工程地质课件笔记.docx

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。绪论(introduction)工程地质学EngineeringGeology:研究人类工程活动与地质环境相互关系的一门科学。研究对象:工程地质环境;服务对象:工程建设研究内容:(1)工程地质条件:与工程有关的地质因素的综合。具体包括:地形地貌、地层岩性(岩土类型及性质)、地质结构与构造、水文地质条件、不良地质作用(自然地质现象)、天然建筑材料（2）工程地质问题:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围岩稳定性问题、区域稳定稳定性问题工程地质学的基本任务:查明条件、论证问题、选择场地、拟定措施、预测影响、提出建议具体来说就是,依据工程地质条件帮助工程选址和进行场地评价第1章岩石(rock)§1.1地球地球外圈:大气圈、水圈、生物圈地球内圈:地壳、地幔、地核。地壳与地幔之间分界面是莫霍面,地幔与地核分界面是古登堡面岩石圈包括地壳和上地幔§1.2主要造岩矿物:石英、正长石、方解石?矿物形态morphologyofminerals矿物单晶体、规则连生晶体和集合体的外形特征。矿物单晶体的形态包括晶体的形状、结晶习性、晶体的大小及晶面花纹等;?颜色(color):矿物新鲜表面的颜色。分自色(鉴定矿物)、她色、假色。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。???条痕(streak):矿物粉末的颜色。光泽(luster):矿物表面反射光线的强弱强度。硬度(hardness):矿物新鲜面抵抗外力刻划、研磨的能力。摩氏十级”滑石方,萤磷长,石英黄玉刚金刚”。??解理(cleavage):矿物受敲击后裂开成光滑平面的性质断口(fracture):与解理相反没有光滑平面,不具方向性的不规则破裂面§1.3岩石(rock):一种或多种矿物组成的自然集合体。一、岩浆岩(花岗岩、玄武岩、流纹岩、安山岩)体积最多(一)岩浆岩的分类(1)按成岩的地质环境分:侵入岩(深成岩、浅成岩)、喷出岩(2)根据颜色可分:浅色矿物和深色矿物两类:(3)根据SiO2的含量,岩浆岩可分:＞65%酸性、52~65中性、45~52基性、＜45%超基性岩类(二)岩浆岩的结构(微观)和构造(宏观)1、结构(texture):组成岩石的矿物结晶程度、晶粒大小、形状及组合关系。显晶、斑状、隐晶结构2、构造(structure):矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。块状构造(深成岩、浅成岩)、流纹状构造(喷出岩)、气孔状构造(喷出岩)、杏仁状构造(熔岩的表层)二、沉积岩(碎屑岩、泥岩、页岩、石灰岩)分布最广(一)沉积岩的物质组成和分类1.沉积岩的物质组成:碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸2.沉积岩的分类:碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。(二)沉积岩的结构和构造:沉积岩最主要的构造是层理构造(stratification)。层理分为:水平层理、斜层理、交错层理等。岩层:层与层之间的界面,称为层面(beddingplane)。上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石,称为岩层。它是层理最大的组成单位。一个岩层上下层面之间的垂直距离称为岩层的厚度。三、变质岩(大理岩、板岩、石英岩、千枚岩)(一)变质岩的一般特征1．矿物成分:原来岩石的矿物、变质矿物(特有的变质矿物:石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石)2.结构和构造:片理构造和块状构造3.变质作用包括:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用、动力变质作用§1.4岩石的工程地质性质§1.4.1影响岩石工程性质的因素:矿物成分、结构、构造、风化作用、水§1.4.2岩体的工程地质性质:岩体是指某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体(岩石)的总体岩体与土体的区别:岩体具有牢固连接、结构复杂、地应力?饱和单轴抗压强度fr分类:＞60坚硬岩、[60,30)较硬岩、[30,15)较软岩、[15,5)软岩、≤5极软岩?岩体完整性系数(龟裂系数)Kv=(V岩体纵波波速/V岩块纵波波速)2,分五级,越大越完整＞0.75完整、0.75~0.35较完整、0.55~0.35较破碎、0.35~0.15破碎、＜ 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。0.15极破碎岩芯质量指标RQD=Σli岩芯中≥10第2章第四纪沉积物(土)§2.1地质年代(geologicage):地质学中主要用相对地质年代)绝对地质年代:同位素法、季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法相对地质年代:地层层序律(基本方法)、生物层序律(特征化石)、切割律(岩石侵入)、岩性对比法:组成、结构、构造为基础,局限和不可靠性地层单位:宇、界、系、统、阶、亚阶(从大到小)地质年代单位:宙、代、纪、世、期、亚期(从大到小)两宙五代12纪QNEKJTPCDSOLE§2.2第四纪概述:第四纪三大特征:人类出现、冰川作用、新构造运动地壳运动:升降运动(造陆)＆水平运动(造山)§2.3、第四纪沉积物(土):土是第四纪时期以来由岩石经过风化、剥蚀、搬运和沉积作用形成形成的多相、分散、多孔的松散堆积物。物理风化:温差、冰避、盐结晶、卸载§2.3.1三类风化作用:化学风化:溶解、氧化、水解、水化生物风化:生物物理风化作用、生物化学风化作用风化影响因素:岩性因素、地质构造因素、气候因素、地形因素风化系数(kf):风化岩石与新鲜岩石的饱和单轴抗压强度之比。风化带:全风化、强风化、弱风化、微风化 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。§2.3.2第四纪沉积物§2.3.2.1根据地质成因可分为:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖泊沉积物、海洋沉积物、冰水沉积和冰积土、风积土。(残坡洪冲,湖海冰风)河流阶地:由于地壳上升,河流下切形成的阶梯状地貌基座阶地:侵蚀阶地:堆积阶地:埋藏阶地:埋藏阶地又称掩埋阶地。§2.3.2.2侵蚀作用:方式:机械侵蚀、化学溶蚀;作用方向:下蚀、源蚀、侧蚀作用河流的地质作用搬运作用:作用方式:拖运(大颗粒)、悬运(小颗粒)、溶运(易溶物)沉积作用:原因有三:一是流速减小,二是流量减小,三是进入河流的碎屑过多。沉积作用三个主要场所:一是河流汇入其它相对静止的水体处,如河流入海、入湖以及支流入主流处;二是河床纵剖面坡度由陡变缓处;三是河流的凸岸,由单向环流侵蚀凹岸,其产生的碎屑在凸岸沉积。§2.3.2.3特殊土:特殊土包括:软土(触变性、流变性)、黄土(湿陷性)、红黏土(不均匀性)、膨胀土(胀缩性)、人工填土(高压缩性)、冻土(冻胀融沉)盐渍土(盐胀性)等软土分为:淤泥:天然含水量w大于液限,天然孔隙比e≥1.5的黏性土。淤泥质土:天然孔隙比1.0≤e＜1.5的黏性土。第3章地质构造(geologicstructure)1地质构造:构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹§3.1岩层的基本产状:水平构造＆单斜构造 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。§3-1-1岩层的产状:岩层在空间的位置。产状三要素:走向、倾向和倾角(走向与倾向相差90度)§3-1-2岩层产状的测定及表示方法:测定仪器:地质罗盘;表示法:方位角法、象限角法、符号法§3.2褶皱构造:岩层受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。(一)褶曲要素:核部、翼、轴面、轴、枢纽(二)褶曲的类型:背斜;轴部岩层老,轴部向两翼,依次出现的是较新的岩层;老背向斜:轴部岩层新,轴部向两翼,依次出露的是较老的岩层。向新(三)褶皱的工程地质评价:核部岩层应力集中,易破碎,易透水,翼部岩性较为均一,有利于稳定(四)褶皱野外识别:方法:穿越为主、追索为辅。初期:背斜成山,向斜成谷;侵蚀后,背斜成谷,向斜成山§3-3断裂构造:断裂构造可分为断层和裂隙(节理)§3.3.1裂隙(节理):是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。§3.3.2断层(fault)岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造1．断层要素:断层面、断层线、断层盘、断距2．断层的基本类型:正断层(张力重力、＞45°上下下上)、逆断层(水平挤压,＞45°冲断层、25°~45°逆掩断层、＜25°辗掩断层,上上下下)、平推断层(水平剪力、断面较陡,水平错动) 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。3．断层的组合形式:阶状断层、地堑、地垒和迭瓦式构造等4．断层的工程地质评价:在确定路线布局、选择桥位和隧道位置时,要尽量避开大的断层破碎带。5．断层的野外识别:根据有关的伴生构造、地貌特征、地层特征等标志来识别。§3.4不整合:年代不相连续的两套岩层重叠在一起的现象,这种构造形迹,称为不整合不整合的类型:平行不整合(假整合)、角度不整合(不整合)§3.5地质图以及地质构造在地质图中的表现形式::水平平行、垂直直线露头线(岩层层面与地面的交线)与等高线关系表岩层与地面:倾向相反,则弯曲相同且曲倾向相同、岩层倾角＞地面坡角,则弯倾向相同、岩层倾角＜地面坡角,则弯曲率较小曲相反相同、曲率较大地质界线”V”字形尖端在沟谷处指向上地质界线”V”字形尖端在沟谷处指向下地质界线”V”字形尖端在沟谷处指向上游,游,在山脊处指向下坡游,在山脊处指向上坡(与1相反)在山脊处指向下坡(与1相同)水平平行(或重合、新上老下)、直立直线(不受地形影响)第4章地下水(Groundwater)4.1地下水的类型:按埋藏条件:包气带水、潜水、承压水;空隙性质可分为三个亚类:孔隙水、裂隙水、岩溶水。水理性质:岩石与水接触后表现出的有关性质,即与水分贮容和运移有关的性质称作岩石的水理性质