工程地质学知识点

工程地质学知识点

第一章绪论

1.在工程地质学中由于地质因素对工程建筑的利用和改造有影响，因而把这些地质因素综合成为工程地质条件，以明确地质条件与工程有关。

第二章岩石的成因类型及其工程地质特征

1.自然界有各种各样的岩石，按成因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

2.这些存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，成为矿物。其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。

3.矿物的物理性质是多种多样的，包括矿物的颜色、条痕、光泽、硬度、解理和断口。

4.组成岩浆岩的矿物，根据颜色，可分为浅色矿物和深色矿物两类。

5.岩浆岩的矿物成分，是岩浆化学成分的反应。岩浆的化学成分相当复杂，但对岩石的矿物成分影响最大的是SiO2.。根据SiO2的含量，岩浆岩可分为下面几类：酸性岩类（SiO2含量>65%），中性岩类（SiO2含量52%~65%），基性岩类（SiO2含量45%~52%），超基性岩类（SiO2<45%）。

6.根据岩浆岩的形成条件、产状、矿物成分和结构、构造等方面，将岩浆岩分为三大类：即深成岩、浅成岩、喷出岩。

7.地球发展的时间段落称为地质年代。

8.岩层的地质年代有两种，一种是绝对地质年代。另一种是相对地质年代。

9.人们根据几次大的地壳运动和生物界大的演变，把地壳发展的历史过程分为五个称为“代”的大阶段，每个代又分为若干“纪”，纪内因生物发展及地质情况不同，又进一步细分为若干“世”及“期”。

10.地壳分裂为板块的活动以及宇宙间引力的活动，使地壳产生水平运动和垂直运动。

11.水平运动使地壳产生拉张、挤压，引起各种断裂和褶皱构造，使地表起伏，故又称造山运动。垂直运动是长期交替的升降运动，引起大范围的隆起或凹陷，产生海陆变迁，亦称造陆运动。

第三章地质构造及其对工程的影响

1.岩层在空间的位置，称为岩层产状。倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素来表示的。

2.褶曲的基本形态是背斜和向斜。

3.背斜褶曲是岩层向上拱起的弯曲，向斜褶曲是岩层向下凹的弯曲。

4.断层的分类方法很多，所以有各种不同的类型。根据断层两盘相对位移的情况，可以分为正断层、逆断层和平推断层三种。

5.正断层：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层；

逆断层：上盘沿断层相对上升，下盘相对下降的断层；

平推断层：由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。

6.断层的野外识别包括：地貌特征、地层特征和断层的伴生构造现象。

7.堆积物的沉积次序是衔接的，产状是彼此平行的，在行程的年代上也是顺次连接的，岩层之间的这种接触关系，称为整合接触。

8.岩石的工程地质性质，包括物理性质和力学性质两个主要方面。影响岩石工程性质的因素，主要受矿物成分、岩石的结构和构造以及风化作用等控制。岩体是工程影响范围内的地质体，它包含有岩石块、层理、裂隙和断层等。

9.岩石和岩体都是自然地质历史的产物，然而两者的概念是不同的，所谓岩体是指包括各种地质界面——如层面、层理、节理、断层、软弱夹层等结构面的单一或多钟岩石构成的地质体，它被各种结构面所切割，由大小不同的、形状不一的岩块（即结构体）所组合而成。

10.结构面类型存在于岩体中的各种地质界面（结构面）包括：各种破裂面（如劈理、节理、断层面、顺层裂隙或错动面、卸荷裂隙、风化裂隙等）、物质分异面（如层理、层面、沉积间断面、片理等）以及软弱夹层或软弱带、构造岩、泥化夹层、充填夹泥（层）等。

第四章 土的工程性质与分类

1.土的物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒、空隙中的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三

相体系。

2.

3.在岩土工程中，土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间互相关系的综合特征。

4.土的构造是指整个土层（土体）构成上的不均匀性特征的总和。

5.土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。

6.根据土的地质成因，土可分为：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积及冰水沉积土和风积土。

第五章 地下水

1.地下水是地壳中一个极其重要的天然资源，也是岩土三相组成部分中的一个重要组分，其中重力水是一种很活跃的流动介质，它对岩土的工程力学性质影响很大。

2.地下水在岩土空隙或裂隙中能够渗流，我们将岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性。

土中水分类如下图所示

3.岩土的水理性质主要有含水性、给水性和透水性。

4.地下水按埋藏条件可分为三大类：即包气带水、潜水、承压水。

5.根据含水层的空隙性质地下水可分为三个亚类：即孔隙水、裂隙水、岩溶水。

第六章不良地质现象的工程地质问题

1.在地壳上部的岩土层遭受各种的内外动力地质作用，如地壳运动、地震、大气营力作用、流水作用以及人类工程活动等因素作用，造成了各种各样的地质现象。例如岩石风化、斜坡滑动与崩塌、河流的侵蚀与堆积、岩溶、地震等。

2.位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响，岩石会发生碎裂或成分变化，这种变化的过程称为风化。

3.河流是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。

4.山区河谷从其成因来看可分为构造谷和侵蚀谷。

5.河流阶地不会被水所淹没。根据侵蚀与堆积之间关系的不同，可分为侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地三大类型。

6.防治泥石流的原则是以防为主，兼设工程措施。可采用如下的防范对策：预防、拦截和排导。

7.岩溶，也称喀斯特（Karst），它是由于地表水或地下水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。

8.岩溶的形成是由于水对岩石的溶蚀结果。因而起形成条件是必须有可溶于水而且是透水的岩石。造成岩溶的物质基础有两个方面：岩体和水质。

9.地震按其成因，可以分为四类：构造地震、火山地震、陷落地震和人工触发地震。地震按其成因，可以分为四类：构造地震、火山地震、陷落地震和人工触发地震。

10.地震时，震源释放的能量以波动的形式向四面八方传播，这种波称为地震波。地震波在地壳内部传播时的波称为体波；当其到达地表时，使地面发生波动，称为面波。能沿着地面传播的波也称瑞利波。

11.地震烈度的本身又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。

基本烈度是指代表一个地区的最大地震烈度；

建筑场地烈度也称小区域烈度，它是指建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度；

设计烈度是指抗震设计所采用的烈度，它是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。

12.地震液化在地质上可有如下的宏观液化现象。

喷水冒砂——它是土体中剩余空隙压力区产生的管涌所导致的水和砂在地面上喷出。

地下砂层液化——它是指地基中某些砂层，在其上虽覆盖有一定厚度（一般小于10m）的非液化土层，但当地震烈度大于7度时，地下饱水砂层可发生液化。这时地基的强度降低。

13.地震激发地质灾害的效应，强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松动、失稳，发生滑坡和崩塌等不良地质现象。

14.一切工程建（构）筑物都是支承在地层上，直接支撑建（构）筑物重量的地层部分称为地基。建（构）筑物在地下直接与地基相接触的部分称为基础。基础的作用在于把建（构）筑物的重量传布到地基中去。

15.地基承载力的实质，地基承载力是指地基所能承受由建（构）筑物基础传来的荷载的能力。

16.持力层的选择，持力层是指地基中直接支持建（构）筑物荷载的岩土层。它直接与基础底面接触，起到直接支承基础的作用。

17.在一般的地震强度下（烈度6~9度，地面最大振动加速度平均值为0.1~0.4），在地面一下15m深度内饱和的松至中密的砂和粉土是最常见的液化土。

18.洞室轴线的选择主要是由地层岩性、岩层产状、地质构造以及水文地质条件等方面综合分析来考虑确定。

第七章工程地质原位测试

1.所谓原位测试就是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学性质指标。

2.工程地质原位测试的主要方法有：静力荷载试验、触探实验、剪切试验和地基土动力特性试验与现场渗透试验等。

3.预打阶段：先将贯入器打入15cm，如锤击已达50击，贯入度未达15cm，记录实际贯入度。

试验阶段：将贯入器再打入30cm，记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数即为标贯击数N。当累计击数已达50击（国外也有定为100击的），而贯入度未达30cm，应终止试验，记录实际贯入度△s及累计锤击数n。

第八章工程地质勘察

1.工程地质勘察阶段的划分是与设计阶段的划分相一致的。一定的设计阶段需要相应的工程地质勘察工作。在我国建筑工程中，建筑工程的工程地质勘察也称岩土工程勘察，勘察阶段可分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察，可行性研究勘察应符合选址或确定场地要求；初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计要求；详细勘察应符合施工图设计要求。

2.工程地质勘察是在工程地质测绘的基础上，为了进一步查明地表以下工程地质问题，取得神捕地质资料而进行的。勘察的方法主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。

3.坑、槽探就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽，以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样，它的缺点是可达的深度较浅，且易受自然地质条件的限制。

4.工程地质图和其他附件：工程地质报告书应附有各种工程地质图，如分析图、专门图、综合图等等。这些图件对说明工程地质报告书是最基本的。

5.勘察点平面位置图、工程地质剖面图、地层综合柱状图（或分区地层综合柱状图）、土工试验图标、现场原位测试图件、其他专门图件。

1计划中的一条高速铁路，将通过一个滑坡体，试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题，并提出相应的防治措施。

四、工程实例分析题（每小题20分，共20分）

答题要点：1.滑坡对铁路安全有影响, 应尽量避开; 如在坡体中开挖隧道. （8分）

2.斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式. （6分）

3.设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统.（6分）