工程地质
工程地质知识点
1、名词:工程地质学:就是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件:就是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题:就是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定与安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素就是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题与区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务就是:(1)评价工程地质条件,阐明地上与地下建筑工程兴建与运行的有利与不利因素,选定建筑场地与适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
(2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证与预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模与发展趋势。
(3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体与防治地下水的方案。
(4)研究岩体、土体分类与分区及区域性特点。
(5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念:地壳运动:主要就是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征:方向性、普遍性与长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念:矿物:就是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分与物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:就是天然生成的,具有一定的结构与构造的矿物集合体。
岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。
沉积岩:就是在地表与地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水与重结晶作用而形成的岩石。
工程地质学
工程地质学：工程地质学是地质学的分支学科。
它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学，属应用地质学范畴。
工程地质条件（Engineering geological condition）：指与工程建设有关的地质因素的综合。
它是自然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。
地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面，它是一个综合概念。
工程地质问题（Engineering geological problem）：指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
工程地质环境：是人类生活与活动的客观物理环境，是一个综合的概念，多成分的系统。
工程地质环境是人类从事活动的地质环境。
包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。
同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。
工程地质学的主要任务：基本任务：查明工程地质条件；中心任务：工程地质问题的分析、评价1、我国地质环境的基本特征？中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。
第一级阶梯是青藏高原；第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间；第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原；第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口，是一条婉蜒曲折的海岸带。
这四个阶梯具有不同的地质环境特征，它们对工程活动的制约也各有不同的持点。
第一阶梯，主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动，即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。
第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。
由于自北而南，白西而东气候带由寒变暖，由干变湿，外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变，所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。
第三阶梯和第四阶梯，由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同，故可将之划分为华南，华北，东北三个不同的地质环境区。
2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用，如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等，其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用，对工程活动的影响最大。
工程地质学
一、名词解释工程地质学：工程地质学是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学问。
工程地质学通过工程地质调查、勘察和研究建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程特性、水文地质和地表地质作用现象等工程地质条件，预测和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施，以确保建筑物的安全、稳定和正常运行。
工程地质条件：工程地质条件是一个综合性概念，可理解为与工程建筑有关的地质条件的总称。
一般认为，它包括工程建设地区的：地形地貌；岩土工程地质性质；地质构造；水文地质条件；物理地质现象（不良地质现象或作用-崩滑流）; 天然建筑材料等六个方面的因素。
工程地质问题：人类工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质条件的变化。
当工程地质条件不能满足工程建筑上稳定、安全的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾时，称为存在工程地质问题。
地基：一切建筑物都是支撑在地层上，直接支撑建筑物重量的底层部门称为地基地基承载力：指地基所能承受由建筑物基础传来的何在的能力。
岩石：是只在一定条件下，有一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
矿物：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和化合物。
地质构造：是地壳运动的产物，由于地壳中存在很大的应力，组成地壳上部岩层，在地应力的长期作用下会发生变形，形成构造变动的形迹，如岩层褶曲和断层等。
（组成地壳的岩层所具有的一定特征或形态的组构称地质构造。
）岩层产状：以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的。
除水平岩层成水平状态产出外，任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示，称为岩层产状三要素。
褶皱构造：是组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。
它是岩层产生的塑形变形，是地壳表层广泛发育的基本构造之一。
褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。
断裂构造：构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。
工程地质知识点
1、名词：工程地质学：是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境：为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件：是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题：是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素是：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题和区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务是：（1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
（2）从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模和发展趋势。
（3）提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。
（4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点。
（5）研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念：地壳运动：主要是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征：方向性、普遍性和长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念：矿物:是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质，具有一定的化学成分和物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:是天然生成的，具有一定的结构和构造的矿物集合体。
岩浆岩：由岩浆冷凝、固结所成的岩石，又称火成岩。
沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在常温常压的条件下，经过压固、脱水和重结晶作用而形成的岩石。
工程地质知识点总结
1、工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
场地工程地质条件不同、建筑物内容不同，所出现的工程地质问题也各不相同.如房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡变形等；矿山开采:边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定等；水利水电工程：渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性等;地下工程：围岩稳定性、地应力、突水等。
2、工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合。
包括:岩土类型及其工程性质;地质构造；地形地貌；水文地质；工程动力地质作用；天然建筑材料六大类.3、工程地质学:是一门研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务的地质学科。
它是地质学的分支学科，属于应用地质学的范畴。
狭义：工程地质学基础、工程地质勘察学、区域工程地质学。
广义:狭义、土质学、土力学、岩石力学。
3、研究对象：与工程有关的地质环境4、活断层基本特征：①活断层是深大断裂复活运动的产物②活断层具有继承性和反复性③活断层的活动方式有粘滑型断层和蠕滑型断层两种④活断层的类型有正断层、逆断层和走滑行断层。
5、活断层的地质、地貌和水文地质标志:⑴地质上，只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断，均视断层为活断层。
⑵地貌上,①不同地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别例如，隆起山区与断陷盆地突然相接。
一次错动量大的活断层，沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、“V型谷”等②地貌单元的分解和异常例如,河流阶地、山脊、水系、夷平面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作用,使其产生错断、分解。
活断层作用使正常发育的地貌系统出现异常形态或特殊地貌景观。
如断层带一侧,河流的同步肘状拐弯、宽窄变异，断层下降盘一侧线状排列的洪积群、泥石流、滑坡、串珠状洼地等。
⑶水文地质上，由于断层带构造物质松散，容易形成强导水带，因而活断层带一线分布泉水、温泉，出现植被发育现象。
也由于活断层为深大断裂，深循环水将导致水的化学异常。
对古代建筑物破坏、错断、掩埋等情况调查，可以帮助判断活断层当时的错距等情况。
工程地质资料
工程地质资料
工程地质资料是指用于研究和评价地质条件与工程建设关系的各种文献、图件、数据、样品等信息。
它包括的内容主要有以下几个方面：
1. 地质调查报告：一般由地质调查单位根据对地质情况的实地调查和研究编制而成，
包括地质背景、地质构造、地质岩性、地质构造、地下水情况等内容。
2. 岩土工程勘察报告：由岩土工程勘察单位根据工程需要进行的勘察工作编制而成，
包括土层、岩层分布、土壤、岩石力学性质、地下水情况等。
3. 岩石和土壤样品分析报告：岩石和土壤样品在勘察中采集并送往实验室进行分析和
测试，分析报告包括岩石和土壤的物理性质、化学性质、力学性质等。
4. 地质地图：包括地质构造图、地质岩性图、地质应力分布图等，它们是地质调查的
成果之一，可以提供地质条件信息。
5. 监测数据：包括地下水位、地下水压力、地表沉降、地震活动等监测数据，用于评
估工程建设对地质条件的影响。
以上是常见的工程地质资料，通过分析这些资料可以评价工程建设所面临的地质条件
和风险，为工程设计、施工和管理提供依据。
工程地质(安全专业)
在发生地质灾害或其他紧急情况时， 安全专业迅速响应，采取应急措施， 减轻灾害损失，保障人员安全。
监测与检测
安全专业利用现代技术和设备，对工程 地质进行监测和检测，及时发现地质异 常和潜在风险，为工程安全提供保障。
工程地质与安全专业的关系
相互依赖
工程地质和安全专业在工程建设 中相互依赖，工程地质提供基础 数据和依据，安全专业进行安全
工程地质涉及的领域广泛，如土 木工程、水利工程、交通工程等， 对国家经济建设和社会发展具有
重要意义。
工程地质的应用领域
城市规划与建设
交通工程
在城市规划中，工程地质资料可用于评估 土地适宜性，预测潜在的地质灾害风险， 为城市建设和用地选址提供依据。
在公路、铁路、桥梁、隧道等交通工程建 设中，工程地质资料可用于分析岩土体稳 定性，评估边坡和地基的安全性。
特点
工程地质具有综合性、区域性、实践 性和经验性等特点，需要综合运用地 质学、土力学、岩石力学、工程力学 等多个学科的知识。
工程地质的重要性
工程地质是工程建设的基础，为 工程设计、施工和运营提供必要 的地质资料和岩土参数，确保工
程安全、经济、合理。
工程地质在地质灾害防治、环境 治理与保护等方面发挥着重要作 用，为地区可持续发展提供保障。
灾害危险性评估
通过对地质灾害活动程度、分布规律、 易发程度等进行分析，评估灾害可能 造成的危害程度和范围。
灾害风险评估指标体系
建立包括孕灾环境、致灾因子、承灾体脆 弱性等在内的评估指标体系，对不同指标 进行权重赋值，综合评估灾害风险。
灾害风险区划
根据地质灾害危险性评估结果，结合区域经 济社会发展状况，对不同区域进行风险等级 划分，为制定防灾减灾措施提供依据。
工程地质课件(地质学及土木工程专业)
地球物理勘探
通过研究和观测各种地球物理场 的变化来探测地层岩性、地质构 造等地质条件的方法。
工程地质评价原则和方法
1 2 3
工程地质评价原则 坚持综合性、主导性、动态性和实用性原则，对 工程建筑地区做出全面、客观、准确的评价。
工程地质评价方法 采用定性和定量相结合的方法，对工程地质条件 进行综合评价。包括专家评分法、模糊数学法、 灰色系统法等。
02
收集区域地质、地形地貌、水文地质、地震等资料，分
析区域稳定性。
遥感技术在工程地质测绘与调查中的应用
03
利用遥感图像解译地质构造、地貌形态、地层岩性、不
良地质现象等。
工程地质勘探与取样技术
工程地质钻探
利用钻探机械向地下钻孔，以采 取岩芯或进行原位测试，获取地 下深处地质信息。
工程地质坑探
用人工或机械方法进行挖掘坑、 槽、井、洞，以便直接观察岩土 层的天然状态以及各地层的地质 结构，并能取出接近实际的原状 结构土样。
05
不良地质现象及防治
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在 重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷） 的地质现象。
工程地质分区 根据工程地质条件的差异性和相似性，将工程建 筑地区划分为不同的工程地质区，以便针对不同 区域采取不同的工程措施。
THANKS
感谢观看
与地震活动相关的构造，如地震 断裂、地震鼓包等。
地貌形态与分类
地貌形态
地球表面各种形态的总称，包括山地、 丘陵、平原、盆地、高原等。
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（5）侏罗系中统安定组
该组在井田内广泛分布，所有钻孔都有揭露，岩性以厚～巨厚层状泥岩、砂质泥岩为主，夹钙质泥岩、泥灰岩及各粒级砂岩薄层，胶结差，岩性易破碎、风化。
本次对安定组泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和中粗砂岩进行岩体质量评价，并对钙质泥岩单独分类评价（表7-15），评价结果如下：
表7-15 安定组岩体质量分级评价表
泥岩RQD值平均34.2%，岩石质量劣，岩体完整性差，Z值质量等级为坏，M值质量分类为IV类，岩体质量差；
钙质泥岩为中等完整完的岩体，岩石质量中等，Z值质量等级为坏，M值质量分类为III类，岩体质量中等，综合评价岩体质量中等；
各粒级砂岩中除细砂岩外，其他岩石质量均为劣，岩体完整性差，Z值和M 值评价结果均为岩体质量差。
细砂岩虽然岩体完整性差，但岩体质量中等，属III 类岩体。
测井岩石力学解释成果显示，本组泥岩纵度速度（VELP）在1286~3096m/s 之间，平均1550m/s，强度指数（STRN）在3.46~20.55MPa之间，平均5.56MPa，岩体完整性差，岩体质量差。
钙质泥岩纵度速度（VELP）在2518~6435m/s之间，平均3819m/s，强度指数（STRN）在16.73~107.0MPa之间，平均40.51MPa，岩体完整性中等，岩体质量中等。
粉砂岩纵度速度（VELP）在3265~4303m/s之间，平均3763m/s，强度指数（STRN）在24.67~44.41MPa之间，平均33.65MPa，岩体完整性中等，岩体质量较差。
由上可知，基于测井资料的岩体质量评价结果与
前述RQD、M值和Z值岩体质量评价结果基本一致。
考虑到泥岩在安定组，尤其是安定组上段中占有绝对比例，其他岩性多以薄层状或夹层存在，泥岩的工程地质条件能够直接反映安定组整体，故综合评价安定组以软岩~较软岩为主，岩体质量较差，仅部分钙质泥岩和细砂岩夹层岩体质量中等。
（6）白垩系下统宜君组和洛河组
白垩系下统宜君组和洛河组在井田内广泛，其岩性以厚层状~巨厚层状中砾岩和粗砾岩为主，局部夹细砾岩薄层或大型砂砾岩透镜体。
上侏罗统芬芳河组小范围分布于井田西部无煤区，对未来开采影响甚微，本次不进行岩体质量评价。
细砾岩属极软岩类，RQD值63%，岩石质量中等，岩体完整性中等，岩体质量系数Z值和质量指标M值评价一致，为IV岩体，质量差。
中砾岩和粗砾岩均属软岩类，岩石质量中等，岩体完整性中等，属III类中等质量岩体（表7-16）。
表7-16 宜君组、洛河组砾岩岩体质量分级评价表
另外，声速测井资料显示，洛河组砂砾岩、细砾岩和中砾岩纵波速度（VELP）在3192~7886m/s之间，平均4800m/s；强度指数（STRN）在29.78~180.96MPa 之间，平均67.87MPa，总体评价为较完整的、质量中等~较好的岩体。
宜君组中砾岩、粗砾岩纵波速度（VELP）在4288~6313m/s，平均5498 m/s，强度指数（STRN）在53.56~113.58 MPa之间，平均89.50MPa，总体评价为完整的、质量较好的岩体，岩体质量略好于上覆洛河组砾岩。
由于本区砾岩不要求取芯，洛河组和宜君组砾岩岩石力学样采样稀少且分布不均，代表性不强，故本次采用以声速测井资料为依据的岩体质量评价结果：洛
河组岩体较完整，岩体质量中等~较好，宜君组砾岩岩体完整，岩体质量较好。
2、岩组工程地质特征及物理力学性质
根据岩石的岩性组合特征，力学性质和水理性质，井田内划分为四个工程地质岩组。
即：砾岩岩组，砂岩岩组，泥岩岩组及煤层。
根据岩石物理力学试验测试结果及地球物理测井声速测井结果，所获得的岩石物理力学性质及岩土力学性质参数详见表6-2-3、表6-2-4。
①、砾岩岩组
指白垩系下统宜君组砾岩及洛河组中的砾岩夹层。
宜君砾岩厚度一般30m，胶结好而强度高；洛河组砾岩夹层厚2.96～163.65m，胶结差而强度较低。
②、砂岩岩组
包括各粒级的砂岩，水稳定性好，单轴抗压强度20.40～65.90MPa，平均38.10MPa，RQD值51～82.5，强度指数20.19～29.73GPa，分层厚度大于0.2m，是稳定性较好的岩体。
③、泥岩岩组
包括泥岩、页岩，以及遇水泥化的砂质岩，水稳定性差，饱和单轴抗压强度7.45～13.60MPa，强度指数10.68～15.67GPa，RQD值40.13～51，是稳定性很差的岩体。
表6-2-3 钻孔岩石物理力学样测试成果统计表
表6-2-4 钻孔岩土力学性质参数汇总表。