工程地质复习笔记试卷教案.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18-20Chap.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：1-64.2 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1-26.7 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 145-1469.2 公路 146-1499.3 桥梁 149-1519.4 地下洞室 151-1529.5 特殊土 152-165