工程施工中的一般地质知识
工程地质知识：建筑工程中静压技术的缺点.doc
工程地质知识：建筑工程中静压技术的缺点静压技术有其特有的优点，同时也会有一些缺点，大体总结为以下五类。
（1）预制桩是挤土桩，因此，在施工时容易使周围地面向上隆起，更可能导致相邻桩体的上浮现象，影响建筑环境及周边管线。
（2）施工现场土地的耐力要求很高，在新填土、积水浸泡过的土地进行施工时容易使设备发生下陷情况。
（3）如果静压设备的夹持力过大，就容易使桩身发生破裂或破碎的情况。
（4）静压技术受到起吊设备能力的界限，这就使单桩的长度不应超过15m，长桩在进行接桩时，接头处就变成了薄弱的环节，从而在打桩过程中容易断裂。
（5）静压技术只适用于土质较松的入地，一旦土地较厚或坚硬，就不容易应用此技术进行施工。
工程地质知识：振冲密实法施工工艺.doc
工程地质知识：振冲密实法施工工艺
（1）平整施工场地，布置桩位。
（2）施工车就位，振冲器对准桩位。
（3）启动振冲器，使之徐徐沉人土层，直至加固深度以上30～50cm，记录振冲器经过各深度的电流值和时间，提升振冲器至孔口。
再重复以上步骤1～2次，使孔内泥浆变稀。
（4）向孔内倒人一批填料，将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。
重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止，并记录填料量。
（5）将振冲器提出孔口，继续施工上节桩段，一直完成整个桩体振动施工，再将振冲器及机具移至另一桩位。
（6）在制桩过程中，各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求，基本参数应通过现场制桩试验确定。
（7）施工场地应预先开设排泥水沟系，将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点，沉淀池上部比较清的水可重复使用。
（8）最后应挖去桩顶部lm厚的桩体，或用碾压、强夯（遍夯）等方法压实、夯实，铺设并压实垫层。
工程地质知识：素土挤密桩冬雨季施工措施.doc
工程地质知识：素土挤密桩冬雨季施工措施（1）应对回填料拌合场地进行维护，防止土料受雨水淋湿或冻结。
（2）回填土中夹有冻块的直径不得大于15mm，冻块含量不得超过回填土总体积的15%。
（3）对已成孔的桩应用帆布将孔口封住，防止积雪及雨水灌入桩孔内。
（4）在机械设备四周做好排水工作，防止雨水使机械设备下沉，影响安全和正常使用。
（5）雨天严禁施工，土来源遭遇雨淋时，要重新取样试验，以控制土最优含水率。
（6）密切注意天气预报，了解天气预报信息，合理安排施工顺序，将关键工序安排在大雨到来之前或之后再开始施工，保证工程质量。
工程地质学知识点
工程地质学知识点1.地质调查和勘探：工程地质学的基础是对地质条件进行准确和详细的调查和勘探。
地质调查包括地貌调查、地层调查、构造调查等，用于确定地质结构、岩性和地层等地质情况。
2.地质工程地质勘察：地质工程地质勘察是为了解地下地质情况、获得工程设计和施工所需的地质资料而进行的工作。
包括地质资料的收集、分析、解释和报告等。
3.岩土力学：岩土力学是研究岩土材料变形和破坏的力学性质和变形规律，对于工程地质学至关重要。
岩土力学的主要内容包括岩土材料的物理力学性质、应力应变关系、强度和破坏准则等。
4.岩土工程：岩土工程是研究土地和岩石的工程性质、问题和处理方法，它是工程地质学的一个重要分支学科。
主要研究岩土工程材料的性质、施工技术、工程设计和施工控制等。
5.地下水和水文地质：地下水是地质工程中一个重要的因素，对工程建设和稳定性有重要影响。
水文地质研究地下水运动、分布、水位、水质等地下水问题，为工程建设提供地下水环境的合理利用和保护措施。
6.坡体工程：坡体是指地表坡地上层土层的局部或整体塌陷或滑动变形。
坡体工程是为了防治坡体滑坡和塌陷而进行的一系列工程措施，包括防护、加固、治理等。
7.地震工程：地震工程是研究地震对工程建设和结构物的影响，并提出相应的抗震设计和防护措施的学科。
地震工程需要进行地震活动的预测、震源机制研究、地震动力学分析等。
8.岩土动力学：岩土动力学是研究由于地震、爆炸、地下水流等自然或人工因素引起的岩土体的动力响应和破坏机制的学科。
岩土动力学主要包括岩土动力特性、地震响应分析、地震波在岩土体中的传播和衰减等。
9.岩土工程设计：岩土工程设计是基于地质调查和勘察的工程地质资料，制定合理的岩土工程方案和设计参数的过程。
设计过程中要考虑地质条件、岩土性质、荷载特征、施工工艺等因素。
10.工程地质灾害：工程地质灾害包括地质灾害对工程建设或已建工程产生的破坏、危害和影响等。
主要包括地质滑坡、地面沉降、地裂缝、地震等。
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。
项目1工程地质概述
项目1 工程地质概述项目描述本项目主要讲述了两部分内容：一部分为工程地质的研究内容、研究方法、研究目的等；另一部分为地球地壳的构成，其主要内容为构成地壳的元素与化合物，以及这些物质的特点，对人类生产、生活及未来的影响等。
教学目标1. 知识目标通过本项目的学习，学生一般应：（1）了解和认识工程地质的研究内容、方法。
（2）认识地球地壳构成、地壳的元素与常见矿物。
（3）了解地壳组成特点及工程施工对人类环境的影响。
2. 能力与素质目标通过学习，学生应能够掌握地球地壳的构成及特点，能够识别常见的矿物，能够做到在工程施工中尊重自然、了解自然；提高工程技术人员素质，合理利用地形环境，力争向工程施工和环境保护的双赢方向发展。
1任务1.1 工程地质的研究内容与方法1.1.1 工程地质学的研究对象和任务地球是人类赖以生存和活动的场所，地球的表层称为地壳。
地壳既是人类的矿产资源埋藏地和工程建设所在地，也是建设材料的主要来源地。
所以，地壳是构成人类生存和工程建设的环境和物质基础，是许多学科的主要研究对象。
地壳主要由岩石圈组成，它和大气圈、水圈、生物圈的相互作用共同形成了人类生活和活动的环境空间。
通常也将岩石圈和大气圈、水圈、生物圈统称为地质环境。
人类活动与地质环境是相互依存、相互制约的关系。
首先，人类的所有工程都建造于地壳表层一定的地质环境中，地质环境会以一定的作用方式从安全、经济和正常使用三个方面影响和制约人类的工程建设。
例如：地球内部构造活动所导致的强烈地震，顷刻间可使较大区域内的各种工程受到破坏甚至毁灭，使人类生命财产遭受重大损失；地壳表面的岩土体的工程特性会让人类工程建设的规模等受到限制；地质时期内形成的岩溶等洞穴的严重渗漏，会造成水库和水电站不能正常发挥作用，甚至完全丧失功能；大规模的崩塌、滑坡，因难于治理而使铁路改线；等等。
因此，人类必须要很好地研究工程场地的地质环境，尤其是对工程建设有严重制约作用的地质作用和现象一定要进行详细、深入的研究。
工程地质知识：产生桩体上浮的原因.doc
工程地质知识：产生桩体上浮的原因
1.静力压桩，本身是一种挤密型桩，当桩体压入地层后，占据了地层内桩体相同体积的空间，桩体本身强度大，不可能产生压缩变形。
只有对桩体周边土层产生挤密，此时若地层为饱和软弱土层，它含水量大，压缩性小，在桩体的外界强力作用下，只有土体向各个方向挤压移动，而土体本身压缩性小，移动受到空间限制，故只有桩体上浮一条出路。
2.施工顺序不当。
当现场施工顺序不当，由周围向中间施工时，施工到中间部位桩时，对于地层条件较好的土体，要么桩压不进去，需采取引孔压桩，要么压桩引起桩体上浮，造成该桩承载力下降，给工程结构安全带来隐患。
第2章工程地质基本知识
地质年代有绝对和相对之分
一、概述
相对地质年代在地史的分析中广为应用。它根据古生物的 演化和岩层形成的顺序，将地壳历史划分成一些自然阶段。 分为五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）， 每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地 质年代中，都划分有相应的地层。地质年代和地层单位、顺 序和名称的对应关系如下表。
一、概述
2.外力地质作用 由太阳辐射能和地球重力位能引起。 eg. 昼夜和季节气温
变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的 风化、剥蚀、搬运与沉积作用。
昼夜和季节以及气温的变化可使地表各种原岩不断发生 热胀脱离、冷缩开裂等机械破碎。水和水溶液的存在，可使原 岩不断发生水化、氧化、碳酸盐化、溶解以及缝隙水冻胀引起 崩裂化学变化和机械破碎。动植物和微生物的活动，也可使原 岩不断发生机械破碎和化学变化。这种外力（包括大气、水、 生物）对原岩机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。
根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型： 残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和 工程地质特性。
二、第四纪沉积物
（一） 残积物
定义：
残留在原地未被搬运的那一部分原岩 风化产物。
特点： 颗粒未被磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土。残积物与基岩
二、第四纪沉积物
（四） 冲积层
定义： 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的
坡积、洪积物剥蚀后搬运沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。
特点： 呈现明显的层理构造。由于搬运作用显著，碎屑物质由带
棱角颗粒经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆或圆形颗粒，其搬运距离 越长，则沉积物质越细。典型的冲积物是形成于河谷内的沉积 物，可分为平原河谷冲积层和山区河谷冲积层等。
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• 基本烈度——指场地在100年内可能遇到的最大地震烈度 ，是工程设防的基础。
• 设防烈度——是指一个地区的经过有关部门批准的设防依 据。对于一个地区，各类建筑物的设防烈度相同。
• 设计烈度——指针对一个具体的建筑物，考虑到政治、 经济的重要性，在基本烈度的基础上进行调整。
•
• 贵阳轨道1号线沙--望区间按照《建筑工程抗震设防分类 标准》（GB50223-2008）本工程重点设防，应按高于本 地抗震设防烈度一度，要求加强其抗震措施，即拟建场地 按7度考虑抗震设防。抗震设防是7度，(地震峰值加速度 0.05g)，请注意这里指的是抗震设防烈度，不是说可以抗 7级地震，震级和烈度二者不是同一概念。
A-B 走向线 O-D' 倾向线（水平） ∠D'OD 倾角（锐角） O-D 倾斜线 （倾斜）
岩层面与水平面的交线叫走向线。走向线两端所指的方向， 即走向线与地理子午线的夹角，为岩层的走向。
倾向表示岩层的倾斜方向。沿倾斜岩层面上向下所引的走向 线的垂线叫倾斜线。倾斜线在水平面上的投影线叫倾向线。 倾向线所指的岩层倾斜方向，也就是倾向线与地理子午线的 夹角，称为岩层的倾向。
人的感觉
从强烈程度分，可分为无感、可感、明显有感、强烈、惊恐、 站立不稳、倒地；
人工结构物的损坏
人工结构物的破坏有许多特点，有的表现为水平摇晃、有的表 现为扭转、局部破裂和倒塌；有的表现为结构本身的震动破坏 、有的表现为地基破坏而整个结构滑动或拉裂。
物体的反应
桌上、架上摆放的小用具、书籍和挂饰等物品在地震时会 移动、坠落或翻到等等；
工程施工中的一般地质知识
朱红超 2014年1月12日
目录
• 第一章 地质因素在工程建设中的地位 • 第二章 基本地理知识及地质知识 • 第三章 卡斯特地貌的成因及特征 • 第四章 岩石的成因及分类 • 第五章 岩层的描述 • 第六章 施工图中的地质知识 • 第七章 如何阅读勘察报告
一.地质因素在工程建设中的地位
发育。
影响喀斯特作用的因素
1、地质因素（岩石的可溶性） 碳酸盐类岩石分布广泛，岩体也很大。所以发育在碳酸盐 类岩石中的喀斯特较之在卤化物盐类岩石和硫酸盐类岩石 中发育的喀斯特要普遍得多。
2、气候因素（水的溶蚀能力） 温度、降水和气压等方面。
3、生物因素
地下喀斯特----堆积形态
（冷却凝固）
岩浆
岩浆岩
(侵蚀、
(高温 熔化)
变质岩
搬运、
沉积、
（变质作用
成岩）
沉积岩
侵）蚀、 搬运、沉积和成岩
过程：岩浆——岩石——新岩浆——新
岩石，构成了地壳物质循环。
地壳物质循环讲解
源头
• 1、岩浆侵入或喷出，冷却凝固，形成岩浆岩。 • 2、岩浆岩、沉积岩、已有的变质岩，在外力作用（风化侵蚀搬运沉
全球地震火山分布图
褶皱
背斜
向斜
地壳的运动和变化
向上拱起
中心老 两翼新
向下弯曲
中心新 两翼老
成山 成谷
可能 成谷
可能 成山
施工注意事项
隧道应在背斜处修建。因为背斜处，岩层向上拱起，为 穹形构造（类似于石拱桥）比较稳定。在这里开凿隧道 ，不易塌方、积水渗漏，能保证工程的安全稳定，且便 于施工。
• 长江三峡大坝 选址在三斗坪， 一个重要原因 是在中宝岛上 有一块花岗岩 基岩。
• 利用中宝岛分 期导流施工大 坝。
1979 三峡大坝
1944 1955\1956
萨凡奇计划坝址
美人沱
花岗岩区 1959
莲沱
石牌
南津关
石灰岩区
2、地质因素决定了建筑工程的结构类型、施工方法和造价
• 地质较好地带设置扩大基础、条形基础，桩基础；不良地 质段采用片伐基础、箱型基础，沉井，整体基础。
水库等大型工程选址，应避开断层带，以免诱发断层活 动，产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。
岩层的可塑性差，如果地壳运动产生 的强大压力或张力超过了岩石的强度（ 或承受能力），岩层会怎样？
断 裂！
褶皱 断裂 断层
断层
• 岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩 体沿破裂面发生了明显的相对位移，这种构造就称为断层。
可溶性岩石在地表水和地下水的作用下所形成的奇特地貌 形态称喀斯特地貌。
• 我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,从热带到寒带各 种喀斯特地貌类型齐全。喀斯特主要分布于广西、滇东,贵 州、湘西、鄂西、山西等省区
在中国，作为喀斯特地貌发育的物质基础──碳酸盐 类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广 。据不完全统计，总面积达200万平方公里,其中裸露 的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里，约占全国总 面积的1/7； 埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里 。
• 隧道围岩较好时采用大断面、全断面、台阶法开挖，基本 不设或者很少设置预支护措施；围岩较差时采用CD、 CRD，双侧壁导坑等工法，附加超前注浆、管棚等措施， 费用明显较高。
• 宜万铁路由于所经过的地带为鄂西北、川东，破碎带、断 层、溶洞等不良地质较多，被称为工程界的教科书，地质 科研界的活化石。
• 2003年12月 宜万铁路奠基仪式举行。2010年12月22日 宜万铁路通车。
（2-1）
式中：B—标准地震仪（周期0.8s，阻尼系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.8，静态放大
倍数为2800）在震中距100km处记录到的两水平向分量最
大振幅的平均值（μm），适用于2—6级地震标度。
lgB0—起算函数，根据当地的经验给定。
地震烈度 （1）定义 地震对地表及工程结构影响的强弱程度 （2）评价指标
地震后发生后的宏观现象，主要可以分为四类：
倾角表示岩层的倾斜程度。 倾斜线与其相应的倾向线间的夹角或岩层面与水平面的最大 锐夹角，称为岩层的倾角。
岩层的产状要素表示方法：
文字表示法
文字表示法多用于野外记录、地质报告以及剖面素描中，通常 只记倾向和倾角，如：120°∠25°。
①象限角表示法 常用走向、倾向和倾角象限表示。如 N50°W∠SW35°，即走向为北偏西50°，倾向向南西倾斜，倾 角为35°。
碳酸盐岩石在全国各省区均有分布，但以桂、黔和 滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等 地，碳酸盐岩石分布的面积也较广。
喀斯特作用过程
溶解过程： CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2 →Ca2++2(HCO3) 结果：在可溶性岩石上留下溶沟、空洞等，并为后来的机
械侵蚀、崩塌等作用提供条件，形成喀斯特侵蚀地貌。 淀积过程： Ca2++2(HCO3)- → CO2↑+H2O+CaCO3↓ 结果：碳酸钙堆积作用不断进行，促进喀斯特堆积地貌的
• 1、地质因素决定了建筑物的选址和选线 • 2、地质因素决定了建筑工程的结构类型、
施工方法和造价 • 3、地质因素是工程建设中不可预见性较大
的因素，较难控制 • 4、地质因素贯穿于工程建设的全过程 • 5、地质因素在施工过程中关注较少
1、地质因素决定了建筑物的选址和选线
（长江三峡大坝选址）
• 地质因素分析
2、断层位置与线路工程的关系，一般说来线路垂直通过 断层比顺着断层方向通过受的危害小；
3、断层面的产状与线路工程的关系：断层面倾向线路且 倾角大于10o的，工程地质条件差；
4、充水情况：饱水的断层带稳定性差；
第三章 卡斯特地貌的成因及特征
关于喀斯特的涵义，国内外学者比较一致的意见是：凡是 以地下水为主、以地表水为辅，以化学过程为主(溶蚀与 淀积) 、机械过程为辅(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积) 的、对可溶性岩石的破坏和改造作用，称为喀斯特作用 (karst process) ，由这种作用所产生的水文现象和地貌现 象统称为喀斯特。
宜万铁路全长377公里，总投资225.7亿元。平均每公里耗资 约6000万元（青藏铁路平均每公里也只花了2900万元）。 前身是川汉铁路，1909年由詹天佑主持开建，从宜昌往秭归 修了20多公里就被迫停工。新中国成立后，经过反复勘测研 究，2003年重新修建，绝大部分地域是喀斯特地貌山区，遍 布岩溶、暗河等不良地质，世界上最复杂的地质。全线桥梁、 隧道的总长度约278公里，有34座高风险的岩溶隧道，全球 铁路独一无二，是我国铁路史上修建难度最大、公里造价最 高、历时最长的山区铁路，宜万铁路宜昌至利川凉雾段设计 时速为200km/h，凉雾至万州段设计时速160km/h。2010 年12月22日10时，宜万铁路在恩施举行首发仪式，正式通车。 宜万铁路创诸多铁路史上的中国之最乃至世界之最，因此被 业界称为“桥隧博物馆”。 据中铁四局宜万指挥部人士称，宜万铁路的桥隧占比74%为 世界之最。
• 断层破坏了岩石的连续完整性，对岩体的稳定性、渗透性、 地震活动和区域稳定性都有重大影响，从而影响工程的稳 定性，与工程建设有着密切的联系。
下盘
断层面
断距 断层线
上盘
断层要素图示
按断层两盘相对运动的关系进行分类
正断层
逆断层
平移断层
枢纽断层
施工注意事项
1、断层的力学性质：受张力作用形成的断层，其工程地 质条件比受压力作用形成的断层差。但压力作用形成的断 层可能破碎带的宽度大，应引起注意；
第二章 基本地理知识及地质知识
• 地震震级 与 地震烈度的关系
震级
震 级 一种量度标志，它与震源所释放的能量多少有关，通 常由仪器的观测来确定震级的大小。
里氏震级：Richter（1935）提出用地震仪记录的水平向地 震波最大位移的平均值来测定地震的大小。他提出的 里氏震 级定义为：
ML=lgB-lgB0
积等）下，固结成岩作用，形成沉积岩。 • 3、岩浆岩、沉积岩、已有的变质岩，在一定温度和压力条件下，变