什么是工程地質(zhì)條件

1、一、什么是工程地質(zhì)條件，包括哪些方面？就土木工程來(lái)說(shuō)，主要的工程地質(zhì)問(wèn)題有那些？什么叫做火成巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造？分別有哪些？什么叫沉積巖，沉積巖的種類？答：1）、工程地質(zhì)條件，通常指影響工程建筑物的結(jié)構(gòu)形式、施工方法及其穩(wěn)定性的各種自然因素的總和。這些自然條件包括地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地貌、物理地質(zhì)作用、天然建筑材料等。2）、工程地質(zhì)問(wèn)題，一般是指所研究地區(qū)的工程地質(zhì)條件由于不能滿足工程建筑的要求，在建筑該巖石的年齡.絕對(duì)地質(zhì)年代是以絕對(duì)的天文單位年”來(lái)表達(dá)地質(zhì)時(shí)間的方法，絕對(duì)地質(zhì)年代學(xué)可以用來(lái)確定地質(zhì)事件發(fā)生、延續(xù)和結(jié)束的時(shí)間。2、確定相對(duì)年代，主要是根據(jù)巖層的疊復(fù)原理、生物群的演化規(guī)

2、律和地質(zhì)體（巖層、巖體、巖脈等）之間的切割關(guān)系這三個(gè)主要方面進(jìn)行的.疊復(fù)原理（lawofsuperposition）沉積巖的原始沉積總是一層一層的疊置起來(lái)，表現(xiàn)了下老上新的關(guān)系.遺憾的是，各地區(qū)的地層并非都是完整無(wú)缺，有的地區(qū)因地殼下降而接受沉積，另一些地區(qū)又因地殼上升而遭受剝蝕.在這種各地不統(tǒng)物的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)或正常使用方面常常出現(xiàn)的問(wèn)題。工程地質(zhì)問(wèn)題是多樣的，依據(jù)建筑物特點(diǎn)和地質(zhì)條件，一的情況下，要建立大區(qū)域的或全球性的統(tǒng)一地層系統(tǒng)，就必須把各地零星的地層加以綜合研究對(duì)比，最概括起來(lái)有二個(gè)方面：一是區(qū)域穩(wěn)定問(wèn)題；二是地基穩(wěn)定問(wèn)題。公路工程常遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題有邊坡穩(wěn)定和路基（橋基）穩(wěn)定問(wèn)題；隧

3、道工程中遇到的主要問(wèn)題有圍巖穩(wěn)定和突然涌水問(wèn)題；還有天然建筑材料的儲(chǔ)量和質(zhì)量問(wèn)題等。3）、火成巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度和礦物之間的相互關(guān)系。一般是手標(biāo)本或顯微鏡尺度上可觀察的特征，故又稱為顯微構(gòu)造。而構(gòu)造是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合與其他組成部分之間的排列、充填方式等，一般是在露頭尺度或手標(biāo)本尺度后綜合出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的地層順序（或地層剖面），這種方法叫地層學(xué)法.它主要是研究巖石的性質(zhì).生物群的演化規(guī)律（lawoffaunalsuccession除了利用巖性和巖層之間的疊復(fù)關(guān)系來(lái)解決巖層的相對(duì)新老外，人們發(fā)現(xiàn)保存在巖層中的生物化石群也有一種明確的可

4、以確定的順序.而且處在下部地層中的生物化石，有的在上部地層中也存在，有的則絕滅了但又出現(xiàn)一些新的種屬.這充分說(shuō)明，生物在演化發(fā)展過(guò)程中具有階段性.而且在某一階段中絕滅了的生物種屬，不會(huì)在新的階段中重新出現(xiàn)，這就是生物進(jìn)化的不可逆性.因此，愈老的地層中所含的生物化石愈原始，愈低級(jí)；愈新的地層中所含生物化石愈先進(jìn)，愈高級(jí).這就是劃分地層相對(duì)年代的生物群演化上的性質(zhì)，例如如程理構(gòu)造?；鸪蓭r的種類：花崗巖、流紋巖、閃長(zhǎng)巖、安山巖、輝長(zhǎng)巖、玄武巖、規(guī)律.這種方法叫古生物學(xué)法.這里特別要指出的是，生物的存在與發(fā)展總是要適應(yīng)隨時(shí)間而變化的環(huán)境，所以在不同時(shí)代的地層中，橄欖巖、科磨致巖、黑耀石或浮石、玻璃質(zhì)玄

5、武巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r。往往有不同種屬的生物化石.有趣的是,有些生物垂直分布很狹小（生存時(shí)間短），但水平分布卻很廣（分4）、沉積巖，三大巖類的一種，又稱為水成巖，是三種組成地球巖石圈的主要巖石之一。是在地布面積大，數(shù)量多），這種生物化石對(duì)劃分、對(duì)比地層的相對(duì)年代最有意義，稱為標(biāo)準(zhǔn)化石(indexfossil),表不太深的地方，將其他巖石的風(fēng)化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物，經(jīng)過(guò)水流或冰川的搬運(yùn)、沉積、成巖作用所以不論巖石的性質(zhì)是否相同，相差地區(qū)何等遙遠(yuǎn)，只要所含的標(biāo)準(zhǔn)化石或化石群相同，它們的地質(zhì)年代形成的巖石。沉積巖的分類：碎屑巖一角礫巖、粗砂巖、中沙巖、細(xì)沙巖、粉沙巖；黏土巖一頁(yè)巖、泥就是相同或大體

6、相同的.地質(zhì)體之間的切割關(guān)系(lawofdissection)由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用、沉積作用、剝蝕作用的發(fā)生，常常會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)體(巖層、巖體、巖脈)之間的彼此穿切現(xiàn)象.顯然，被切割的巖層比切割的巖層老；被侵入的巖體比侵入的巖層或巖脈老.利用這種關(guān)系來(lái)確定巖層的相對(duì)地質(zhì)年代，就叫構(gòu)造地質(zhì)學(xué)法.3、第四紀(jì)冰川(disijibingchuan)地球史上最近一次大冰川期.冰川的發(fā)生是極地或高山地區(qū)沿地面運(yùn)動(dòng)的巨大冰體.由降落在雪線以上的大量積雪，在重力和巨大壓力下形成，冰川從源頭處得到大量的冰補(bǔ)給，而這些冰融化得很慢，冰川本身就發(fā)育得又寬又深，往下流到高溫處，冰補(bǔ)給少了，冰川也愈來(lái)愈小，直到冰的融化量

7、和上游的補(bǔ)給量互相抵消.一般冰川為舌狀，冰川面往往高低不平，有的地方有深的裂口，即冰隙.冰川可分為大陸冰川和山岳冰川兩大類.第四紀(jì)時(shí)歐洲阿爾卑期山山岳冰川至少有5次擴(kuò)張.在我國(guó)，據(jù)李四光研究，相應(yīng)地出現(xiàn)了鄱陽(yáng)、大姑、廬山與大理4個(gè)亞冰期.現(xiàn)代冰川覆蓋總面積約為1630萬(wàn)平方公里,占地球陸地總面積的11%.我國(guó)的現(xiàn)代冰川主要分布于喜馬拉雅山(北坡)、昆侖山、天山、祁連山和橫斷山脈的一些高峰區(qū)，總面積約57069平方公里.運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是：速度很慢（但有的冰川有時(shí)運(yùn)動(dòng)也很快，速度可達(dá)110公里/年）；冰川的不同部位運(yùn)動(dòng)速度不同，邊緣運(yùn)動(dòng)速度慢，中間快；不同類型不同性質(zhì)的冰川運(yùn)動(dòng)速度也不相同。4、第四系

8、松散沉積物的主要類型：1.ml-人工填土2.pd-植物層3.al-沖擊層4.pl-洪積層5.dl-坡積層6.el-殘積層7.eol-風(fēng)積層8.1-湖積層9.h-沼澤沉積層10.m-海相沉積層11.mc-海陸交互相沉積層12.gl-冰積層13.fgl-冰水沉積層14.b-火山堆積層15.col-崩積層16.del-滑坡堆積層17.set-泥石流堆積層18.o-生物堆積19.ch-化學(xué)堆積物20.pr-成因不明沉積二、地質(zhì)年代有哪兩種表達(dá)形式（二種計(jì)時(shí)方法），分別定義？相對(duì)年代的確定方法種類，分別定第四紀(jì)氣候與冰JI活動(dòng)的特點(diǎn)是什么？第四紀(jì)松散沉積物的主要類型有哪些？答：1、地質(zhì)年代有兩種包括：1

9、）、絕對(duì)地質(zhì)年代：指地層的生成順序和相對(duì)的新老關(guān)系.它只表示地質(zhì)歷史的相對(duì)順序和發(fā)展階段，不表示各個(gè)地質(zhì)時(shí)代單位的長(zhǎng)短.在研究地球的演化歷史或者地質(zhì)過(guò)程時(shí)，有時(shí)候并不一定需要知道地質(zhì)事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間，而只需要知道它們之間的先后順序，這種只確定地質(zhì)事件發(fā)生先后順序的方法稱為相對(duì)地質(zhì)年代。2）、相對(duì)地質(zhì)年：指通過(guò)對(duì)巖石中放射性同位素含量的測(cè)定，根據(jù)其衰變規(guī)律而計(jì)算出三、地層接觸關(guān)系有哪幾種？褶皺的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)？什么叫含水層和隔水層，含水層的形成必須具備什么條件？什么叫上層滯水，有何特點(diǎn)？地下水的補(bǔ)給主要方式？1、地層的接觸關(guān)系有沉積巖之間的整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸以及巖漿巖與圍巖

10、之間的沉積接觸和侵入接觸：（1）整合接觸指相鄰的新、老兩套地層產(chǎn)狀一致，它們的巖石性質(zhì)與生物演化連續(xù)而漸變，沉積作用沒(méi)有間斷。（2）平行不整合接觸又叫假整合接觸。指相鄰的新、老地層產(chǎn)狀基本相同，但兩套地層之間發(fā)生了較長(zhǎng)期的沉積間斷，其間缺失了部分時(shí)代的地層。兩套地層之間的界面叫做剝蝕面，也叫不整合面，它與相鄰的上、下地層產(chǎn)狀一致，并有一定程度的起伏。（3）角度不整合接觸相鄰的新、老地層之間缺失了部分地層，且彼此之間的產(chǎn)狀也不相同，成角度相交。（4）侵入接觸這是由巖漿侵入于先形成的巖層中形成的接觸關(guān)系。（5）沉積接觸地層覆蓋于侵入體之上，其間有剝蝕面相分隔，剝蝕面上堆積有由該侵入體被風(fēng)化剝蝕形成

11、的碎屑物質(zhì)。2、褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)（1）褶皺的核部：巖層強(qiáng)烈變形的部位，一般在背斜的頂部和向斜的底部發(fā)育有拉張裂隙。這些裂隙把巖層切割成塊狀。在變形強(qiáng)烈時(shí)，沿褶皺核部常有斷層發(fā)生，造成巖石破碎或形成構(gòu)造角礫巖帶。止匕外，地下水多聚積在向斜核部，背斜核部的裂隙也往往是地下水富集和流動(dòng)的通道。由于巖層構(gòu)造變形和地下水的影響，所以公路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部容易遇到工程地質(zhì)問(wèn)題。（2）褶皺的翼部：在褶皺兩翼形成傾斜巖層容易造成順層滑動(dòng)，特別是當(dāng)巖層傾向與臨空面坡向一致，且?guī)r層傾角小于坡角，或當(dāng)巖層中有軟弱夾層，如有云母片巖、滑石片巖等軟弱巖層存在時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。褶皺構(gòu)造的規(guī)模、形態(tài)、形成條件

12、和形成過(guò)程各不相同，而工程所在地往往僅于地下水位，河流不能補(bǔ)給地下水，而只能起排泄地下水的作用.在山前地段的河流，河床抬高，河水補(bǔ)給地下水.一般在沖積平原上的河流，在平水和枯水期地下水向河流排泄；在汛期河水上漲快,地下水上漲慢，河水反過(guò)來(lái)補(bǔ)給地下水.地表水補(bǔ)給地下水量的大小，取決于地表水體底部巖石的透水性，地表水位與地下水位的相對(duì)高差，以及地表水與地下水有聯(lián)系地段的長(zhǎng)度.（3）水汽凝結(jié)在夏季白天，大氣和包氣帶都吸熱，但地表氣溫高于包氣帶上層中空氣溫度，使大氣中的水汽向包氣帶內(nèi)移動(dòng),從而增大了包氣帶空氣濕度.在夜晚，土壤散熱比大氣快，當(dāng)?shù)販亟档揭欢ǔ潭葧r(shí)，土壤孔隙中水汽達(dá)到飽和凝結(jié)成水滴，形成重

13、力水下滲補(bǔ)給地下水.（4）人工補(bǔ)給包括人類某些生產(chǎn)活動(dòng)，如修水庫(kù)、灌農(nóng)田、工業(yè)和城市排放的廢水通過(guò)滲漏等對(duì)地下水的補(bǔ)給，以及人類有目的的引水直接回灌地下水.四、流砂產(chǎn)生的原因及危害？什么叫風(fēng)化作用，巖石風(fēng)化程度強(qiáng)弱的由什么確定？巖體按風(fēng)化程度的強(qiáng)弱怎么進(jìn)行劃分？地基沉降的原因及危害？巖土工程勘察規(guī)范中規(guī)定，什么建筑物宜進(jìn)行沉降觀測(cè)？工程地質(zhì)勘察一般分為幾個(gè)階段，各勘探階段的目的是什么？答：1、流砂是土體的一種現(xiàn)象，通常細(xì)顆粒、顆粒均勻、松散、飽和的非粘性土容易發(fā)生這個(gè)現(xiàn)是褶皺構(gòu)造的局部部位。對(duì)比和了解褶皺構(gòu)造的整體乃至區(qū)域特征，對(duì)于選址、選線及防止突發(fā)性事故是十分重要的。3、含水層是指能夠給出

14、并透過(guò)相當(dāng)數(shù)量水的巖體.這類含水的巖體大都呈層狀，所以稱為含水層，如砂層、礫石層等.含水層不但儲(chǔ)存水，而且水在其中可以運(yùn)移.非固結(jié)沉積物是最主要的含水層，特別是砂和礫石層，這種含水層具有良好的透水性能，條件適宜時(shí)，在其中打井可獲得豐富的水量.碳酸鹽類巖石也是主要的含水層，但碳酸鹽巖的空隙性和透水性變化很大，取決于裂隙和巖溶的發(fā)育程度.隔水層是指那些既不能給出又不能透過(guò)水的巖層，或者它給出或透過(guò)的水量都極少.通常可分為二類：一類是致密巖石，其中沒(méi)有或很少有空隙很少含水也不能透水，如某些致密的結(jié)晶巖石（花崗巖、閃長(zhǎng)巖、石英巖等）.另一種是顆粒細(xì)小，孔隙度很大，但孔隙直徑小，巖層中含水，但存在的水絕

15、大多數(shù)是結(jié)合水，在常壓下不能排出，也不能透水.含水層形成的三個(gè)必備條件是：（儲(chǔ)水空間）、（儲(chǔ)水構(gòu)造）和（良好的補(bǔ)給來(lái)源）.4、包氣帶水是存在于包氣帶中以各種形式出現(xiàn)的水，它是一種局部的、暫時(shí)性的地下水。其中既有分子水、結(jié)合水、毛細(xì)水等非重力水，也有屬于下滲的水流和存在于包氣帶中局部隔水層上的重力水（又稱上層滯水）。包氣帶水的特征是：完全依靠大氣降水或地表水流直接下滲補(bǔ)給，因而多位于距地表不深的地方，以蒸發(fā)或逐漸下滲的形式排泄；分布范圍有限；補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致；象。流砂的形成是多種多樣的，但它對(duì)建筑物的安全和正常使用影響極大。產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的原因有內(nèi)因水量隨季節(jié)變化，雨季出現(xiàn)，旱季消失，極不穩(wěn)定。

16、5、地下水的補(bǔ)給主要有大氣降水、地表水的滲入，大氣中水汽和包氣帶巖石空隙中水汽的凝結(jié)，此外還有人工補(bǔ)給等.（1）大氣降水的滲入補(bǔ)給大氣降水是地下水最主要的補(bǔ)給來(lái)源.大氣降水到達(dá)地面以后被土壤顆粒表面吸附形成薄膜水.當(dāng)薄膜水達(dá)到最大水量之后，繼續(xù)下滲的水被吸入細(xì)小的毛管孔隙而形成懸掛毛管水.當(dāng)包氣帶中的結(jié)合水及懸掛毛管水達(dá)到極限以后,這時(shí)雨水在重力作用下通過(guò)靜水壓力傳遞，不斷地補(bǔ)給地下水.由此可見(jiàn)，降水的下滲過(guò)程是水在分子力、毛管力和重力的綜合作用下進(jìn)行的，下滲強(qiáng)度隨土壤濕度而變化.（2）地表水的滲入補(bǔ)給地表水與地下水間的補(bǔ)給，決定于地表水水位與地下水位的關(guān)系.如山區(qū)河流澗水位常低內(nèi)因：取決于土

17、的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此，流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細(xì)砂、粉砂和亞粘土中，但是否發(fā)生流砂現(xiàn)象，還取決于一定的外因條件。外因：是地下水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力（滲流力）的大小。危害：基礎(chǔ)是建筑物的十分重要組成部分，它對(duì)建筑物的安全和正常使用影響極大，在實(shí)際施工過(guò)程中必須結(jié)合工程地質(zhì)條件、建筑材料及施工技術(shù)等因素，并將上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)綜合考慮，使基礎(chǔ)工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，便于施工。在基礎(chǔ)施工過(guò)程中，如果沒(méi)有解決好這一問(wèn)題，基礎(chǔ)就會(huì)跟著砂層一起流動(dòng)，發(fā)生位移，這樣地基礎(chǔ)的持力層就會(huì)發(fā)生變化，這對(duì)建筑物來(lái)說(shuō)是十分有害

18、的，也是絕對(duì)不容許有這種現(xiàn)象發(fā)生的。實(shí)踐證明，建筑物的事故很多是與地基基礎(chǔ)有關(guān)的。例如著名的意大利比薩斜塔的傾斜就是由于地基的不均勻沉降而造成的。我國(guó)上海工業(yè)展覽館建于1954年，總重10000t，地基為厚14m的淤泥軟質(zhì)粘土。建成后，當(dāng)年地基下沉0.6m,目前大廳平均每年沉降量達(dá)1.6m。因此我們?cè)谶M(jìn)行施工時(shí)，必須要認(rèn)真處理好基礎(chǔ)，一般多層建筑中，基礎(chǔ)工程造價(jià)約占總造價(jià)的20%-25%,對(duì)高層建筑或需地基處理時(shí)，則所需費(fèi)用更大。另外，地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，一旦出現(xiàn)事故，不容易處理。因此基礎(chǔ)工程實(shí)屬百年大計(jì)，必須慎重對(duì)待。2、風(fēng)化作用是指地表或接近地表的堅(jiān)硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過(guò)程中

19、產(chǎn)生物理、化學(xué)變化而在原地形成松散堆積物的全過(guò)程。根據(jù)風(fēng)化作用的因素和性質(zhì)可將其分為三種類型：物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用。影響巖石風(fēng)化的因素有很多，其中最主要的有氣候、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和一些其他的因素。巖石的風(fēng)化往往不是單因子作用的結(jié)果，而是由多種因素所共同控制的。巖石風(fēng)化程度強(qiáng)弱劃分多采用工程地質(zhì)定性評(píng)價(jià)方法，從巖石顏色、次生礦物的發(fā)生、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、機(jī)械破碎程度、風(fēng)化深度、以及巖石的物理、力學(xué)和水理性質(zhì)變化等方面綜合分析確定。巖石風(fēng)化程度劃分應(yīng)當(dāng)采用定性描述和定量指標(biāo)相結(jié)合的方法，兩者互為印證以積累利用定量指標(biāo)劃分巖石風(fēng)化程度的經(jīng)驗(yàn)。3、地基沉降的產(chǎn)生原因：1）、

20、在勘察方面的原因。地質(zhì)勘察報(bào)告真實(shí)性如何，對(duì)多層住宅的沉降括各種圖件、文字報(bào)告、影像資料如航衛(wèi)片等）（項(xiàng)目建議書(shū)）-根據(jù)預(yù)可研階段成果編制項(xiàng)目建議書(shū)，可以根據(jù)需要做少量踏勘的調(diào)研或?qū)嵉乜疾臁?）、可勘階段可研階段-根據(jù)批復(fù)的項(xiàng)目建議書(shū)審查意見(jiàn)，組織安排一次性的工勘工作，主要任務(wù)是選址、選線。完成方案比選所需要的工程地質(zhì)資料及工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)，為項(xiàng)目的可研報(bào)告的編制提供必要的依據(jù)。同時(shí)對(duì)重大工程還要解決工程項(xiàng)目中主要問(wèn)題的研究方向等。3）、初勘階段初設(shè)階段-根據(jù)可研報(bào)告的批復(fù)意見(jiàn)和可研階段的成果，詳細(xì)查明所確定的場(chǎng)址、線路等工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。確定場(chǎng)址、線路的具體位置，為初步設(shè)計(jì)提供必要的工程地質(zhì)資料及評(píng)價(jià)。4）、詳勘階段施工圖設(shè)計(jì)階段-根據(jù)初設(shè)成果，開(kāi)展詳細(xì)勘察和專題研究，有針對(duì)性地對(duì)需解決的工程地質(zhì)問(wèn)題提出設(shè)計(jì)及措施，為完成施工圖設(shè)計(jì)工作提供一切必需的工程地質(zhì)資料。5）、補(bǔ)充勘察階段施工階段一解決施工中遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題，可做一定程度的專題研究。量大小影響很大。工程地質(zhì)勘察報(bào)告要正確反映土層性質(zhì)、地下水和土工試驗(yàn)情況，并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，配合施工（可以少量變更設(shè)計(jì)圖），開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。對(duì)地基作出評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出一些合理化建議。如果地質(zhì)勘察報(bào)告不真實(shí)，就會(huì)給設(shè)計(jì)人員造成分析、判斷