工程地质考试资料

绪论工程地质和水文地质是从地质学发展起来的两门新兴学科，工程地质学主要是研究与工程建设有关的地质问题的学科，水文地质学主要是研究地下水的学科。

这两门学科都是以地质学为基础，而且相互联系、相互渗透，并各具特色。

工程地质在工程建设中的作用，已不仅仅是完成为建筑物的建设提供必要的地质资料，而且贯穿在整个工程建设的规划、设计、施工及管理运行的全部过程之中。

工程地质工作质量的好坏，直接或间接地关系着工程建筑的安全可靠性，技术可能性及经济和理性。

第一章以地球表面为界，地球可分为外圈层和内圈层。

来自地球内部的能量而引起的地质作用称为内动力地质作用；有来自地球外的能量而引起的地质作用称为外动力地质作用。

（一）内动力地质作用（1）构造作用（2）地震作用（3）岩浆及火山作用（4）变质作用（二）外动力地质作用（1）风化作用（2）剥蚀作用（3）搬用作用（4）沉积作用（5）固结成岩作用第二章矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素和化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。

火成岩是岩浆活动的产物，即地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而形成的岩石。

岩浆在地下深处（通常是距地表3km一下）冷凝而成的岩石称为深成层；在浅处（一般是距地表3km以内）冷凝而成的岩石称为浅成岩。

深成岩与浅成岩通称为侵入岩。

岩浆喷出地表的活动称为火上活动。

喷出地表的岩浆冷凝或堆积而成的岩石，称为喷出岩，（又称火山岩）。

火成岩的构造1、流纹状结构2、气孔状构造3、杏仁状构造4、块状构造常见的火成岩：花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩。

沉积岩是指地表或近地表的岩石遭受分化剥蚀作用的破坏产物以及生物作用与火山作用的产物在原地或在外力搬运作用所形成的沉积物，又经固结作用而形成的岩石。

沉积岩的特征（一）沉积岩的物质组成1、碎屑物质2、黏土物质3、化学沉积物4、有机物质沉积岩的构造和特征1、层理结构（1，水平层理2，斜交层理3，交错层理）沉积岩可分为碎屑岩、黏土岩、化学沉积岩及生物化学岩。

地壳中原已形成的岩石由于地壳运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使原来岩石的成分、结构、构造发生一系列改变而形成的新岩石，称为变质岩。

变质岩的结构可分为变晶结构、变余结构、碎裂结构。

变质岩的构造（1）变余构造（2）变成构造①板状构造②千枚状构造③片状构造④片麻状构造⑤块状构造第三章在地壳运动轻微或只是大面积均衡上升或下降地区，岩层保持着原始产状，其倾斜角度不大于5度的，称为水平岩层或水平构造原来呈水平状态的岩层，在地壳运动的作用下，成为与水平面成一定角度的倾斜岩层时，称为倾斜构造。

岩层的产状可分为水平的、倾斜的和直立的三种基本类型。

岩层的产状用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示，通常他们是用地质罗盘仪在野外测量得到的。

（p38）岩石在构造运动中受力产生一系列连续弯曲的永久变形称为褶皱构造，简称为褶皱。

褶皱的识别：（1）根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱存在。

（2）对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱是背斜还是向斜。

（3）根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的、还是倒转的等。

断裂构造是岩体受力超过其强度极限时发生破裂形成的地质构造。

节理（裂痕）成因分类1、原生（成岩）节理2、表生（次生）节理3、构造节理断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。

第四章分化作用是指由于温度、大气、水溶液及生物等因素的作用，使得分布在地表或地表附近的岩石，发生物理破碎、化学分解和生物分解的作用（或过程）。

风化作用按其性质分为三大类：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

河流的地质作用可分为侵蚀作用、搬运作用和沉积作用三种形式。

在可溶性岩石分布的地区，岩石长期受谁的淋漓、冲刷、溶蚀等地质作用而形成各种独特地貌形态的地质现象，总称为岩溶（喀斯特），这种地质作用称为岩溶作用。

泥石流是一种有大量泥沙、石块等固体物质，具有强大破坏力的特殊洪流。

地震是由于地质构造运动、火山活动及岩溶塌陷等引起的地壳震动。

第五章岩石的空隙即是地下水的储存场所，又是地下水的运动通道。

空隙的多少、大小、形状、连通情况及分布规律对地下水的分布和运动起着重要作用，通常按空隙形状特征和发育岩类特征将其分为：松散岩石中的空隙、坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中的溶隙三大类。

水在岩层中存在的形式是多种多样并相互转化的，按其埋藏条件可分为上层滞水、潜水和承压水。

上层滞水是指赋存在包气带中局部隔水层或若透水层上面的重力水。

（p79）潜水是埋藏于地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。

潜水的特点：（1）由于潜水面之上一般无稳定的的隔水层存在，因此具有自由表面，为无压水。

（2）潜水在重力作用下，由潜水位较高处向潜水位较低处流动，其流动快慢取决于含水层的渗透性能和水力坡度。

（3）潜水通过包气带与地表相连通，大气降水、凝结水、地表水通过包气带的空隙通道直接渗入补给潜水，所以一般情况下，潜水的分布于补给区是一致的。

（4）潜水的水位、流量和化学成分都随着地区和时间的不同而变化。

埋藏并充满于两个隔水层之间的含水层中的水称为承压水。

承压水的主要特征：(1)不具自由水面，并承受一定的水头压力。

(2)补给区和分布区是不一致的。

(3)动态受气候和季节影响不大，水量较稳定(4)水质不易受污染。

一般可作为良好的供水水源承压盆地一般具有三个部分，即补给区、承压区、排泄区。

地下水的循环是指地下水补给、径流和排泄的全过程。

第六章地下水在空隙中运动的平均速度称为实际平均流速，简称实际流速。

渗透流速是假设水流通过包括固体骨架与空隙在内的断面时所具有的一种虚拟流速。

渗透系数是表示岩土透水性的指标。

影响地下水动态的因素：自然因素和人为因素对于潜水而已，气候和水文是其主要影响因素，而对深层承压水，地质因素的作用则是主要的。

气候因素对潜水动态影响最为普遍第七章孔隙水是指埋藏和运动于松散沉积物空隙中的重力水。

埋藏与基岩裂隙中的地下水统称为裂隙水。

储存于可溶性岩层中的溶蚀洞穴和裂隙中的水溶为岩溶水泉是在一定的地形、地质和水文地质条件有机组合的产物。

泉根据补给源的分类(1)上升泉：承压水补给（2）下降泉：上层滞水或潜水补给第八章地下水资源的特点1、系统性和整体性2、流动性3、循环再生性4、调节性地下水资源评价的原则1、可持续利用原则2、“三水”相互转化，统一评价的原则3、以丰补欠，调节平衡的原则地下水资源分为补给量、储存量和允许开采量允许开采量就是用合理的取水工程，单位时间内能从含水系统或取水地段取得出来，并且不会引起一切不良后果的最大出水量。

第九章结构面在空间按不同的组合可将岩体切割成不同形状和大小的岩块，这些被结构面围限的岩块称为结构体岩体是由于结构面和结构体两部分组成。

岩体的结构特征就是指岩体中结构面和结构体的形状、规模、性质及其组合关系的特征。

软弱夹层是指在坚硬的岩体中夹有强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄的软弱岩层，即岩层中厚度相对较薄、力学强度较低的软弱层或带。

泥化的标志是其天然含水量等于大于塑限。

泥化夹层的形成必须具备下述三个条件。

（1）物质基础（2）构造基础（3）地下水的作用软弱夹层的特点有：1、由原岩的固结或超固结式的结构，变成了泥质散状结构或泥质定向结构；2、黏粒含量较原岩增多并达到一定含量；3、干容重比母岩小，天然含水量高，通常接近或超过塑限；4、常具一定的膨胀性；5、力学强度比原岩大为降低，岩性极为软弱，泥化带的摩擦系数通常只有0.2左右，压缩性较大；6、由于结构松散，因而抗冲刷能力低，在渗透水流作用下，易产生渗透变形，一般前期以化学管涌为主，后期以机械管涌为主。

岩体的结构类型整体块状结构层状结构碎裂结构散体结构岩体的变形是岩块、结构面及其填充物三者变形的总和。

第十章土石坝又称作当地材料坝，应用最多。

重力坝是一种常见的坝型，它的横断面近于三角形，用于混凝土或浆砌石筑成。

拱坝系一空间壳体结构，整体性好。

坝区的渗透包括：坝基渗漏和绕坝渗漏。

所谓渗漏通道是指具有较强透水性的岩土体，可分为透水层、透水带和透水喀斯特管道。

坝基渗透变形的类型主要有管涌、流土、接触冲刷和接触流失四种类型。

重力坝坝基滑动形成有三种：表层滑动、浅层滑动和深层滑动。

（p164）坝基处理通常包括开挖基层、岩土体加固、防渗排水以及改变建筑物结构等方法。

开挖清基，就是将坝基表部的松软土层、风华破碎岩体或浅部的软弱夹层等开挖除掉，使坝体位于比较坚实的土层或坚硬完整的岩体上。

骨节灌浆就是在坝基中用钻孔进行浅层灌注水泥浆，使水泥浆或其他胶结材料填充充岩体裂隙，使之连成整体。

锚固就是用钻孔穿过控制岩体的滑移的软弱夹层结构面，深入至坚硬、完整岩体一定深度，插入预应力钢筋或钢缆。

第十一章边坡变形破坏可划分为边坡变形、边坡破坏及边坡岩体中已形成贯通性破坏面和破坏后的继续运动三大类型，他们分别代表了边坡变形破坏的三个演化阶段。

松弛张裂是指当边坡侧向应力减弱之后，由于卸荷回弹而出现张开裂痕的现象。

边坡的蠕动是在坡体应力长期作用下，向临空面方向发生的一种缓慢变形现象。

第十二章渠道选线时，一般遵循如下原则：1、尽量避开和绕过陡壁悬崖以及沟谷密集的地带；2、尽量避开造成渠道半挖半填或填方过多的斜坡低洼地带；3、尽量绕避风沙堆积、崩塌堆积和容易产生地基失稳与强烈渗透的地段。

根据地形地貌条件选择渠道线路主要有以下方案：（1）岭脊线（2）山腹线（3）谷底线（4）横切岭谷线（5）平原线第十三章大跨度、高边墙的地下厂房及长隧洞的兴建，必然会遇到复杂的地质条件和大量的工程地质问题。

其中围岩稳定问题是最受关注的。

在地下洞室内设计时，隧道选线或位置的确定是先决条件问题之一。

首先要考虑区域稳定性及山体的稳定。

一般要求，建洞地区应是区域地质构造稳定，无区域性大断裂通过，附近没有发震构造，地震基本裂度应小于8度。

第十四章当库区存在某些不利的地貌地质因素就会产生了各种工程地质问题，1、水库渗漏；2、库岸稳定；3、水库侵没；4、水库淤积；5、水库诱发地震等问题。

水库渗漏形式1、暂时性渗漏2、永久性渗漏第十五章环境地质问题：通常将环境地质问题分为原生环境地质问题和次生环境地质问题。

由于自然地质作用所引起的原生环境地质问题，也叫天然地质灾害（火山爆发、泥石流、海啸、洪泛、干旱、海岸侵蚀等），由于人类的生产和生活活动引起的次生环境地质问题，主要包括由化学污染引起的环境地质问题，例如地下水污染、“三废”引起的环境污染；大型工程和资源开发利用引起的环境地质问题，例如滑坡、崩塌、地面沉降、土地沙漠化、洪水等；城市化引起的环境地质问题，例如地面沉降、城市地质灾害等。

地面沉降是由多种因素引起的地表海拔缓慢降低的现象，是一种缓变得地质灾害。