工程地质-第一章绪论
工程地质课后练习及答案
《土木工程地质》课程复习题绪论一、名词解释1、工程地质学:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。
2、工程地质条件:工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。
包括地层的岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。
二、简答题1、工程地质条件的要素是什么？答：地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。
第一章地质作用一、名词解释1、河流阶地：由河流作用形成沿河谷两侧伸展、且高出洪水位的阶梯状地形。
2、风化壳：地球表面岩石圈被风化后形成的残积层。
是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。
3、风化作用：地球表面的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用，发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。
4、变质作用：地壳中的岩石，当其所处的环境变化时，岩石的成分、结构和构造等常常也会随之变化，而达到新的平衡关系的过程。
5、地质作用：地质作用，是指由于受到某种能量(外力、内力、人为）的作用，从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用6、岩浆作用：岩浆发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程。
7、地震作用：地震引起的作用于建筑物上的动荷载。
水工建筑物的地震作用主要包括地震惯性力和地震动水压力，其次为地震动土压力。
8、内力地质作用：就是形成和改变地球的物质组成，外部形态特征与内部构造的各种自然作用。
包括岩浆作用，地壳运动，地震，变质作用9、外力地质作用：外力地质作用是指由地球以外的能源，也就是由太阳能和日月引力能等所引起的地质作用。
10、地壳运动：指包括花岗岩- 变质岩层(硅铝层)和下部玄武岩层(硅镁层)在内的整个地壳的运动。
广义的指地壳内部物质的一切物理的和化学的运动，如地壳变形、岩浆活动等；狭义的指由地球内营力作用所引起的地壳隆起、拗陷和各种构造形态形成的运动。
二、填空1、岩石的风化程度可根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度、坚硬程度等方面情况确定。
工程地质第一章
流纹斑岩
地球的诞生
火山喷发
熔岩流和熔岩被
云南腾冲
万年火山屹立 见证悠远而漫长的岁月 时间成就伟大的奇迹 气势磅礴的火山 历经亿万年的风雨 留下了多少永恒的奇观 而我们能作的 就是将这大地构造中灼热的液体 奔突的岩浆 在冷却与凝固中 重构人世间最美的元素
层-水平层理
图3 北新桥地铁车站基坑砂砾石互 层-交错层理
波痕
泥裂1 泥裂1
泥裂2 泥裂2
三、沉积岩的分类与鉴定 1.沉积岩按结构分为四大类 1.沉积岩按结构分为四大类 碎屑岩-砾岩、角砾岩（＞2mm）、砂岩（2 0.05mm）粉砂岩 碎屑岩-砾岩、角砾岩（＞2mm）、砂岩（2-0.05mm）粉砂岩 （0.05-0.005） 0.05-0.005） 沉积岩 粘土岩（ ＜0.005）-泥岩、页岩 0.005） 化学岩化学岩-石灰岩、白云岩、岩盐。 生物岩生物岩-煤、石油 2.鉴定 2.鉴定 （1）碎屑岩：颗粒的成分、形状、分选性、磨圆度、胶结物成分和胶结类型。 （2）粘土岩：主要描述物理性质 （3）化学岩：晶体的大小和成分 （4）生物岩：生物的种类及石化后的成分。
三、岩浆岩的结构构造 1.岩浆岩的结构 1.岩浆岩的结构 按结晶程度 全晶质 按晶粒大小 半晶质 玻璃质
等粒结构 不等粒结构 隐晶质结构 玻璃质结构
2.岩浆岩的构造 2.岩浆岩的构造 分类分类-块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造
四、岩浆岩的分类与鉴定 依据：矿物成分依据：矿物成分-SiO2含量
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。
《工程地质》绪论
• 我国幅员辽阔，有不同活动程度和发展趋 势的大地构造单元，有不同性质的自然地 理区域。 • 北方：黄土； • 南方：红土、膨胀性和裂隙发育的粘土。 • 岩溶。
• • • •
工程地质学主要解决两个方面的问题： 一是区域稳定问题； 二是地基稳定问题。 具体概括起来主要解决以下问题:
1. The investigation of foundations for all types of major structures, such as dams, bridges, power plants, airports, large buildings, and towers; 2. The evaluation of geologic conditions along tunnel, pipeline, canal, railway, and highway routes; 3. The exploration and development of sources of rock, soil and sediment for use as construction material; 4. The investigation and development of surface and groundwater resources; groundwater basin management; protection and remediation of groundwater resources;
• • • •
地基包括持力层和下卧层。 持力层—是指直接与基础接触的土层。 下卧层—是指持力层下部的土层。 天然地基—是指未经加固处理、直接支撑 基础的地基。 • 软地基—是指地基主要由淤泥、淤泥质土、 松散的砂土、充填土、杂填土或其他高压 缩性土层所构成。 • 人工地基—当地基土层较软，建筑物的荷 重又较大时，需要对地基进行人工加固处 理，这种地基称为人工地基。
工程地质学第1章 岩石及其工程地质性质PPT
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
工程地质 第1章 绪论
隧道排水能引起地表水枯竭
开挖路堑引起山体滑坡
第1章 绪论
7
第1章 绪论
8
•灾害基本情况
•建筑物损毁模式
1.1 工程地质学的定义
第1章 绪论
地 质 环 境 ： 与 工 程 有 关 的 自 然 地 质 条 件 。
11
1.1 工程地质学的定义
介于工程学与地质学之间的一门边缘学科，它研究建设工 程在规划、设计、施工和运营过程中合理地处理和正确地 使用自然条件和改造不良地质条件等地质问题。
1. 掌握基本概念 2. 掌握常见矿物和岩石的肉眼鉴定方法 3. 辨别地质构造及不良地质现象及对工程建筑的影响 4. 掌握地下水的基本类型及其对工程影响 5. 掌握工程地质的基本理论和方法 6. 能进行一般的工程地质问题分析并提出处理措施。 7. 能阅读分析工程地质资料，协同其它知识解决实际工程地质问题。
①坝基渗漏和渗透稳定性是土石坝主要的工程地质问题； ②坝基抗滑稳定和坝座抗滑稳定则分别是重力坝和拱坝的主要地质问题 ③水库渗漏、库周浸没、库岸再造以及船闸边坡稳定和渠系工程的渗漏 和稳定问题。
各类工程问题： 工民建 场地稳定性、地基承载力及变形问题
第1章 绪论
上海楼脆脆
21
地下工程
硐百货室商围店岩稳定、 承压水的危害问题
工程地质问题：是指工程地质条件与工程建筑物之间所存在的 矛盾或问题。
不同类型、结构和规模的工程建筑物，由于工作方式和对地质 体的负荷不同，对地质环境的要求也不同
工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和变形问题； 地下洞室的主要工程地质问题是围岩稳定性问题； 露天采矿场的主要地质问题是采坑边坡的稳定性问题。 而水利水电建设中的工程地质问题更为复杂多样。
工程地质学知识点
工程地质学知识点第一章绪论1.在工程地质学中由于地质因素对工程建筑的利用和改造有影响，因而把这些地质因素综合成为工程地质条件，以明确地质条件与工程有关。
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征1.自然界有各种各样的岩石，按成因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.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，成为矿物。
其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。
3.矿物的物理性质是多种多样的，包括矿物的颜色、条痕、光泽、硬度、解理和断口。
4.组成岩浆岩的矿物，根据颜色，可分为浅色矿物和深色矿物两类。
5.岩浆岩的矿物成分，是岩浆化学成分的反应。
岩浆的化学成分相当复杂，但对岩石的矿物成分影响最大的是SiO2.。
根据SiO2的含量，岩浆岩可分为下面几类：酸性岩类（SiO2含量>65%），中性岩类（SiO2含量52%~65%），基性岩类（SiO2含量45%~52%），超基性岩类（SiO2<45%）。
6.根据岩浆岩的形成条件、产状、矿物成分和结构、构造等方面，将岩浆岩分为三大类：即深成岩、浅成岩、喷出岩。
7.地球发展的时间段落称为地质年代。
8.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。
9.人们根据几次大的地壳运动和生物界大的演变，把地壳发展的历史过程分为五个称为“代”的大阶段，每个代又分为若干“纪”，纪内因生物发展及地质情况不同，又进一步细分为若干“世”及“期”。
10.地壳分裂为板块的活动以及宇宙间引力的活动，使地壳产生水平运动和垂直运动。
11.水平运动使地壳产生拉张、挤压，引起各种断裂和褶皱构造，使地表起伏，故又称造山运动。
垂直运动是长期交替的升降运动，引起大范围的隆起或凹陷，产生海陆变迁，亦称造陆运动。
第三章地质构造及其对工程的影响1.岩层在空间的位置，称为岩层产状。
倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素来表示的。
2.褶曲的基本形态是背斜和向斜。
工程地质课后思考题汇总与答案
第一章绪论1.1 工程地质学的研究内容和任务是什么？研究内容：（1）岩土工程性质的研究（2）工程动力地质作用的研究（3）工程地质勘察理论和技术方法的研究（4）区域工程地质研究研究任务：1、查明和分析评价建筑场地的工程地质条件2、论证和预测发生工程地质问题的可能性，提出防范措施3、提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施，加固岩土体和防治地下水的方案。
4、研究岩体、土体分类和分区及区域性特点5、研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
1.2 说明人类工程活动与地质环境的关系？人类的工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质的变化。
1.3 什么是工程地质条件和工程地质问题？工程地质条件：工程地质条件是与工程建筑有关的地质条件的总称。
它包括工程建设物所在地区的地质环境要素：地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料等六个方面的因素。
工程地质问题：工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时，工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
常见几类：地基稳定性问题——变形、强度；斜坡稳定性问题——地质灾害；洞室围岩稳定性问题——地质体受力和变形；区域稳定性问题——地震、震陷、液化、活断层。
1.4 说明工程地质学在土木工程建设中的作用？工程地质工作在土木工程建设中是很重要的，是设计之先驱。
没有足够考虑工程地质条件而进行的设计，是盲目的设计，都会给工程带来不同程度的影响。
轻则修改设计方案、增加投资、延误工期；重则是建筑物完全不能使用，甚至突然破坏，酿成灾害。
1.5 分析图1-7和图1-8在不同工程地质下的建筑物安全稳定问题。
第二章 地质学基础知识2.1 岩层产状包括哪些要素？岩层产状包括3要素：走向、倾向、倾角。
2.2 在野外如何识别褶皱？识别的褶皱方法：（1）地质方法：① 首先必须基本搞清楚一个地区的岩层顺序、岩性、厚度、各露头产状等，才能正确地分析和判断褶曲是否存在；然后根据新老岩层对称重复出现的特点判断是背斜还是向斜；再根据轴面产状、两翼产状以及枢纽产状等判断褶曲的形态，包括横剖面、纵剖面和水平面。
工程地质与水文地质作业及答案
工程地质与水文地质第一章绪论一、名词解释1.地质环境：以岩石圈为主，与大气圈、生物圈、水圈的相互作用中形成和演化的，影响人类生活、生存和工程建设活动的岩土介质，是一个开放的、演化的动态系统。
2.岩石圈：从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间3.工程地质条件：客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质因素的综合。
4.地质作用：由于受到某种能量（外力、内力）的作用，从而引起地壳物质组成、地壳结构和地表形态等不断发生变化的作用。
5.构造运动：由地球内动力引起的地壳岩石发生变形、变位的机械运动。
6.岩浆作用：地壳运动的影响下，地球内部的岩浆向外部压力减小的方向移动，上升侵入地壳或喷出地面，冷却凝固成为岩石的全过程。
7.变质作用：在地壳中岩石基本处于固体状态下，受到温度、压力和化学活动性流体作用，改变其成分、结构和构造，形成新的岩石的地质作用。
8.地震作用：地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播的地表引起地表猛烈冲击。
9.工程地质问题：已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。
二、思考题1.简述工程地质学的主要任务。
答：（1）阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素；（2）论证与建筑有关的工程地质问题，进行定性评价和定量评价，做出确切的结论；（3）选择工程地质条件优良的建筑场址；（4）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；（5）研究工程兴建后对地质环境的影响，预测期发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；（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.论述工程建设与地质环境之间的相互关系。
答：地质环境对工程建设具有制约作用体现在：以一定作用影响工程建设活动的安全；某些地质条件不具备而提高了工程的造价；影响工程建筑物的稳定和正常使用。
工程地质学基础教材
教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分，是工程地质学科的骨干课程，同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。
通过本课程的学习，为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。
目的：1．向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识，以及从工程地质角度研究这些动力地质现象（问题）的基本方法等。
2．通过本课程学习，具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。
3．该课程应用性很强，要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习，同时要求学生具备必修的专业基础知识，以便更好地掌握该门课程的内容。
二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义，它与其它学科间的相互关系，工程地质学发展历史、现状和研究前沿。
如何学习该课程。
第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。
第三章地震工程地质研究地震的基本知识，地震效应，场地条件对震害的影响，地震小区划，建筑抗震原则及措施。
第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素，砂土液化的判别方法，砂土液化的防护措施。
第五章岩石风化工程地质研究基本概念，影响岩石风化因素，风化壳及分带标志和方法，岩石风化防护措施。
本章教与学两方面没有难度，主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握，带有很大的不确定性，最好配合现场考察进行教学。
第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念，斜坡应力分布特征，斜坡变形破坏形式及机理，崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价，斜坡变形破坏预测预报及防治。
第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式，产生渗透变形的基本条件，渗透变形预测，防治措施。
第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理，岩溶发育的影响因素，岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析，渗漏及塌陷处理措施。
第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型，水诱发机制，水库诱发地震发生的地质背景条件，水库诱发地震的基本特征，诱发地震的工程地质研究及预测。
工程地质第1章-绪论
二、地基稳定性研究与评价；
三、环境影响评价。
工程地质学的具体任务包括： ①研究建筑地区工程地质条件，指出有利因素
和不利因素，阐明工程地质条件的特征及其变化规 律；
②分析存在的工程地质问题，进行定性和定量 评价，预测发生的可能性、发生的规模和发展趋势， 作出确切结论；
③选择地质条件较为优越的建筑场地，并根据 场址的工程地质条件合理配置各个建筑物；
1.1.2 工程地质学
工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科 学，是为工程建设服务的，属地质学的一个分支学 科。
工程地质学为工程建设服务是通过工程地质勘 察来实现的。通过勘察和分析研究，阐明建筑地区 的工程地质条件，指出并评价存在的问题，为建筑 物的设计、施工和使用提供所需的地质资料。
工程地质学的基本任务可概括为三方面：
1.5.1地基与基础 1.5.2地基承载力 1.5.3工程地质在土木工程中的作用
1.6 本章小结
1.1 地质学与工程地质学
1.1.1 地质学
地质学是一门关于地球的科学。它的主要研究对象是地球的 固体表层——地壳，研究内容主要有以下方面：
①研究地壳的物质组成，由矿物学、岩石学、地球化学等分支学 科承担；
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提出改善、防治或利用有关工程地质条件， 加固岩土体和防治地下水的建议方案。
工程勘察和减灾防灾是工程地质学的 主要任务。
简单的说：
地质学：研究地球性质的科学。
(土木)工程地质学： 地质学的分支学科，研究人类在(土木
)工程建设活动中产生的地质问题，特别是 不良地质问题的应用学科。
工程地质第一章
岩浆岩的矿物成分
深色矿物：黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等； 浅色矿物：石英、正长石、斜长石及白云母等。
岩浆岩的分类
根据SiO2的含量，岩浆岩可分为四 种基本类型：
酸性岩类（SiO2含量>65%） 中性岩类（SiO2含量65～52%） 基性岩类（SiO2含量52～45%） 超基性岩类（SiO2<45%）
岩浆岩的结构
结构定义
是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形 状及其相互结合的情况。
按岩石中矿物的结晶程度可分为：
全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成，侵入岩所特有的。 半晶质结构：由结晶的矿物和非结晶的矿物组成，浅成岩和
部分喷出岩中可见。
非晶质结构：由非晶质矿物组成，又称为玻璃质结构，为喷
岩浆岩
岩浆岩
第三节 沉积岩
沉积岩为组成地壳的三大岩类之一，体积占地壳的5％，但出露地表 的占陆地75%。沉积岩是研究地质科学的基础，而且对其我们的工 程实践有着十分重要的意义。沉积岩是主要的建筑材料或原料。
沉积岩的定义：在地壳地表常温常压条件下，由风化产物、有
机质和某些火山作用产生的物质，经搬运、沉积、和成岩等一系列 地质作用形成的层状岩石。
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。
层理构造
泥裂
化石
化石
化石
沉积岩分类
岩类 结构 粒径>100mm 岩石分类 名称 火山集块岩 主要亚类及其组成物质 主要由>100mm的熔岩碎块、火山灰等经压密胶 结而成 主要由100～2mm的熔岩碎屑、晶屑、玻屑及其 他碎屑混入物组成 由50%以上粒径<2mm的火山灰组成，其中有岩 屑、晶屑、玻屑等细粒碎屑物质 角砾岩 由带棱角的角砾经胶结而成 砾岩 由浑园的砾石经胶结而成 石英砂岩 石英(含量>90%)、长石和岩屑 (<10%) 长石砂岩 石英(含量<75%)、长石(>25%)、 岩屑(<10%) 岩屑砂岩 石英(含量<75%)、长石(<10%)、 岩屑(>25%) 火 山 碎 屑 岩
工程地质与地基基础 01工程地质概论 62页PPT文档
较坚硬岩
坚硬岩
常见硬质岩石有：花岗岩、石灰岩、石英岩、闪长岩、玄武 岩、石英砂岩、硅质砾岩、花岗片麻岩等
常见软质岩石有：页岩、泥岩、片岩等
14
2.《岩土工程勘察规范》(GB50021－2019) 根据岩体的完整性指数划分岩石的完整程度:
0.15 0.35
极破碎
破碎
岩体压缩波速度与岩块压缩波 速度之比的平方
1
90～100
好
2
75～90
较好
3
50～75
较差
4
25～50
差
5
<25
极差
17
§1.3 风化作用(weathering)
在地表条件下，自然界的岩石受大气、水 、生物等因素影响，在原地发生机械崩解或 化学分解，形成松散堆积物的过程。
风化类型：
物理风化
化学风化
生物风化
18
物理风化的结果：破坏岩体的完整性。 化学风化的结果：改变岩石的成分，形 成次生矿物。 岩体的工程性质发生如下几方面变化： 1、亲水性变大，透水性增强。表现出膨 胀、崩解、泥化等性质。
(exogenic geological process)
2
内力地质作用：由地球内部的能 （旋转能、重力能、辐射热能）引起。
内力地质 作用
地壳运动 岩浆作用 变质作用 地震作用
3
地壳运动
岩
浆
作
用
变质作用 地 震 作 用
4
外力地质作用：由太阳辐射能引起，产 生大气环流，形成水的循环，动植物生 长，在运动的过程中改造地表.
0.55
0.75
完整性指数
较破碎
较完整
完整
15
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第一章绪论
1．什么是地壳？地壳的重要性是什么？
答：（1）地壳是指地球体的表层。
地壳是地球科学研究的主要对象，它构成人类生存和工程建筑的环境和物质基础。
（2）重要性
①地壳是人类赖以生活和活动的场所；②地壳是各种地质作用进行的场所；③人类目前所能开采的矿产资源都埋藏于地壳上部的岩石圈内；④一切工程建筑物都建筑在地壳上；⑤地壳是建筑材料和矿产资源的主要来源地。
2．什么是工程地质条件？其研究内容是什么？
答：（1）工程地质条件是指对工程建筑的利用和改造有影响的地质因素，包括建筑场地及其邻近地区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、自然地质作用与现象等。
（2）研究内容
①基本研究
研究组成建筑物地基的地层、岩土性质。
②深入研究
研究建筑物场地的自然地质条件和不良地质现象的影响。
a．平原地区
第一，一般土层较厚，且简单和均匀；
第二，须查明土层的分布、厚度、均匀性和其物理力学性质以及地下水等的工程地质条
件；
第三，评估地基承载能力和建筑物沉降量以及土体被挤出的可能性。
b．山区
第一，地质条件比较复杂；
第二，研究上述平原地区所必需的地质条件和评估地基的承载能力和变形；
第三，勘察建筑物场址四周的地质环境，研究分析有害地质现象，提出评价和治理的意见。
③建筑场址选择
a．必须事先勘察清楚工程地质条件，进行研究分析，选取地质条件较优的方案；
b．场址确定后，须按当地的地质条件和地质环境来设计，发现地质问题要进行整治处理。
工程地质学 第一章 绪论
叶洪东 河北工程大学土木工程学院
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教材及参考书
1.《工程地质学》
孔宪立 石振明 主编 中国建筑工业出版社
2.《工程地质学概论》
李智毅 杨裕云 主编 中国地质大学出版社
3.《工程地质基础》
许兆义 王连俊 杨成永 中国铁道出版社 编
2
主要参考资料
1.《工程地质手册》(第四版) 《工程地质手册》编写委员会 中国建筑工业出版社 2.《岩土工程手册》 《岩土工程手册》编写委员会 中国建筑工业出版社 3.《水文地质工程地质》(双月刊) 4.《工程地质学报》(季刊) 5.《岩土工程学报》(双月刊)
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综上所述，可以发现工程活动与地质环境是相互作用， 相互制约的。这就需要我们在实际工程中根据具体的工程类 型和地质环境特征，事先预测到两者之间相互作用的程度和 相互制约的基本形式，然后进行工程地质问题的分析、评
价，直至问题的解决。达到合理开发、利用和保护地质环
境，保证工程的安全、经济和正常运行。怎样解决这两者之 间的相互关系正是工程地质学所面临的问题。 研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约，并保证 这种制约关系向良性方向发展的科学称之为工程地质学
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四、工程地质在土木工程建设中的作用
建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工
程的设计方案类型、施工工期的长短和工程投资
的大小。
重视工程地质工作就能使设计、施工顺利进
行，忽视工程地质工作，则会给工程带来不同程 度的影响。 可见工程地质对土木工程建设具有重要作用。
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五、工程地质学的发展概况
工程地质学是一门实践性很强的应用科学,是在人类工程 活动实践中逐渐形成的。
石油采深已超过3000m。
工程规模增大，意味着将来面临的工程地质问题更复杂， 对工程地质工作必将提出更高的要求。
课件-工程地质与岩土力学
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考试题型分析
一、填空题 二、选择题 三、名词解释 四、问答题 五、计算题
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第三章 土的物理性质和工程分类
学习指导 一、重点掌握 1、土的物理性质指标的含义； 2、对密度、比重及含水量三个实测指标要重点理解； 3、对各指标的计算方法及指标之间的换算要搞清楚； 4、掌握无粘土及粘性土的状态指标及应用。
砌窍态东菠莱柬素介疵窟玻利宫返闰冤新戈由守匙智咎隆偏坪刘阎崇鹰责(课件)-工程地质与岩土力学(课件)-工程地质与岩土力学
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7.土的压缩指标有（压缩系数）、（压缩指数）和（压缩模量）三种。 8. 岩石（体）的力学性质包括的岩石（破坏形式）、（强度）、（变形性质）及岩石的破坏准则。 9.土压力有（静止土压力）、（主动土压力）和（被动土压力）三种类型。 10.地震导致砂土液化的危害主要有（基础沉降和不均匀沉降）、（大面积喷水冒砂）、（地基承载力丧失）和岩土体失稳四个方面。
二、一般了解 区域稳定性的概念；区域稳定性的分析方法，区域稳定性的分级分区评价。
1工程地质-序言
岩溶地貌-石林
岩溶地貌-溶洞和钟乳石
石灰岩溶蚀地貌—溶洞及钟乳石
石灰岩溶蚀地貌—象鼻山（桂林）
d. 风化情况
风化使岩石成分改变，从而改变其工程地质性质。如花岗 岩风化形成高岭土。
因地表的气候水文条件，地质构造 和岩石性质的不同，风化作用的强 度和深度表现出极大的差异性。
从上游看，意大利Vajont水库滑坡
湖北远安盐池河磷矿崩塌 1980年6月3日，盐池河磷矿采空区之上的鹰嘴崖部分山体崩落 200多米到到盐池河谷。560×400×30米3堆积体阻塞河道，形 成郾塞湖，死亡307人。
图片来自中国数字科技馆 山地灾害科普专栏 /moundisaster/page/index.jsp
瀑布
球形风化的花岗岩
河流下游
• 地质作用的演化历史 地球历史上，内外动力地质作用的产物（岩浆岩，大地 的变形，沉积岩），使我们能认识四十多亿年的地质演 化的历史 -- 地质年代。
• 地质体中的水（地下水）的特征
水是地表地质作用（外动力地质作用）的最重要因素。 水的赋存和活动也受地质条件制约。 人类利用的水资源中，地下水资源的比例越来越大。
（图片来自马凤山）
（图片来自马凤山）
1988年拆除中间单元，保留两侧单元，仍报废。
岩溶地面塌陷（发生在石灰岩溶洞发育地区、基岩覆盖层不厚 的地方）
岩溶地面塌陷（通常具群发性 ）
本课程目的 为了工程目的：了解岩土体作为工程建设地基的 工程地质性质； 为了协调人和自然的关系：地质环境是人类环境 的属性之一，所以需要了解地质作用性质和规律； 为了兴趣：地球、地球的历史、矿物、岩石、地 质作用……
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• 物理地质现象：或称为自然地质现象，是 指由内外动力地质作用在地壳表层引起的 一系列地质现象，如滑坡、崩塌、岩溶、 泥石流、地震、岩体风化、冲沟等现象。
• 这些现象对工程建筑物的稳定、安全、经 济和正常使用影响很大。因此常列为工程 地质条件的一个重要因素。实际上，当物 理地质现象造成大规模的或区域性的岩土 体失稳或破坏而对工程建筑物造成严重的 威胁时，工程地区的物理地质现象已不仅 属于“条件”，而应作为工程地质问题来 研究。
（1）建筑物基础的不均匀沉降问题，将导致建筑 物倾斜或开裂；
（2）粘土层在基岩面上的稳定问题；
（3）基岩滑坡问题。
工程地质问题的定义
• 人类工程活动和自然地质作用会改变地质 环境，影响工程地质条件的变化。当工程 地质条件不能满足工程建筑上稳定、安全 的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑 之间存在矛盾时，就称为存在工程地质问 题。
• 工业与民用建筑常遇到的工程地质问题是地基的 变形、强度和稳定问题。
• 铁路、道路工程常遇到的有路基边坡、隧洞围岩 和桥墩桥台的稳定问题、道路的冻胀问题；
• 地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水及影响 建筑施工的高地应力、高地热和有害气体问题、 岩爆问题；
• 海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳定、海 浪侵蚀及回淤问题；
工程地质条件的定义
▪ 在工程地质学中，对人类工程活动的地质 环境常用工程地质条件来描述。
▪ 工程地质条件是一个综合性概念，可理解 为与工程建筑有关的地质条件的总称。
▪ 一般认为，它包括工程建设地区的：岩土 工程地质性质；地形地貌；地质构造；水 文地质条件；物理地质现象; 地质物理环境 （地应力及地热等）；天然建筑材料等七 个方面的因素。
• 矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳 定及涌水、采矿引起地面塌陷问题；
• 水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样，除 与其他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡 和地下洞室岩土体的稳定问题外，还有库坝区渗 漏、水库库岸稳定、水库淤积、滨库地区浸没、 水库诱发地震等问题；
• 在特种土地区如红土、黄土、淤泥、膨胀土等同 样会遇到特殊的工程地质问题。
几个概念
• 工程地质环境 • 工程地质条件 • 工程地质问题
地质环境的定义
• 地质环境广泛的含义可理解为人类 生存与活动进程中地壳表层的地形、 地貌、岩土、水、地层构造、矿产 资源、地壳稳定性等自然因素的总 称。
• 地质环境对工程建设场地的选择和建筑物结构类 型及施工方法的确定，起着决定性的影响。
工程地质学
教师：
课程组成
• 课堂教学（28学时） • 实验课（4学时）
• 考试形式：闭卷 • 成绩分配：
平时成绩：30% 考试成绩：70%
课程内容
• 第一章 绪论 • 第二章 岩石成因类型及其工程地质特征 • 第三章 地质构造及其对工程的影响 • 第四章 土的工程性质与分类 • 第五章 地下水 • 第六章 不良地质现象的工程地质问题 • 第七章 工程地质原位测试 • 第八章 工程地质勘察
工程地质学的学科、研究内容和研究方法
工程地质学
学 科
工 程 岩 土 学
（
工 程 地 质 问 题 分 析
工 程 动 力 地 质 学
区 域 工 程 地 质 学
工 程 地 质 勘 察
）
工程岩土学是研究岩体和土体的工程地质性质 及其形成和变化规律以及改善这些性质的科学。
工程动力地质学或称为工程地质问题分析，主要
• 由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范 围地面沉降，放射性能源的应用而存在核废料的 储存，采矿而产生的废矿渣的处理等则属于环境 工程地质问题。
工程地质学的基本任务
• 工程地质学的基本任务是评价工程建设地 区的工程地质条件；预测和分析工程建设 过程中及完成后工程地质条件可能发生的 变化，亦即可能出现的工程地质问题。选 择最佳工程场地和克服不良现象应采取的 工程措施，包括环境的保护与利用和地基 处理等问题。提供工程规划、设计、施工 所需的工程地质资料。
有关工程地质问题发生的可能性并采取必
要防治措施．以确保建筑物的安全、稳定
和正常运行。
工程地质学是研究在工程设计、施工和 运行过程中，合理地利用自然地质资源、 正确地改造不良地质条件和最大限度地避 免地质灾害等问题的科学。它是工程科学 与地质科学相互渗透、交叉而形成的，服 务于工程建设的一门边缘科学。
• 水利水电工程坝址、坝型及其它水工建筑物的选 择；铁路、桥梁、隧道的选线和施工；软土地基 上修建高层建筑地基基础方案的确定等，无一不 与工程建设地区的地质环境有着密切的关系。
• 如：在坚硬岩基上，常可采用重力坝或重力拱坝 方案；在河流两岸岩性坚硬均一，弹性模量高， 常可采用拱坝方案；在坚硬岩基上如当地建筑土 石料来源丰富，亦可采用土石坝方案。在软岩或 松软土基上，常可采用柔性的土石坝。在淤泥质 软基上修建高层建筑，常可采用桩基或人工加固 地基，或者采用对不均匀沉降适应性较大的箱式 基础及在建筑结构上采用工程加固措施等。
第一章 绪论
工程地质学是研究人类工程建设活动 与自然地质环境相互作用和相互影响的一 门地质科学，它以地学学科的理论为基础， 应用数学、力学的知识与成就和工程学科 的技术与方法来解决与工程规划、设计、 施工和运营有关的地质问题。
（一）构造
（二）土
黄土
膨 胀 土
红粘土
（三）水
（四）不良地质现象
（五）原位测试
（六）工程地质勘察
•
工程地质学是将地质学的原理运用于
解决工程地基稳定性问题的一门学问。工
程地质学通过工程地质调查、勘察和研究
建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构
造、岩土体工程特性、水文地质和地表地
Hale Waihona Puke 质作用现象等工程地质条件，预测和论证
工程地质条件因地而异，千变万化 • 平原地区与山区的工程地质条件就差异很
大。
在平原地区，对于工 程地质的任务来说，须查 明土层的分布、厚度、均 匀性和其物理力学性质以 及地下水等的工程地质条 件，并评估地基承载能力 和建筑物沉降量以及土体 被挤出的可能性。
对于山区的建筑场址，地质条件就比较复杂。对于 图示情形，将出现三个问题：