第二章岩土体工程性质
2019《工程地质》复习要点
重点1、复习指导下册子重点2、《工程地质》复习要点第一章绪论一、工程地质学及其研究内容1、研究工程活动与地质环境相互作用的学科称为工程地质学。
工程地质学探讨工程地质勘察的手段及方法，调查研究岩土体的工程地质性质、地质构造、地貌等工程地质条件及其发展变化规律，分析研究与工程有关的工程地质问题，并提出相应的处理方法及防治措施，为工程的选址、规划、设计、施工提供可靠的依据。
2、工程地质条件：工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和，它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
第二章岩石及其工程地质性质一、地质作用1、根据地质作用的动力来源，地质作用可分为内力地质作用和外力地质作用两大类。
2、内力地质作用包括：地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。
3、外力作用的主要类型有：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。
二、造岩矿物1、按成因岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2、矿物是天然形成的元素单质和化合物。
3、硬度：是矿物抵抗刻划、研磨的能力。
4、解理：是矿物受外力打击后，严格按一定方向裂开成光滑平面的性质。
要点（1）找到矿物的新鲜面，矿物的新鲜面能真实地反映矿物化学成分和物理特征；（2）观察鉴别矿物的形态和物理性质；（3）根据观察到的矿物的物理性质，结合常见造岩矿物特征，对矿物进行命名。
三、岩石：岩石是由一种或多种矿物组成的集合体。
1、岩石吸水率：岩石在常压条件下吸入水的重量与干燥岩石重量之比。
2、岩石软化性：岩石在水的作用下强度降低的一种性质。
衡量软化性的指标是软化系数。
它表示岩石在饱水状态下的极限抗压强度与岩石在干燥状态下极限抗压强度的比值。
3、岩石的抗冻性：岩石抵抗冰冻作用的能力。
用强度损失率和重量损失率表示抗冻性能。
4、岩石按坚硬程度分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩五类。
5、岩石抗剪断强度是在剪切面上有一定垂直压应力作用，被剪断时的最大剪应力。
岩土工程 课件-PPT课件
定的差距，这就要对分析结果做必要的修正。工程实践经验是修正 分析结果的主要依据。 ３）总结工程实践经验是认识土体变形及破坏机制和影响因素等的重要 途径，工程实践经验是改进、完善现行分析方法的重要依据。
1.资料的收集与调查 2.地质勘探 3.现场试验 4.室内试验 5.理论分析 6.工程实践经验的总结
1.5 岩土工程的设计依据及原则
1.岩土工程的设计依据
１)业主要求 ２)基础资料 ３)理论分析的结果 ４)试验研究的结果 ５)工程实践经验 ６)专业规范 ７)施工技术和设备水平
2.岩土工程的设计原则
作为建筑材料 例如：堤、坝是由土填筑成的土工结构
a、土层的分布
具体研究内容：
b、土的成因及分类 c、土的物理性质 d、土的力学性质
e、土体的变形及稳定性 f、土体加固技术及其应用 g、土中水及其运动规律 h、土体与结构相互作用
2.岩土工程的重要性
表现如下： １）为工程设计提供不可缺少的基础资料； ２）岩土体是保持自身和其上或与其相邻结构稳定性的主体； ３）经验表明, 工程事故的原因往往与岩土工程有关； ４）岩土工程的费用在总建筑投资中所占比例很高； ５）岩土工程的工期在总建筑工期中所占比例很高； ６）岩土工程由于其隐蔽性，一旦发生事故后果严重、处理困难、工期长、
1) 试验设备：探头：外径51 mm，内径35 mm，长700 mm;
2)
落锤：锤重63.5 kg，落距76 cm
2) 试验方法：在钻孔中先将探头打入土中15 cm，然后记录继续将探头
3)
打入30 cm所需的锤击数N。
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。
【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。
古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。
1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。
【答案】地质构造分为褶皱和断层。
褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。
第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。
【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。
2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。
【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。
定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。
第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。
【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。
其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。
3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。
【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。
影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。
第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。
【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。
4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。
【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。
适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。
第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。
【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。
5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。
工程地质学考点
工程地质学考点（第三篇）一.简答：1. 裂隙的工程地质评价。
岩体中的裂隙，在工程上除了有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。
岩体中存在裂隙，破坏的岩体的整体性，促进了岩体风化速度，增强岩体的透水性，因而使岩体的强度和稳定性降低。
所以，当裂隙有可能成为影响工程设计的重要因素时，应当对裂隙进行深入的调查研究，详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。
2. 断层的野外识别。
当岩层发生断裂并形成断层后，不仅会改变原有地层的分布规律，还常在断层面及其相关部分形成各种伴生结构，并形成与断层构造有关的地貌现象。
在野外可以根据这些标志来识别断层。
⑴地貌特征：当断层（张性断裂或压性断裂）的断距较大时，上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面地形；断层破裂带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成沟谷或峡谷地形。
此外，如山脊错断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等，很可能都是断裂错动在地貌上的反映。
在这些地方应特别注意观察，分析有无断层存在。
⑵地层特征：岩层发生重复货缺失，岩脉被错断，或者岩层沿走向突然发生中断，与不同方面的特征，则进一步说明断层存在的可能性很大。
⑶断层的伴生构造现象：断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的形迹。
常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层痕等。
此外，如泉水、温泉成线状出露的地方，也要注意观察，是否有断层存在。
3.毛细水对土的工程地质及建筑工程的影响。
①在非饱和土中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和土粒接触处的表面引力反作用于土粒之间由于这种毛细压力而挤紧，土因而具有微弱的内聚力。
它使土粒间的有效应力增高而增加土的强度。
但当土体浸水饱和或失水干燥时，土粒间的弯液面消失，这种由毛细压力造成的粒间有效应力即行消失，故为安全计以从最不利的可能条件考虑，工程设计上一般不计入；反而必须考虑毛细水上升使土层含水量增大，从而降低土的强度和增大图的压缩性等的不利影响。
《岩土工程》课件(西南交大 考试必用 )
西南交通大学本科课程《岩土工程》教案简稿土木工程学院：邓荣贵2011年1. 前言1.1岩土工程概念（1）岩土工程的概念包含的意义：1）土木工程的一个分支，一门技术性边缘学科；2）以水文地质学、工程地质学、岩体力学、土力学、材料力学、弹行力学、塑性力学、断裂力学、结构力学、建筑材料、钢筋混凝土结构学、地基基础工程学和力学试验分析等为理论与技术基础；3）解决与岩土体有关的工程技术问题，服务于工程建设和使用过程中的勘察与论证、设计与施工（监理）、监测与检测、营运维护与病害处理、加固与更新等。
（2）岩土工程的服务领域1）工业与民用建筑和市政工程；2）交通运输工程；3）水利水电与能源工程；4）环境保护与地质灾害防治；5）其它。
1.2岩土工程工作的特点1）工作对象的复杂性；2）工作成果的不可预见性；3）工作失误的难以弥补性；4）工作失误的严重性。
1.3岩土工程涉及的具体工程问题1）土地利用的可行性研究；2）工程勘察设计；3）地基基础方案经济技术比较；4）地基、边坡与隧道围岩的利用与处理；5）海岸场地评价及方案设计；6）环境工程；7）地基土改良；8）监测和检测；9）工程抗震及地震工程等。
1.4岩土工程建立的背景（1）国际背景（2）国内背景1）人口增加、耕地减少；2）各种工程规模越来越大；3）可选择场地地质条件变得复杂；4）因岩土工程工作不到位造成的工程事故占总事故的70％以上；5）技术经济发展的需要。
1.5岩土工程专业（学科）在土木工程中的地位与作用（1）是土木工程的基础（2）是地质类学科与上部结构类学科的“桥梁”（3）不懂得岩土工程，不可能成为一名优秀的土木工程师（4）岩土工程典型事例。
参考书1、参考教材：《岩土工程》，汤康民主编，武汉工业出版社；2、参考书：（1）《岩土工程勘察设计手册》；（2）《岩土工程试验监测手册》；（3）《岩土工程治理手册》；（4）《岩土工程监理手册》；（5）《国内外岩土工程案例分析》。
岩土体工程地质特征
1. 岩土类型：岩土体工程地质特征首先包括对地质体的分类和描述，例如土壤、岩石、砂 、粘土等。不同的岩土类型具有不同的物理和力学性质，对工程设计和施工具有重要影响。
2. 岩土层位：地质特征还包括对地下岩土层位的描述，包括不同层位的厚度、分布、性质 等。岩土层位的差异会导致地下水位、土壤质地、岩石强度等方面的变化，对工程设计和地 基处理起着重要作用。
岩土体工程地质特征
3. 岩土物理性质：岩土体工程地质特征还包括对岩土物理性质的描述，如颗粒大小、密度 、含水量、孔隙度等。这些性质直接影响土体的强度、渗透性、可压缩性等工程性质。
4. 岩土工程性质：地质特征还包括对岩土工程性质的描述，如土壤的可塑性、岩石的强度 、土体的稳定性等。这些性质对于工程设计、地基处理和施工方法的选择具有重要意义。
5. 地下水位和地下水条件：地质特征还需要考虑地下水位和地下水条件对工程的影响。地 下水位的高低、渗透性和水位变化等因素会对土体稳定性、地下水排泄和基坑降水等工程问 题产生影响。
岩土体工程地质特征
6. 地质构造和断裂带：地质特征还包括对地质构造和断裂带的描述。地质构造和断裂带对 岩土体的稳定性和变形特性有重要影响，需要在工程设计和施工过程中予以考虑。
岩土体工程地质特征
有机质含量 #3 4 (
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有机质土
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! 如现场能鉴别或有地区经 深灰色，有光泽，味臭，除腐殖 验时，可不做有机质含量测定； 质外 尚 含 少 量 未 完 全 分 解 的 动 "当 $ / $5 ，#*% . % . #* ’ 时 植物 体，浸 水 后 水 面 出 现 气 泡， 称淤泥质土； 干燥后体积收缩 #当 $ / $5 ，%"#* ’ 时称淤泥
第三篇
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土的工程地质特征
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第一章
土的工程分类及物质组成
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第一章
土的工程分类及 物 质 组 成
土的生成
第一节
土是由地球外壳坚硬的岩石在风化作用下形成的在原地残留或经过各种不同类型的动 力搬运后，在各种自然环境中重新堆积而成的堆积物。 地球外壳（即岩石）的厚度达 !" # $"%&，而第四纪沉积层通常厚度仅数米至数百米。 岩石形成之后，在漫长的地质历史中长期暴露于自然环境中，受各种各样的自然力的作 用，其物理、化学性质常常会发生改变，这就是岩石的风化。岩石的风化有以下三种类型： ’( 物理风化 岩石中发生的只改变颗粒的大小与形状，不改变原来的矿物成分的变化称为物理风化。 物理风化一般包括岩石在经受风、霜、雨、雪等自然力的影响下而发生的机械破碎作用，周围 环境的温度、湿度发生变化引起的不均匀膨胀与收缩而产生破裂作用等。
,- 老沉积土：第四纪晚更新世（.# ）及其以前沉积的土层，一般呈超固结状态，具有较高
的结构强度。 /- 新近沉积土：第四纪全新世中近期沉积的土层（.* ），一般结构强度较低。 （"）土按颗粒级配和塑性指数分为碎石类土、砂类土、粉土和粘性土等，详见表 # 0 ! 0 !。 （#）土根据地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土和 冰川沉积土。
岩土体工程地质类型及特征
一、岩土体工程地质类型及特征岩土体工程地质类型的划分根据岩土体形成条件、结构、岩性、力学特性及工程地质特征的差别，可分为松散松软堆积层岩类、碳酸盐岩类及碎屑岩类3个岩体类型6个工程地质岩组。
（一）土体工程地质类型及物理力学特征此岩类的划分根据其结构特征、力学性质及工程特性分为中偏高压缩粘性土类岩组和低压缩碎石土类岩组2个工程地质岩组。
1、中偏高压缩粘性土类岩组（1）残坡积土（Q el+dl）残坡积层主要分布于沿线丘陵沟谷坡脚一带，多为紫红色、棕红色粉砂质粘土或浅黄色、灰黄色砂土、亚粘土、粉土夹（含）碎石，沿线厚度不一。
残坡积亚粘土天然含水量W18.8～24.00%，天然孔隙比e0.600～0.697，塑性指数Ip 8.4～12.6，液性指数I L 0.46～0.60为软塑状，凝聚力C26.6～45.1Kpa，内摩擦角φ10.1～18.7度，压缩系数a0.25～0.40为中～偏高压缩土类。
残坡积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。
（2）冲洪积土（Q4al+pl）冲洪积层主要分布于河床、河滩上，为灰色、浅灰色亚粘土、粘土及褐灰色细、粉砂土及砂砾卵石层，厚度不一。
亚粘土天然含水量W21.7～26.50%，天然孔隙比e0.619～0.838，塑性指数Ip 8.4～14.6，液性指数I L 0.46～0.87为可塑状，凝聚力C12.9～32.2Kpa，内摩擦角φ7.0～10.3度，压缩系数a0.31～0.47为中～偏高压缩土类。
粘土天然含水量W28.8～34.30%，天然孔隙比e0.838～0.978，塑性指数Ip 20.0～21.3，液性指数I L 0.54～0.77为软塑状，凝聚力C22.6～54.7Kpa，内摩擦角φ10.0～10.3度，压缩系数a0.24～0.605为中～高压缩土类。
冲洪积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。
2、低压缩碎石土类岩组崩坡积土（Q4col+dl）崩坡积层主要分布于斜坡边缘、高陡斜坡的坡脚处，碎块石成份与地层岩性有关，为黄灰、红褐色亚粘土夹块石、碎石。
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黄土层组 以粉粒为主，黄色，塑性指数8~14，含水量低(10％~25％)，孔隙率高 (45％~55％)；有些黄土具湿陷性，给工程建筑带来不利影响。
岩土体类型及其工程地质性质 煤矿中任何建筑工程(包括 地表和地下)都脱离不开岩体和土体。对工程建筑物的稳定 性来说，岩体和土体的工程地质性质常常具有决定性作用。 任何工程建筑的工程地质条件，总少不了岩体和土体这个 基本因素，所以在煤矿工程地质工作中也总是从查明岩土 体类型和工程地质性质着手进行工作的。
人工堆积层组 指人工填土，力学性质较差，一般厚度很小。
划分层组一般是在土层结构比较复杂时才应用。通过把复杂的土层简化为几个层 组，可使人们对每个层段的宏观工程地质性质有个清晰、明确的了解。如果土层结 构简单，也可不划分层组。
第二章岩土体工程性质
第三节 岩体结构及其工程性质
ห้องสมุดไป่ตู้一、基本概念 1 结构面:指发育于岩体中，具有一定方向和延伸 性,有一定厚度的各种地质界面,如断层、节理、 层理及不整合面等.由于这种界面中断了岩体的连 续性，故又称不连续面。
2 岩体与土体共性： a.都为矿物集合体; b.有固相、液相和气相组成的多相体系; c.相互转化：土---成岩作用---岩石; 岩石--风化作用---土;
第二章岩土体工程性质
3 岩体与土体差别：
a. 结构形式 岩石--存在断层、节理、裂隙等结构面; 土一般是连续; b. 连结形式 岩石--结晶连结、胶结连结--硬连结; 土--无连结、水连结或水胶连结等; c. 力学性质 岩石比土具有强度高、不易变形及整体性和抗水性好，但 缺陷是存在断层、节理等构造面; d. 地应力 岩体--有较高地应力; 土体--只有自重应力存在;
第二章岩土体工程性质
(2)层组划分。层组是指工程地质性质相近的松散土层的组合。松散土层的工程地质 性质，一般与其粒度组成和含水量有着密切关系，根据煤矿工程的特点，可将松散 土层划分为以下九个层组：
粘土层组 包括粘土、亚粘土、含砂粘土等，不具湿陷性，自由膨胀率小于20％。
膨胀粘土层组 自由膨胀率大于20％的粘土层，液限常超过40％，主要矿物成分为 蒙脱石，这种土层对建井和地面建筑影响极大。
砂岩岩组 包括砾岩和砂岩类岩石，水稳定性好，单轴抗 压强度大于30MPa，分层厚度多大于20m，是稳定性较好 的岩体。
第二章岩土体工程性质
泥岩岩组 包括泥岩、页岩，以及遇水泥化的砂岩粉 砂岩等，水稳性差，单轴抗压强度小于20MPa，是 稳定性很差的岩体。
砂页岩岩组 一般是指那些砂岩和页岩互层产出的岩 体，其分层厚度小于20m，水稳性中等，其稳定性 介于砂岩岩组和泥岩岩组中间。
(1)岩组划分。岩组是指岩石的工程地质组合，每一岩组 都有一定的岩石组合特征及相似的工程地质特征，其中最 重要的是力学性质相似和水理性质相似。岩组是反映岩体 性质的基本单元，在编绘工程地质图件时应当用岩组表示。 在煤田勘探阶段，将岩体划分为以下七个岩组：
石灰岩岩组 包括石灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸盐 类岩石，这类岩石水稳性极好，单轴抗压强度一般大于 60MPa，为地下工程中较理想的岩体。
岩浆岩组 煤系中常见有岩浆岩的侵入，包括微晶闪 长岩、细晶岩、煌斑岩等，水稳性好，单抽抗压强度 往往大于80MPa，稳定性好。
构造破碎岩组 指构造变动强烈地段的岩体。例如断 层破碎带、扭曲紧闭的背斜和向斜轴部附近的岩体， 往往水稳性差，强度低，稳定性差。
风化岩组 指强烈风化带的岩层，水稳性差，强度低， 稳定性差。
第二章 岩土体的工程性质
主要内容: 1.岩土体的物质组成与性质 2.工程地质岩土层组 3.岩体结构及其工程性质 4.风化岩体的工程地质性质 5.地形地貌
第二章岩土体工程性质
第一节 岩土体的物质组成与性质
一、岩土体的物质组成
1 岩土体：是非均质、各向异性、厚度不等，具有 一定次序并含有一定结构的多层岩土层，且存在 于一定的地下水、温度及应力场环境中的地质体。
第二章岩土体工程性质
二、工程地质性质
1 土体： 不是各土层性质的叠加而是相互影响，主要
考虑薄弱环节 2 岩体：
结构起控制作用
第二章岩土体工程性质
第二节 工程地质岩组
岩土工程地质类型划分--联合国教科文组织 （UNESCO）和国际工程地质协会（IAEG） 1、划分:
工程地质单元 工程地质类型（ET）、岩石类型（LT）、岩 石综合体（LC)、工程地质岩组(LS)
2 结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切 割成形状、大小不同的块体,称结构体.
第二章岩土体工程性质
3 岩体:通常把在地质历史过程中形成的,具有一 定的岩石成分和一定结构,并赋存于一定的地质环 境中（地应力、地下不、地温）的地质体。 4 岩体结构:结构面和结构体的排列与组合形成。 包括结构面和结构体两个要素。
第二章岩土体工程性质
2、目的: 研究对比和量化计算
3、原则: A）精度有高到低 B)必须以实际资料为前提
第二章岩土体工程性质
4、依据:
A)地层形成时代及顺序 B)岩石成因类型、岩性及岩相变化 C)岩石的物质组成及组织结构 D)成层条件及厚度变化 E)岩层的原生结构面标志 F)岩石的物理力学性质
第二章岩土体工程性质
砂砾层组 包括砾石层和砂层，含水丰富、承裁力高、冻土力学性质好。冻结法施工 土层稳定。
流砂层组 包括部分细砂层、粉砂层和塑性指数小于3~5的亚砂土。当此类土中含有 较多的亲水粘土胶体颗粒时，在不大的水力坡度作用下即产生悬浮和流动，称为真 流砂层，在较大的水力坡度和水流速度时，冲动了细小颗粒而产生流动者称假流砂 层。
a. ET--精度高，物理状态和岩性均匀. b. LT--包含不同ET,其成分、结构和构造是 均匀的,但物理状态不均匀,存在一定范围. c. LC--一组发育在特定古地理和地质构造 条件下的成因相关的LT组成,空间分布均一,物理 状态不同. d. LS--在相似的古地理构造条件下形成,具 有共同的岩性性质和一般的均匀性.