潜蚀：,当水流的水力坡降很大，降引起絮流，水流可把土体粗颗粒孔隙重所充填的细粒土带走，破坏土的结构，这种作用称为潜蚀。,