工程地質(zhì)重點

工程地質(zhì)重點第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)巖石三大類巖石概念；特征結(jié)構(gòu)、構(gòu)造；巖石分類及特征礦物；巖石成因:沉積巖形成的四個階段、變質(zhì)作用的概念等。第三節(jié)地質(zhì)年代及其特征地質(zhì)年代概念；地質(zhì)年代確定方法；地質(zhì)年代表P28（代、紀(jì)及代號）；地殼運動兩種基本形式。第四節(jié)地質(zhì)構(gòu)造基本類型地質(zhì)構(gòu)造類型；褶皺基本形態(tài)及類型；斷層類型；組成要素及野外特征；巖層產(chǎn)狀三要素。第五節(jié)巖石與巖體工程地質(zhì)特性巖石物理、力學(xué)參數(shù)及概念、影想巖石工程性質(zhì)因素、巖體工程地質(zhì)性質(zhì)。第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二章土的工程性質(zhì)與分類第一節(jié)土的粒度成分和礦物組成土的定義、土的粒度成分、粒組及粒組劃分；土的礦物成分（原生礦物、不溶于水的次生礦物、可溶鹽類及易分解礦物、有機(jī)質(zhì)等四大類）第二節(jié)：土中水與氣體及其與土粒的相互作用土中水類型（結(jié)合水、非結(jié)合水）土中氣（封閉氣體、游離氣體）第三節(jié)、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造不同成因類型土體的構(gòu)造特征（碎石土的粗石構(gòu)造和假斑構(gòu)造；砂土和粉土的夾層、透鏡體、及交錯層構(gòu)造）。粘土的層狀、顯微層狀構(gòu)造等）第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)土的三相比例指標(biāo)基本物理性質(zhì)指標(biāo)：土的顆粒比重、重度、含水量、飽和度、孔隙比和孔隙率指標(biāo)的換算關(guān)系要求熟悉各指標(biāo)的換算關(guān)系第五節(jié)無粘性土的緊密狀態(tài)無粘性土：指碎石土、砂土和粉土。相對密度、天然孔隙比eDr=emax-eemax-emin第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日第六節(jié)粘性土的物理性質(zhì)稠度、界限含水量、液限wL(塑性上限或流限）、塑限wp、縮限ws、粘性土對應(yīng)狀態(tài)示意圖縮限（ws）塑限（wp）液限（wL

）固態(tài)半固態(tài)可塑狀態(tài)液態(tài)第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日塑性指數(shù)Ip：指液限和塑限的差值，Ip=wL-wp液性指數(shù)IL：指粘性土天然含水量和塑限之差與塑性指數(shù)之比，用小數(shù)表示。粘性土的活性指數(shù)、粘土的膨脹、收縮和崩解特性第七節(jié)土的力學(xué)性質(zhì)基本概念：土的壓縮性、固結(jié)、壓縮曲線、壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)、5、壓縮模量（側(cè)限壓縮模量）、土的抗剪強(qiáng)度（c，φ）

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Wl-wpIpIL==第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日3、影響土的抗剪強(qiáng)度的因素a.土粒的礦物成分、顆粒形狀與級配的影響。

b.土的原始密度的影響。

c.土的含水量的影響。

d.土的結(jié)構(gòu)的影響。第八節(jié)土的工程分類1、分類原則（1）、工程特性差異性的原則；（2）、以成因、地質(zhì)年代為基礎(chǔ)的原則；（3）、分類指標(biāo)便于測定的原則。第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日土的工程分類：1、按土的堆積年代可劃分為：老堆積、一般堆積土、新近堆積土2、根據(jù)土的地質(zhì)成因分為：殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、湖積土、海積土、風(fēng)積土和冰川堆積土。3、根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量分為：無機(jī)土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土和泥炭。4、按土粒級配和塑性指數(shù)分為：碎石土、砂土、粉土和粘性土。5、特殊成份、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特征土，如濕陷性土、紅粘土、軟土、混合土、填土、多年凍土、膨脹土、鹽漬土等。土層分類表2-13至表2-41即Pg92-95第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日第三章地下水地下水概述毛細(xì)水對工程建筑意義：（1）產(chǎn)生毛細(xì)力。（2）導(dǎo)致土內(nèi)產(chǎn)生封閉氣體。（3）助長地基土的凍漲現(xiàn)象；地下室受潮；危害房屋基礎(chǔ)及公路路面；土的沼澤化、鹽漬化。重力水對工程建筑意義：產(chǎn)生浮托力、孔隙水壓力、潛蝕。第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日巖土的水理性質(zhì)：容水度、持水度、給水度、透水性第二節(jié)地下水類型地下水按埋藏條件可分為三大類：包氣帶水、潛水、承壓水；及各自特征（儲存條件、補(bǔ)給條件、運動方式等）。根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)分為：孔隙水、裂隙水、巖溶水。及各自特征（儲存條件、補(bǔ)給條件、運動方式等）。第三節(jié)地下水性質(zhì)一、地下水的物理性質(zhì)：地下水的溫度、顏色、透明度、嗅味、味道、導(dǎo)電性第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、地下水的化學(xué)性質(zhì)1、地下水中的主要離子成分地下水中分布較廣、含量較多的離子是：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、和

Cl-、SO42-、HCO3-4種陽離子和3種陰離子。及礦化度：

2、地下水中主要氣體成分（O2、N2、CO2及H2S）第四節(jié)地下水對建筑工程的影響（重點）主要有：地下水位下降引起軟土地基沉降；地基基礎(chǔ)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象及潛蝕；對地下水位以下建筑物產(chǎn)生浮托；地下水對建筑基礎(chǔ)的腐蝕作用。第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日五、地下水對鋼筋混凝土的腐蝕

腐蝕類型及評價：結(jié)晶類腐蝕（SO42-）、分解類腐蝕（CO2和HCO3-）、結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕（NH4+、NO3-、Cl-和Mg2+

）第四章工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察的任務(wù)(重點)：（1）選擇優(yōu)良工程地質(zhì)條件的場址。（2）選擇天然地基；確定基礎(chǔ)砌置深度；確定天然地基巖土層上的承載能力；預(yù)測建筑物的可能沉降量和評價其穩(wěn)定性；論述基礎(chǔ)其坑的開挖條件。（3）在天然地基不滿足工程對荷載的要求時，則建議采用地基加固或人工地基。（4）查明建筑物場地及其鄰區(qū)的地質(zhì)環(huán)境及不良地質(zhì)現(xiàn)象，論證其對建筑物及其附屬設(shè)施的影響，做出分析和評價。（5）查明地下洞室周圍的地質(zhì)條件，提供與洞室圍巖和洞口斜坡穩(wěn)定性有關(guān)地質(zhì)資料，提供相應(yīng)的工程地質(zhì)論證。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)工程地質(zhì)勘察階段：可行性研究勘察階段、初步勘察階段、詳細(xì)勘察與施工勘察階段及各階段的主要工作內(nèi)容。工程勘探方法有坑探、鉆探、物探三種。第二節(jié)工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪的內(nèi)容：通過野外調(diào)查和綜合研究勘探區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件和天然建筑材料等。工程地質(zhì)測繪方法：路線穿越法、布點法、追索法及工作內(nèi)容。第三節(jié)工程地質(zhì)坑探坑探的類型：探坑、探槽、探井及各自編錄方法第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)工程地質(zhì)鉆探1、鉆探過程中有三個基本程序：破碎巖土、采取巖土、保全孔壁。2、鉆進(jìn)方法：沖擊鉆進(jìn)、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、振動鉆進(jìn)。3、試樣的采?。ㄔ瓲钔?、擾動土）：減少大試樣擾動的注意事項1、采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；2、泥漿護(hù)孔；3、孔徑適度、直孔；4、取土前淺進(jìn)尺，孔底清渣；5、量測準(zhǔn)確深度。6、密封及記錄。4、鉆探編錄：包括地質(zhì)編錄、技術(shù)編錄、經(jīng)濟(jì)編錄（1）、土的描述：土的名稱、顏色、狀態(tài)（密實度）、濕度、含有物，工程地質(zhì)特性等。（2）巖石描述：巖石名稱、顏色、礦物成份、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。巖芯長度及破碎情況、風(fēng)化情況、單層厚度等。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日第五節(jié)工程地質(zhì)物探物探概念：以專門的儀器探測這些地球物理場的分布及變化特征，然后結(jié)合已知地質(zhì)資料，推斷地下巖土層的埋藏深度、厚度、性質(zhì)，判定其地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及各種物理地質(zhì)現(xiàn)象等的勘探方法，叫做地球物理勘探法，簡稱物探。物探類型：電阻率法、地震勘探、聲波探測。第五章工程地質(zhì)原位測試原位測試:在土層原來所在位置、基本保持土體的天然結(jié)構(gòu)、天然含水狀態(tài)及天然應(yīng)力狀態(tài)測定土的工程力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日測試方法：靜力荷載試驗、觸探試驗、剪切試驗和地基土動力特性試驗。（概念、測試內(nèi)容、適用土層）原位測試與室內(nèi)土工試驗相比,主要優(yōu)點:

（1）可以測定難以取得不擾動土樣的力學(xué)性質(zhì)；（2）可以消除取樣過程中應(yīng)力釋放和影響；（3）土體影響范圍遠(yuǎn)比室內(nèi)試樣大，代表性強(qiáng)；（4）可大大縮短地基土層勘察周期。不足之處：不同的測試手段都有其適用條件；測試所得參數(shù)與土的工程力學(xué)性質(zhì)之間關(guān)系建立在統(tǒng)計經(jīng)驗之上；現(xiàn)場影響因素較為復(fù)雜。第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日第六章特殊土的工程地質(zhì)問題第一節(jié)、軟土的工程地質(zhì)特性及地基評價一、軟土概念及特性:泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，形成于第四紀(jì)后期的沿海的濱湖、瀉湖、三角洲及內(nèi)陸湖泊等靜水環(huán)境的沉積物，經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和軟粘性土。天然孔隙比大于或等于1。1、軟土的組成及狀態(tài)特征；2、軟土的物理力學(xué)特性；4、抗剪強(qiáng)度；5、較顯著的觸變性第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、軟土地基工程勘察與評價（一）勘察內(nèi)容1、軟土成因、軟土的空間展布情況；2、軟土固結(jié)歷史、土層強(qiáng)度及變形特征；3、微地貌形態(tài)；4、地下水情況。主要是水位和水質(zhì)；5、地區(qū)建筑經(jīng)驗。（二）地基基礎(chǔ)評價根據(jù)勘察成果，對地基的承載力進(jìn)行評價，確定基礎(chǔ)持力層、提出基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型建議。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)濕陷性黃土的特征及評價1、濕陷性黃土概念及特性；形成濕陷性原因；影響因素：①土粒結(jié)構(gòu)及構(gòu)造；②粘土及可容鹽含量；③黃土的孔隙比及黃土形成年代。2、濕陷類型判別（濕陷系數(shù)h）3、建筑場地或地基的濕陷類型：①當(dāng)實測或計算的自重濕陷量小于或等于7cm時，定為非濕陷性黃土場地②當(dāng)實測或計算的自重濕陷量大于7cm時，定為濕陷性黃土場地。第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日4、黃土濕陷起始壓力定義：黃土地基在某一壓力下浸水開始出現(xiàn)濕陷時，此時的壓力為濕陷起始壓力。實質(zhì)是土體浸水后的剩余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。①用于確定土層和場地的濕陷類型；即黃土濕陷起始壓力小于上覆飽和土自重壓力，即土層為自重濕陷性，反之為非自重濕陷性。②評價地基土的承載力。對非自重濕陷性土層，

psh（起始壓力）＞pczh（自重壓力）+pz（附加壓力）則地基可不作處理，反之則需作處理。第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日五、黃土工程勘察要點（一）黃土區(qū)場地地基勘察要點1、地形起伏、大氣降水及場地水文地質(zhì)條件。2、查清土層的類型、成因及分布情況；巖土層物理力學(xué)性質(zhì)；3、了解臨近建筑物變形情況，4、了解場區(qū)有無古井、坑穴及砂井等情況。5、勘探點密度和深度滿足相關(guān)規(guī)范要求。紅粘土、膨脹土、填土的工程性質(zhì)與地基評價；土的概念、組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特性、物理力學(xué)性質(zhì)特性、影響因素、土的分類、勘探內(nèi)容及地基評價。第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日第七章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題第一節(jié)風(fēng)化作用1、風(fēng)化作用——地表及接近地表的巖石，在大氣、溫度、水和生物的影響下，使原來的巖石在物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)上發(fā)生改變的地質(zhì)作用2、風(fēng)化作用的類型：按照風(fēng)化作用的性質(zhì)和方式，可分為三種類型：物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用。3、巖石風(fēng)化程度和風(fēng)化帶4、巖石風(fēng)化的防治方法(重點)：挖除方法、工程措施第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)河流地質(zhì)作用1、河流概及河谷要素2、河流的侵蝕作用（下蝕作用和側(cè)蝕作用）（重點）3、河谷類型（構(gòu)造谷和侵蝕谷）及河流階地4、階地分類｛侵蝕階地、堆積階地（內(nèi)疊階地、上疊階地、嵌入階地）基座階地｝5、河岸掏蝕破壞的預(yù)測和防護(hù)河岸掏蝕破壞防護(hù)：首先要確定河岸掏蝕破壞河段，再確定掏蝕范圍、河流平水位和高水位條件下，河岸破壞的速度和范圍及破壞情況，制定防護(hù)方案，通常防護(hù)措施可分二類：一類是采用在直接防護(hù)邊岸不受沖刷的措施。如：拋石、鋪砌、混凝土堆砌、混凝土板、護(hù)岸擋墻、岸坡綠化。另一類是調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量的措施。如：修建導(dǎo)流工程，改變流向和降低流速。第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)滑坡與崩塌1、滑坡定義及構(gòu)成要素2、滑坡分類（重點是力學(xué)分類：推動式、牽引式、平移式）3、滑坡發(fā)育過程（重點是三個階段：蠕動變形階段、滑動破壞階段、漸趨穩(wěn)定階段）4、滑坡力學(xué)分析及影響因素5、治理措施①排水:地表排水、地下排水②削坡、減重和反壓

③修建支檔建筑④錨固措施⑤格構(gòu)護(hù)坡、混凝土護(hù)面、灌漿第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、崩塌崩塌概念、崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素、崩塌的防治。第四節(jié)巖溶與土洞1、巖溶、土洞概念2、巖溶形態(tài)類型3、巖溶發(fā)育的基本條件（重點）①巖石的可溶性、②巖層的透水性、③水的溶解能力、④水的運動狀態(tài)4、巖溶與工程建設(shè)的關(guān)系5、土洞與潛蝕及發(fā)生條件6、巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日7、巖溶與此同時土洞地基的防治①挖填、②跨蓋、③灌注、④排導(dǎo)、⑤打樁第五節(jié)地震及其效應(yīng)1、地震定義、震源、地震震級和地震烈度（基本烈度、建筑場地裂度和設(shè)計裂度）、地震砂土液化作用及堰塞湖等重點概念2、地震按其發(fā)生的原因可分為四類（陷落地震、火山地震、構(gòu)造地震、誘發(fā)地震）(重點)第六節(jié)泥石流1、泥石流的三個分區(qū)2、泥石流的防治第八章、建筑工程的工程地質(zhì)問題第一節(jié)地基工程地質(zhì)問題1、地基承載力、地基承載力滿足兩個條件。第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、地基承載力的確定：地基承載力基本值（f0）、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（fK）、地基承載力設(shè)計值（f）、地基的容許承載力值3、地基的工程地質(zhì)評價：持力層的選擇；地基的均勻性評價。4、常見地基：①單層地基；②雙層或多層地基；③巖石地基④特殊不均勻地基第二節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對地基穩(wěn)定性影響一、巖溶與土洞對地基穩(wěn)定性影響1、地基主要持力層范圍內(nèi)存在巖溶或土洞，在荷載作用下可能坍塌，使地基下沉；2、地表溶槽、石芽及漏斗造成地基不均勻沉陷3、巖溶區(qū)有土層分布地段，研究巖溶及土洞可能性。第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、斜坡土體移動對地基穩(wěn)定性的影響在山區(qū)建筑中，建筑物經(jīng)常選在斜坡上或斜坡頂，斜坡腳或臨近斜坡地區(qū)，斜坡的穩(wěn)定性將會影響建筑物地基穩(wěn)定性及建筑物的安全運營。影響斜坡（邊坡）穩(wěn)定性的主要因素有：①巖土類型與性質(zhì)：易滑地層；②巖體結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造。第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)地下洞室選址中的工程地質(zhì)問題一、地下工程所要解決的主要地質(zhì)問題：1、在選擇地下建筑物工程項目位置時，判定擬建工程的區(qū)域穩(wěn)定性和山體巖體的穩(wěn)定性。2、在已選定的工程位置上判定地下建筑工程所在巖體的穩(wěn)定性。（1）圍巖壓力的評價（巖體作用在襯砌支護(hù)上的力。（2）地下水壓力的評價（地下水對襯砌支護(hù)的壓力。（3）提出保護(hù)圍巖穩(wěn)定性和提高穩(wěn)定性的措施。二、洞口的地形和地質(zhì)條件洞口設(shè)在山體坡度較大的一面（大于30°），巖土層完整，覆蓋層較薄，最好設(shè)在巖土層裸露的地段。不宜設(shè)在懸崖峭壁之下，在巖層破碎帶；第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日（一）布置洞室的巖性要求：盡可能使地層巖性均一，層位穩(wěn)定，整體性強(qiáng)，風(fēng)化輕微，抗壓與抗剪強(qiáng)度較大的巖層中通過。（二）地質(zhì)構(gòu)造與洞室軸線的關(guān)系1、當(dāng)洞室軸線平行于巖層走向（1）在水平巖層中（巖層<5°～10°）洞室位置，最好選在層間聯(lián)結(jié)緊密，厚度大，不透水、裂隙不發(fā)育，又無斷裂破碎帶的巖層。（2）在傾斜巖層中，不利的兩側(cè)邊墻所受的側(cè)壓不一致，容易造成邊墻的變形。（3）在近似直立巖層中：不能把洞室選在軟硬巖層的分界線上，不能將洞室置于直立巖層厚度與洞室跨度相等或小于跨度的地層內(nèi)。2、當(dāng)洞室軸線與巖層走向垂直正交時，為較好的洞室布置方案。第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日第四節(jié)地下工程的圍巖分類影響因素:①巖體結(jié)構(gòu)特征和完整狀態(tài)、②巖體強(qiáng)度、③巖石的風(fēng)化程度、④地下水的影響、⑤區(qū)域構(gòu)造的影響、⑥地震的影響。二、圍巖穩(wěn)定性分析的主要內(nèi)容1、進(jìn)行洞室工程地質(zhì)調(diào)查及結(jié)構(gòu)分析2、通過試驗及統(tǒng)計分析，選擇巖體變形與強(qiáng)度的參數(shù)3、根據(jù)工程設(shè)計及測試數(shù)據(jù)確定巖體受力分析4、根據(jù)洞室工程要求及巖體結(jié)構(gòu)