工程地质复习资料

第一章绪论1、工程地质学的主要研究任务是什么？2、什么是工程地质条件？3、什么是工程地质问题？4、工程地质学的研究方法有哪些？参考答案1、工程地质学的主要任务是：①阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利的和不利的因素；②论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，作出确切的结论；③选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物；④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；⑤根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。

2、工程地质条件指的是工程建筑有关的地质因素的综合。

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。

3、工程地质问题指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。

4、工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的，主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。

四种研究方法各有特点，应互为补充，综合应用。

其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法，是其它研究方法的基础。

第二章岩土类型及其工程地质性质2岩石的定义？按成因分类？组成地壳的岩石，都是在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。

按成因，可分为岩浆岩，沉积岩，变质岩三类沉积岩之间的接触关系：1.整合接触；2.平行不整合接触；3.角度不整合接触矿物：在各种物质作用中所形成的天然单质元素或化合物，具有一定的化学成分、内部结构和物理性质。

矿物的力学性质如下：解理：矿物受到外力作用后沿晶体格架的一定方向开裂的性质。

矿物开裂的平面称为解理面。

断口：矿物受外力打击后形成凹凸不平的不规则的断裂面。

硬度：矿物新鲜面抵抗外来机械力作用（如刻划、压如、研磨）的能力。

岩浆岩的构造：岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。

岩浆岩的主要构造有：1.块状构造、2.流纹状构造、3.气孔状构造、4.杏仁状构造等。

1、沉积岩的形成沉积岩的形成是一个长期而复杂的地质作用过程，一般可分为四个阶段：风化、剥蚀阶段、搬运阶段、沉积阶段、硬结成岩阶段。

3、沉积岩的结构沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形状及结晶程度。

它不仅决定于岩性特征，也反映了形成条件，沉积岩的结构可分为四种即：1.碎屑结构、2.泥质结构、3.结晶结构、4.生物结构4、沉积岩的构造沉积岩的构造，是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。

主要包括：1.层理构造、2.层面构造、3.化石变质岩代表性岩石有：大理岩、石英岩岩石的空隙性：是岩石孔隙性、裂隙性和岩溶性统称岩石的工程地质性质：1.物理性质（重量和空隙性）；2.岩石水理性质（吸水性、透水性、软化性、抗冻性）；3.岩石力学性质（变形、强度）影响岩石工程地质性质的因素：1、岩石成分；2、岩石结构；3、岩石构造；4.水；5.风化形成风化岩的风化作用可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三大类型岩石风化的影响因素：1、地质因素；2、地形地貌因素；3.气候因素风化岩的处理措施：1、清除（挖除）；2、护面隔绝；3、胶结灌浆；4、排水；5、探槽观察；6、风化厚度预留软土的主要工程地质性质：1.天然含水量高；2.渗透性小；3.压缩性高；4.强度低；5.具触变性；6.不均匀性触变性：当原状土受到振动或扰动后，土体结构连接受到破坏，强度大幅度降低，土体发生液化蠕变性：在荷载不变的情况下剪切变形随时间增长第三章地质结构及其对工程的影响倾斜岩层的产状可用岩层面的走向、倾向、倾角三个产状要素来表示1、走向：岩层面与水平面的交线叫走向线，岩层走向线向可由走向线的任意一端的方向来表示。

2、倾向：垂直走向线、岩层面向下倾斜的直线叫倾斜线，它在水平方向上的投影线称为倾向线3、倾角：倾斜线与其在水平面上的投影线（倾向线）的夹角叫倾角，又称真倾角。

褶皱构造：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，称为褶皱构造。

褶皱的基本形式：在褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲，褶曲是组成褶皱的基本单元。

其中褶曲有背斜和向斜两种形式（若中间为老地层，两侧依次对称出现新地层，则为背斜构造；如果中间为新地层，两侧依次出现老地层，则为向斜构造。

）褶曲要素：1.核部指褶曲的中心部分岩层。

通常把位于褶曲中央最内部的一个岩层称为褶曲的核。

2.翼部指褶曲两侧对称出露的岩层。

当背斜与向斜相连时，翼部是共有的。

3.轴面指从褶曲顶平分两翼的面，即两翼的近似对称面，是个假想面。

根据褶曲的形态，轴面可以是一个简单的平面，也可以是一个复杂的曲面；可以是直立面，也可以是一个倾斜、平卧或卷曲的面。

4.枢纽褶曲在同一岩层面最大弯曲点的连线，或者褶曲中同一岩层面与轴面的连线。

枢纽有水平的，倾斜的，也有波状起伏的。

它可以反映褶曲在延伸方向的产状变化情况。

5.轴线指轴面与水平面或垂直面的交线，代表褶曲在水平面或垂直面上的延伸方向。

根据轴面的情况，轴线可以是直线，也可以是曲线。

轴线的长度表示褶曲延伸的规模。

6.脊线背斜剖面上弯曲的最高点称为顶，背斜中同一岩层面上最高点的连线称为脊线。

7.槽线向斜剖面上弯曲的最低点称为槽，向斜中同一岩层面上最低点的连线称为槽线。

褶曲的分类（按轴面产状分）：1.直立褶曲；2.倾斜褶曲；3.倒转褶曲；4.平卧褶曲；5.翻卷褶曲褶曲分类（按枢纽产状分）：1水平褶曲；2.倾伏褶曲褶曲分类（按平面形态分）：1.线状褶曲；2.短轴褶曲；3.穹隆与构造盆地褶皱的野外识别：1.判断有误褶皱存在；2.确定的褶皱的基本类型；3.确定褶皱的形态分类裂隙的类型：1.按成因分类：○1构造裂隙、○2非构造裂隙；2.按形成时的应力分类：○1张裂隙、○2剪扭裂隙；3.按裂隙面与所在岩层产状要素的关系分类：○1走向裂隙、○2倾向裂隙、○3斜向裂隙、○4顺层裂隙当岩石中存在裂隙时，裂隙对工程的影响总结：○1裂隙破坏了岩石的完整性，给风化创造了有利条件，加快岩石风化速度。

○2裂隙降低了岩石的强度、地基承载力、稳定性。

当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体走向如何，路堑边坡都容易发生崩塌不稳定性现象。

○3裂隙存在有利于挖方采石，但影响爆破作业效果。

○4裂隙是地下水良好的通道，它增强了岩体的透水性，加快可溶性岩的溶蚀，对工程不利，会在施工中造成涌水。

○5裂隙发育的岩层是良好的供水水源点。

对裂隙的工程地质评价主要有：1、主要发育方向的评价；2、裂隙发育程度的评价；3、裂隙性质评价断层要素:1.断层面；2.断层盘；3.断距断层的基本类型:1.正断层：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层；2.逆断层：上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层；3.平移断层（又称平推断层）：由于岩体受到水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。

断层的组合类型：1.阶梯断层：是由若干条产状大致相同的正断层平行排列而成；2：地堑与地垒：是由走向大致相同、倾向相反、性质相同的两条或数条断层组成；3.叠瓦式断层：是由一系列产状大致相同平行排列的逆断层的组合形成。

断层存在的标志：1.地貌特征；2.构造线和地质体的不连续；3.地层的重复与缺失；4.断层面（带）的构造特征断层存在对工程的影响：1.断层是软弱结构面（带），该部位应力集中，裂隙发育，岩石破碎，整体性差，岩石强度和承载力显著下降；2.断层陡壁岩体不稳定，易崩塌，易滑动；3.断层上下盘岩性有差异，坐落于两盘的建筑物易产生不均匀沉降；4.断层可能富水，施工中可能涌水，但富水性强的断层带是良好的供水地；5.在新构造运动强烈地区，断层可能活动，并诱发断层地震。

岩体：岩体是指在地质时代相同或不同的岩石和经成岩作用、构造运动以及风化、地下水作用而产生于岩石中的不连续面组合而成的整体。

围岩：岩体原有的应力平衡状态发生变化，造成开挖空间周围的应力重分布，开挖空间周围应力状态发生改变的那部分岩体，工程上称为围岩。

结构面按其成因分为：1.原生结构面（沉积结构面、岩浆结构面、变质结构面）；2.构造结构面；3.次生结构面（风化裂隙、卸荷裂隙、次生夹泥层）1、整体块状结构岩体的工程地质性质整体块状结构岩体因结构面稀疏、延续性差、结构体块度大且常为硬质岩石，故整体强度高、变形特征接近于个向同性的均质弹性体，变形模量、承载力与抗滑能力均较高抗风化能力强，具有良好的工程地质性质。

2、层状结构岩体的工程地质性质层状结构岩体结构面以层面与不密集的节理为主，结构面多为闭合到微张开、一般风化微弱、结合力不强，结构体块度较大且保持着母岩岩块性质，故这类岩体总变形模量和承载力均较高。

作为工程建筑地基时，其变形模量和承载力一般均能满足要求。

3、碎裂结构岩体的工程地质性质碎裂岩体中节理、裂隙发育、常有泥质充填物质，结合力不强，其中层状岩体常有平行层面的软弱结构面发育，结构块度不大，岩体完整性破坏较大。

而层状碎裂结构和碎裂结构岩体则变形模量、承载力均不高，工程地质性质较差。

4、散体结构岩体的工程地质性质散体结构岩体节理、裂隙很发育，岩体十分破碎，岩石手捏即碎，属于碎石土类，可按碎石土研究，其工程地质性质很差。

影响岩体力学性质的因素：1、地应力对岩体力学性质的影响（1.地应力影响岩体的承载力；2.地应力影响岩体的变形和破坏机制；3.地应力影响岩体中的应力传播）；2、地下水对岩体力学性质的影响（1.地下水对岩体的物理作用；2.地下水对岩体的化学作用；3.地下水对岩体的力学作用【孔隙静水压力和孔隙动水压力】）影响岩体变形的因素：1.结构面方位；2.结构面密度；3.结构面的张开度及充填特征岩体工程分级分类的目的：对各类岩体的承载力及稳定性作出评价，以指导建筑设计、施工及地基处理。

第四章地貌及第四纪地质地貌：地壳表面各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态称为地貌。

河流是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。

河流地质作用包括三个方面：○1侵蚀作用（包括溶蚀和机械侵蚀【1.根据破坏岩土体的方式：包括冲蚀和磨蚀；2根据侵蚀作用方向：包括侧向侵蚀和垂直侵蚀】）；○2搬运作用；○3沉积作用河流的阶地分为：1.堆积阶地【1.上迭阶地；2.内迭阶地；3.嵌入阶地】；2.基座阶地；3.侵蚀阶地第四纪沉积物由于其形成时间短，固结成岩不充分，一般称为“堆积物”、“沉积物”或“沉积层”第四纪堆积物的特征主要几个如下：1、残积物堆积方式及条件：岩石经风化作用而残留在原地的碎屑堆积物。

工程地质性质：碎屑物自表部向深处逐渐由细变粗，其成分与母岩有关，岩石经风化作用而残留在原地，一般不具层理，碎块多呈棱角状，土质不均，具有较大孔隙，厚度在山丘顶部较薄，低洼处较厚，厚度变化较大。