工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)講義

緒論

（一）工程地質(zhì)學(xué)的學(xué)科地位及與其他課程的關(guān)系

1．地質(zhì)學(xué)：研究地球的科學(xué)，是研究地球的形成、結(jié)構(gòu)和發(fā)展規(guī)律并利用…

地質(zhì)學(xué)的重點研究對象是地殼。

2．工程地質(zhì)學(xué)：調(diào)查、研究、解決與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)分支之一。

3．水文地質(zhì)學(xué)：是研究與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動有關(guān)聯(lián)的地下水的形成、分布、運動規(guī)律及其物理化學(xué)性質(zhì)的學(xué)科。

4．巖土工程及其特點：人類以地殼的巖土體為對象而進(jìn)行的一切利用、整治和改造等工程活動等都稱為巖土工程。工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、土力學(xué)、巖體力學(xué)等構(gòu)成了巖土工程的理論基礎(chǔ)。

特點：廣、綜合、實踐

5．工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)是評價建筑工程場地的工程地質(zhì)條件；正確認(rèn)識現(xiàn)在，預(yù)測工程建設(shè)項目的修筑對地質(zhì)環(huán)境的影響以及地質(zhì)環(huán)境對即將修建的工程項目的影響；提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施，為工程項目的設(shè)計提供所需的工程地質(zhì)參數(shù)。

三．巖土工程與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系

1．地質(zhì)環(huán)境可以影響建筑工程的穩(wěn)定和正常使用，危及人類工程活動的安全使建筑工程造價大大提高等，其制約程度視地質(zhì)環(huán)境的具體特點和建筑工程活動的方式、規(guī)模而不同。

a．西安地裂縫；b．寶成線；c．地震：唐山，土耳其。

2．建筑工程活動反過來又會以各種方式影響地質(zhì)環(huán)境，并因此而引發(fā)工程事故。

a．水庫；b．開采活動造成的地面沉陷及陷落地震；c．地下水開采。第一章礦物與巖石第一節(jié)地殼運動與地質(zhì)作用一．地球的構(gòu)造

1．地球的形狀和大?。骸袄鏍铙w”，表面積、藍(lán)色的球體

板塊學(xué)說介紹：太平洋板塊、歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、大洋洲板塊、南極洲板塊。

二．地質(zhì)作用

1．定義：導(dǎo)致地殼物質(zhì)成分及地表形狀、巖層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的一切自然作用通稱為地質(zhì)作用：1）劇烈變化的：地震2）緩慢變化的：喜馬拉雅山上升

2．分類：

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)：構(gòu)造運動的形態(tài)特征、發(fā)生原因以及在空間和時間上的發(fā)展

規(guī)律。形變與形成。第二節(jié)地質(zhì)年代1．地質(zhì)年代定義：從地質(zhì)學(xué)的觀點出發(fā)，根據(jù)地球上的生物演化過程、地層的沉積環(huán)境和地殼的發(fā)展演變過程等劃分的用以描述地層形成歷史的時代段落。

化石：保存在地層中的古代生物遺體和遺跡。實體、模鑄、遺跡三種

2．分類：相對地質(zhì)年代：只代表時代的相對新老關(guān)系。

絕對地質(zhì)年代：巖石形成或地質(zhì)事件發(fā)生的具體時間，稱之絕對地

質(zhì)年代。

3．說明：（1）通常將某一地質(zhì)時期所形成的地層稱為這一地質(zhì)時期的地層；

（2）將組成地殼的各種地層從老到新建立起一個完整的國際性的地層系統(tǒng)表，根據(jù)地層系統(tǒng)將地殼發(fā)展歷史作相應(yīng)的自然分期，形成整個地史時期的地質(zhì)年代表。地質(zhì)年代中各階段的劃分是與地層單位的劃分相應(yīng)的、一致的。

年代地層單位地質(zhì)年代單位

宇宙

界代

系紀(jì)

統(tǒng)世

階期

年代表中的對應(yīng)關(guān)系：地層、地質(zhì)年代（相、絕）、生物進(jìn)化情況、構(gòu)造運動

4．年代表的幾個數(shù)據(jù)：五大代：太古、元古、古生、中生、新生代（7000萬年）

測定方法原理：第三節(jié)礦物學(xué)簡論一．礦物的概念

定義：天然形成的、具有一定化學(xué)成分、內(nèi)部構(gòu)造和物理性質(zhì)的自然元素或化合物。

二．造巖礦物

巖石是一種或多種礦物的集合體。形成巖石的礦物為造巖礦物。

造巖礦物達(dá)3000多種，硅酸鹽類占90%以上，最常見50多種

長石：鉀KAlSi3O8、鈣CaAl2Si2O8

云母：黑、白

硅酸鹽類礦物輝石

角閃石

氧化物：石英、磁鐵礦、赤鐵礦

三．原生礦物和次生礦物

1．原生礦物：由地幔中的巖漿侵入地殼或噴出地表后冷凝而成且未發(fā)生任何質(zhì)及形態(tài)變化的礦物。如：正長石、斜長石、黑白云母、輝石、角閃石、石英

2．次生礦物：原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用生成的新的礦物。直接生成、水溶液析出

四．粘土礦物

1．定義：具有片狀或鏈狀結(jié)晶格架的鋁硅酸鹽，它是由原生礦物中的長石、云母等礦物風(fēng)化形成。

2．分類：結(jié)晶質(zhì)礦物及非結(jié)晶質(zhì)礦物。

3．高嶺石、蒙脫石、伊里石結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)：

五．巖石和礦藏的概念

1．巖石的概念

巖石是一種或多種礦物的集合體自然體

2．礦藏：當(dāng)某種巖石或地質(zhì)資源具有很高的利用價值并可供開采時，我們成為礦藏或礦產(chǎn)。

六．常用的礦物鑒別標(biāo)志：

1．晶體形態(tài)2．顏色3．條痕色4．光澤5．透明度6．解理、斷口

7．相對密度8．硬度9．磁性

（1）定義：礦物受力后沿一定方向規(guī)則開裂形成光滑分裂面的性質(zhì)稱為解理性質(zhì)，開裂形成的光滑分裂面稱為礦物的解里面。

（2）原因：由晶體內(nèi)部構(gòu)造所決定，與外形無關(guān)。

（3）分五級：極完全、完全、中等、不完全、極不完全貝殼（石英）

平坦

當(dāng)?shù)V物受力破壞后形成的短裂面呈不規(guī)則狀時，則稱其為斷口

參差

鋸齒狀

七．自然界中常見的主要礦物————自學(xué)

八．礦物按結(jié)晶程度的分類：偉晶隱晶

結(jié)晶質(zhì)、非結(jié)晶質(zhì)；結(jié)晶質(zhì)顯晶斑狀（斑晶與基質(zhì)）第四節(jié)巖石學(xué)簡論一．概述

巖石是一種或多種礦物的集合體，是由礦物或巖屑物質(zhì)在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而成的自然體。

主要特征：礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

巖石學(xué)：研究巖石的一門學(xué)科。研究巖石的成因、巖石中的礦物、巖石的化學(xué)成份。

結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的特征：研究巖石的生成環(huán)境條件、分布規(guī)律以及巖石的經(jīng)濟價值和工程性質(zhì)等。

二．巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物顆粒的結(jié)晶狀態(tài)、結(jié)晶程度、晶粒大小、形狀及其彼此間的組合方式等特征。

巖石的構(gòu)造是指巖石中由礦物的排列填充方式、礦物集合體之間的排列充填方式或礦物集合體與巖石其他組分之間的排列充填方式所反映出來的外表形態(tài)。

三．巖石分類：按成因分為：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。

四．巖漿巖：

1．巖漿巖的形成：巖漿的侵入、火山的噴出

2．巖漿巖的產(chǎn)狀：（1）侵入巖：巖基及巖株；巖盤；巖床；巖墻；巖脈

（2）噴出巖的產(chǎn)狀：火山錐、熔巖流、巖被。

3．巖漿巖的物質(zhì)成分：二氧化硅、各種金屬氧化物、少量的金屬元素、稀有元素、揮發(fā)物質(zhì)。

4．巖漿巖中常見的造巖礦物：長石、云母、輝石、角閃石、石英、磁鐵礦、橄欖石

5．巖漿巖的結(jié)構(gòu)形成：粒狀結(jié)構(gòu)（礦物為顯晶質(zhì)）、致密結(jié)構(gòu)（礦物為隱晶質(zhì)）

玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、偉晶結(jié)構(gòu)等。

6．巖漿巖的構(gòu)造形式：塊狀、流紋、氣孔、杏仁。

7．巖漿巖按物質(zhì)成分（SiO2）的分類：酸性、中酸性、中性、基性巖和超基巖

8．常見的巖漿巖：

（1）花崗巖（2）花崗斑巖石（3）流紋巖（4）閃長巖（5）閃長玢巖

（6）安山巖（7）輝長巖（8）輝綠玢巖（9）玄武巖（10）橄欖巖

五．沉積巖

形成過程：

原巖風(fēng)化剝蝕、分解、水解搬運沉積脫水膠結(jié)形成巖石顆粒成分：塊石、碎石、卵石、沙礫、粘土塊等；

1．沉積巖的物質(zhì)成分

膠結(jié)物質(zhì)：膠體化合物Al2O3、Fe2O3、SiO2、MnO2粘土礦物、磷酸鹽

顆粒中：石英、長石、云母；

2．沉積巖的造巖礦物

膠結(jié)物：粘土礦物及其它水成或氧化新礦物、方解石、石膏、白云巖、巖鹽、黃鐵礦、赤鐵礦

3．沉積巖的常見膠結(jié)物質(zhì)及沉積巖的結(jié)構(gòu)形式：

沉積巖膠結(jié)物質(zhì)的劃分：鈣質(zhì)膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)、鐵質(zhì)膠結(jié)、泥質(zhì)膠結(jié)

沉積巖常見的結(jié)構(gòu)形式：碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)和生物結(jié)構(gòu)

碎屑結(jié)構(gòu)：顆粒成分和膠結(jié)物質(zhì)（基質(zhì)）差異明顯。

礫石

按碎屑物質(zhì)顆粒大小砂石

粉砂巖

泥質(zhì)膠結(jié)的巖石主要有頁巖和泥巖；泥質(zhì)膠結(jié)的碎屑結(jié)構(gòu)巖。

鈣質(zhì)膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)、鐵質(zhì)膠結(jié)也屬化學(xué)結(jié)構(gòu)類的巖石，其中巖鹽最典型。

4．沉積巖的產(chǎn)狀和構(gòu)造形式：

（1）巖層的產(chǎn)狀：巖層即層狀產(chǎn)出的巖石；巖層的產(chǎn)狀是指巖層在地殼中的空間位置和產(chǎn)出狀態(tài)；沉積巖原始產(chǎn)狀一般是水平或近水平的。

（2）沉積巖產(chǎn)狀：水平巖層、傾斜巖層（走向（線）、傾向（線）、傾角）、直立巖層

（3）沉積巖的常見構(gòu)造形式：層狀、生物化石、結(jié)核（層狀構(gòu)造最主要）

5．常見的沉積巖類：

火山碎屑巖（集塊、火山角礫、凝灰?guī)r）、正常碎屑巖（礫石、砂巖、粉砂巖）、石英砂巖、長石砂巖、泥巖、頁巖、石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、煤巖鹽。

六．變質(zhì)巖

巖漿巖、沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用后，使其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化后而形成的巖石被成為變質(zhì)巖。

1．變質(zhì)巖的物質(zhì)成分和變質(zhì)作用

原生礦物

（1）物質(zhì)成分

變質(zhì)礦物：石榴石、硅灰?guī)r、紅柱石、滑石、石墨（鑒別依據(jù)）

（2）變質(zhì)作用分類：接觸變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)、動力變質(zhì)

2．變質(zhì)言的結(jié)構(gòu)形式：粒狀變晶、斑狀變晶和碎裂碎屑結(jié)構(gòu)

3．變質(zhì)巖的構(gòu)造形式：

塊狀（礦物無定向排列）、片狀（礦物呈片狀或柱狀且平行排列）

片麻狀（深色礦物和淺色礦物相間平行排列成條帶狀）

板狀（巖石可沿一定向開裂成為平整的板狀體）

千枚狀（比較碎破的薄片狀，有絲絹光澤）

4．變質(zhì)巖常見巖類：大理巖、片麻巖、石英巖、片巖、板巖、千枚巖、角頁巖、石墨。第五節(jié)巖石的工程性質(zhì)一．巖石的常用物理性質(zhì)指標(biāo)

1．巖石的顆粒相對密度：無量綱，2.6~2.9

2．巖石的密度：g/cm32.1~2.7g/cm3

3．巖石的空隙率：%

二．巖石的吸水特性指標(biāo)

1．吸水率：w=×100%

2．飽水率（飽和吸水率）：wsat=×100%

3．飽水因素：==（<1）

三．巖石的強度和飽水軟化特征

1．巖石的強度

指標(biāo)：單軸抗壓強度、單軸抗拉強度和抗剪強度

試驗方法：三軸無圍壓、劈裂法、三軸c、

2．巖石的軟化系數(shù)

定義：KRRsat/Rg作用：反映反映軟化程度

5．普氏堅固性系數(shù)

f=RC/10RC：天然狀態(tài)巖石的單軸抗壓強度MPa

四．巖石按工程特性分類

1．巖石按堅固性分類：硬巖石R>30、軟質(zhì)巖5～30、極軟巖<5

2．巖石按風(fēng)化程度分類：未風(fēng)化、微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強風(fēng)化、全風(fēng)化、殘積土

3．軟化程度分類：KR≤0.75軟化石、KR>0.75不軟化五、工程影響因素

1．巖石的成因類型

2．巖石中的礦物成分及其特征

3．巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

4．巖石的風(fēng)化狀態(tài)和微裂隙狀況

5．巖石的含水狀態(tài)和膠結(jié)類型

第二章地質(zhì)構(gòu)造與巖體結(jié)構(gòu)

第一節(jié)褶皺構(gòu)造一．地質(zhì)構(gòu)造的概念

1.地殼一直處于永不停息的演化過程中。

2.地殼運動的兩種基本形式：水平運動，垂直運動，李四光理論（地質(zhì)力學(xué)）

3.根據(jù)地殼運動的速度和劇烈程度分：一種是不易被人們所覺察的長期，緩慢的運動；另一種是容易被人們看到或感覺到的迅速﹑劇烈的運動。

4.同一時期不同地區(qū)可以有不同運動形式：同一地點不同時期也可以有不同運動形式。

5.新構(gòu)造運動：第三紀(jì)以前的地殼運動稱為古代地殼運動（或古代構(gòu)造運動）而把第三紀(jì)中，晚期以來的直到今天仍在進(jìn)行的地殼運動稱為現(xiàn)代地殼運動或新地殼運動。

6.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要內(nèi)容是研究構(gòu)造變動的形態(tài)特征，發(fā)生原因以及所在空間和時間上的發(fā)展規(guī)律，即從形變方面研究地質(zhì)體和地殼。構(gòu)造地質(zhì)的研究實際包括形變和形成兩個方面，即改造和建造。形變控制著形成的空間特點，而形成又影響到形變的演化和特征。形變是構(gòu)造地質(zhì)研究的主要方面。

地質(zhì)構(gòu)造是地殼在其漫長的發(fā)展歷史過程中遭受構(gòu)造運動作用后形成的地層形態(tài)（巖層或巖體的位置，產(chǎn)狀及相互關(guān)系），是構(gòu)造運動在巖石圈中留下的形跡。

二．地質(zhì)構(gòu)造的類型：（1）褶皺構(gòu)造；（2）斷裂構(gòu)造：（3）單斜構(gòu)造。

三．褶皺構(gòu)造

定義：構(gòu)造運動作用下，巖層產(chǎn)生的連續(xù)彎曲變形：（1）水平擠壓；（2）塑性變形。

（一）褶皺：褶皺構(gòu)造中巖石的每一個彎曲（一個完整的波形）都成為一個褶曲。

（二）褶曲的特征：向斜﹑背斜﹑核部或軸部﹑軸面﹑軸線﹑脊點﹑脊線。

（三）褶曲的分類：

1．根據(jù)橫剖面上的形態(tài)或軸面位置分：

（1）對稱褶曲：兩側(cè)巖層傾角相等，直立等。

（2）不對稱褶曲

（3）倒轉(zhuǎn)褶曲：兩翼巖層向同一方向傾斜，一翼正常，一翼倒轉(zhuǎn)。

（4）平臥褶曲：褶曲的軸面近水平，兩翼巖層產(chǎn)狀平緩。2．根據(jù)褶曲在縱剖面上的形態(tài)或脊線的形態(tài)分類：

（1）水平褶曲：褶曲的脊線近水平。

（2）傾伏褶曲：褶曲的脊線沿一定方向向或向下傾伏。

（3）穹窿和構(gòu)造盆地：同層巖層向四面下傾的稱穹窿，向四面翹起稱構(gòu)造盆地。

（4）短軸褶曲：介于穹窿﹑構(gòu)造盆地和一般褶曲之間的一種褶曲，其脊線從最高點向兩端顯著下沉或上翹。

3．根據(jù)褶曲的組合形態(tài)分：

（1）全型褶曲：褶曲發(fā)育不間斷，背﹑向斜相間排列，緊密相連，復(fù)背斜、復(fù)向斜。

（2）斷續(xù)褶曲：單向的褶曲，孤立。背斜、穹、構(gòu)造盆地。

（3）過渡形：介于連續(xù)與過渡之間。

四．褶造對工程建設(shè)的影響

1．全型褶曲：山區(qū)、巖石破碎、順向坡滑動

2．背向斜脊部：張性節(jié)理發(fā)育：背斜谷、向斜谷

3．地下洞室：適修筑在背斜核部，不適在向斜核部第二節(jié)傾斜構(gòu)造一．傾斜構(gòu)造

二．傾斜巖層產(chǎn)狀

第三節(jié)節(jié)理、劈理和壓理一．?dāng)嗔褬?gòu)造：

巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生斷裂，使原有的連續(xù)，完整性遭到破壞而形成的地層形態(tài)被稱為斷裂構(gòu)造。按破裂面兩側(cè)巖層的位置情況，節(jié)理與斷層。

二．狹義的節(jié)理——構(gòu)造裂隙

1.定義：兩側(cè)巖層未消動或僅發(fā)生了微小的錯動

2.分類：

（1）剪節(jié)理：剪應(yīng)力形成：特點：裂隙平直，延伸方向穩(wěn)定，裂面平整光滑，切穿顆粒，X型。

（2）張節(jié)理：張拉應(yīng)力形式：特點：裂口稍寬，裂面粗糙不平直，面上無擦痕，裂面常繞過顆粒。

（3）壓性節(jié)理：擠壓應(yīng)力形成，節(jié)理面與最大主應(yīng)力方向向垂直，呈緊閉狀態(tài)，密集成群分布。

三．廣義節(jié)理：包括構(gòu)造節(jié)理和非構(gòu)造節(jié)理（巖體中的原生和次生裂隙）

四．劈理

1．定義：構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的沿一定方向大致相平行的密集型細(xì)微裂面稱為劈理。一般發(fā)生在變質(zhì)巖中，并不破壞巖體的完整性。

2．分類：（1）破劈理：巖石中密集的平行排列的破裂面。裂面平直、光滑、機理近于剪節(jié)理。

（2）流劈理：由巖石中礦物的定向排列而顯現(xiàn)的易于劈開的軟弱面，劈理面較光滑。

（3）滑劈理：指有一些微小位移的劈理。

（4）片理：強烈的變質(zhì)作用使礦物壓扁、拉長并定向排列，重新結(jié)晶，由此形成的相互平行、密集排列的薄片狀構(gòu)造形跡稱為片理。變質(zhì)巖特有，屬流劈理。

五．節(jié)理，劈理和片理工程地質(zhì)評價（P41）第四節(jié)斷層一．?dāng)鄬拥亩x

1．定義

2．術(shù)語；斷層面、斷層線、斷層盤、斷距、斷層帶

二．?dāng)鄬拥姆诸?/p>

（一）根據(jù)斷層面產(chǎn)狀與兩盤巖層產(chǎn)狀關(guān)系：

1．走向斷層2．傾向斷層3．斜交斷層

（二）根據(jù)斷層面產(chǎn)狀與褶皺軸線（或區(qū)域構(gòu)造線）的關(guān)系：

1．縱斷層2．橫斷層3．斜交斷層

（三）根據(jù)斷層兩盤相對位移關(guān)系：

1．正斷層沖斷層：斷層面傾角>45度

2．逆斷層

逆掩斷層：斷層面傾角<45度

3．平移斷層：又稱平推、平錯、扭斷順時針右行（右旋）

4．正——平移斷層

5．逆——平移斷層

（四）根據(jù)形成斷層的力學(xué)性質(zhì)：壓、張、扭

（五）斷層的幾中組合形式：階梯狀（正斷層）、##狀（逆斷層）、地壘（相背傾斜正斷層形成）、地塹（相向傾斜正斷層形成）

三．?dāng)鄬拥墓こ痰刭|(zhì)評價

1．?dāng)鄬悠扑閹?/p>

2．?dāng)鄬拥幕顒有?/p>

3．?dāng)鄬优c地下水

4．?dāng)鄬优c地震

5．?dāng)鄬优c礦產(chǎn)

第五節(jié)巖層巖體的接觸關(guān)系一．整合接觸：巖面相互平行，巖層沉積沒有間斷。

二．偽（假）整合：巖層沉積出現(xiàn)間斷（不連續(xù)）或存在一個古風(fēng)化剝蝕面，但接觸面上下巖層平行。

三．不整合接觸（角度不整合）：如果巖層的沉積不連續(xù)或存在一個古風(fēng)化剝蝕面，接觸上下的巖石又不平行時。

四．侵入接觸：侵入巖漿巖與周圍其它巖體之間的接觸關(guān)系稱為侵入接觸。第六節(jié)巖體的結(jié)構(gòu)一．巖體的概念

指一定范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體，它除本身是由巖石構(gòu)成外，還包括各種構(gòu)造痕跡。

二．巖體結(jié)構(gòu)的基本要素

構(gòu)成巖體的結(jié)構(gòu)體（巖石）和將結(jié)構(gòu)體分割開來的結(jié)構(gòu)面（各種構(gòu)造形跡或裂隙）。

三．巖體結(jié)構(gòu)面的類型

1．成巖結(jié)構(gòu)面：原生結(jié)構(gòu)面，成巖過程中形成：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖

2．構(gòu)造結(jié)構(gòu)面：構(gòu)造應(yīng)力作用下產(chǎn)生的各類剪、張、壓、扭。

3．次生裂隙：風(fēng)化、冰凍、重力卸荷、震動。

四．巖體的結(jié)構(gòu)類型

1）整體結(jié)構(gòu)（巨型塊狀）；2）塊狀結(jié)構(gòu)；3）鑲嵌結(jié)構(gòu)（火成巖的侵入結(jié)構(gòu)）；

4）層狀夠；5）碎裂結(jié)構(gòu)（微風(fēng)化巖體）；6）層狀碎裂結(jié)構(gòu)；7）散體結(jié)構(gòu)（強風(fēng)化巖石）。

巖體的工程特性與軟弱面的存在，軟弱面的性質(zhì)、產(chǎn)狀有關(guān)。

第三章風(fēng)化作用

一．概述

1．巖石風(fēng)化成土的過程：濕、溫度的變化裂隙大氣水進(jìn)入植物

巖石破碎風(fēng)、雨、血、重力、剝蝕搬運過程中進(jìn)一步碎小、磨圓化學(xué)作用細(xì)小新物質(zhì)、沉積成土

2．風(fēng)化與剝蝕的概念

（1）裸露于地殼表面的巖石或裂隙面附近的巖石，外力地質(zhì)作用，崩解、碎裂、變質(zhì)作用。

（2）風(fēng)化巖在風(fēng)、雨、雪、重力作用下從巖石母體上剝落為破碎狀的巖塊或碎屑的過程。

3．風(fēng)化對巖石及工程的影響

4．風(fēng)化的種類：

根據(jù)風(fēng)化的自然因素和風(fēng)化物質(zhì)的性質(zhì)，分為：物理風(fēng)化（機械風(fēng)化）、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化。

5．風(fēng)化的特點由巖石本身性質(zhì)和所處的環(huán)境條件兩方面決定。時間影響第一節(jié)物理風(fēng)化一．定義：只改變巖石完整性或改變已碎裂巖石顆粒大小和形狀，產(chǎn)生新物質(zhì)的風(fēng)化作用。

二．物理風(fēng)化作用的類型

1．溫度應(yīng)力引起的脹縮作用——熱脹冷縮

2．裂隙中的冰以及其他結(jié)晶體產(chǎn)生的脹縮應(yīng)力引起的劈裂。

3．巖體卸荷引起的膨脹崩解。

4．樹木生長過程中的根劈作用。

5．重力作用下的巖石碎裂和搬運過程中的碰撞、磨圓。

6．風(fēng)的剝蝕作用。第二節(jié)化學(xué)風(fēng)化作用一．定義：一切改變了巖石中原有礦物成分的風(fēng)化作用統(tǒng)稱風(fēng)化作用。（質(zhì)變風(fēng)化）

二．化學(xué)風(fēng)化作用的類型：

1．水的作用

（1）水化、水解作用：水化是水分子進(jìn)入礦物結(jié)晶或微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部成為結(jié)晶水。水解是一部分礦物和水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成新物質(zhì)。

（2）溶解、溶蝕和再結(jié)晶：水從巖體表面或巖體裂隙中流過時，巖石中的一部分成分溶于水中和水流一起流走。水對巖石的這種作用稱為溶解溶蝕作用。

溶于水中的物質(zhì)由于條件改變從水中析出并結(jié)晶。

再結(jié)晶的情況：a．壓力b．溫度c．水份蒸發(fā)d．不同溶液的混合。

2．氣體的作用

（1）氧化作用（2）碳酸化作用（3）酸雨及硫酸化作用

3．生物的化學(xué)風(fēng)化作用

生物生長中的新陳代謝、腐蝕物、分泌物對巖石的破壞作用及微生物的風(fēng)化作用。第三節(jié)影響化學(xué)風(fēng)化作用的因素一．巖石的礦物成份

1．穩(wěn)定性礦物：白云母、石英、石榴石

2．較穩(wěn)定性礦物：輝石、角崗石、黑云母、正長石

3．不穩(wěn)定性礦物：斜長石、橄欖石等。不穩(wěn)定性礦物含量越高……..

二．巖性

巖石的巖性包括：結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、礦物顆粒大小與形狀、孔隙率、吸水率、堅固性等物理力學(xué)性質(zhì)，結(jié)構(gòu)致密、巖性堅固、孔隙率和吸水率小的巖石其抗風(fēng)化能力好。

三．地質(zhì)構(gòu)造與巖體的結(jié)構(gòu)性

地質(zhì)構(gòu)造對巖體的結(jié)構(gòu)性有很大的影響，而巖體的結(jié)構(gòu)性（巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、交匯切割情況、間距大小以及巖體裂隙的張開性、充填情況、滲透性等）又對巖體的抗風(fēng)化能力有很大影響。巖體結(jié)構(gòu)面愈發(fā)育、裂隙愈大、填充情況愈差、滲透性愈好就愈易風(fēng)化。

四．氣候狀況與地表水

氣溫高、雨量足、濕度大、植物茂，南方——化學(xué)風(fēng)化；溫差大、雨少、干燥、植被差、風(fēng)力大。北方——物理風(fēng)化。

五．地貌與地下水

地貌對巖石風(fēng)化的影響和水、風(fēng)、溫差、地勢以及基巖埋藏條件等多重因素有關(guān)。

地下水對巖石的風(fēng)化則主要體現(xiàn)為溶解溶蝕和再結(jié)晶。

六．其它因素

人類活動形成的環(huán)境污染等也會成為影響化學(xué)風(fēng)化的重要因素。第四節(jié)巖石風(fēng)化的工程地質(zhì)研究工程上，巖石風(fēng)化的情況可通過兩個方面來表述，一個是巖石的風(fēng)化程度，

另一個是巖石層的風(fēng)化深度或稱風(fēng)化巖層的厚度。

一．巖石的風(fēng)化程度

巖石風(fēng)化程度的標(biāo)志特征：

1．巖石顏色的變化：原巖色澤鮮艷、風(fēng)化愈重、顏色愈暗；表里、干濕。

2．礦物成份變化：成份變化直接反應(yīng)風(fēng)化程度；易于風(fēng)化的礦物成份、不易風(fēng)化礦物成份。

3．破碎程度：巖石分級中最重要標(biāo)志之一。裂隙長、寬、密度、形狀及填充物等情況。

4．巖石物理力學(xué)性質(zhì)的改變：

（1）巖石風(fēng)化程度愈重，其堅硬程度便愈低，整體性愈差，力學(xué)性質(zhì)也就愈差。

（2）野外鑒別方法：手錘敲擊、小刀刻劃、手折等，原地壓縮或剪切試驗。

5．巖石按風(fēng)化程度分級：《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）根據(jù)野外特性、波速比Kv、風(fēng)化系數(shù)Kf，將巖石按風(fēng)化程度分為：未、微、中、強、全、殘積土。

二．巖石的風(fēng)化深度

1．風(fēng)化程度的空間分布特點：由表及里程度漸輕，同樣條件、同種巖石風(fēng)化層愈厚，表面風(fēng)化愈強烈。

2．風(fēng)化厚度的特點：風(fēng)化程度的漸變性，使風(fēng)化厚度沒明確定義，與工程特定有關(guān)。

3．風(fēng)化厚度的確定方法：鉆探、物探。

4．物理風(fēng)化為主的地區(qū)，風(fēng)化深度一般不超過10米或15米；化學(xué)風(fēng)化為主的地區(qū)，巖石風(fēng)化深度則可達(dá)數(shù)十米，甚至100余米。

5．風(fēng)化巖的處理方法：水泥灌漿、粘土灌漿、瀝青灌漿、硅化法、邊坡工程坡面防護。

第四章第四紀(jì)沉積地層與地貌

第一節(jié)第四紀(jì)的概念一．人類的起源：

在地質(zhì)歷史上，第四紀(jì)的另一重含義就是人類紀(jì)。

1．人類起源的神話傳說

a．盤古開天地b．女媧補天c．圣經(jīng)說法

2．達(dá)爾文《物種起源》：進(jìn)化論、適者生存。

3．人類進(jìn)化的歷史簡述：

森林古猿（1800~2300萬）、古猿（肯尼亞800~1400萬）、南方古猿（150~400萬）、猿人（瓜哇170~300萬）、元謀猿人（130萬）、藍(lán)田猿人（100~115萬）、北京猿人（20~70萬）、“南京人”（58~62萬）、遠(yuǎn)祖（800~1400萬）、

近祖（20~400萬）?！昂Ｔ场闭f。

二．第四紀(jì)下界的確定

1．1948年18界國際地質(zhì)會議確定，意大利，卡拉布里地層，160~188萬年

2．1977年國際第四紀(jì)協(xié)會建議，意大利，費林卡，240~250萬年

3．我國：元謀地層（200~250萬）、肅靈臺雷家河地層（300~350萬）、河北泥河彎、上三門地層、陜西渭南游河地層。

通常認(rèn)為第四紀(jì)下界距今200~300萬年。

三．第四紀(jì)地層的劃分

1．劃分第四紀(jì)地層的依據(jù)：

1）古生物；2）氣候；3）巖性和巖相；4）古人類進(jìn)化；5）地貌；6）絕對地質(zhì)年代

2．第四紀(jì)的劃分情況全新世`

我國1959年確定采用國際1932年方案：第四紀(jì)晚

更新世中

早第二節(jié)第四紀(jì)沉積物的類型一．關(guān)于土的定義：

1．按成因：土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物。

2．按組成：土是由固體顆粒、液態(tài)水和氣體組成的一種三相體系。

3．按分布位置和結(jié)構(gòu)、變形性態(tài)：覆蓋于地殼最表層一種松散或松軟顆粒狀堆積物。

4．按形成的歷史時期：土是第四紀(jì)沉積物。

二．第四紀(jì)沉積物的類型

（一）陸相沉積

1．殘積物

（1）定義：巖石風(fēng)化、剝蝕、小顆粒搬運別處、較大顆粒殘留原處。

（2）殘積土的巖性特征：

a．由粘性土或砂類土以及具有棱角狀的碎石所組成；

b．有較高的孔隙度，沒有經(jīng)過搬運、分選，無層理；

c．厚度變化大、一般山坡上較薄，在坡角或低洼處較厚。

（3）殘積物的其它一些特點：

a．殘積物巖性與氣候關(guān)系：干旱及半干旱地區(qū)……，潮濕的溫帶……

b．殘積物與母巖種類關(guān)系：花崗巖地區(qū)；砂頁巖地區(qū)；石灰?guī)r地區(qū)…

c．殘積物與地形關(guān)系：

d．殘積物與母巖的空間位置關(guān)系：

2．坡積物：

（1）坡積物（裙）的形成：

（2）坡積物的特點：

a．常與殘積物相連，上薄下厚；

b．底部傾斜度取決于基巖；

c．顆粒具有分選性；

d．礦物成份與下臥基巖無關(guān)；

e．位地基時……

3．洪積物

（1）洪積物的形成：山麓洪積扇

（2）洪積扇的地層特點：

a．一般特點：具有明顯的分選作用：常呈不規(guī)則交互層理構(gòu)造，有尖滅、夾層等產(chǎn)狀；

b．近山區(qū)特點：顆粒大、磨圓差、透水性好、地下水深、地層厚、地基好

c．遠(yuǎn)山區(qū)特點：粉細(xì)砂、粉土、粘性土、地下水低時差、中部有泉水時…

d．過渡地帶：沉積的礫石、砂粒、粉沙、粘土顆粒都有，一般是好地基，泉水發(fā)育時不好。

4．沖積物

（1）沖積物的形成：

（2）山區(qū)河谷沖積物特點：山區(qū)河谷兩岸陡峭，僅有河谷，少有河漫灘，含礫、卵，分選差；沖積物透水性大，強度高，壓縮性低。

（3）河流的地質(zhì)作用：

a．河流的侵蝕作用：上、中游，上游以下切為主；中游以側(cè)蝕為主；

b．河流的搬運作用：推移質(zhì)介質(zhì)與懸移質(zhì)介質(zhì)；

c．河流的沉積作用：上、中、下游的特點。

5．風(fēng)積物

風(fēng)的地質(zhì)作用：侵蝕（吹揚）、搬運（推移質(zhì)戈壁沙漠與懸移質(zhì)黃土）沉積。

6．其它沉積物：泥石流、冰川、沼澤、鹽湖。

（二）海相沉積

在海洋環(huán)境中形成的沉積物稱為海相沉積。

分類：濱海、瀉湖、溺谷、淺海、深海等。第三節(jié)地貌學(xué)簡述一．地形地貌的概念

1．地形：地殼表面的外部特征，如高低起伏、坡度大小、空間分布等。

2．地貌：地貌學(xué)就是研究地球表面的起伏形態(tài)、分布及其發(fā)生和發(fā)展變化規(guī)律的科學(xué)。如果研究的是地表形態(tài)的地質(zhì)成因及其在漫長的地質(zhì)歷史中不斷演化的過程和將來的發(fā)展趨勢，這種從地貌學(xué)和地理學(xué)觀點所考察的地表形態(tài)就叫做地貌。

二．幾種常見的地貌單元

1．山地

地球上的大陸表面可以劃歸為兩個大基本類型：山地地形和平原地形。

（1）與山有關(guān)的幾個概念：山、山麓、山坡、山頂、山嶺、山脊、山脈、山系。

（2）山的分類：a．按地質(zhì)成因和構(gòu)造形式分：斷塊山、單斜山、褶皺山、褶皺斷塊山；b．按山頂與山腳的相對高度差分：高山（1000m）

中山（500~1000m）、低山（500m以下）。

（3）丘陵的特點：a．形成：低山風(fēng)化形成；b．形態(tài)特點；c．基巖淺或出露地表，風(fēng)化嚴(yán)重。

2．平原地貌：地表高差小

（1）高原（2）地平原（0~200m）（3）洼地（<0）——傾斜、凹狀、波狀。

3．海岸與海底地貌陸面侵蝕

陸面沉積

原生火山成因

構(gòu)造成因

（1）海岸地貌海蝕岸

次生堆積岸

海溝

（2）海底地貌：大陸架、大陸坡、洋底

海嶺堆積島沖蝕

大陸島

（3）島嶼：四面環(huán)水的一塊陸地構(gòu)造島

構(gòu)造

大洋島火山

珊瑚島

4．沖溝：形成條件、影響因素。

5．坡積裙、洪積扇：成因及特點

6．河谷的地貌：河床、河曲、河漫灘、階地、牛軛湖、河心島。

7．黃土地貌：片狀

影響黃土地貌成因的主要因素：1）新構(gòu)造運動；2）地表水的侵蝕

線狀

（1）黃土塬：頂平、縱向延伸邊緣被溝谷切割的高低，洛川、長武。

（2）黃土梁：頂部窄而狹長，兩邊被溝谷切割。

（3）黃土峁：黃土梁進(jìn)一步遭受侵蝕切割以后，形成了一種饅頭形的黃土丘，成群的黃土丘連在一起就稱為黃土峁。

（4）河谷階地

（5）沖洪積平原：山前沖洪積平原和沖積洪積平原兩種。

（6）黃土地區(qū)的土洞和陷穴：黃土喀斯特地貌形成過程。

8．風(fēng)蝕地貌和荒漠地貌

位于季風(fēng)影響范圍內(nèi)干旱地區(qū)山體或荒丘，因長期受風(fēng)蝕而成的地表態(tài)。

荒漠地貌單元：石質(zhì)荒漠、戈壁灘、沙漠、泥質(zhì)荒漠及鹽沼泥漠。

三．地形地貌對工程的影響

1．山區(qū)2．黃土高度3．丘陵4．河谷5．荒漠地區(qū)

第五章土的物理性質(zhì)及其工程分類

第一節(jié)土的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造一．土中的固體顆粒

土中的固體顆粒（土粒）的大小、形狀、礦物成份及其組成情況是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。

1．土顆粒的礦物成份

成土礦物分類：原生礦物與次生礦物。各自顆粒的特點。

2．土的粒組

（1）研究土顆粒級配的意義：粒徑變化性質(zhì)變化

（2）粒組與界限粒徑：按尺寸對顆粒進(jìn)行分組，分界尺寸的界限粒徑。

（3）六大粒組的劃分方案

3．土的顆粒級配

（1）定義：各粒組在土中相對百分含量。

（2）顆粒級配的試驗分析方法：<1>篩分法:風(fēng)干、分散，過一套不同孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩，對>0.075mm；<2>沉降分析法：a．比重計法；b．移液管法；水力當(dāng)量直徑。

（3）顆粒級配表示方法

a．表格法：常用于土工試驗報告書，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

B．顆粒級配曲線：（為什么用對數(shù)；級配曲線表示土粒組成；指標(biāo)：

Cu=Cc=

C．三角坐標(biāo)表示法

二．土中的水

1．為什么要研究土中的水：a．自然條件下土中總含水；b．土中細(xì)顆粒多時，水對土性影響很大。

2．土中水的存在形態(tài)：（1）相態(tài)分：固、液、氣；（2）與土顆粒相互作用關(guān)系：內(nèi)部結(jié)合水、結(jié)合水、自由水。

3．結(jié)合水（吸附水）

（1）定義：電分子吸附，引力達(dá)幾千至幾萬大氣壓，牢固粘結(jié)。

（2）形成機理：負(fù)電荷、電場、陽離子、極性水分子、定向排列。

（3）強結(jié)合水及特征：受顆粒電場吸引，緊緊吸附于顆粒周圍的結(jié)合水稱為強結(jié)合水，厚度幾個分子。

特征：沒有溶解能力，不能傳遞水壓力，性質(zhì)近于固體，1.2~1.4g/cm3，難于蒸發(fā)，難于結(jié)冰（-780C），具很大粘滯性、彈性和抗剪強度。僅有強結(jié)合水時，粘土堅硬，沙土散。

（4）弱結(jié)合水及特征：弱結(jié)合水是強結(jié)合水外圍的結(jié)合水膜。

特征：不能傳遞靜水壓力，可向鄰近水膜移動；冰點-0.5~-30，弱結(jié)合水大時，粘性土可塑。

4．自由水

（1）定義及特點：電場引力之外土中孔隙水，冰點0oC，有溶解能力，能傳遞靜水壓力與普通水一樣。

（2）重力水：地下水位以下含水層中自由水；重力或壓差作用下自由移動，滲流對土粒有浮力作用。

（3）毛細(xì)水：a．土中孔隙的結(jié)構(gòu)特點；b．懸掛毛細(xì)水與上升毛細(xì)水的形成；

c．上升毛細(xì)水的上升高度和速度取決于土的孔隙大小和形狀，土顆粒的粒徑尺寸和表面張力等；d．毛細(xì)水負(fù)孔壓的工程應(yīng)用：無粘性土的“假粘聚力”，防潮、浸濕、脹冰。

三．土中氣

1．分類：自由氣體與封閉氣體

2．封閉氣體對工程影響：滲透性減小，彈性增大，延緩?fù)馏w變形隨時間的發(fā)展過程。

四．土的凍脹機理

1．土的凍漲、融陷現(xiàn)象及過程簡述：電場力剩余，滲透力

2．影響土凍脹性的三個因素：（1）土的種類；（2）土中水的條件；（3）溫度的影響。

五．土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

（一）土的結(jié)構(gòu)

1．定義及分類：土粒的結(jié)構(gòu)是指由土粒的大小、形狀、相互排列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等形成的綜合特征。土的結(jié)構(gòu)一般分為單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)和絮狀結(jié)構(gòu)三種。

2．單粒結(jié)構(gòu)及特點

由粗大土粒在水中或空氣中下沉而形成，全部粗粒土具單粒結(jié)構(gòu)，粒間力弱。

具緊密或疏松單粒結(jié)構(gòu)土的工程特性。

3．蜂窩結(jié)構(gòu)及特點：粉粒（0.005~0.075mm）水中單個下沉，碰上已沉積土粒時，相互引力大于重力，停止下沉于接觸點上，逐步形成連環(huán)狀單元；很多這樣的單元連接起來，就形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，單個孔隙遠(yuǎn)大于土粒尺寸，上覆壓力小時，壓縮性大。

4．絮狀結(jié)構(gòu)：粘粒在水中長期懸浮而不下沉，當(dāng)遇到電解質(zhì)濃度較大的環(huán)境時，結(jié)合水膜變薄，凝聚成集粒下沉，并與已沉積的絮狀集粒接觸，形成類似蜂窩而孔隙更大的絮狀結(jié)構(gòu)。

（二）土的構(gòu)造

土體中物質(zhì)成分和顆粒大小，結(jié)構(gòu)形式等都相近的各部分土的集合體之間的相互關(guān)系特征。

1．層理構(gòu)造：不同階段沉積物成分、顆粒大小或顏色不同而呈現(xiàn)豎向、水平交錯成層現(xiàn)象。

2．其它：結(jié)核構(gòu)造、砂類土的分散構(gòu)造，粘性土的裂隙構(gòu)造。第二節(jié)：土的物理性質(zhì)指標(biāo)土是三相組成體系，表時示土的三相組成部分的質(zhì)量和體積比例關(guān)系的指標(biāo)叫土的物理性質(zhì)指標(biāo)。土的三相比例指標(biāo)反映土的許多基本物理性質(zhì)，在一定程度上也反應(yīng)土的力學(xué)性質(zhì)。

土的三相組成示意圖：

一．土的實測物理性質(zhì)指標(biāo)

二．土的換算物理性質(zhì)指標(biāo)

1．土的空隙比e和空隙率ne=n=×100%

反映土中空隙含量的物理量，n直觀，但e方便。

2．土的飽和度：Sr=×100%

飽和度反映空隙中被水填充的程度，砂土按飽和度分為：稍濕（Sr<50%），很濕（50%<Sr≤80%），飽和（Sr>80%）

3．土的其它密度指標(biāo)

=（g/cm3）==(浮密度,有效密度)

土的干密度過去常用以評定土的密實程度的標(biāo)準(zhǔn)<≤≤

4．土的各重度指標(biāo)

=g=g=g=g(KN/m3)

三．土的物理性質(zhì)指標(biāo)的換算

第三節(jié)：無粘性土的特性一．無粘性土：包括碎石、礫石和砂類土等單粒結(jié)構(gòu)的土。無粘性土粒間聯(lián)結(jié)力很弱，其工程性質(zhì)主要取決于其密實度。

二．無粘性土密實程度指標(biāo)

1．指標(biāo)e及劃分結(jié)果.

2．存在問題：不同級配的土e不能反映其相對密實情況。

3．Dr=emax——松砂器法，emin——振密法

Dr>0.67密實,0.33<Dr≤0.67,中密0.20<Dr≤0.33,稍密Dr≤0.2極松散

4．Dr測定存在的問題及標(biāo)貫法：N>30密實,15<N≤30中密,10<N<15稍密,N10≤松散.

5.N存在的問題及野外描述法第四節(jié)粘性土的特性一．粘性土及其狀態(tài)與w關(guān)系

1．粘性土指具有內(nèi)聚力的所有細(xì)粒土。包括粉土,粉質(zhì)粘土,粘土.

2．粘性土狀態(tài)與含水量變化關(guān)系簡述

二．土的界限含水量和含水狀態(tài)特征

(一)土的界限含水量及指標(biāo)

1．界限含水量定義

2．指標(biāo)：(1)液限wL(2)塑限wP(3)縮限wS

(二)界限含水量的測定

1．wL：錐式液限儀76g5s10mm

2．wP：撮條法：球徑10mm搓條3mm..裂紋間距<10mm.

3．搓條法存在的問題及解決方法：液、塑聯(lián)合測定；經(jīng)驗公式wP=awL+b

4.碟式液限儀與錐式液限儀的區(qū)別:碟式wL大(相當(dāng)于17mm)

5．由于結(jié)構(gòu)強度的存在，w大于wL并不一定意味著其處于流動狀態(tài)。

三．粘性土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)

(一)塑性指數(shù)

1．定義：IP=wL-wP

2．物理意義：可塑狀態(tài)，w范圍

3．影響因素：顆粒、礦物成分

4．作用：分類

(二)液性指數(shù)

1．定義：IL==

2．物理意義：軟硬程度的表示

≤0堅硬

0<IL≤0.25硬塑

3．分類0.25～0.75可塑

0.75～1.0軟塑

>1.0流動

四．粘性土的活性數(shù)

1．粘粒吸附水的能力與顆粒大小、比表面有關(guān)；與顆粒礦物成分有關(guān)。

2．An=非活性粘土An<0.75；正常粘土0.75≤An≤1.25；活性粘土An>1.25.

五．粘性土的靈敏度和觸變性

（一）粘性土的靈敏度

1．土的結(jié)構(gòu)強度

2．粘性土的靈敏度：St=

3．影響St因素w

（二）土的觸變性

被擾動粘性土的這種強度隨時間推移而逐漸恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)。

工程應(yīng)用第五節(jié)土的工程分類一．土工程分類的意義

（一）評定土的基本性質(zhì)

（二）對土進(jìn)行技術(shù)交流的需要

二．常見的土的分類體系（土性及用途）

1．根據(jù)土的地質(zhì)成因分類：殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、風(fēng)積土

2．粘性土按沉積年代分：老粘性土（>10萬年）、一般粘性土（9千）、新近沉積粘性土

3．按固結(jié)程度對粘性土分類：超固結(jié)土、正常固結(jié)土、欠固結(jié)土

4．根據(jù)土的特殊性質(zhì)進(jìn)行分類：濕陷性黃土、紅粘土、膨脹土、多年凍土、鹽漬土、軟土、人工填土

5．根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)分類：碎石土、砂土、粉土、粘性土

6．細(xì)粒土按塑性圖分類

三．根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)分類

1．碎石土：２㎜＞５０％漂石（塊石）２００㎜、卵石（碎石）２０㎜、圓礫（角礫）２㎜

2．砂類土：２㎜＜５０％，０.０７５㎜＞５０％。礫２㎜２５～５０％，

粗０.５，中０.２５，細(xì)０.０７５（８５％），粉０.０７５（５０％）

3．粉土：０.０７５㎜＜５０％，ＩＰ＜１０。砂質(zhì)粉土：小于０.００５

＜１０％，粘質(zhì)粉土：小于０.００５＞１０％

4．粘性土：ＩＰ＞１０，１０＜ＩＰ≤１７粉質(zhì)粘土，ＩＰ＞１７粘土

時間、結(jié)構(gòu)性的影響

四．根據(jù)土的特殊性質(zhì)進(jìn)行分類

1．軟土：泛指孔隙比大，天然含水量高（w＞wＬ），滲透性差，壓縮性高，強度低的軟塑、流塑狀粘性土。它包括淤泥質(zhì)（１.０＜e＜１.５）、淤泥（e＞１.５）、有機質(zhì)土（＞５％）、泥炭（６０％）

成土環(huán)境及分布規(guī)律：靜水環(huán)境，絮狀結(jié)果

2．紅粘土

（1）定義：碳酸鹽系出露的巖石經(jīng)過紅土化作用形成并覆蓋于基巖上

的棕紅、褐黃等色的高塑性粘土。

（2）特點：a、高塑性；b、wL>50%；c、上硬下軟,具膨脹性,裂隙發(fā)育。

（3）次生紅粘土：紅粘土經(jīng)坡積洪積再搬運后仍保持紅粘土基本特性,45<wL<50,稱紅粘土。

（4）紅粘土分布特征

3．膨脹土

（1）定義:粘粒成分主要由親水性礦物伊力石和蒙脫石組成,具有強烈的吸水膨脹和失水收縮特性的粘性土稱膨脹土,其自由膨脹率通常大于40%。

（2）膨脹土分布及地貌特征:二級及以上階地,山前盆地地緣,丘陵地帶,地形平坦,無陡坡。

（3）對工程的影響:吸水上抬,失水土裂;淺層滑坡,地裂,基槽及路塹坍塌。

4.鹽漬土

（1）定義:地表深度1.0m范圍內(nèi)易溶鹽含量大于0.5%的土稱鹽漬土。

（2）鹽漬土生成條件:礦化度高,地下水近,蒸發(fā)大于降雨。

（3）分類:a.按其地理分布可分為：濱海鹽漬土﹑內(nèi)陸鹽漬土﹑沖擊平原鹽漬土

b．按鹽漬土中易溶鹽的化學(xué)成分可分為：氯鹽型﹑硫酸鹽型碳﹑碳酸鹽型

（4）鹽漬土的工程特性

5.多年凍土

（1）定義:在負(fù)溫作用下,地殼表層處于凍結(jié)狀態(tài)的土層或巖層為凍土。

（2）分類:季節(jié)性凍土﹑多年凍土

（3）凍土的工程危害:a.冬季凍脹和春融翻漿,沉陷；b.冰丘﹑冰錐﹑熱融﹑滑塌。

6.濕陷性黃土

（1）黃土定義:具備六條特征,原生黃土與次生黃土

（2）黃土的結(jié)構(gòu)性與濕陷特征

（3）黃土按形成的年代可分為老黃土和新黃土(p57表5-10)

7.人工填土

（1）定義:由人類活動堆積而成的土。

（2）分類:素填土(壓實﹑虛填)﹑雜填土﹑沖填土第六章地下水的存在與類型

第一節(jié)地下水的基本概念一．自然界的水

1．大氣水：以云﹑霧﹑雨﹑雪﹑冰雹等形式存在于大氣層中的水分稱大氣水，降落到地表面時稱為大氣降水。

2．地表水：一液態(tài)或固態(tài)的形式存在于江河﹑湖泊﹑海洋﹑南北兩極及高山地區(qū)的水。

3．地下水：地下水是以固態(tài)﹑液態(tài)或水氣形成存在于巖土體裂隙﹑孔隙和空洞中的水。

二．巖土的空隙性

1．裂隙：構(gòu)造運動以及其他各種內(nèi)外地質(zhì)營力作用下，產(chǎn)生于巖土體中的各種扁平空隙。

2．溶隙：可溶巖體中裂隙經(jīng)地下水流的長期溶蝕沖刷而成的空隙或空洞。

3．孔隙：存在于土的顆粒之間的小孔狀或細(xì)管壯的空隙。

三．地下水的形成

1．地下水主要是由滲透作用和凝結(jié)作用形成，此外還有極少量的原生水。

2．凝結(jié)水的例子：a.草原沙漠；b.山體流水

四．地下水位，包氣帶和飽水帶

1．地下水位是指巖土體中重力水的自由界面

2．地表以下第一個穩(wěn)定含水層水位以上未被水飽和的巖土體的范圍稱包氣帶；

而將該水位下以，孔隙全部被水所充填的巖土體范圍稱飽水帶。

五．巖土體的水理性質(zhì)：存儲和運移水分的性質(zhì)

1．容水性（度）：nr=×100%

2．持水性（度）：nch=×100%wch=×100%

3．給水性（度）:ng=×100%nr=nch+ng

4．透水性：允許水流透過的性能。

六．自然界水的循環(huán)

1．自然界水循環(huán)的一般描述

2．大循環(huán)（指水在海洋和陸地之間的整個范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)）

小循環(huán)（指自然界的水在陸地或海洋自身內(nèi)部的運動，相互轉(zhuǎn)化和循環(huán)）

七．含水層和隔水層的概念

1．含水層：在常規(guī)水力梯度下，有一定給水度并具透水性的飽水巖土層

形成條件：（1）孔隙，裂隙：（2）隔水層，補給源

2．隔水層：常規(guī)水力梯度下，滲透性極差，給水度極小的巖土層稱隔水層第二節(jié)地下水的基本類型一．地下水按埋藏條件分類（地下水不包括水氣，結(jié)合水，毛細(xì)水）

1．包氣帶水

（1）包氣帶水（上層滯水）形成

（2）上層滯水一般特點：

a．分布范圍小，厚度小，水量少；

b．大氣降水或凝結(jié)水補給；

c．以蒸發(fā)或沿隔水層外緣外泄；

d．動態(tài)不穩(wěn)，季節(jié)性變化大；

e．易污染

2．潛水

（1）定義：地表以下第一個穩(wěn)定的隔水層之上，具有自由水面的重力水稱潛水。

（2）特點：a.賦存方式（有底無頂）；b.補給方式（大氣﹑江河）；c.排泄方式；d.穩(wěn)定性；e.易污染

3．層間水

（1）定義：存在于地表以下兩個穩(wěn)定的隔水層之間的含水層中重力水稱為層間水，受到超靜水壓力作用時則稱其為承壓水，俗稱自流水。

（2）特點：a.補給區(qū)與分布區(qū)不一致；b.污染小，水質(zhì)好；c.動態(tài)變化小，蒸發(fā)量??；d.排泄方式；e.承壓水形成的有利構(gòu)造：（山有多高，水有多高）向斜﹑單斜。

二．地下水按含水層性質(zhì)分類

1．孔隙水：孔隙水的存在條件和特征取決于巖土的孔隙狀況——儲量，流動，水質(zhì)

2．裂隙水：風(fēng)化﹑成巖﹑構(gòu)造裂隙水。

各種特點：風(fēng)化：淺，水量小，滲透性差，潛水，滯水，變化大

成巖：成巖裂隙發(fā)育的巖石中，潛水或承壓水

構(gòu)造：層狀﹑脈狀

3.巖溶水：賦存并運移于巖溶裂隙或溶洞中的水成為巖溶水

第三節(jié)地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分一．地下水的物理性質(zhì)

1．密度：取決于水中其它物質(zhì)及含量。

2．溫度：周期性水溫度變化區(qū)域（晝夜3～5m，年變1°C，15～30m），年常恒溫帶和溫度遞增區(qū)域，33m/°C，不同地區(qū)，距地表較淺的地下水溫度差異巨大，高寒區(qū)。

3．顏色：取決于其它物質(zhì)種類，H2S，F(xiàn)e2O3污染

4．透明度：透明，微濁，渾濁，極濁

5．氣味和口味：H2S臭雞蛋，有機質(zhì)霉味，NaCL咸味

6．放射性：

二．地下水的化學(xué)成分：

注：a.地下水是溶液；b.地下水中離子含量于該元素在地殼中含量有關(guān)也與溶解度有關(guān)；c.狀態(tài)

1．離子狀態(tài)的元素：K+﹑Na+﹑Ca2+﹑Mg2+﹑Cl-﹑SO42-﹑HCO3-七大元素

2．氣態(tài)物質(zhì)：O2﹑N2﹑CO2﹑CH4﹑H2S

3．化合物：Fe2O3﹑Al2O3﹑H2SiO3，多為難溶于水的礦物膠體

三．地下水按總礦化度的分類

1．總礦化度定義：單位體積地下水中所含有的金屬離子，化合物以及其它微粒

的總量，g/l。

2．總礦化度測試方法：坩堝或蒸發(fā)皿105～110°C，固體殘渣

3．地下水按總礦化度分類：淡水<1g/l；微咸水1～3g/l；咸水3～10g/l；

鹽水10～50g/l；鹵水>50g/l

四．地下水按氫離子濃度的分類

PH=-lg[H+]<5極酸性水;5～7酸性;=7中性（22°C純水中性）;7～9堿性水;>9強堿性水

五.地下水的硬度

1．定義：用硬度來表示水中鈣鎂離子含量多少。H°=1表示1升水中含10mgCaO

或7.2mgMgO

2．地下水按硬度分類：極軟H°≤4.2；軟4.2～8.4；微硬8.4～16.8；硬水16.8～25.2；極硬>25.2

六.影響地下水化學(xué)成分的主要作用

地下水中各種化學(xué)成分的形成主要和兩個方面的因素有關(guān):a.與地下水的補給類型有關(guān)。地下水補給類型不同，補給源中所含的物質(zhì)成分不同，形成的地下水所含的化學(xué)元素自然不同；b.影響地下水化學(xué)成分的另一重要因素是地下水的存儲和運移環(huán)境。地下水在存儲和徑流過程中不斷與周圍的巖石體物質(zhì)發(fā)生著一系列作用來改變其化學(xué)成分。

1．溶解溶濾作用：可溶物質(zhì)溶于水，難溶物質(zhì)剩下。

2．濃縮作用：淺層地下水水分蒸發(fā)而濃縮，溶解度小的物質(zhì)析出而改變其化學(xué)成分。

3．離子交換和吸附作用：水中的一些化學(xué)物質(zhì)吸附在顆粒表面上與顆粒表面上原來以吸附的某些離子進(jìn)行交換而改變地下水的化學(xué)成分。

4．脫碳酸作用

環(huán)境改變而使其溫度增高或壓力降低，CO2便會從地下水中逸出

Ca2++2HCO3-〈==〉CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg2+

5．生物化學(xué)作用：指有細(xì)菌參與的一些氧化﹑還原作用

硫酸化反應(yīng)：2H2S+O2=2H2O+S2，S2+3O2+2H2O=4H++2SO42-

脫硫酸反應(yīng)：SO42-+2C+2H2O=H2S+2HCO3-

6．混合作用

化學(xué)成分不同的地下水相遇混合后，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)成份與原來都不同的地下水的作用稱為混合作用。

（SO42-+2Na+）+（Ca2++2HCO3-）+2H2O=2Na++2HCO3-+CaSO4·2H2O↓

7．人為作用

（1）污染源分類；（2）污染物分類；（3）河流污染。

七．地下水的侵蝕作用

地下水對混凝土的侵蝕是指地下水中的一些化學(xué)成分與混凝土結(jié)構(gòu)中的某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在混凝土內(nèi)形成新的化合物，使混凝土體積膨脹，開裂破壞，或者溶解混凝土中的某些物質(zhì)，使其結(jié)構(gòu)破壞，強度降低的現(xiàn)象。常見的地下水的侵蝕作用有以下幾種：

1．氧化﹑水化侵蝕：2Fe+3O2=2Fe2O3，F(xiàn)e2O3+3H2O=2Fe（OH）3（膠體）

2．酸性侵蝕：CaCO3+H+=Ca2++HCO3-

3．碳酸類侵蝕：Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O，CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-

4．硫酸類侵蝕：硫酸根離子與混凝土中的Ca（OH）2反應(yīng)生成石膏，混凝土膨脹，強度降低，開裂。

5．鎂鹽侵蝕：MgCl+Ca（OH）2=Mg（OH）2+Ca2++2Cl-，Ca2+流失，結(jié)構(gòu)破壞，強度降低。

第七章土的滲流理論

第一節(jié)概述一．水的滲流與土的滲透性

水在壓力坡降作用下穿過土中連通孔隙發(fā)生緩慢流動的現(xiàn)象稱為水的滲透。土體被水透過的難易程度稱為土的滲透性。

二．研究土的滲透性的工程意義

（1）滲漏問題；（2）滲透穩(wěn)定性問題；（3）基坑邊坡穩(wěn)定﹑降水﹑固結(jié)第二節(jié)土的滲透性及達(dá)西定律一．達(dá)西定律

（一）達(dá)西定理

1．適用條件：層流，砂土

2．達(dá)西定律不同表示：

（1）v=k·v=ki（1856年法國H·Daroy）

（2）q=kiA

（3）Q=kiAt

（二）滲透系數(shù)的測定

1．室內(nèi)常水頭滲透試驗

（1）試驗方法介紹

（2）計算公式：Q=qt=ktiAt=ktAtkt=

2．室內(nèi)變水頭滲透試驗

3．現(xiàn)場抽水試驗

（1）潛水完整井試驗方法

（三）達(dá)西定律適用性討論

（1）粗粒土的滲透規(guī)律：i增大時由于紊流，i﹑v不再是線性關(guān)系。

（2）粘性土的滲透規(guī)律：由于結(jié)合水的阻礙作用，i小時不發(fā)生滲流或i，v之間不呈線性關(guān)系。適用于粘性土的修正達(dá)西定律如下：

v=k（-）（>=）

（3）土中孔隙水的實際流速大于流滲速度：v=v/n，Q=unAt=kiA=vAt

二．影響土滲透性的因素

1．土粒大小﹑形狀﹑級配及礦物成分

土粒大小﹑形狀和顆粒級配會影響土中孔隙的大小和形狀，土粒中含親水礦

物多時滲透性變差。含有大量有機質(zhì)的淤泥幾乎是不透水的。

2．土的孔隙比

e大小，直接決定土滲透系數(shù)的大小。

k=··c2與顆粒形狀有關(guān)的系數(shù)；

ss為土粒的比表面積（cm-1）

3．土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

單粒>蜂窩>絮狀；構(gòu)造使土滲透具各向異性

4．土中水的溫度：ks=kt

5．土中封閉氣體的含量

封閉氣體減小過水面積

三．流網(wǎng)的性質(zhì)及應(yīng)用

1．等勢線和流線相互正交

由Vx=-=，Vz=-=-

=-+=0

等勢線=c1和流線=c2的斜率各為：

[]=-（）/（）[]=-（）/（）

[]=-1/[]，﹑正交

2．如果流網(wǎng)各等勢線之間的差值相等，各流線之間的差值也相等，則各個網(wǎng)格的長寬比b/a（a/b）為常數(shù)。

設(shè)流網(wǎng)將滲流場劃分為m個等勢線，n個流槽，相臨兩等勢線間水頭差Δh=，時段t內(nèi)兩相臨流線面流量為Δq=，由Δ=-=常數(shù)，=-=常數(shù)，a﹑b為邊長則：i=，v=k·i=k·=k·，

Δq=vb=k··，由Δq﹑Δh相等＝>保持不變。

3．在流網(wǎng)圖中流線愈密的部位流速愈大：等勢線密的部位，水力坡降大。

4．流網(wǎng)的應(yīng)用：計算流場內(nèi)個點的壓力﹑水力坡降﹑流速及滲流場的滲流量等值。第三節(jié)土的動力壓力﹑流砂和潛蝕一．動力水力及計算公式

1．動力水：滲流水作用在單位體積土體中土顆粒上的力稱為動水壓力或滲流壓

力，簡稱動水力或滲流力GD（KN/m3）。

2．動力計算公式

滲流產(chǎn)生的總壓力損失：F=H·rw·A

二．流砂和潛蝕現(xiàn)象：

1．流砂（土）產(chǎn)生的條件

（1）滲流自下而上發(fā)生

（2）GD=rw·i=·rw令icr=則iicr

2．潛蝕（管涌）﹑機械潛蝕﹑化學(xué)潛蝕

3．放生管涌時的臨界水力坡降與土的顆粒及級配情況等多種因素有關(guān)

（1）豎向滲流時：icr=c

（2）側(cè)向滲流時：icr=ctan，c取42

icr與土的不均勻系數(shù)有關(guān)，cu越大icr越小

（3）流砂發(fā)生在表面，管涌可在任何處。

4．流砂的工程危害及防治

（1）危害

（2）防治：a.降低水頭差；b.增大滲徑；c.壓重平衡動水力；d.反濾第四節(jié)滲流作用下土的應(yīng)力狀態(tài)一．靜水條件下飽和土的有效應(yīng)力公式

=+u

土中任意點的孔隙壓力對各個方向作用是相等的，因此它只能使土粒產(chǎn)

生壓縮，而不能使土粒產(chǎn)生位移，土顆粒間傳遞的有效應(yīng)力作用才會引起土

顆粒的位移，使土體發(fā)生壓縮變形。

二．毛細(xì)水上升時土中的有效應(yīng)力計算

1．毛細(xì)壓力作用：使土顆粒相互靠緊，使有效應(yīng)力增大。

2．地下水位面以下，由于水對土顆粒的浮力作用，使土的有效應(yīng)力減小。

三．滲流條件下土中有效應(yīng)力計算

在滲流的作用下，土體中的有效應(yīng)力會發(fā)生變化（與靜水條件下不同），滲流鉛直向下發(fā)生時，動力水使土的有效應(yīng)力增大；反之，滲流方向鉛直向上時，則動力水使土的有效應(yīng)力減小。其間的差值為hrw。第五節(jié)流網(wǎng)及其應(yīng)用一．流網(wǎng)的基本概念

1．流線：層流穩(wěn)定流中水質(zhì)點的流動圖線稱為流線。

2．等勢線：把各流線上勢能相等的點連接成線，稱等勢線。

3．流網(wǎng)：在滲流場中，用表示不同勢能的等勢線簇和反映水流狀況的流線簇交織而成的網(wǎng)格圖稱為流網(wǎng)，兩條流線之間的空間稱為流槽。

4．流線和等勢線必然正交。

二．描述穩(wěn)定滲流場的拉普拉斯方程

1．穩(wěn)定滲流場：水質(zhì)點沿固定流線流動，水流情況不隨時間變化，土的孔隙比不變，流入任意單元體的水量等于自該單元體流出的水量。

2．穩(wěn)流場中單元體滲流特征分析

（1）dx﹑dz﹑dy=1，Vx，Vy，ix=-，iz=-

（2）進(jìn)入單元的流量：Vxdzdy+Vzdxdy

流入單元的流量：Vxdzdy+dxdydz+Vzdxdy

+dxdydz＝>+=0

（3）由達(dá)西定律：Vx=-k，Vz=-k代入上式：+=0

（4）引入過度勢：=kh則Vx=-，Vz=-則+=0

（5）根據(jù)流線與等勢線正交的條件，引入流函數(shù)

Vx=-=，Vz=-=-＝>+=0

（6）拉普拉斯方程描述的滲流問題的特征：a.滲流是穩(wěn)定的；b.滲流符合達(dá)西定律；c.介質(zhì)是不可壓縮的；d.介質(zhì)是均勻的或分塊均勻的。

第八章工程地質(zhì)災(zāi)害

第一節(jié)邊坡的變形和破壞

一．邊坡及其分類

1．邊坡：在地表標(biāo)高發(fā)生突變處，較高的一側(cè)稱為邊坡。

2．邊坡分類

（1）按成因分：天然邊坡，指自然地質(zhì)條件下形成的山體斜坡﹑河谷岸坡﹑沖溝﹑海岸等。

人工邊坡，也稱工程邊坡，指人類工程活動形成的基礎(chǔ)﹑路堤﹑路塹﹑采礦等。

（2）按邊坡體介質(zhì)構(gòu)成情況分：石質(zhì)邊坡，土質(zhì)邊坡。

3．邊坡失穩(wěn)過程的一般特點（過程簡述）土石體有降低其重力勢能的趨勢。

（1）穩(wěn)定性的弱化是一個緩慢漸進(jìn)的過程；

（2）最后的破壞是具有突發(fā)的特點；

（3）最后破壞常有其它誘發(fā)因素。

二．邊坡體松弛﹑開裂

1．開挖及切坡過程造成側(cè)向應(yīng)力消減或解除；

2．應(yīng)力狀態(tài)改變；

3．坡角剪應(yīng)力增大，頂及臨空面拉應(yīng)力產(chǎn)生微裂隙；

4．裂隙進(jìn)一步發(fā)育，風(fēng)化等作用增強；

5．穩(wěn)定性降低，誘發(fā)因素作用下可能失穩(wěn)。

三．崩塌

1．定義：土石體從邊坡高處突然崩落，塌垮的現(xiàn)象。

2．崩塌以自由墜落為其主要運動形式。山崩﹑墜石。

四．蠕動及滑動（滑坡）

1．定義：斜坡上的土石體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，沿著斜坡方向向向下作長期而緩慢的整體移動，這種蠕動或緩慢滑動稱為滑坡。受外界因素觸發(fā)時，土坡滑動也可能瞬間完成。

2．分類：滑動面通過巖層情況：均質(zhì)滑坡﹑順層﹑切層；受力狀態(tài)：捱力式，牽引式。

五．泥石流

1．什么是泥石流：在地質(zhì)不良，地形陡峻的山區(qū)，由于暴雨或驟然融雪造成的地面匯流所形成的夾帶有大量泥沙﹑石塊等固相顆粒物質(zhì)的特殊洪流。

2．特點：來勢猛，速度快，破壞力強

3．分類：廣義：泥流﹑泥石流﹑水石流；一般是固相物>15%的泥流和泥石流。

4．干流及特點第二節(jié)滑坡一．滑坡的形態(tài)特征

1．關(guān)于滑坡的幾個術(shù)語

滑體﹑滑坡床﹑滑面﹑滑坡壁﹑滑坡臺階﹑鼓張裂隙﹑滑坡鼓丘﹑滑坡舌

2．滑坡的基本特征

（1）土質(zhì)滑坡的特征：a.外形及臺地情況；b.上部下部特征；c.滑坡體情況；d滑動面特征；e.醉漢樹，醉林；f.穩(wěn)定滑坡的特征：一般特點及“馬刀樹”。

（2）石質(zhì)滑坡的特點：

滑床多呈平面或多級臺地，形狀常呈U形或平板狀，滑石光滑，擦痕明顯

滑坡壁上陡下下緩，兩側(cè)有摩痕，滑體上部和中部有橫向裂紋。

二．滑坡的分類

1．按滑動面與巖土層面的關(guān)系分類（滑坡按構(gòu)造的分類）

（1）均質(zhì)滑坡：滑動面多為圓柱形

（2）順層滑坡：巖土層面或弱結(jié)構(gòu)面

（3）切層滑坡：滑動面穿切巖土層面的滑坡，滑面多為曲面和平面的組合形式。

2．按滑動時的受力狀態(tài)特征分類

（1）推動式滑坡：從上到下發(fā)展

（2）牽引式滑坡：從下到上

3．按邊坡體巖土類別分類：a.巖層巖體滑坡；b.破碎巖石滑坡：c.堆積物滑坡；

d．粘性土滑坡；e.黃土滑坡；f.堆填土滑坡

4．按滑體厚度分類：淺層（<5m）,中層(5～20m),厚層(20～50m),巨厚

規(guī)模分：小,中,大,超大

三．滑坡的形成條件

1．邊坡體的巖化條件

2．邊坡體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造：

（1）硬質(zhì)巖中的軟夾層﹑破碎帶﹑薄風(fēng)化帶且面陡；

（2）層狀頁巖易發(fā)生順層滑坡；

（3）基巖面隔水作用使坡積﹑洪積地層軟弱面滑動；

（4）存在斷層破壞帶﹑節(jié)理裂隙密集的邊坡體

3．地形地貌條件：邊坡的坡高傾角和表面起伏形狀對其穩(wěn)定性有很大影響。

4．水文地質(zhì)條件

（1）因水的進(jìn)入而使邊坡體的重量發(fā)生變化并導(dǎo)致邊坡的滑動；

（2）水的進(jìn)入造成土坡介質(zhì)力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的變化而導(dǎo)致邊坡的滑動；

（3）斷裂帶的存在使地下水地表水和不同含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系，使坡體內(nèi)壓力水變復(fù)雜，導(dǎo)致坡體滑動，或流滲動水力作用導(dǎo)致邊坡體受力狀態(tài)的改變并導(dǎo)致邊坡滑動。

（4）a．地下水溶解﹑溶蝕作用；b.沖刷﹑切割作用；c.濕化作用；d.動力壓力作用。

5．氣候和地震作用

6．人為因素影響

（1）不合理開挖坡腳；（2）不適當(dāng)?shù)亩演d；（3）爆破；（4）管渠滲漏等。

四．滑坡的防治

1．做好滑坡的工程地質(zhì)勘察：類型﹑影響要素﹑范圍﹑規(guī)模﹑性質(zhì)﹑地質(zhì)背景﹑危害程度。

2．選址時盡量避開不穩(wěn)定的山坡滑動影響的地段。

3．在建設(shè)項目規(guī)劃時，應(yīng)盡量避免大挖大填。

4．做好防排水工作：截水溝﹑集水溝﹑護石﹑植被。

5．注意和分析開挖對厚穩(wěn)定邊坡的影響。

6．改變滑坡體表面形態(tài)，降低“滑動體”重心。

7．設(shè)置支擋構(gòu)筑物，增大邊坡的抗滑移能力。

（1）被動支擋：擋土墻﹑抗滑樁；（2）主動支擋：錨桿；（3）主被動之間；（4）抗滑明洞。

8．采用物理的或化學(xué)的方法改變滑動面的力學(xué)形狀或巖土性質(zhì)：灌漿法。第三節(jié)崩塌特點：急劇﹑短促﹑猛烈﹑突發(fā)﹑危害大

一．崩塌的分類：斷裂破碎帶崩塌﹑節(jié)理裂隙崩塌﹑風(fēng)化破碎體崩塌﹑軟硬巖接觸帶崩塌。

二．崩塌的形成條件

1．地形條件：（1）斜坡陡峭高峻；（2）坡面凹凸不平，坡度>45°,多為55°～75°

2.巖層條件:一般情況,崩塌現(xiàn)象多發(fā)生在風(fēng)化的堅硬巖石構(gòu)成的高陡斜坡地段,而軟質(zhì)巖石形成的低緩斜坡地帶則較為少見。地層結(jié)構(gòu)構(gòu)成情況如下軟上硬時易發(fā)生崩塌。

3．邊坡巖土體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造條件

受構(gòu)造作用卸荷作用和其它外力地質(zhì)作用的影響，結(jié)構(gòu)面將巖體切成不連續(xù)塊體，使崩塌發(fā)生成為可能。

結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀對崩塌發(fā)生的影響：（1）一組大于傾角或45°，另一組小于傾角；

（2）兩組傾向坡面且角度小，最不利；（3）一組反傾，一組陡或緩；（