工程地质复习笔记.doc

Chap。1 绪论
工程地质学范围框定：与地质学
1。1地质学与工程地质学1
地质学研究对象：固体地球的上层
研究内容：1—5
应用方面，对人类社会担负着重大使命：1—2，寻找资源、研究地质环境防灾减灾
1。2 工程地质学的主要任务和研究方法 1-2
基本任务：1—3，区域稳定性、地基稳定性、环境影响
具体任务:1-5
工程地质勘察的目的
工程地质学研究对象：复杂的地质体
研究方法：定量与定性结合
1。3土木工程对地基的基本要求 2—3
建筑物包括两大类:房屋建筑、构筑物
地基定义
基础与地基:前者是建筑物的下部结构
地基承载力定义、要求
地基两部分:持力层、下卧层
持力层深度不同时的不同处理方法：较浅、较深、过深
地基大致5种情况
1。4工程地质条件和工程地质问题 3-4
为保证地基稳定可靠，要求必须
工程地质条件定义
工程地质条件（工程建筑物所在地区地质环境各项因素)包括:1—5地层岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌
工程地质问题定义
对于土木工程,主要的工程地质问题:1—4，地基稳定、斜坡稳定、硐室围岩稳定、区域稳定
Chap。2地壳的物质组成
地球具有圈层构造，最外部层圈是地壳
地质作用:塑造地壳面貌的自然作用
地壳的基本单位：元素、矿物、岩石
地球形成演化：46亿年
地球赤道半径6378.140km,两极半径6356。779km
地球表面参差起伏,70。8％海洋，29。2％陆地
地球外部层圈：大气圈、水圈、生物圈
地球内部层圈：地壳、地幔、地核
对地球内部的认识主要来自：对地震弹性波的研究
板块、板块运动
构造运动发生的根源
地质作用的动力来源：1—2，内热、辐射热.动力存在,地质作用就不会停止
地质作用实质上是，又划分为内力作用和外力作用
内力包括；外力包括
元素
2。1 矿物 6—9
相对固定的化学成分
绝大对数是晶体
2。1.1矿物的形态
晶体的习性：晶体的常见形态
2.1。2 矿物的物理性质
颜色和条痕
透明度和光泽：透光、反光
硬度：抵抗外力机械作用的强度，莫氏硬度
解理和断口
密度
弹性、挠曲、延展性（挠性即塑性）
2。1.3 常见矿物
黄铁矿、石英、赤铁矿、褐铁矿、方解石、白云石、石膏、橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、正长石、白云母、黑云母、绿泥石、蛇纹石、石榴子石、滑石、高岭石、蒙脱石
2.2 岩石 9-18
可利用的:矿石
不可利用的:岩石
按形成方式分为火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩
岩石的结构(微观)、构造（宏观）
变质岩块状构造、沉积岩层状构造、变质岩片理构造
2.2。1火成岩
火成岩的物质成分
火成岩的结构：1—4，显晶质、斑状、隐晶质、玻璃质(对应不同岩石、各自颗粒大小)
火成岩的构造：1—3，块状、气孔与杏仁、流纹
火成岩的产状：岩体的形态、大小、深度、与围岩的关系
深成侵入体:5-20km,岩基、岩株
浅成侵入体:〈5km,规模小，岩墙、岩床、岩盖与岩盆
火成岩分类
火成岩代表性岩石：花岗岩、闪长岩、辉长岩、流纹岩、安山岩、玄武岩、辉绿岩
2。2。2 沉积岩
沉积岩：由沉积物固结变硬的岩石
三大岩石中在地表分布最广
形成的两种途径：碎屑矿物、生物化学，后者常含古生物化石
沉积岩的矿物成分
沉积岩的结构：碎屑结构、非碎屑结构
碎屑结构：按碎屑粒径大小分为四类
非碎屑结构：结晶结构、生物骨架结构
沉积岩的构造
层理构造：沉积岩最基本最特别的构造，两种层理
递变层理
波痕与泥裂
沉积岩的分类
碎屑沉积岩：1—4
火山碎屑岩：1-3
非蒸发岩
蒸发岩
2。2。3变质岩
矿物成分或结构构造的改变
变质岩的矿物成分
变质过程中常形成某些特征性的矿物：鉴别变质岩的重要标志
与火成岩、沉积岩共同具有的成分：可能是继承，可能是新生成
变质岩的结构：变晶结构、变余结构
变质岩的构造:变成构造、变余构造
变成构造:1—5，片理构造、片麻状构造、板状构造、斑点构造、块状构造
变质作用类型：接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用、动力变质作用
常见的变质岩：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩
2。3 岩石的主要物理性质和力学性质18—20
Chap。3地质年代与第四纪地质概述
3。1 地质年代 22—25
相对年代与绝对年代
相对年代的确定:地层层序律、生物层序律、切割律
绝对年代的确定：同位素年龄及公式、常用元素
地质年代表
地质年代单位：宙、代、纪、世
年代地层单位：宇、界、系、统
年代越新，则……
地方性岩石地层单位
我国地史概况
太古代：我国已知最老地层，五台运动，花岗岩侵入
元古代:上下两部分（震旦系、下元古界），吕梁运动
古生代:生物繁盛（从寒武纪开始可用古生物化石划分地层，含煤）,陆地,海西运动
中生代：中等生物（陆爬），陆地，含煤,印支运动、燕山运动,奠定我国东部
新生代：近代生物（哺乳、被子)，第三、四纪，喜马拉雅运动，断块活动
3。2 第四纪地质概述 25—30
二百多万年前出现人类，四五十万年前北京猿人
新构造运动
工程区域稳定性的基本评价因素:地区新构造运动的特征
冰期、间冰期
板块构造学说:整体分裂为各块
相邻板块间结合情况：1—3
结合带：地震、火山活动
不同地质成因的土层：表3。3
残积土
坡积土
洪积土
冲积土
湖泊沉积土
海洋沉积土
冰碛土与冰水沉积土
风积土
Chap。4 地质构造
最基本的地质构造：褶皱、节理、断层，后两者统称断裂构造.岩石圈中构造运动的产物
4。1 岩层产状与底层接触关系 31-33
构造运动定义、涉及范围,分为水平、垂直
倾斜岩层：往往是褶皱的一翼、断层的一盘
岩层的产状：岩层的空间位置,研究地质构造的基础，用走向、倾向和倾角表示
露头：暴露在地表的岩石
岩层露头线：岩层层面（断层面、节理面等)与地面的交线
底层接触关系：1—6
4.2 褶皱 33—35
褶皱：岩层受力而发生弯曲变形
褶皱要素：1—4，核部、翼部、枢纽、轴面
褶皱基本形态：背斜、向斜
褶皱轴面产状分类：1-5,直立、斜歪、倒转、平卧、翻卷
折皱构造的工程地质评价
4。3 节理 35-37
断层与节理：前者有相对位移，规模较大
节理的类型按成因分为：原生、次生
次生节理又分为:非构造节理、构造节理（又分为张节理、剪节理）
节理的类型按与所在岩层或其他构造的几何关系分为:1—4,1-3
节理的观测与统计：为了研究和评价岩体稳定性
观测点、观测内容、内业内容
4。4 断层 37-42
断层要素（断层的各个组成部分)：断层面、断层线、断层盘，断距、滑距
断层的类型：按相对运动分、组合类型分、与所在岩层产状关系分
断层存在的标志地质体不连续、断层面（带）的构造特征、地貌和水文等标志
断层面（带）的构造特征：1-3，镜面擦痕与阶步、牵引构造、断层岩
断裂构造的工程地质评价：洞室、边墙
4。5 地震与活动性断裂 42—48
地震属于内动力地质作用
我国地震情况：两大地震带交界,世界最大的大陆地震区
震源、震中、震源深度、等震线、地震波
地震震级：释放能量的指标
地震烈度：破坏程度的指标
地震效应:1—4
地震引发的海啸
活动性断裂:中更新世以来有过活动痕迹的断裂
判别标志和方法:1—4
工程分类：全新、发震、非全新
断裂勘察
地震效应评价:避让全新和发震
Chap.5 地下水
地下水、重力水
5.1 地下水的基本概念 50—52
岩石空隙：10km，1-2km，储存、渗透
孔隙:颗粒（集合体）之间，孔隙度n
裂隙：坚硬岩石，裂隙率Kt
溶隙：可溶岩（石灰岩、白云岩）中裂隙经地下水长期溶蚀，岩溶（喀斯特）,溶隙率Kk
代表性：n优于Kt优于Kk
含水层：空隙存在，重力水能自由运动
隔水层:不绝对禁止含水
渗透系数K
地下水物理性质：纯净地下水无色无味透明
地下水化学成分：气体、离子、胶体与有机质
5。2 地下水的类型 52—56分类表 52
归类方法两种：按某一特征、综合考虑某些特征
上层滞水：局部隔水层之上,分布不广，对建筑施工有影响
潜水：第一个稳定隔水层之上，自由水面，重力水,第四纪松散沉积层，无压水，等水位线
承压水：两个稳定隔水层之间，重力水，向斜构造、盆地、单斜,等水压线
孔隙水：松散岩层孔隙，第四系和坚硬基岩的风化壳,可形成上层滞水、潜水、承压水
裂隙水：坚硬岩石裂隙,山区和第四系松散覆盖层
风化裂隙水：大气降水补给，气候、地形,潜水
成岩裂隙水：岩浆岩,喷出岩,玄武岩，水量大，须予以重视
构造裂隙水：层状，脉状，后者危害较大
岩溶水：潜水或承压水，数量大、运动快、分布不均匀，涌水事故，影响稳定性
5。3 地下水的补给、径流与排泄 56—60
地下水的补给：含水层自外界获得水量，来源1—4，最主要来源是大气降水（连绵细雨）
地下水的排泄：含水层失去水量的过程，1-5
地下水的径流：由补给区流向排泄区，径流条件好的含水层水质较好
地下水的基本运动定律：层流、紊流、混合流，与雷诺数相关，v非真是速度
地下水与工程：地基沉降、流砂、潜蚀、浮托作用、基坑突涌、钢筋混凝土腐蚀（1—3）
Chap。6 地表地质作用
6。1风化作用 62—65
风化、风化作用、风化壳
物理风化：热力风化、冻融风化
化学风化：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用
生物风化：生物的物理风化作用、生物的化学风化作用
影响因素:气候(温度、雨量)、地形（高度、坡度、切割程度）、地质
勘查评价与防治：工程意义、调查内容、防治
6。2 河流的侵蚀、搬运与沉积作用 66—74
河流的水动力学特征、横向环流与螺旋流（2原因)
河流的侵蚀作用：地表泥沙被带走，桥墩等河中建筑物顶冲部分做成流线型（使冲刷面平行于流向)
河流的搬运作用：推移、悬移,运距与粒径、流速关系
河流的沉积作用:取决于河流含沙量与搬运能力的对比关系，流速流量减小、搬运物增多
河流地貌：与工程关系密切的有河漫滩、阶地等
防治：
坍岸:鬃岗地形
不同河床主流线与崩岸位置
治理:护岸工程、约束水流
6.3 岩溶（喀斯特）作用 74—79
桂林山水、路南石林，碳酸盐岩地区，大量地下空洞,渗漏、涌水排水
基本条件：岩石可溶、透水，水的溶蚀性、流动性
岩石的可溶性:碳酸盐、硫酸盐、卤素盐,排序后大前小
岩石的透水性：裂隙度比孔隙度更重要
水的溶蚀力：含CO2
岩溶地貌：地表1—7,地下1—2，组合1-6
工程地质问题：
地基稳定及塌陷（不均匀沉降、地洞)：石芽地基、溶洞地基(有公式）、土洞地基
渗漏和突水问题
6。4 斜坡与边坡地质作用 79—87
向下运动，逐渐变缓
主要因素:水、工程荷载
崩塌:条件1—3，防治1-3
泥石流：山区最常见的地质灾害,融雪或暴雨激发，形成条件1-4，分类1—2,防治1—3
滑坡：特征1—5，影响因素1—7，发展阶段1—3，勘察1-4，稳定性评价方法1-3,防治
6。5 海岸带的地质作用 87-92
海岸与陆地的接触带
水动力特征：波浪作用、潮汐作用、海流作用
海岸地貌:海蚀地貌、海积地貌、
沿岸建筑物的防护:防冲刷和淤积，破浪堤、丁坝、防波堤，护岸墙、抛石或砌石护岸
6。6 地面塌陷及处理对策 92—94
突发性向下陷落,形成塌陷坑（洞），自然、人工
矿山采空区:移动盆地，10mm
地表变形因素：1-5
采空区调查监测：1—5
采空区地面建筑适宜性评价和处理措施
岩溶地面塌陷：规律1—5,处理方法1—2
6.7 地面沉降及监测防治 95—96
总体下降，多数由人类活动导致
人类活动：1—3(超采地下水为公认主因）,危害1-2
特点:1-3
原因：孔隙水压力降低,而总应力不变
超采地下水引起的地面沉降的监测:1-4
防治：已发生、可能发生
Chap.7 岩土工程地质分级与分类
7。1 工程岩体分级 98-103
目的：为具体工程服务，为某种目的编制
影响岩体工程性质的主要因素：1—3
分级的代表性方案
7.2 土的工程分类 103—114
对象:松散土
普通分类与专门分类
常用指标：粒径与粒组、土粒密度、土体密度、含水性、孔隙性、黏性土的稠度和塑性指标
工程分类方案简介:分类标准、地基土分类
我国特殊土:黄土、红黏土、软土、膨胀土、冻土、盐渍土、填土、污染土
Chap。8工程勘察技术与方法
8。1 工程勘察技术与方法 116-119
工程勘察阶段：选址勘察、初步勘察、详细勘察
工程勘察分级：安全等级、场地复杂程度、地基复杂程度
8。2 工程地质测绘 118-119
内容、比例尺、方法要点
8。3 勘探与取样 119—123
物探：电法、地震勘探(制造地震波)
钻探
岩土取样:减少扰动
井探、槽探、洞探
8。4 原位测试 123—140
静力载荷、静力触探、标准贯入、旁压、扁铲侧胀、波速、室内岩土测试
8。5 现场监测 140-141
目的任务
建筑物沉降观测
地下水的监测
8。6 建筑地基评价 141—144
地基承载力与地基变形
建筑场地的抗震评价
Chap。9 各类工程的勘察要求与评价
9。1 高层建筑 145—146
9.2 公路 146—149
9。3 桥梁 149-151
9。4 地下洞室 151—152
9。5 特殊土 152—165