（3）按风化程度： ①微风化岩石； ②中等风化岩石； ③强风化岩石。 2、岩石的性质 （1）强度大； （2）压缩性低 （3）透水性差。
• 是良好的天然地基。
§1.3 第四纪沉积物（层）
• 第四纪沉积物（土）：地表岩石经风化、剥蚀、搬运，沉积下
来的年代不长，未经压紧，并呈松散状态的沉积物。建筑场地 一般涉及的都是第四纪沉积物。
将携带大量泥砂和石块，最后堆积在山谷的出口或山前平原 而形成的沉积物。
• 洪积物的堆积面积大小不一，从几平方米到数十平方公里，
在许多大山与平原交界处，各条沟的洪积物不断发展，相连 成片可形成洪积平原。
• 洪积物特征：
（1）具有磨圆分选现象，离山越远，颗粒越细；
（2）分布范围多为 扇形； 如右图所示
2. 矿物种类 （1）原生矿物：由岩浆冷凝而成，如石英、长石、角闪石，辉石、
云母等。 （2）次生矿物，由原生矿物风化产生，如长石风化产生高岭石、
角闪石风化产生绿泥石等。
二、岩石
1、岩石的类型 （1）按成因： ①岩桨岩（火成岩）：地壳下面融岩浆侵入地壳或喷出地面冷
凝结晶后而形成的岩石； ②沉积岩：岩石经风化、剥蚀、搬运至低洼处而沉积，在常温
• 土分布在地壳的表面，其工程性质相差极大。因此，进行工
程建设时，必须结合土的实际工程性质进行设计。
第一章 工程地质 §1.1 概 述
• 从上面分析可以看出，工程地质与道桥工程的关系极为密切，因
为各种道路和桥梁都是建在地球表面上的，都要与土打交道。建 筑场地的工程地质条件直接影响道桥的设计方案、施工与工程投 资。因此，首先讲一些有关土质学方面的内容。
常压下，受到压紧，化学物的胶结、再结晶或硬结等成岩作 用而形成的岩石。沉积岩石分布广泛，约占地球表面的75％。 ③变质岩：在高温高压下，或化学性活泼的物质作用下，使原 来岩石的结构、构造甚至矿物成份改变而形成的一种新的岩 石，称为变质岩。
（2）按0MPa ②软质岩石：饱和单轴极限抗压强度Sb<30MPa
• 第四纪沉积物分以下几种类型：
一、残积物：岩石风化剥蚀后的产物仍残留在原地未被搬运，这
种沉积物称为残积物，如下图所示。
• 在残积物和基岩之间，通常存在一个风化带。残积物与强风化
带之间并无明显区别，二者的界线实际上很难区分。残积物与风 化层的主要区别在于：残积物是经风化剥蚀和水流将细小的颗粒 带走后残留下来的较粗颗粒的堆积物。而风化带虽经风化，但未 经剥蚀和搬运。
坡积物特征：
（1）一般分布在坡腰或坡角下； （2）有不同程度的磨圆或分选现象； （3）土质不均匀，厚度变化大，在斜坡上厚度较薄，而在山 坡下部较厚； （4）由于一般堆积在倾斜的山坡上，常易发生滑动；在这类 地基上修建建筑物易产生滑坡。
• 三、洪积物： • 由于暴雨或融雪形成的临时性洪水，具有极强的搬运能力，
一、地质作用
1．内力地质作用：由地球自转产生的旋转能引起，如岩浆活动、 地壳运动、变质作用等。
2．外力地质作用：由太阳辐射能和地球重力位能引起，如风化、 剥蚀、搬运、沉积作用等。
二、风化作用
1．物理风化：由于地表岩石温度变化产生温度应力和裂隙 水的冻胀以及盐类结晶膨胀而使岩石被碎崩解为碎块或岩 屑，其化学成份尚未发生变化，这种过程称为物理风化作 用。
• 化学风化作用不仅破坏了岩石的结构，而且使化
学成份改变，形成新的矿物。粘土颗粒便是岩石 经化学风化后的产物。
3．生物风化作用：是指生物活动过程中对岩石产 生的破坏作用。如树根生长时施加周围岩石的压 力可超过岩石的强度，使岩石产生裂纹而破坏。 活动在地表浅层的动物如老鼠、蚯蚓等也可使岩 石被碎成土。开山、挖隧道等作用产生的土等。
《土力学》教案
绪论
一、土力学的研究对象
• 土力学是一门研究土的学科，主要解决工程中的土的性质、
强度及稳定性问题。
• 在工程建设中，土往往做为不同对象来研究。如在土层上修
建房屋、桥梁、道路、铁路时，土是用来支撑上部建筑传来 的荷载，这时土被用作地基；路堤、土坝等土工构筑物，土 又成为建筑材料；地铁、隧道、涵洞等地下工程，土又是地 下结构物周围的介质或环境。
冻作用的结果； （3）分选现象：在搬运过程中，存在着分选现象，同一粒
组范围的颗粒集聚在同一地区，大颗粒的岩石碎块搬运距 离一般较近，而细小的碎粒可被搬运到较远的地方沉积下 来。
五、沉积
• 岩石碎块和岩屑经，经搬运后在某地带堆积下来，称为沉
积。
§1.2 矿物与岩石
一、主要造岩矿物
1．矿物：是地壳中具有一定化学成份和物理性质的自然元素或 化合物，是组成岩石细胞。目前已发现的矿物有三千多种，但 常见的造岩矿物仅三十多种。
三、剥蚀
• 风化后的岩石产物在冰川、风、水和重力作用下，从母岩分离
的现象称为剥蚀。
四、搬运
• 岩石碎块或岩屑从母岩分离后到达新的平衡位置，称为搬运。
1．搬运方式 （1）风； （2）流水； （3）冰川； （4）雪崩； （5）自然起伏地形形成高差，在自重作用下由高处向低处； （6）人工填运。
2．伴随现象 （1）磨园； （2）进一步的破碎或开裂，这是由于相互碰撞、磨擦或冰
• 残积物特征：
（1）颗粒不可能磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土; （2）没有层里构造（因没有经过搬运和沉积）； （3）其矿物成份与下卧基岩一致，这是鉴定残积物的主要依据。 （4）孔隙度大，均质性差，作为建筑物地基易发生不均匀沉降。
二、坡积物：高处风化、剥蚀后的岩石产物，在自重、风或流
水作用下，顺山坡向下移动，最后沉积在较平缓的山坡上而 形成的沉积物。
• 当气温升高时，岩石膨胀产生压应力，当气温降低时，岩
石收缩产生拉应力，二者频繁交替，使岩石表层产生众多 裂隙最终崩解。另一方面水冻胀时产生体积膨胀或盐类结 晶膨胀加速了岩石崩解过程。土中的碎石，砾石、砂等粗 颗粒便是岩石物理风化的产物。 2．化学风化作用：在水、 大气以及有机体的化学作用或生物化学作用下而使岩石的 化学成份发生水化、氧化、还原、碳酸化溶解等过程，称 为化学风化。
（3）由于山洪是周期性发生的，每次大小不尽相同，堆积下来 的物质也不一样。因此，洪积物常呈不规则的交替层理构造， 并且有夹层，尖夹等产状。