工程地质复习题李云屹版.docx

工程地质复习题李云屹注：知识点来自于往年最后一节课画的重点。零、绪论1.工程地质学：研究与人类工程活动有关的地质问题的科学，使工程建设与环境互相协调。2.工程地质学在工程建设中的意义和重要性（1）保证工程建设的经济合理和安全运营；（2）保证地质环境不会因工程活动而恶化，导致对工程自身及周边环境的危害。3.工程地质学的任务（1）基本任务：研究人类工程活动与地质环境之间的互相制约关系，使工程建设经济、安全，又能合理开发和保护地质环境。（2）重要任务：在大规模地改造自然环境过程中，如何按照地质规律办事有效地改造地质环境。4.工程地质问题：人类活动与工程地质条件互相作用、互相制约而引起的，直接或间接影响建筑物规划、设计、施工和正常运营的地质作用或问题。5.工程地质条件：与人类工程活动有关的地质要素的综合。涉及地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质、物理地质现象、天然建筑材料等。一、地球与地壳1.地球及地壳演变的历史（1）46亿年前：原始地球；（2）40亿年前：圈层结构逐步形成；（3）35亿年前：原始地壳形成，被水覆盖；（4）25亿年前：陆核形成；（5）15亿年前：地盾形成，进入大陆阶段；（6）2.5亿年前：古大陆分裂，板块形成。2.地球的内外圈层构成及联系地球各大圈层并不是独立存在的，而是互相影响互相作用的。（1）大气圈：原始地壳形成期，广泛的火山活动带出大量气体喷发形成原始大气圈。（2）水圈：原始大气圈中水汽冷凝降到原始地壳上，形成原始水圈。（3）生物圈。3.地球的基本性质（1）形状：地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则椭球体。（2）圈层构造：图看课件。几个注意一下的小知识点：岩石圈涉及地壳与上地幔上部，位于上地幔上部与上地幔下部之间的软流圈是玄武岩岩浆的重要来源。（3）重力：重力是引力与离心力的合力。（4）重力异常：重力观测值与理论值之间的偏差，重要来源是测点高度、地形、中间层密度和深部物质。深部物质反映了布格重力异常。布格重力异经常常反映了地壳的厚度和莫霍界面的起伏。一般来讲大范围的布格重力负异常的地方通常地壳厚度增大，社区域的布格重力异常也许是由于岩石密度导致的。（5）地壳均匀：在地幔的某一深度上，上覆岩石对地幔的压力处处相等，处在一种均衡状态。地势低的地方地壳薄，地势高的地方地壳厚。4.岩石圈板块构造（1）大陆漂移说：地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块，称之为泛大陆；中生代开始，泛大陆分裂并漂移，逐渐达成现在的位置。证据：大陆边沿形态、造山带与地层学、冰川遗迹、生物化石。（2）海底扩张说：地幔物质在大洋中脊处涌出，向两侧扩散，在海沟处俯冲消亡；海底在不断运动，洋壳在不断更新；海底扩张的驱动力是地幔对流。证据：海底地形、洋壳年龄、磁异常条带、转换断层。（3）板块构造学说：地球的刚性岩石圈是由若干巨大的块体构成，它们在软流圈上曾发生并还在继续发生大规模水平运动，并在各个板块之间发生互相作用；正是这种互相作用，从主线上控制了各种内外地质作用的发生和发展。板块边界处存在着板块间强烈的互相作用，是地球上最活跃的地带，是火山、地震活动活跃带。5.地质作用（1）地质作用：由自然动力引起地球和地壳物质组成、内部结构和地壳形态不断变化和发展的作用。可按自然动力的来源分为内动力地质作用和外动力地质作用。二、内动力地质作用1.内动力地质作用（1）概念：由地球内部能源所引起岩石圈物质成分、内部构造、地表形态发生变化的作用。（2）分类：地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震作用。2.地壳运动（1）概念：自然力作用下地壳产生的变形和互相移动。（2）水平运动：岩石圈的水平挤压或引张，形成巨大的褶皱山系、地堑、裂谷等等。（3）垂直运动：表现为大面积的上升运动和下降运动，形成大型的隆起和凹陷，产生海退和海侵现象。3.岩浆作用（1）岩浆的重要成分：重要是硅酸盐物质。按二氧化硅含量的高低可分为酸性岩浆、中性岩浆、基性岩浆、超基性岩浆。（2）岩浆作用过程：形成、运动、演化、冷凝成岩。（3）岩浆作用方式：分为侵入作用和喷出作用。侵入作用：深部岩浆向上运动，侵入到周边岩石而未到达地表便冷凝，结晶形成岩石的作用。形成的岩石称侵入岩。喷出作用：岩浆喷出地表的过程，形成的岩石称喷出岩。4.变质作用（1）概念：由地球内力引起的，岩石结构、构造及矿物成分发生变化并形成新岩石的过程。形成的岩石称为变质岩。（2）影响因素：温度、压力、化学活动性流体。（3）类型：接触变质作用、热液变质作用、动力变质作用。5.地震作用（1）地震灾害效应：振动破坏、地面破坏、其他效应。其中振动破坏是最重要的灾害效应。（2）地震：地下岩层受应力作用错动破裂导致的地面震动，是地壳所积累的应变能的一种释放方式，也是当前地壳运动的重要表现方式之一。（3）等震线：把地面破坏限度相似的各点连接起来的曲线。（4）地震波：地震引起的震动以波的形式从震源向各个方向传播。（5）震级：描述地震大小和强度的一种量度指标。（6）烈度：某一个地区地面和多类建筑物遭受一次地震影响的强烈限度，是地震时一定地点的地面震动强烈限度的尺度。烈度在工程师的意义重要作为设防的标准。（7）地震的成因类型：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震。构造地震：由断层活动引起的地震，占全球地震总数的90%以上，破坏性的大地震、特大地震都属于构造地震。火山地震：由深部岩浆活动引起，震级小，成群震。陷落地震：由地下洞穴的垮塌引起的震动。诱发地震：人类活动引起的局部地区异常地震活动。三、外动力地质作用1.外动力地质作用（1）概念：由地球外部营力引起的，发生在地壳表层的地质作用。削高补低，重塑地表形态并产生相应的地质产物沉积物。（2）外部营力因素：水、大气、气温、生物。（3）作用过程：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、硬结成岩作用。2.风化作用（1）概念：地壳表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力作用下，发生物理和化学变化，使岩石崩解破碎以致逐渐分解而在原地形成松散堆积物的过程。（2）类型：物理风化、化学风化、生物风化。物理风化：涉及卸荷、温度变化、冻融、盐类结晶与潮解。化学风化：重要因素是水与氧。生物风化：分为机械风化与化学风化。（3）残积物：风化作用形成的残留于原地的松散堆积物。特点：原地堆积形成；碎屑物成分大小不均，棱角分明；无分选性，无层理；由外到内与基岩逐渐过渡；成分与基岩有密切关系。工程意义：孔隙多，成分和厚度不均匀；结构松散。（4）风化作用的影响因素：岩性，气候，地质构造，地形。其中气候是最重要因素。（5）差异风化：在相同风化条件下由于岩性的不同导致风化速度不同，使岩石表面出现凸凹不平的现象。3.河流地质作用（1）类型：侵蚀作用，搬运作用，沉积作用。（2）侵蚀作用方式：下蚀作用、侧蚀作用。（3）溯源侵蚀：下蚀作用而产生的河流向源头方向不断发展的现象。（4）河流袭夺：当某一条溯源侵蚀较快的河流向上伸长过程中切断另一条河流，并把另一条河流上游的水夺过来的现象。（5）河流的截弯取值：侧蚀作用引起的。（6）沉积作用：河流在运动过程中能量不断损失，当河水夹带的泥沙、砾石等搬运物质超过了河水的搬运能力时，被搬运的物资便在重力作用下逐渐沉积下来的过程，形成的沉积物称为冲积物。（7）冲积物特性：分选性好，磨圆度高，层理清楚，成分复杂。（8）冲积物的工程意义作为建筑物地基时，砂卵石承载力高，粘土较低。特别注意两种不良的冲积物：一是软弱土层，另一种是易发生液化的粉砂层。砂、卵石、砾石层是良好的建筑材料；厚度稳定、延续性好的砂卵石层是丰富的含水层。当坝基下覆存在深厚的冲积物时，容易成为渗流通道，应做好防渗措施。（9）河流阶地：由于河流下切侵蚀，原先河谷的谷底相对抬升到洪水位以上，呈阶梯状顺河谷分布于河谷两侧，称为河流阶地，是地壳上升运动与河流地质作用的结果。（10）河流阶地的分类：侵蚀阶地、基座阶地、冲积阶地。侵蚀阶地：由被侵蚀基岩构成，只有很少冲积物。基座阶地：由两种物质组成，上部为河流的冲积物，下部是基岩。冲积阶地：全由河流冲积物组成。4.风的地质作用（1）分类：剥蚀作用、搬运作用、沉积作用。（2）常见风蚀地貌：风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀城堡、风棱石、风蚀穴、风蚀槽。5.冰川的地质作用（1）冰川类型：山岳型冰川，大陆型冰川。（2）冰川地质作用：刨蚀作用、搬运作用、沉积作用。（3）常见的冰川地貌类型：雪线、粒雪盆、冰斗、冰碛、冰川年轮、冰面湖、冰洞、冰钟乳、冰塔、冰蘑菇。（PPT上没有）（4）冰碛物特点：皆为碎屑物，大小混杂，明显缺少分选；绝大多数石块棱角分明；无定向排列，无层理，无磨圆；表面磨光面擦痕；具漂砾。（5）冰碛物工程意义：PPT上没有。6.内动力地质作用与外动力地质作用互相关系内动力地质作用与外动力地质作用互相联系、共同作用；他们在空间上互相联系，在时间上同时进行；但在一定的时间和地点，往往是某一作用占优势。总的来讲内力作用对地壳的发展起主导作用。内动力地质作用使地球内部和地壳的组成复杂化，导致地表高低起伏；外动力地质作用使地壳原有的组成和结构改变，夷平地表的起伏，向单一化发展。四、矿物和岩石1.矿物特性（1）颜色：是矿物对光波吸取后的补色，取决于矿物的化学成分和内部结晶构造。（2）条痕：矿物粉末的颜色。（3）硬度：矿物抵抗机械刻画及摩擦的能力，是矿物软硬限度的标志。（4）解理：矿物受敲击之后，常沿一定结晶方向裂开成平滑光面，这种特性称为解理，裂开的光滑平面称解理面，是由晶体内部格架构造所决定的。（5）断口：矿物受敲击后沿任意方向裂开成凹凸不平的断面。2.岩浆岩（1）产状：指岩浆岩体产出的形态、规模、与围岩的接触关系、分布特点及产出的地质构造环境等要素。分为侵入岩和喷出岩。（2）重要矿物成分：正长石、斜长石、石英、角闪石、辉石。（3）岩浆岩的结构：指岩石中矿物的结晶限度、晶粒大小、晶体形态及它们彼此间的互相组合关系。分为显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构和斑状结构。（4）岩浆岩的构造：指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列与填充方式，它常可以表达岩石的外貌形态及成岩过程的变化。涉及块状构造、流纹构造、气孔构造和杏仁构造。3.沉积岩（1）成岩阶段：风化剥蚀、搬运、沉积、硬结成岩。（2）沉积岩组成物质成因：碎屑矿物（原生矿物）、粘土矿物（风化后的次生矿物）、化学沉积矿物、有机质及生物残骸。（3）粘土矿物特性：具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。（4）胶结物及相应的工程性质：胶结物分为硅质胶结、石膏质胶结、泥质胶结、钙质胶结与铁质胶结。胶结方式分为基底式胶结、接触式胶结和孔隙式胶结。硅质胶结：岩石坚固、抗压强度高、抗水抗风化能力强。石膏质胶结：岩石硬度小，强度低，遇水后易软化松散。泥质胶结：岩石松软较易破碎，遇水后易软化松散。钙质胶结：岩石坚硬，强度大；但较脆，具有可溶性，遇盐酸起泡。铁质胶结：岩石软弱，易于风化。（5）沉积岩的结构：沉积岩组成物质的颗粒大小、形状和结晶限度，决定了沉积岩的岩性特性，也反映了其形成条件。涉及碎屑结构、泥状结构、化学结构和生物结构。（6）沉积岩的构造：沉积岩的各个组成部分的空间分布和排列方式。涉及层理结构、层面结构、化石和结核。4.变质岩（1）矿物成分：分为继承矿物和变质矿物。（2）常见的变质矿物：绢云母、滑石、绿泥石、石榴石、蛇纹石等。（3）变质岩的构造：是指矿物集合体之间的分布与充填方式。涉及片麻状构造、片状构造、千枚状构造、板状构造和块状构造。五、地质年代1.地质年代的表达方法（1）相对地质年代：地质事件发生的先后顺序。（2）绝对地质年代：地质事件发生到今年龄，又称同位素地质年龄。2.相对年代拟定方法：地层层位法、岩性对比法、古生物法。3.地质年代表年代太古宙元古宙古生代中生代新生代寒武纪符号ArPtPzMzKz年代奥陶纪志留纪泥盆纪石炭纪二叠纪三叠纪符号OSDCPT年代侏罗纪白垩纪老第三纪新第三纪第四纪符号TKENQ4.地质年代单元与地层单位的相应关系地质年代单位宙代纪世地层单位宇界系统六、地质构造1.地质构造（1）概念：地壳中的岩层因地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形迹。（2）类型：水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。2.岩层产状（1）定义：岩层面在三维空间的延伸方位及倾斜限度。（2）岩层产状的三要素：倾向线、走向线、倾角。（两向一角）（3）产状表达方法方位角表达法：倾向倾角，250。25。象限角表达法：走向倾角+倾向象限，N65。W25。SW3.褶皱构造（1）概念：是指岩层受构造运动后，在保持连续性的情况下产生的弯曲变形。（2）特点：书和PPT上都找不到。（3）基本形态：向斜和背斜。背斜：中间岩层向上拱起的弯曲，两翼岩层向外倾斜，中间老两侧新；向斜：中间岩层向下凹陷的弯曲，两翼岩层向内倾斜，中间新两侧老。（4）形态要素：轴线，轴面，翼，枢纽，核。（5）分类按轴面产状分类：直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱。按枢纽产状分类：水平褶皱、倾覆褶皱、复背斜/向斜、穹窿。（6）工程意义褶皱核部岩层破碎、易风化剥蚀、强度低、渗透性大，对坝基或洞室稳定性不利。坝址布置在倾向上游的一翼对坝基稳定有利；若在倾向下游的一翼，且岩层倾角较缓或软弱夹层、顺节理发育时，对坝基稳定不利。4.断裂构造（1）概念：岩体受应力作用超过其强度时发生裂缝或错断，破坏岩体原有完整性形成断裂构造。（2）类型：节理和断层。节理：岩体沿破裂面没有明显位移，或仅有微量位移。断层：岩体沿破裂面两侧发生了明显的位移或较大的错动。（3）节理力学分类：剪节理、张节理、劈理。剪节理：岩石受剪应力作用形成的破裂面。特性为节理面密闭、产状稳定，延伸较远；节理面平直光滑，常有剪切滑动留下的擦痕；一般成对呈“X”出现，节理间距小，特别在软弱薄层岩石，常密集成带；交叉切割岩体，岩体较为破碎，剪切节理面常是易于滑动的软弱面。张节理：岩层受张力作用形成的破裂面。产状不稳定，延伸不远就消失；节理面弯曲粗糙，裂缝较宽呈开口或楔形，并常被岩脉填充；一般发育稀疏，间距较大，很少密集成带；往往构成良好的渗透通到。劈理：密集的构造微节理。（4）断层要素：上盘、下盘、断层线、断层面、断层破碎带。（5）断层类型：正断层、逆断层、平移断层。正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。平移断层：断层两盘产生相对水平位移。（6）地垒：由两组走向基本一致的倾斜相背的正断层构成。两组正断层之间为共同上升盘。（7）地堑：由两组走向基本一致的相同倾斜的正断层构成。两组正断层之间为共同下降盘。（8）活断层：是指现今在连续活动的断层，或在人类历史时期或近期地质时期曾经活动过，极有也许在不远的将来重新活动的断层。（9）断层野外辨认方法：地层反复或缺失，构造不连续，断层破碎带及构造岩，擦痕、阶步及磨光镜面，牵引现象和伴生节理，地貌及地下水，地物特性及其他因素。七、地质图1.常见地质图类型（1）普通地质图：以一定比例尺的地形图为底图，反映一个地区的地形、地层岩性、地质构造、地壳运动及地质发展史的基本图件。（2）地貌及第四纪地质图：以一定比例尺的地形图为底图，重要反映一个地区的第四纪沉积层的成因类型、岩性及其形成时代、地貌单元的类型和形态特性的一种专门性地图。（3）水文地质图：以一定比例尺地形图为底图，反映一个地区总的水文地质条件或某一个水文地质条件及地下水的形成、分布规律的地质图件。（4）工程地质图：根据工程地质条件，在相应比例尺的地形图上表达各种工程地质勘查工作成果的图件。（5）剖面图和柱状图。2.地质图的规格（1）图名。（2）图例：涉及地层岩性、地质构造、地质现象等的符号。严格按照自上而下或从左到右，地层从新到老的顺序排列。（3）比例尺：比例尺的大小反映了图的精度。（4）编制单位。（5）编制日期。（6）指北针。3.地层岩性、地质构造在地质图上的表达方法（1）地层岩性：通过地层分界线、年代符号或岩性符号，再配合图例来说明。（2）地质构造4.地层接触关系：指相邻的两个地层在时间上的新老关系和空间上的接触形式。（1）整合接触：连续沉积作用形成。相邻地层产状协调，时代连续。在地质图上地层分界线平行分布。（2）平行不整合接触：又称假整合接触，发生过沉积间断；相邻地层产状协调，但时代不连续。在地质图上为两套地层界线大体平行，但地层年代不连续。（3）角度不整合接触：由于剧烈地壳运动，导致地壳中岩体变形和沉积间断。相邻地层产状不协调，时代也不连续。（4）侵入接触：先形成的岩体被后来的岩浆岩侵入。在平面图上为沉积岩被穿插，沉积岩界线被岩浆岩界线忽然截断。（5）沉积接触：沉积岩和岩浆岩之间，先形成岩浆岩，在其风化剥蚀上面又沉积了较新的地层。在平面图上岩浆岩分界线被沉积岩界线截断。5.地质图的阅读和分析。这个自己照着PPT多练吧。第八章、地下水1.岩土介质空隙性（1）孔隙：松散介质中颗粒或颗粒集合体之间普遍存在着呈小球状分布的空隙。孔隙度：影响因素：颗粒的排列方式（紧密还是疏松）；颗粒的粗细（粘土60%，砂砾石14%）；分选性（粗砂30%，粉砂40%，两者混合12%）；形态（磨圆度好孔隙度大）；胶结和压实限度。孔隙比：e1.0的是疏松的高压缩性土。（2）裂隙：岩石受地壳运动及其他外动力地质作用影响产生的空隙。裂隙率：影响因素：受力情况与岩石性质。硬脆性岩石可发育张性裂隙，透水性好；软弱塑性岩石一般发育闭合裂隙，透水性差。（3）溶隙：可溶性岩中的裂隙经地下水流长期溶蚀而形成的空隙。溶隙率：2.地下水的埋藏类型（1）包气带水：结合水、气态水、毛细水。（2）潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具自由水面的重力水。特性：与大气相通，具自由水面，为无压水；补给区与分布区一致，直接接受大气补给；受气候影响较大，具有明显的季节变化特性；常用的供水水源。（3）承压水：充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。特性：没有自由水面，并承受一定的静水压力；补给区与分布区不一致；比较稳定，受气候影响较小；不易受地面污染的影响；一般可作为良好的供水水源；承压水头压力也许会导致基坑突涌。3.地下水的排泄（1）概念：含水层或含水系统失去水量的过程。（2）类型：泉、泄流、蒸发、蒸腾。4.泉（1）概念：是地下水在地表的天然露头。（2）分类据补给源和水流特性：分为上升泉和下降泉。据水温：分为冷泉和热泉。据出露因素：分为侵蚀泉、接触泉和断层泉。5.渗流（1）概念：地下水在岩土体空隙中的运动。（2）分类：均匀流与非均匀流，层流与紊流，稳定流与非稳定流。（3）水力梯度：单位渗流途径上的水头损失。（4）流网：渗流场某一典型剖面或平面上，由一系列等水头线与流线组成的网络。（5）达西定律：渗流流速与水力梯度的一次方成正比。合用条件：低流速、层流。6.地下水的水质（1）化学成分阳离子：氢离子，钠离子，钾离子，镁离子，钙离子，亚铁离子；阴离子：氢氧根离子，氯离子，硫酸根离子，碳酸氢根离子，碳酸根离子。气体：氧气，氮气，二氧化碳，硫化氢。（2）化学性质：酸碱度、矿化度、硬度。酸碱度：氢离子的浓度。矿化度：各种离子、分子与化合物的总量。硬度：钙、镁离子的含量。（3）侵蚀性：分为结晶类腐蚀、分解类腐蚀、复合类腐蚀。结晶类腐蚀：硫铝酸钙结合了结晶水之后，体积比化合前增大很多，在混凝土中产生很大的内应力，使混凝土的结构遭受破坏。分解类腐蚀：地下水在流动过程中，将混凝土中的钙离子带走减少混凝土强度。（溶出腐蚀）或二氧化碳与碳酸钙反映生成碳酸氢钙。（碳酸腐蚀）复合类腐蚀：本地下水中铵根、硝酸根、氯离子和镁离子的含量超过一定数量时，与混凝土中的氢氧化钙发生反映。7.与地下水有关的工程地质问题（1）地面沉降：水位下降导致有效应力增长、孔隙水压力下降，导致含水层及隔水层固结压缩产生地面沉降。（2）地面塌陷：松散岩土层中产生的突发性断裂、陷落的灾害现象。（3）渗流变形：本地下水的动水压力达成一定值时，土中一些颗粒甚至整个土体发生移动，引起土体的变形和破坏。（4）基坑突涌：当基坑下伏有承压含水层时，开挖基坑所留底板经受不住承压水头压力作用，被承压水顶裂或冲毁的现象。九、岩石的工程地质性质1.岩石的水理性质（1）吸水性概念：岩石在一定条件下的吸水能力。指标：吸水率，指岩石试样在一个大气压下充足吸水后，吸入水的质量与岩石干重之比，以百分数表达。饱水率，指岩石试样在高压下或真空下吸入水的质量与岩石干重量之比，以百分数表达。饱水系数，指岩石吸水率与饱水率之比。岩石的吸水率、饱水率和饱水系数越大，岩石的质量越差。（2）透水性：岩石透过水的能力，取决于岩石空隙的大小、数量、方向及连通情况。通常用渗透系数来衡量。（3）软化性：岩石浸水后强度减少的性能，与岩石的空隙性、矿物成分、胶结物质有关。通常用软化系数来衡量。软化系数：饱和状态下与风干状态下岩石极限抗压强度之比。软化系数大于0.75时属于抗软化性岩石。（4）抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能。指标：岩石的强度损失率和重量损失率。（5）可溶性：岩石可以被水溶解的性能。与岩性、水的纯净度及温度等因素有关。（6）膨胀性：岩石吸水后体积增大的性能。与岩石类型及空隙性有关。2.力学性质（1）概念：岩石在各种静力、动力作用下所表现的性质。（2）岩石变形破坏全过程（3）岩石强度：岩石在达成破坏前所能承受的最大的应力。抗压强度：岩石在单轴压缩荷载作用下达成破坏时所能承受的最大压应力。抗剪强度：岩石在一定法向压力作用下，可以承受的最大剪应力。抗拉强度：岩石试样在单向拉伸时所能承受的最大拉应力。点荷载强度：点荷载实验获得的岩石强度。十、岩体的工程地质性质1.岩体（1）概念：工程作用范围内具有一定的岩石成分、结构特性及赋存于某种地质环境中的地质体。（2）特性：地质环境对岩体的力学性质有很大影响；岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用，具有各种地质构造和软弱面；岩体无特定的自然边界。2.岩体结构（1）概念：指岩体中结构面、结构体的形状、规模、性质及其组合关系。（2）要素：结构面的性质及空间组合，结构体的空间形态。3.结构面（1）概念：岩体经受各种地质作用，形成的具有不同特性的地质界面。（2）成因分类：原生结构面、构造结构面、次生结构面。原生结构面：岩体在形成过程中形成的结构面。构造结构面：在构造应力作用下岩体中形成的破碎面或破碎带。次生结构面：岩体在受风化、卸荷、地下水等作用下形成的结构面。（3）特性：规模、形态、密集限度、连续性、张开度和填充情况。规模：I级结构面控制了区域地质构造及工程区域稳定，II级控制了工程区场地的稳定性，III级控制了工程岩体的稳定性和变形破坏机制，IV级控制了岩块的稳定性，V级重要影响岩块的力学性质。形态：分为平直的、波状的、锯齿状的和不规则的。常用起伏度和粗糙度表述。密集限度：可用线密集度与结构面间距来表述。连续性：结构面的延展性和贯通性。可用线连续性系数与面连续性系数来表述。张开度和填充情况：4.软弱夹层（1）概念：坚硬岩层中夹有力学强度低、泥质或碳质含量高、遇水易软化、延伸性较长和厚度较薄的软弱岩层。（2）成因类型成因地质类型基本特性原生软弱夹层沉积软弱夹层产状与岩层相同，厚度较小，延续性较好，也有尖灭的。含粘土矿物多，细层理发育，易风化、泥化、软化，抗剪切强度低火成软弱夹层成层或透镜体，厚度小，易软化，抗剪强度低变质软弱夹层产状与层理一致，层理延续性差，片状矿物多呈鳞片状，抗剪强度低构造软弱夹层层间破碎带软弱夹层产状与岩层相同，延续性情，在层状岩体中沿软弱夹层发育。物质破碎，呈鳞片状，往往含条带状分布的泥质次生软弱夹层风化夹层夹层风化产状与岩层一致，或受岩体产状制约，风化带内延续性好，深部风化减弱。物质松软，破碎，含泥，抗剪强度低断裂风化沿节理、断层发育，产状受其控制，延续性不强，一般仅限于地表附近，物质松散，破碎，含泥，抗剪强度低次生夹层夹层泥化产状与岩层相同，沿软弱层表部发育延续性强，但各段泥化限度不一。软弱面泥化，呈塑性、面光滑，抗剪强度低次生夹层层面产状受岩层制约，延续性差，近地表发育，常呈透镜体，物质细腻，呈塑性、甚至呈流态，强度甚低断裂面产状受原岩结构面制约，常较陡，延续性差。物质细腻，结构单一，物理力学性质差5.结构体（1）类型：板状结构体、柱状结构体、锥状结构体。6.岩体的工程地质性质（1）综述：岩体的结构是相对的，只有在拟定的地质条件和工程尺度下，工程岩体结构才是唯一拟定的。工程岩体结构不同，岩体的力学性质和工程的稳定性分析方法是不同样的。（2）结构面的力学性质：分为变形特性与强度特性。变形特性：坚硬结构面常呈脆性破坏，软弱结构面常呈塑性破坏。强度特性：实验方法：直剪实验影响因素：结构面形态、张开充填限度、岩石性质、尺寸式样等。（3）岩体的力学特性：应力分布不连续性，岩体强度各向异性。实验方法：单轴压缩，三轴压缩，直接剪切。变形特性：（4）岩体的强度特性：Hoek-Brown经验方程：抗压强度：抗拉强度：抗剪强度：7.岩体的流变（1）概念：物体在外部条件不变的情况下，应力或应变随时间变化的性质。（2）类型：蠕变和松弛。蠕变：在一定应力的条件下，变形随时间的连续而逐渐增长的现象。松弛：在变形保持一定的条件下，应力随时间的增长而逐渐减小的现象。（3）蠕变阶段划分：初始蠕变、平缓蠕变、加速蠕变。（4）长期强度：蠕变破坏的最低应力。（5）意义：8.岩体的工程地质分类（1）概念：从工程地质的角度出发，根据岩体的内在特性，将它们划分为工程地质性质相似的各种类别，从而对各类岩体的质量给予定性和定量的评价。（2）岩体质量指标（RQD）分类：以钻孔获得的大于10cm的岩芯断块长度与岩芯进尺总长度的比值，以百分数表达。岩体评价RQD(%)非常好90100好9593较好5075不好2550非常不好025（3）岩体结构分类：整体结构、块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。（4）岩体地质力学（RMR）分类。9.风化作用（1）对岩体工程地质性质的影响：破坏岩石中矿物之间的连接；形成、加剧岩石裂隙；减少裂隙面粗糙限度；分解原有矿物产生次生粘土矿物。（2）岩体风化带划分：残积土、全风化、强风化、弱风化、微风化、新鲜岩石。十、斜坡稳定性工程地质问题分析1.斜坡应力场（1）分布特性：越接近坡面，最大主应力越接近平行与斜坡临空面，最小主应力与坡面近乎正交；在坡脚形成应力集中带；最大剪应力迹线发生偏转；在坡顶和破面的靠近表面部位可形成一个拉应力带。（2）演变过程（3）阶段：斜坡变形与斜坡破坏。2.斜坡变形（1）概念：贯通性破坏面形成之前，坡体发生的变形与局部破裂。（2）方式：松动、蠕动。松动：斜坡形成初始阶段，坡体表部常出现一系列与坡向近于平行的陡倾角的张开裂隙，被这种裂隙切割的岩体便向临空方向松开、移动。蠕动：斜坡岩土体在自重应力为主的坡体应力长期作用下，向临空方向发生的缓慢而连续的变形。3.斜坡破坏（1）概念：斜坡中已出现与外界连续贯通的破坏面，并以一定的加速度滑移或崩落，脱离母体。（2）重要方式：崩塌、滑坡。崩塌：斜坡前缘的部分岩土体，被陡倾结构面或拉裂隙分割，并以忽然的方式脱离母体，翻滚而下，堆积于坡脚的过程。滑坡：斜坡岩土体沿连续贯通的破坏面整体向下滑动的过程。4.滑坡（1）要素：滑坡体、滑动面、滑坡周界、滑坡床、滑坡后壁、滑坡台阶、滑坡舌、滑坡裂隙。（2）野外辨认方法：圈椅状，“双沟同源”现象，破碎，有擦痕、镜面。5.影响斜坡稳定性的因素（1）内因：地形地貌，地层岩性，地质构造。地形地貌：坡度越大，高度越大，越不稳定；凹形坡较凸形坡稳定。地层岩性：第四级沉积物泥质含量较高。斜坡中存在“易滑岩层”，如：泥岩、泥质砂岩、板岩、千枚岩等。地质构造：存在倾向坡外的软弱结构面（优势结构面）：断层、节理、沉积岩层面、片理、软弱夹层等。（2）外因：水，人类活动，地震，风化作用。水：地下水，降雨，地表流水。地下水：减少岩土体的抗剪切强度；形成孔隙水压力，减少斜坡的抗滑力；地下水流动形成渗透压力；产生渗透变形。降雨：抬高地下水位；侵蚀软化；水劈作用；雨水充满裂缝，对裂缝侧壁产生侧向压力。地表流水：冲刷淘空；水位变动；河流下切。人类活动：不合理的开挖、切坡，施工方案不妥，过度破坏植被、耕垦等。地震：破坏岩土体的结构；产生附加应力；震动液化。6.斜坡稳定性分析（1）斜坡稳定性：斜坡不发生滑动和坍塌而保持稳定的限度。（2）分析内容：现有稳定性状况；稳定性发展趋势；影响稳定的主因。（3）分析方法：演变历史分析法，力学分析法，工程地质对比法。（4）演变历史分析法：通过研究斜坡形成的地质历史和地质环境，及它的地形地貌、地质结构、变形破坏迹象等，从而对它的演变历史和稳定性状况做出定性的评价和预测。（5）力学分析法：在地质分析的基础上，应用数学、岩土力学等理论和方法，分析计算得出斜坡稳定性的定量指标。分为极限平衡法与数值分析法。极限平衡法基本思绪：假定斜坡内存在一个潜在的滑动面，该面上岩土体处处达成极限平衡状态，根据作用该滑面上的抗滑力与下滑力之比，求得滑体的稳定系数。（6）工程地质对比法：由已有斜坡的研究或设计经验推出工程地质条件相似的斜坡。7.斜坡防治（1）原则：以“防”为主，及时“治”理。（2）常见措施：消除或削弱使斜坡稳定性减少的各种因素；直接减少下滑力，提高抗滑能力；防御和绕避。（3）应用消除或削弱使斜坡稳定性减少的各种因素：针对改变斜坡外形的因素采用措施（如建设护坡）；针对使斜坡岩土体强度减少和应力状态发生改变的措施（如种植草皮、三合土抹面，混凝土或浆砌石护坡等以防止风化，客土喷播）。直接减少下滑力，提高抗滑能力：削坡减荷；支挡、锚固、提高岩土体强度等。防御和绕避：防塌棚、明洞，绕避、滑移面下隧道穿行等。