工程地质1.工程地质学是介于地学和工程学之间的一门边缘交叉学科,他研究土木工程中的地质问题,可见工程地质学是为了解决地质条件和人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。
2.工程地质学中的地质因素包括:地形地貌,地层岩性,地质构造,水文地质,自然地质作用与现象等3.圈层构造:地壳,地幔,地核4.岩石按成因分为:岩浆岩,沉积岩,变质岩5.地壳中的化学元素,除极少数呈单质存在外,绝大多数的元素都是以化合物的形态存在于地壳中。
这些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或化合物,称为矿物。
其中构成岩石的矿物,称为造岩矿物。
常见:石英,正长石,方解石。
6.造岩矿物绝大部分是结晶质7.矿物的物理性质,决定于矿物的化学成分和内部构造。
8.矿物的物理性质: 1 颜色:自色,他色,加色2 条痕色:与实际颜色不一定相同3 光泽4 硬度划分:滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石5 解理,断口:矿物受打击后,能延一定方向裂开形成光滑平面的性质,称为解理。
不具方向性的不规则断裂面称为断口。
解理分为:极完全解理完全解理中等解理不完全解理解理的完全程度和断口是相互消涨的,解理完全是则不显断口。
反之,解理不完全或无解理时,则断口显著。
9.(岩浆岩)岩浆岩依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同,分为三大类:深成岩(3000米),浅成岩,喷出岩(火山岩)10.岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与相互关系及其形态特征,产状有:岩基,岩株,岩盘,岩床,岩脉。
11.根据SIO2的含量分为:(1)酸性岩类(大于65%)(2)中性岩类(52-65%) (3)基性岩类(45-52%)(4)超基性岩类(小于45%)12.(结构)岩浆岩的的结构,是指组成岩石的矿物的结晶程度,晶粒的大小,形状及其相互结合的情况。
分为:1.全晶质结构(粗粒结构,中粒结构,细粒结构,微粒结构)2.半晶质结构3.非晶质结构13.(构造)岩浆岩的构造,是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况分为:1.块状构造2.流纹状构造3.气孔状构造4.杏仁状构造14.(常见的岩浆岩)1.酸性岩类:花岗斑岩,流纹岩2.中性岩类:安山岩3.基性岩类:辉长岩,辉绿岩,玄武岩15.(沉积岩)沉积岩是在地表和地表不太深的地方,由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的。
它是地壳表面分布最广的一种层状的岩石。
16.沉积岩的物质组成1.碎屑物质(火山灰)2.黏土矿物(高岭石,水云母)3.化学沉积矿物(方解石,白云石,石膏) 4.有机质及生物残骸)在沉积岩的组成物质中,黏土矿物,方解石,白云石,有机质等,是沉积岩所特有的,是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
17.沉积岩的分类:1碎屑岩类2.黏土岩类3. 化学及生物化学岩类18.沉积岩的结构:1.碎屑结构(砾状结构砂质结构粉砂质结构:A:硅质胶结B:铁质胶结C:钙质胶结D:泥质胶结)2.泥质结构3.结晶结构4.生物结构19.沉积岩的构造:沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排序关系。
沉积岩的最主要的构造是层理构造。
20. 根据形成层理的条件不同,分为:水平层理,斜层理,交错层理等。
21.根据层理可以推断沉积物的沉积环境和搬运介质的运动特征。
22.层与层之间的界面,称为层面。
上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石,称为岩层。
它是层理最大的组成单位。
一个岩层上下层面之间的垂直距离成为岩层的厚度。
在短时间内岩层厚度的减小称为变薄。
厚度变薄以至于消失称为尖灭。
两端尖灭就称为透镜体。
大厚度岩层中的所夹的薄层称为夹层。
23.沉积岩的层理构造,层面特征和含有化石,是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
24.常见的沉积岩:凝灰岩,砾岩,砂岩,泥岩,页岩,石灰岩,白云岩25.(变质岩)变质岩是由原来的岩石(岩浆岩,沉积岩,变质岩)在地壳中受高温,高压,和化学成分加入的影响,在固态状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。
所以,变质岩不仅具有自身独特的特点,而且还常保留着原来的某些特征。
26.变质作用的因素:高温,高压和化学成份的加入27.变质岩的一般特征:1.矿物成分:变质岩的矿物成分,除保留原来岩石的矿物,如石英,云母,闪角石,辉石,方解石,白云石等外,由于发生了变质作用而产生的许多心得变质矿物,如榴子石,滑石,绿泥石,蛇纹石等。
根据变质岩特有的变质矿物,可以把变质岩与其他岩石区别开来。
2.结构和构造:变质岩的构造,主要是片理构造和块状构造。
其中片理构造是变质岩所特有的是从构造区别与其他岩石的一个显著标注。
片理构造分类:1.板状构造(板岩) 2.千枚状构造(千枚岩)3.片状构造(云母片岩) 4.片麻状构造(片麻岩)变质岩除了以上的片理构造外,如果岩石主要是由粒状矿物组成时,则成致密块状构造,如大理岩和石英岩。
28.常见的变质岩:片麻岩,片岩,千枚岩29.地球发展的时间段落称为地质年代。
30.岩层的地质年代有两种,一种是绝对地质年代,另一种是相对地质年代。
所以在地质工作中,一般以应用相对地质年代为主。
31.沉积岩相对地质年代的确定方法:1.地层对比法 2.地层接触法3.岩性对比法4.古生物化石法32.岩浆岩相对地质年代的确定方法:1.侵入接触 2.沉积接触33.地层年代的单位与地层单位:使用范围(国际性)地质年代单位(代世纪)地层单位(界系统)p2834.地质构造是地壳运动的产物,我们把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造行迹,称为地质构造。
35.未经构造变动的沉积岩层,其形成时的原始产状是水平的,先沉积的老岩层在下,后沉积的新岩层在上,称为水平构造。
36.原来水平的岩层,在受到地壳运动的影响后,产状发生变动。
其中最简单的形式就是岩层向同一个方倾斜,形成单斜构造37.组成地壳的岩层,受到造应力的强烈作用,是岩层形成一系列的波状弯曲而未丧失其连续行的构造,称为褶皱构造。
38.褶皱构造中的一个弯曲,称为褶曲。
都有核部,翼,轴面,轴及枢纽等几个组成部分,一般称为褶曲要素39.褶曲的基本形态分为背斜褶曲和向斜褶曲40.褶曲按轴面产状分为:1.直立褶曲2.倾斜褶曲 3.倒转褶曲4.平卧褶曲41.按褶曲的枢纽产状可分为:1.水平褶曲2.倾伏褶曲42.(褶皱构造)褶皱是褶曲的组合形态,两个或两个以上褶曲构造的组合,称为褶皱构造43.褶皱构造的工程地质评价和野外视察p3544.(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45.断裂构造是地壳上层常见的地质构造,包括断层和裂隙(节理)46.裂隙也称为节理47.裂隙按成因分为:构造裂隙和非构造裂隙48.构造裂隙是岩体受地应力作用随岩体变形而产生的裂隙49.构造裂隙按裂隙的力学性质分为:张性裂隙和扭性裂隙50.飞构造裂隙是由成岩作用,外动力,重力等非构造因素形成的裂隙。
如原生裂隙,风化裂隙,卸荷载裂隙等。
51.(断层)岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生了明显位移的断裂构造称为断层。
52.断层的组成:1.断层面和破碎带 2.断层线 3.上盘和下盘 4.断距53.断层的分类方法:1.正断层 2.逆断层 3.平推断层54.断层的野外识别p4255.(不整合)形成年代不连续的两套岩层重叠在一起的现象,这种构造形迹,称为不整合56.堆积物的沉降顺序是衔接的,产状是彼此平行的,在形成的年代上也是顺序连续的,岩层之间的这种接触关系,称为整合接触。
57.不整合类型:1.平行不整合:不整合面上下两套岩层之间的地质年代不连续,缺失沉积间短期的岩层,但彼此间的产状基本上是一致的,看起来貌似整合接触,所以又称为假整合。
2.角度不整合:角度不整合又称为斜交不整合,简称不整合。
角度不整合不仅不整合面上下两套岩层间的地质年代不连续,而且两之间的产状也不一致,下伏岩层与不整合面想叫有一定的角度,这是由于不整合面下部的岩层,在接受新的沉积之前发生过褶皱的变动的缘故。
58.土是连续,坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒。
在原地残留或经过不同搬运方式,在各种自然环境中形成的堆积物。
59.土是由颗粒(固相)水溶液(液相)气(气象) 所组成的三相体系60.土的粒度成分是决定土的工程性质的主要内在因素之一,因而也是土的类别划分的最主要依据61.土是由各种大小不同的颗粒组成的,颗粒大小以直径(mm)计,称为粒径。
界于一定粒径范围的土粒,称为粒组;而土中不同粒组颗粒的相对含量,称为图的粒度成分(或颗粒级配)。
它以各组颗粒的重量占该土颗粒总重量的百分数来表示。
62.在工程上粒组的划分在于使同一粒组土粒的工程性质相近,而与相邻土粒的性质有明显的差别。
63.土粒粒组的划分:砾石2mm 砂砾(粗0.5-2.0 中0.25-0.5 细0.1-0.25)64.颗粒愈小,与水的作用愈强烈。
所以毛细作用有无到毛细上升高度逐渐增大;透水性由大到小,甚至不透水,逐渐由无黏性和塑形以及吸水膨胀性等一系列特殊性质;在力学性质上,强度逐渐变小,受外力时,愈易变形。
65.对于粒径大于0.075mm的粒组土,可用筛分法测定。
粒径小于0.075mm的粉粒和黏粒难以筛分,一般可以根据土粒在水中匀速下沉时的速度与粒径的理论关系,用比重计或液移管法测得颗粒级配。
66.根据土的固体颗粒的矿物成分成分:1.原生矿物 2.不溶于水的次生矿物 3.可溶盐类及易分解的矿物 4.有机质67.高岭石类(这类矿物组成的黏性土的膨胀性和压缩性等均较小蒙脱石类:当土中蒙脱石含量较多时,土的膨胀性,和压缩性等都将很大,强度则剧烈变小伊利石,水云母:其亲水性及对土的工程性质影响界于蒙脱石和高岭石之间。
68.有机质:当其在黏性土中的含量达到或超过5%(在砂土中的含量达到或超过3%时),就开始对土的工程性质具有显著的影响。
69.土中水:结合水和非结合水70.结合水:强结合水和弱结合水71.非结合水:液态水(毛细水,重力水),气态水(水蒸气),固态水(冰)72.结合水:结合水是指受分子引力,静电引力吸附于土粒表面的土中水。
73.毛细水对土的工程性质及建筑工程的影响在于:A:在非饱和土中局部存在毛细水时,毛细水的弯液面和土颗粒接触处的表面引力反作用于土粒,使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,称为毛细内聚力或假内聚力。
B:毛细水上升接近建筑物基础地面时。
,毛细压力将作为基底附加压力的增值,而增大建筑物的沉降。
C:毛细水上升接近或浸没基础时,在寒冷地区将加剧冻胀作用。
D:毛细水浸润基础或管道时,水中盐分对混凝土和金属材料常具有腐蚀作用。
74.(土的结构)在沿途工程中,土的结构是指颗粒本身的特点和颗粒间相互关系的综合特征,具体:1、土颗粒本身的特点:土颗粒大小、形状和磨圆度及表面性质(粗糙度)等。