第021章情境二地質(zhì)地形構(gòu)造圖識讀PPT課件

1、生物風化物理風化化學風化量變無粘性土原生礦物質(zhì)變粘性土次生礦物動植物的活動風化風化有 機 質(zhì)巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的巖石和土的粗顆粒受各種氣候因素的影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫影響產(chǎn)生脹縮而發(fā)生裂縫,或在運動或在運動過程中因碰撞和摩擦而破碎過程中因碰撞和摩擦而破碎母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的母巖表面和碎散的顆粒受環(huán)境因素的作用而改變其礦物的化學成分，形成作用而改變其礦物的化學成分，形成新的礦物新的礦物第1頁/共41頁 （2） 地質(zhì)年代n土產(chǎn)生于新生代第四土產(chǎn)生于新生代第四紀更新世紀更新世(距今距今0.012百萬年百萬年1百萬年百萬年)n更新世又分為：更新世又分為：早更新世早更新世(Q1)

2、中更新世中更新世(Q2)晚更新世晚更新世(Q3)全新世全新世(Q4)。 第2頁/共41頁 （3） 地質(zhì)構(gòu)造 褶皺構(gòu)造 斷裂構(gòu)造 a. 節(jié)理 b. 斷層第3頁/共41頁 （4） 第四紀沉積物 殘積物 坡積物 洪積物 沖積物 其他沉積物土的生成土的生成土是指覆蓋在地球上大部分陸地表面和部土是指覆蓋在地球上大部分陸地表面和部分海底的碎散巖石的堆積物（沉積物），分海底的碎散巖石的堆積物（沉積物），是巖石風化后的產(chǎn)物。是巖石風化后的產(chǎn)物。土的成因土的成因 土的生成過程為：由巖石經(jīng)風化、剝蝕、土的生成過程為：由巖石經(jīng)風化、剝蝕、搬運、沉積而成。搬運、沉積而成。第4頁/共41頁搬運與沉積搬運與沉積殘積土無搬

3、運土土質(zhì)質(zhì)較較好好殘積土殘積土強風化強風化弱風化弱風化微風化微風化母巖體母巖體顆粒表面粗糙顆粒表面粗糙多棱角多棱角粗細不均粗細不均無層理無層理母巖表層經(jīng)風化作用破碎成巖屑或細小顆粒后，未經(jīng)母巖表層經(jīng)風化作用破碎成巖屑或細小顆粒后，未經(jīng)搬運殘留在原地的堆積物搬運殘留在原地的堆積物第5頁/共41頁運積土分類風：風：風積土風積土重力重力: : 坡積土坡積土 流水流水: :洪積土洪積土沖積土沖積土湖泊沼澤沉積土湖泊沼澤沉積土海相沉積物海相沉積物冰川冰川: : 冰積土冰積土土粒粗細不同，性質(zhì)不均勻土粒粗細不同，性質(zhì)不均勻有分選性，近粗遠細有分選性，近粗遠細渾圓度分選性明顯，土層交迭渾圓度分選性明顯，土層

4、交迭含有機物淤泥，土性差含有機物淤泥，土性差顆粒細，表層松軟，土性差顆粒細，表層松軟，土性差土粒粗細變化較大，性質(zhì)不均勻土粒粗細變化較大，性質(zhì)不均勻顆粒均勻，層厚而不具層理顆粒均勻，層厚而不具層理運積土有搬運風化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運到遠近不風化所形成的土顆粒，受自然力的作用搬運到遠近不同的地點所沉積的堆積物同的地點所沉積的堆積物第6頁/共41頁坡積層坡積層雨雪搬運；不遠；逐雨雪搬運；不遠；逐步變細；厚度不均步變細；厚度不均洪積層洪積層洪水搬運；山谷出口；洪水搬運；山谷出口；山前平原；山前平原；沖積層沖積層沖擊平原；面積沖擊平原；面積有時較大有時較大第7頁/共41頁 海相沉積層 濱

5、海沉積物濱海沉積物: 卵石、圓礫石、細沙，如海邊卵石、圓礫石、細沙，如海邊 大陸架淺海沉積物大陸架淺海沉積物: 深小于深小于200m，寬，寬100200m 細砂、粘性土、淤泥、生物化學沉積物細砂、粘性土、淤泥、生物化學沉積物 陸坡沉積物陸坡沉積物: 深深2001000m,寬寬100200km，有機，有機 質(zhì)軟泥質(zhì)軟泥 深海沉積物深海沉積物: 深大于深大于1000m，深海，有機質(zhì)軟泥，深海，有機質(zhì)軟泥 湖沼沉積層 湖相沉積物：湖相沉積物：湖邊粗粒，湖心淤泥等湖邊粗粒，湖心淤泥等 沼澤沉積物：沼澤沉積物：半腐爛植物，沉積不宜做地基半腐爛植物，沉積不宜做地基第8頁/共41頁原生礦物原生礦物 石英、長

6、石、云母等次生礦物次生礦物 主要是粘土礦物，包括三種類型 高嶺石、伊里石、蒙脫石粘土礦物粘土礦物: :由硅片和鋁片構(gòu)成的晶包所組合而成第9頁/共41頁 （5） 不良地質(zhì)作用 巖溶 滑坡 崩塌 泥石流 采空區(qū) 地面沉降 地震第10頁/共41頁崩塌崩塌第11頁/共41頁 rock land sliding(bedrock landslide)巖層滑坡順層滑坡切層滑坡滑動面滑動面第12頁/共41頁 （1） 地下水及其埋藏條件 上層滯水 潛水 承壓水2. 水文地質(zhì)上層滯水：地表水下滲，積聚在局部透水性小的黏性土隔水層上的水為上層滯水。上層滯水：地表水下滲，積聚在局部透水性小的黏性土隔水層上的水為上層滯

7、水。它為雨水補給，有季節(jié)性。它為雨水補給，有季節(jié)性。潛水：埋藏在地表以下第一個連續(xù)分布的穩(wěn)定隔水層以上，具有自由水面的重力水潛水：埋藏在地表以下第一個連續(xù)分布的穩(wěn)定隔水層以上，具有自由水面的重力水為潛水。為潛水。 承壓水：埋藏在兩個連續(xù)分布的隔水層之間，完全充滿的有壓地下水為承壓水。承壓水：埋藏在兩個連續(xù)分布的隔水層之間，完全充滿的有壓地下水為承壓水。 第13頁/共41頁n 地下水中硫酸離子地下水中硫酸離子SO42-含量過多時，將與水泥硬化后含量過多時，將與水泥硬化后生成的生成的Ca(OH)2起作用，生成石膏結(jié)晶起作用，生成石膏結(jié)晶CaSO42H2O。石膏再與混凝土中的鋁酸四鈣石膏再與混凝土中

8、的鋁酸四鈣4CaOAl2O3起作用，生起作用，生成鋁和鈣的復硫酸鹽成鋁和鈣的復硫酸鹽3CaOA12O3CaSO43H2O。這一。這一化合物的體積比化合前膨脹化合物的體積比化合前膨脹2.5倍，能破壞混凝土結(jié)構(gòu)。倍，能破壞混凝土結(jié)構(gòu)。n 氫離子濃度氫離子濃度(負對數(shù)值負對數(shù)值)pH0.075 mm) 水分法：適用于細粒土 (0.075 mm)各粒組的相對含量，用質(zhì)量百分數(shù)來表示表述方法表述方法 粒徑級配累積曲線密度計法移液管法第23頁/共41頁 土中各個粒組的相對含量（各粒組含量占土?？傎|(zhì)量的百分數(shù)）。含義： 篩下的土粒質(zhì)量占總質(zhì)量的篩下的土粒質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比。百分比。第24頁/共41頁205

9、.02.01.00.50.250.075200g101618242238721009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)P（）（）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑粒徑(mm)P%958778665536土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線水分法水分法粒徑粒徑(mm)(mm)0.050.010.005百分數(shù)百分數(shù)P(%)P(%)2613.510第25頁/共41頁1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（）105.01.00.50.100.050.010

10、.0050.001粒徑粒徑(mm)土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線d60d50d10d30d60d10d30CuCc0.33 0.005 0.063662.41特征粒徑: d60 : 控制控制粒徑粒徑d10 : 有效有效粒徑粒徑d30 ;不均勻程度：Cu = d60 / d10 連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系數(shù)曲率系數(shù) 不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu 5,級配不均勻級配不均勻粗細程度： 用用d50 表示 第26頁/共41頁1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（）小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（）105.01.00.50.100.05

11、0.010.0050.001粒徑粒徑(mm)土的粒徑級配累積曲線土的粒徑級配累積曲線d60d10d30曲線d60d10d30CuCcL0.33 0.0050.081663.98M0.0632.41R0.0300.545斜率斜率: : 某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量 陡陡相應(yīng)粒組質(zhì)量集中相應(yīng)粒組質(zhì)量集中 緩緩-相應(yīng)粒組含量少相應(yīng)粒組含量少 平臺平臺-相應(yīng)粒組缺乏相應(yīng)粒組缺乏連續(xù)程度: Cc = d302 / (d60 d10 ) 曲率系數(shù)曲率系數(shù)較大顆粒缺少較大顆粒缺少Cc 減小減小較小顆粒缺少較小顆粒缺少Cc 增大增大C c = 1 3, 級配連續(xù)性好級配連續(xù)性好第27頁/共41

12、頁粒徑級配粒徑級配累積曲線及指標的用途粒徑級配累積曲線及指標的用途：1）粒組含量用于土的分類定名粒組含量用于土的分類定名；2）不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度：用于判定土的不均勻程度： Cu 5, 不均勻土不均勻土； Cu 3 或 Cc 1,級配不連續(xù)土級配不連續(xù)土4）不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)曲率系數(shù)Cc用于判定土的級配優(yōu)劣：用于判定土的級配優(yōu)劣： 如果 Cu 5且 C c = 1 3 ， 級配級配 良好的土良好的土； 如果 Cu 3 或 Cc 1, 級配級配 不良的土不良的土第28頁/共41頁學習情境二：地質(zhì)勘查報告識讀學習情境二：地質(zhì)勘查報告識讀 子情境2.3 土的

13、壓縮實驗1. 土的三相簡圖 2. 三相指標的定義 3. 三相指標的換算 4. 無粘性土密實度分析2.3 2.3 土的壓縮實驗土的壓縮實驗第29頁/共41頁1. 三相草圖WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積土的物理性質(zhì)指標認識土的物理性質(zhì)指標認識 V土的總體積； Va土中氣體所占的體積 Vw土中水所占的體積； Vs土中顆粒所占的體積； VV土中孔隙所占的體積； VV = Vw + Va m 土的總質(zhì)量 mW 土中水的質(zhì)量； ms土中顆粒的質(zhì)量。第30頁/共41頁三相草圖WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量質(zhì)量體積體積 VVVVV

14、VVavas Vm0mmmmmaas已知關(guān)系五個已知關(guān)系五個: :共有九個參數(shù)共有九個參數(shù): V Vv Vs Va V / / ms m ma m剩下三個獨立變量剩下三個獨立變量三相草圖法三相草圖法物性指標是比例關(guān)系物性指標是比例關(guān)系: :可假設(shè)任一參數(shù)為可假設(shè)任一參數(shù)為1對于飽和土對于飽和土, Va=0剩下兩個獨立變量實驗室測定實驗室測定其它指標其它指標是一種簡單而實用的方法是一種簡單而實用的方法第31頁/共41頁2 土粒比重（相對密度）第32頁/共41頁Soil Mechanics2 2 土的物性與分類土的物性與分類第33頁/共41頁 3 3 土的其他物理指標土的其他物理指標: : 土的含

15、水量土的含水量w w、密度、密度和土粒的相對密度和土粒的相對密度d ds s可直可直接用試驗方法測定（試驗方法見有關(guān)土工試驗操接用試驗方法測定（試驗方法見有關(guān)土工試驗操作規(guī)程），它們是每種土必須測定的基本指標，作規(guī)程），它們是每種土必須測定的基本指標，根據(jù)這三個指標，又可導出如下幾個物理性質(zhì)指根據(jù)這三個指標，又可導出如下幾個物理性質(zhì)指標。標。 土的干密度和干重度土的干密度和干重度 土的飽和密度和飽和重度土的飽和密度和飽和重度 土的土的有效重度有效重度 土的空隙逼和孔隙率土的空隙逼和孔隙率 飽和度飽和度2 2 土的物性與分類土的物性與分類第34頁/共41頁1 干土密度與干土重度干土密度與干土重度

16、2 飽和土密度飽和土重度飽和土密度飽和土重度2 2 土的物性與分類土的物性與分類單位體積土顆粒所受到的重力稱為干土重度，又稱為于土重力密度，其值等單位體積土顆粒所受到的重力稱為干土重度，又稱為于土重力密度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：于干土密度乘以重力加速度。即：第35頁/共41頁 在地下水位以下，土受到水的浮力作用，單位體積土中，土顆粒所受的重力扣除浮力后的重度稱為浮重度，又稱有效重度。3 土的有效重度2 2 土的物性與分類土的物性與分類第36頁/共41頁n土的孔隙率是指土中孔隙體積與土總體積之比的百分率土的孔隙率是指土中孔隙體積與土總體積之比的百分率n土中孔隙體積與土顆粒體積之比值

17、稱為孔隙比土中孔隙體積與土顆粒體積之比值稱為孔隙比4 土的空隙比和空隙率n土的孔隙率和孔隙比是反映土體密實程度的重要物理性質(zhì)指標。在一般情況，土的孔隙率和孔隙比是反映土體密實程度的重要物理性質(zhì)指標。在一般情況，n n或或e e愈大，土愈疏松。反之土愈密實，一般粘性土愈大，土愈疏松。反之土愈密實，一般粘性土e e在在0.40.41.21.2之間，砂土之間，砂土e e在在0.30.30 09 9之間，淤泥孔隙比大于之間，淤泥孔隙比大于1.51.52 2 土的物性與分類土的物性與分類第37頁/共41頁 土中水的體積與孔隙體積之比值稱為土的飽和土中水的體積與孔隙體積之比值稱為土的飽和度，即度，即 土的飽和度是反映水填充土孔隙的程度，即反土的飽和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮濕程度的物理性質(zhì)指標。當映土潮濕程度的物理性質(zhì)指標。當StSt小于小于0.50.5時為時為稍濕的，在稍濕的，在0.50.50.80.8之間時為很濕的，大于之間時為很濕的，大于0.8