工程地質(zhì)整理河海大學(xué)

1、第一章 地球的基本知識(shí) 地形地貌條件 地層巖性 地質(zhì)構(gòu)造工程地質(zhì)條件 水文地質(zhì)條件 物理地質(zhì)現(xiàn)象 地質(zhì)物理環(huán)境 天然建筑材料 地球構(gòu)造外圈層：大氣圈、水圈、生物圈 地殼 莫霍面內(nèi)圈層 地幔 地核 古登堡面地殼內(nèi)含量最高的元素：氧地球最多的元素：鐵地質(zhì)作用 構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 風(fēng)化作用 地震作用 剝蝕作用內(nèi)動(dòng)力 巖漿及火山作用 外動(dòng)力 搬運(yùn)作用 變質(zhì)作用 沉積作用 固結(jié)成巖作用 地質(zhì)年代地質(zhì)年代單位： 宙代紀(jì)世期 早中晚 （Z震旦寒武 O奧陶 S 志留D 泥盆 C石炭 P二疊 T三疊 J侏羅 K白堊 E古近 N新近 Q第四紀(jì)）地層空間單位：宇界系統(tǒng)階 下中上 （群組段）地層的絕對年齡：放射性同位素法 古生

2、物法整合 連續(xù)（時(shí)間），產(chǎn)狀一致（空間）假整合 有缺失，產(chǎn)狀基本一致角度不整合 有缺失，呈一定角度相交 巖性對比法相對年齡 標(biāo)志層法 巖層接觸關(guān)系噴出巖：新的覆蓋 沉積接觸侵入巖 侵入接觸（被切割的老） 火成巖（巖漿巖）第二章 巖石巖石：經(jīng)過地質(zhì)作用而天然形成的一種或多種礦物集合體。主要礦物：含量 10%次要礦物：含量 1%10%副 礦 物：含量 1%命名時(shí)，次要在前，主要在后造巖礦物：組成巖石的主要礦物。 顏色（自色 他色 假色） 造巖礦物的物理性質(zhì) 條痕（在白色無釉瓷板上擦劃留下的粉末顏色，鑒定礦物） 金屬光澤 半金屬光澤 玻璃光澤 珍珠光澤 光澤 油脂光澤 絲絹光澤（非金屬光澤） 解理（

3、只有晶體） （晶體在外力作用下能沿一定方向發(fā)生破裂并產(chǎn)生光滑平面的性質(zhì)） 斷口（晶體非晶體都可出現(xiàn)）（同解理相互消長） 硬度 12345678910滑石石膏方解石螢石磷灰石長石石英黃玉剛玉金剛石全晶深成侵入巖半晶淺成侵入巖非晶噴出巖（按結(jié)晶程度分） （按晶粒大小分） 粗粒顯晶 中粒 細(xì)粒 隱晶（淺成、熔巖）火 火成巖的結(jié)構(gòu)等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)（按晶粒相對大小分）成 巖 流紋狀 構(gòu)造 氣孔狀 杏仁狀 塊狀 花崗巖（深成巖、塊狀） 花崗斑巖（淺成巖） 常見火成巖 玄武巖（噴出巖） 流紋巖 正長巖 閃長巖 輝長巖 風(fēng)化破壞 搬運(yùn)作用 形成 沉積作用 成巖作用 碎屑 黏土 物質(zhì)組成 化學(xué)沉積物

4、有機(jī)質(zhì) 碎屑結(jié)構(gòu) 基底膠結(jié)孔隙膠結(jié)接觸膠結(jié) 沉 結(jié)構(gòu) 泥質(zhì)結(jié)構(gòu) 粘土結(jié)構(gòu) 特征 結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)（化學(xué)結(jié)構(gòu)） 積 生物結(jié)構(gòu) 巖 水平層理 層理 斜交層理 構(gòu)造 交錯(cuò)層理 層面：波痕、雨痕、泥裂、結(jié)核、化石（蟲跡） 碎屑巖（粉砂巖、砂巖、角礫巖、礫巖） 分類 黏土巖（泥巖、頁巖） 生物化學(xué)巖（石灰?guī)r、白云巖、泥炭巖） 變質(zhì)作用的因素（溫度、壓力及化學(xué)活動(dòng)性流體） 變晶結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 變余結(jié)構(gòu)（變質(zhì)作用進(jìn)行的不徹底） 特征 碎裂結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖 變余構(gòu)造 構(gòu)造 千枚狀構(gòu)造 板狀構(gòu)造 變成構(gòu)造 片狀構(gòu)造 片麻狀構(gòu)造 塊狀構(gòu)造 片麻巖 片巖 千枚巖 常見巖石 板巖 大理巖（石灰?guī)r 塊狀） 石英巖（砂巖 塊狀）第三章

5、地質(zhì)構(gòu)造 地殼運(yùn)動(dòng)主要形式：垂直運(yùn)動(dòng)（造陸）、水平運(yùn)動(dòng)（造山）巖層產(chǎn)狀：走向（層面與水平面的交線）、傾向、傾角 水平構(gòu)造 傾斜構(gòu)造 背斜（成山） 基本類型 （概念） 向斜（成谷） 褶皺的野外識(shí)別 褶皺構(gòu)造 軸面：大致平分褶曲兩翼的假想面 樞紐：層面與軸面的交線 褶皺的基本形態(tài)按樞紐產(chǎn)狀：水平褶皺、傾伏褶皺按軸面和兩翼產(chǎn)狀：直立褶皺傾斜褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺翻卷褶皺 地質(zhì)構(gòu)造 原生節(jié)理 按成因分 次生節(jié)理 節(jié)理 構(gòu)造節(jié)理 斷裂構(gòu)造 （裂隙）（ 張節(jié)理：裂口張開，填充礦脈 按力學(xué)性質(zhì)分 剪節(jié)理：較窄，X型節(jié)理 劈理 斷層面和斷層破碎帶 要素 斷層線 斷盤（上下盤，東南西北盤） 斷層 斷距 正斷層：梯

6、式、地壘、地塹 （上盤相對下降、下盤相對上升） 斷層分類 逆斷層：沖斷層、逆掩斷層、碾掩斷層 平移斷層：左旋右旋 （可伴隨正逆斷層出現(xiàn)，主要斷層命名在后） 第四章 自然地質(zhì)作用1. 風(fēng)化作用的類型物理風(fēng)化作用（溫差風(fēng)化、冰劈作用、鹽類的結(jié)晶）化學(xué)風(fēng)化作用（氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用）生物風(fēng)化作用（生物物理風(fēng)化作用、生物化學(xué)風(fēng)化作用）2河流地質(zhì)作用河流的地質(zhì)作用可分為侵蝕作用、搬運(yùn)作用和沉積作用侵蝕作用分為下蝕作用（指河流侵蝕破壞河床底部巖石，使河床不斷加深的作用）和側(cè)向侵蝕作用（指河流對河床兩側(cè)和谷坡的沖刷破壞作用）搬運(yùn)作用有拖運(yùn)、懸運(yùn)、溶運(yùn)；3河谷階地階地是指河谷谷坡上分布的洪水

7、不能淹沒的臺(tái)階狀地形。按照高低位置不同，自下而上依次成為一級(jí)階地、二級(jí)階地等。根據(jù)成因，階地又可分為以下幾種類型。侵蝕階地：特點(diǎn)是由基巖構(gòu)成，階地面上基巖直接裸露或只有很少的殘余沖積物，只在山區(qū)河谷中常見基座階地：由兩部分組成，上部為沖擊物，下部為基巖，即上部的沖擊物覆蓋在基巖的基座上，分布于地殼上升顯著的山區(qū)，它是由于后期河流的下蝕深度超過原有河谷谷底的沖積物厚度，切入基巖內(nèi)部所形成的堆積階地：這種階地完全由沖積物組成，反應(yīng)了在階地形成過程中，河流下切的深度沒有超過沖積物的厚度。堆積階地在河流的中、下游最為常見。根據(jù)下切的深度和階地間的接觸關(guān)系，堆積階地又可分為上疊階地和內(nèi)疊階地。4巖溶發(fā)育

8、基本條件：可溶的透水巖層和具有侵蝕性的水流；分布規(guī)律：具有垂直分帶性和平面上分布的不均勻性5泥石流泥石流是一種含有大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)，具有強(qiáng)大破壞力的特殊洪流。形成條件為地形地貌條件、地質(zhì)條件和水文氣象條件（地貌條件分為三個(gè)區(qū)段：形成區(qū)，地形上為三面環(huán)山一面有出口的瓢形或不規(guī)則狀的匯水圈谷，地形坡度為30 60；流通區(qū)，地形上為瓶頸狀和喇叭狀的峽谷，谷坡陡，溝床縱比降大，谷底可形成陡坎或臺(tái)階；堆積區(qū)，溝谷呈扇形或錐形，谷坡與溝底縱比降低較平緩，有利于上游帶來的大小石塊的堆積） 按泥石流的物質(zhì)組成劃分，可分為泥流、泥石流及水石流。泥流：固體物質(zhì)以粘性土為主，含有少量的沙粒、巖屑、粘度較大，

9、呈稠泥狀。多見于西北黃土高原地帶泥石流：流體中含有大量的粘性土、砂粒等細(xì)粒物質(zhì)及巨大的石塊、漂礫，多見于火成巖、變質(zhì)巖及砂頁巖分布的山區(qū)水石流：固體物質(zhì)以大小不等的石塊、砂粒為主，粘性土含量較少，固體物質(zhì)的數(shù)量也不多，多發(fā)生于石灰?guī)r、大理巖和花崗巖分布的地區(qū)6地震震級(jí)是指一次地震所釋放出能量的大小，震級(jí)大小可以用地震儀測出。烈度是指地震發(fā)生后，地面及各種建筑物受地震影響的破壞程度（基本烈度、場地烈度、設(shè)防烈度）。地震液化是指飽和水砂土受強(qiáng)烈振動(dòng)后而呈現(xiàn)出流動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)象。地面破裂是指地震形成的地裂縫以及沿破裂面可能產(chǎn)生較小的相對錯(cuò)動(dòng)（不是震斷層或活斷層）斜坡破壞是指地震作用下斜坡失穩(wěn)、發(fā)生崩塌、

10、滑坡等現(xiàn)象。第五章：地下水概論（會(huì)看圖，能理解）1. 巖石的水理性質(zhì) 巖石與水作用過程中，所表現(xiàn)的容水、持水、給水和透水性能，成為巖石的水理性質(zhì)。具體包括容水性、持水性、給水性。2 地下水分類：上層滯水、潛水、承壓水概念理解：包氣帶水（土壤水、上層滯水）；飽和帶水（潛水是指埋藏于地下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層上有自由表面的重力水；承壓水是指充滿于兩隔水層之間的含水層中的水稱為承壓水）第九章： 巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)研究1. 一些基本概念 巖石：礦物的集合體。其特征可以用巖塊來表征。 巖體：工程影響范圍內(nèi)的巖石綜合體（自然地質(zhì)體）。 結(jié)構(gòu)面：一般吧巖體中存在的各種不同成因、不同特征的地質(zhì)界面，包括物質(zhì)分界面（

11、層理、沉積間斷面等）和各種破裂面（節(jié)理、斷層及片理面）以及軟弱夾層等。 軟弱夾層：在堅(jiān)硬的巖體中夾有強(qiáng)度低、泥質(zhì)或碳質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較廣和厚度較薄的軟弱巖層，即巖層中厚度相對較薄、力學(xué)強(qiáng)度較低的軟弱層或帶。其中的泥化部分又稱為泥化夾層（泥化夾層的形成條件及其特性：物質(zhì)基礎(chǔ)、構(gòu)造作用、地下水作用） 巖體的結(jié)構(gòu)類型：整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu) P140表922. 巖體的主要力學(xué)特性（流變特性）蠕變：當(dāng)溫度、濕度等環(huán)境條件不變時(shí)，在恒定應(yīng)力作用下，變形（應(yīng)變）隨時(shí)間的持續(xù)而逐漸增長的現(xiàn)象（蠕變曲線三階段：初始蠕變階段、平緩蠕變階段、加速蠕變階段）。松弛：當(dāng)溫度、濕度等環(huán)境條

12、件不變，應(yīng)變保持恒定時(shí)，固體介質(zhì)承受的應(yīng)力隨時(shí)間的增長而逐漸減小的現(xiàn)象3. 巖體的工程地質(zhì)分類 RQD指標(biāo)：根據(jù)巖心采取率求得，鉆孔中直接直接獲取的巖心總長度，扣除破碎巖心和軟弱夾泥的長度，再與鉆孔總進(jìn)尺之比。5級(jí)：很差（< 25%）、差(25%50%)、一般(50%75%)、好(75%90%)、很好(>90%)RMR：利用6個(gè)因子分項(xiàng)評分之和來評定地下洞室圍巖的質(zhì)量等級(jí)。6個(gè)因子：巖石單軸抗壓強(qiáng)度、RQD、不連續(xù)面的間距、性狀和方向、地下水的狀況。5類：很好、好、一般、差、很差。第十一章 邊坡的工程地質(zhì)研究1. 邊坡變形破壞的基本類型常見的有松弛張裂、蠕動(dòng)、剝落、崩塌和滑坡（邊坡

13、變形：松弛張裂是指當(dāng)邊坡側(cè)向應(yīng)力減弱之后，由于卸荷回彈而出現(xiàn)張開裂隙的現(xiàn)象；蠕動(dòng)是指在坡體應(yīng)力（以自重應(yīng)力為主）長期作用下，向臨空面方向發(fā)生的一種緩慢變形現(xiàn)象。邊坡破壞：崩塌是指在陡坡地段的邊坡上，巖土體被多組張裂縫和節(jié)理裂隙分割，因受重力作用突然脫離母體，傾倒、翻滾墜落于坡腳的現(xiàn)象；滑坡是指邊坡巖土體在重力作用下，沿貫通的剪切破壞面（帶）整體滑動(dòng)破壞的現(xiàn)象。2. 滑坡的分類 1）按滑面與巖層面的關(guān)系分：順層滑坡，滑體沿層面或不整合面發(fā)生的滑坡；切層滑坡，滑面切穿層面，滑體沿層面組合成的折線狀滑面滑動(dòng)；均質(zhì)滑坡，發(fā)生在層面不明顯的均質(zhì)粘性土或黃土中的滑坡，滑面多為圓弧形。 2）按引起滑動(dòng)的力學(xué)

14、性質(zhì)分：推動(dòng)式滑坡，在上覆荷載作用下，滑面后部首先破壞，然后推動(dòng)滑坡體整體滑動(dòng)；牽引式滑坡，坡腳巖土體失去支撐首先破壞，然后牽動(dòng)著滑坡體整體下滑。3. 影響邊坡穩(wěn)定性的因素（巖性、構(gòu)造、風(fēng)化、水）4. 防治邊坡變形與破壞的措施 （砍頭、壓腳、束腰（錨索）、放血（放水） 防滲與排水；削坡減重與反壓；修建支擋工程；錨固：其它措施 第十三章：地下洞室1 什么叫應(yīng)力重分布 地下洞室開挖前，巖體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)成為初始應(yīng)力狀態(tài)，即地應(yīng)力狀態(tài)。此時(shí)，巖體內(nèi)的地應(yīng)力處于靜止平衡狀態(tài)。開挖后，由于洞室周圍巖體失去了原有的支撐，破壞這種平衡狀態(tài)，圍巖將向洞內(nèi)產(chǎn)生松脹位移，從而引起洞周圍一定范圍內(nèi)巖體的應(yīng)力重新調(diào)整，

15、直至達(dá)到新的平衡，這種現(xiàn)象叫做應(yīng)力重分布。2 什么叫圍巖 洞室周圍發(fā)生應(yīng)力重分布的這一部分巖體叫做圍巖。3 洞室圍巖變形破壞的類型和特點(diǎn) 1）堅(jiān)硬完整巖體的脆性破裂和巖爆，脆性開裂常出現(xiàn)在拉應(yīng)力集中部位，巖爆是在高地應(yīng)力地區(qū)，由于開挖后圍巖中高應(yīng)力集中，使圍巖產(chǎn)生突發(fā)性破壞的現(xiàn)象。 2）塊狀結(jié)構(gòu)巖體的滑移掉塊，這類破壞常以結(jié)構(gòu)面組合交切形成不同形狀的塊狀滑移、塌落等形式。 3）層狀結(jié)構(gòu)巖體的彎折和拱曲，巖體中的結(jié)構(gòu)面以層理面為主，并有層間錯(cuò)動(dòng)及泥化夾層等軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育。 4）破裂結(jié)構(gòu)巖體的松動(dòng)解脫，破裂結(jié)構(gòu)巖體在張力和震動(dòng)力作用下容易松動(dòng)、解脫，在洞頂產(chǎn)生大塊巖石冒落和滑落，在邊墻上則表現(xiàn)為滑塌或碎塊的坍塌。 5）散體結(jié)構(gòu)巖體的塑性變形和破壞，主要特征是巖體極為破碎，常呈片狀、碎屑狀、顆粒狀及碎塊狀，其間經(jīng)常大量夾泥。4 理想建洞山體應(yīng)具備的條件 1）建洞區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡