《工程地质学》孔宪立_石振明 第五章
《工程地质学》孔宪立_石振明工程地质复习
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征地球的圈层构造。
矿物的概念，结晶质的基本特点。
便于肉眼鉴别矿物的主要物理性质。
常见的造岩矿物岩浆岩的成因岩浆岩的分类，岩浆岩的产状，岩浆岩的结构和构造常见的岩浆岩沉积岩的成因沉积岩的物质成分，沉积岩的结构和构造常见的沉积岩变质岩的成因，变质作用的因素变质岩的矿物特征，变质岩的结构和构造常见的变质岩地质年代的概念（绝对、相对）岩层相对地质年代的确定方法第四纪的主要地质特征第三章地质构造及其对工程的影响地壳运动（性质和方向），板块运动的基本概念水平构造和单斜构造、岩层产状的概念。
褶皱构造的成因，摺曲的类型节理（裂隙）的成因和类型断层要素、断层的主要类型、断层的组合形式整合与不整合的概念，不整合的类型地质图的阅读与分析影响岩石工程性质的主要因素岩体的概念，岩体的结构面第四章土的工程性质与分类土的粒度成分、粒度分析方法土的矿物成分及性质，土的三相比例指标的概念无粘性土紧密状态指标，粘性土的物理特征土的成因类型特征特殊土（软土、黄土、红粘土、膨胀土、冻土）的主要工程地质性质第五章地下水地下水与含水层的概念岩土的水理性质地下水类型及其主要特征地下水对建筑工程的主要影响作用流沙和潜蚀产生的机理第六章不良地质现象的工程地质问题风化作用的类型风化带的意义流水的侵蚀作用河谷的类型及河流接地滑坡的形态特征影响滑坡的主要因素滑坡的主要治理措施泥石流的形成条件、防治措施岩溶的形成条件。
地震的基本概念，分布特征、成因。
地震波及其传播地震震级、烈度地震效应（地震力、地面破坏、地基液化）地基承载力的实质地基液化对地基稳定性的影响。
同济大学研究生入学考试参考书目
《城市工程系统规划》,戴慎志,中国建筑工业出版社,1999 《城市给水排水工程规划》,戴慎志,安徽科技出版社,1999 《城市基础设施规划手册》,戴慎志,中国建筑工业出版社,1982 《城市对外交通》,同济大学编,建工出版社,1982 《道路工程》,徐家钰,程家驹,同济大学出版社,1995 《城市道路交通规划设计规范》和讲解材料（GB50220-95）,国家技术监督局,建设部 《城市道路与交通规划》（上）,徐循初,汤宇卿,建工出版社,2005 《城市规划》、《城市规划学刊》,1995 年后有关论文
《中国文学史》,章培恒、骆玉明主编,复旦大学出版社； 《中国历代文学作品选》（六卷本）,朱东润主编,上海古籍出版社
无
622 法学综合一
623 政治学原理
624 社会学理论
625 马克思主义基本原理概论
701 卫生综合
《法理学》（第二版）,张文显主编,法侓出版社,2007； 《宪法》（第二版）,周叶中主编,高等教育出版社,2005
《普通化学》（第 1 版）,同济大学普通化学及无机化学教研室编,高等教育出版社,2004
《中国建筑史》 《外国建筑史》陈志华 《外国近现代建筑史》，罗小未 全国统编教材及相关参考书
《口腔生物学》第 3 版, 人民卫生出版社; 《口腔颌面外科学》第 6 版,人民卫生出版社; 《口腔修复学》第 6 版, 人民卫生出版社; 《牙体牙髓病学》第 3 版, 人民卫生出版社; 《牙周病学》第 3 版, 人民卫生出版社; 以上均是卫生部"十一五"规划教材
大学本科相关教材和主要参考书
参考书目
（1）《地理信息系统概论》（第二版,修订版）,黄杏元、马劲松、汤勤编著,高等教育出版社,2002； （2）《地理信息系统教程》（第一版）,胡鹏、黄杏元、华一新编著,武汉大学出版社,2002 1《材料力学》, 宋子康、蔡文安编,同济大学出版社,2001 2《结构力学》（上、下册）,朱慈勉主编,高等教育出版社,2004 3《结构力学教程》（Ⅰ、Ⅱ部分）,龙驭球、包世华主编,高等教育出版社,2000
832《工程地质学》复习大纲(2016年)
432《工程地质学》复习大纲一、考试的基本要求要求学生充分认识地质学、工程地质学及其与土木工程的关系，熟悉地质作用与地质历史的概念、主要的矿物和岩石及其性质、主要地质构造的研究方法及其工程意义，地下水的概念、类型、运动及其工程意义，掌握主要地表地质作用研究评价方法及其不良地质作用的防治措施，岩石和土的工程地质分级和分类以及我国主要特殊土的基本特性，工程地质勘察的基本内容和方法，具有初步的工程地质问题分析与解决能力。
二、考试方式和考试时间闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。
三、参考书目（仅供参考）《工程地质》（第二版），石振明，孔宪立主编，中国建筑工程出版社，2011 《工程地质》（第四版），孙家齐，陈新民主编，武汉理工大学出版社，2011 《工程地质》，张忠苗主编，重庆大学出版社，2011四、试题类型：主要包括填空题、选择题、是非题、名词解析、简答题、计算题、论述题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。
五、考试内容一、岩石和地质构造与工程矿物、岩石的基本概念。
岩石按成因的分类，各成因类型岩石的形成特点。
岩石的主要物理性质和力学性质。
影响岩石工程性状的主要因素。
岩层的绝对地质年代与相对地质年代的概念，岩层相对地质年代的确定方法。
第四纪沉积物的成因类型及其主要特点。
褶皱的构造要点，褶皱构造对路基、边坡及隧道工程的影响。
断层的基本要素，断层对工程建设场地的不利影响。
节理的概念和分类，各类节理的特点及其工程地质评价方法。
二、地下水与工程地下水、含水层、隔水层的概念。
土中渗流的达西定律及其适用条件，土的渗透系数。
地下水按埋藏条件的分类。
地下水对地基、基坑、钢筋、混凝土的影响以及地下水的管涌、流土等现象。
三、不良地质现象的工程地质问题风化作用的基本概念和主要类型，岩石风化程度的划分。
河流地质作用，河谷类型及河流阶地的概念。
滑坡的定义及基本构造，滑坡类型，滑坡的发育过程及滑坡的一般治理原则。
崩塌的发生和发育条件，崩塌的治理方法。
《工程地质学》课本习题与答案
第一章绪言1.何谓工程地质学？答：工程地质学是研究与人类工程建造等活动有关的地质问题的学科2.何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建造场地的工程地质条件,并指出其对建造物有利的和不利的因素。
②论证建造场地存在的工程地质问题,进行定性和定量评价,给出切当的结论。
③选择地质条件优良的建造场地,并根据场地的地质条件合理配置各个建造物。
④ 根据建造场地的具体地质条件,提出有关建造物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议,以及保证建造物正常使用所应注意的地质要求。
⑤研究工程建造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。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3.何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4.何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建造有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建造材料。
5.何谓工程地质问题？工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建造和运行期间产生的一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建造的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
6.简述工程地质学与岩土工程的关系。
答：工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸。
7.简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答： 17 世纪以后开始浮现地质环境对建造影响的文献资料,工程地质学产生了萌芽。
20 世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加密切相连 ,与各相关学科更好地交叉和结合 ,促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8.简述本课程的学习要求。
《工程地质学》孔宪立-石振明-第一章
下地幔：地下1000km至古登堡面之间，成分仍为含铁 镁质的超基性岩，但铁质的含量增加。
导言
地核是古登堡面以下地心 的一个球体。半径3470km。其 成分以铁镍物质为主。根据其 状态可分为外核、过渡层及内 核。
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡
实验性蓄水时岸坡发生大规模裂缝。
1960年的蓄水试验中已经发生 过两次崩岸，箭头所指处即为 崩岸滑坡点。
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡 滑坡体全貌
案例2:意大利瓦伊昂水库左岸大滑坡
左坝肩碎裂灰岩、碎屑岩体
右坝肩厚层-块状坚硬灰岩岩体
洪水冲袭前后对比
案例3 比萨斜塔的修建
第三节 工程条件与工程地质问题
例如一个地方的地形地貌条件是由该地的大地构造演 化历史构成骨架，又由近代外力地质作用雕塑而成。岩石 风化、成壤作用、冻土的形成等都是在这些自然因素控制 下进行的。
由于各种要素组合的不同，不同地点的工程地质条件 随之不同，表现在工程地质条件各要素性质的差异，主次 关系配合的不同。工程地质条件所包括的各方面因素是相 互联系、相互制约的，这是因为它们共同受地质发展历史 的控制，可以组合成不同的模式。
(2)岩土体的开挖 目的：建基、道路修建、洞室利用、 建材取用等。
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
岩土体开挖对地质环境的影响表现在以下几个方面，即
·岩（土）应力状态的卸载和调整
·岩（土）开挖振动和爆破损伤
·岩（土）临空面位置、形态发生改变 ·引发地下水的排泄、地表水的聚集 ·开挖后岩（土）弃渣的堆积和处理
巴陕 高速 公路 八庙 隧道 岩爆
第二节 工程建设与地质环境之间的关系
石振明《工程地质学》配套题库【课后习题】(地下水)【圣才出品】
第五章 地下水
1．什么是地下水？地下水的补给和储存条件有哪些？ 答：（1）地下水 地下水是指存在于地壳表面以下岩土空隙中的水。 根据岩土中水的物理力学性质可将地下水分为：气态水、结合水、毛细水、重力水、固 态水以及结晶水和结极水。 ①毛细水：毛细水是指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水，它是岩土中 三相界面上毛细力作用的结果。 ②重力水（自由水）：重力水是指当岩石、土层的空隙完全被水饱和时，黏土颗粒乊间 除结合水以外的水。 （2）补给和储存条件 ①补给来源 大气降水中降落的水分，深入地下的一部分；地表水可以通过岸边或谷底渗入地下部分。 ②储存条件 a．岩土的含水性：岩土含水的性质叫含水性。通常岩土能容纳和保持水分多少的表示 方法有容水度和持水度。容水度指岩土空隙完全被水充满时的含水量。持水度指岩土颗粒的 结合水达到最大数值时的含水量。 b．岩土的给水度：给水度指饱水岩土在重力作用下排出水的体积不岩土体积乊比。给 水度在数值上等于容水度减去持水度。 c．岩土的透水性：透水性指岩土允许重力水渗透的能力。通常用渗透系数表示。
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潜水的补给来源主要有：大气降水、地表水、深层地下水及凝结水。潜水的排泄，可直 接流入地表水体。
②特点 受气候条件影响，季节性变化明显，水质易受污染。潜水主要分布在地表各种岩、土里， 多数存在于第四纪松散沉积层中。潜水面随时间而变化，其形状则随地形的丌同而异。潜水 面的形状也和含水层的透水性及隔水层底板形状有关。 （2）承压水 承压水指地表以下充满两个稳定隔水层乊间的重力水，又称自流水。 ①形成条件 承压含水层直接出露在地面，属潜水，补给靠大气降水。补给区出露在表面水附近时， 补给来源是地面水体；和潜水含水层有水力联系，补给源为潜水。承压水的徂流主要决定于 补给区和排泄区的高差不两者的距离及含水层的透水性。承压水的排泄方式是多种多样的。 ②特点 承压水具有一定压力，含水层透水性愈好，压力愈大，人工开凿后能自流到地表。承压 水丌受气候的影响，动态较稳定，丌易受污染。承压水的形成不所在地区的地质极造及沉积 条件有密切关系。适宜形成承压水的地质极造包括向斜极造盆地和单斜极造。
《工程地质学》孔宪立_石振明 第五章
地下水的广义概念： 赋存于地面以下岩石 空隙中的水
地下水的狭义概念： 赋存于饱水带岩石空 隙中的水
（1）毛细水 毛细水指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水， 它是岩土中三相界面上毛细力作用的结果。 毛细水对建筑工程的意义主要有： A．产生毛细压力，使砂土（主要是细砂、粉砂）具有一定 的粘聚力（假粘聚力）； B．毛细水会影响土中气体的分布与流通，常常会导致产生 封闭气体； C．当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助长地基 土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害房屋基础及公路路面，促 使土的沼泽化、盐渍化。
5.1.2 岩土的水理性质
岩土的水理性质是指岩土与水相 互作用时岩土显示出来的各种性质。
岩土的水理性质：
含水性
给水性 透水性
含水性：容水度；持水度
容水度 (饱和含水量 ) ：岩土空隙完全被水充满时的含 水量。用容积表示时为：岩土空隙中所能容纳的最大 的水的体积与岩土体积之比，与孔隙度、裂隙率或岩 溶率相等。但是，对于具有膨胀性的粘土来说，充水 后体积扩大，容水度可以大于孔隙度。 持水度 (最大分子含水量 )：岩土颗粒的结合水达到最 大数值时的含水量。指受重力作用时岩土仍能保持的 水的体积与岩土体积之比。在重力作用下，岩石空隙 中所保持的主要是结合水。因此．持水度实际上说明 岩石中结合水含量的多少。
第五章 地下水
§ 5.1 地下水概述
杭州地铁施工发生塌陷，17死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
杭州地铁施工发生塌陷，10死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
5.1.1 地下水及含水层
基本概念
味 道 ： 决 定 于 化 学 成 分 。 咸 （ NaCl) 、 甜 （ Ca(OH)2 、 Mg(OH)2)、苦（MgCl2、MgSO4)、清爽可口（CaCO3)。
石振明《工程地质学》章节题库(1-4章)【圣才出品】
第一章绪论一、名词解释1．工程地质条件[青岛理工大学2013年]答：工程地质条件是指与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。
二、填空题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和。
【答案】环境；物质基础三、判断题1．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。
( )[青岛理工大学2014年]【答案】正确【解析】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。
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。
四、简答题1．工程地质学及其研究内容？[青岛理工大学2015年]答：工程地质学是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科，是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。
工程地质学研究的内容主要有：（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）为拟定防治和改善不良地质作用的措施方案提供地质依据。
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征一、名词解释1．地壳答：地壳是指地球的固体外壳。
由各种化学成分组成，厚薄不匀，造成地球表面的高低不平，大陆上厚度达70多公里，海洋里薄度仅10多公里，平均厚度在33km左右。
2．岩浆岩的结构答：岩浆岩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。
工程地质学讲义1-6章
工程地质学讲义学院：土木工程学院专业：土木工程（造价、城镇建设方向）课程类别：任选课教师：周廷强日期：2012年9月总的教学安排专业：土木工程课程类别：选修课总学时：24学时上课时间：2012 – 2013年度第1学期1- 12周，每周2节上课地点：一教504、二教305教室实践环节：野外地质实习一次教材：《工程地质》，2009，倪宏革主编，北京大学出版社参考教材：《工程地质学》，2001，孔宪立主编，中国建筑工业出版社；《工程地质》，2004，臧秀平，高等教育出版社；《工程地质》，2007，孙家齐主编，武汉理工大学出版社教学纲要及学时分配第0章绪论（2学时）第1章地壳及其物质组成（2学时）§1 地球的总体特征与矿物（0.5学时）§2沉积岩（1学时）§3岩浆岩与变质岩（0.5学时）第2章地质构造（6学时）§1 岩层及岩层产状（1学时）§2 褶皱构造及其类型（1学时）§3 断裂构造（1学时）§4地质构造对工程建筑物稳定性的影响（1学时）§5地质年代（2学时）第3章水的地质作用（2学时）§1地表水的地质作用（1学时）§2地下水的地质作用（1学时）第4章常见的地质灾害（4学时）§1滑坡（1学时）§2崩塌（1学时）§3泥石流（1学时）§4岩溶（0.5学时）§5地震（0.5学时）第5章地下建筑工程地质问题（2学时）§2地下洞室变形及破坏的基本类型（0.5学时）§3地下洞室特殊地质问题（1学时）§4围岩分级及应用（0.5学时）第6章边坡工程地质问题（2学时）§1边坡变形破坏的基本类型（1学时）§2连续稳定分析方法（1学时）第7章工程地质勘察（4学时）§1工程地质勘察任务和勘察阶段的划分（0.5学时）§2工程地质测绘和调查（0.5学时）§3工程地质勘探（1学时）§4工程地质原位测试（1学时）§5现场检验与监测（1学时）第0章绪论本章要学习要求：了解地球科学、地质学、工程地质学的概念；掌握工程地质条件、工程地质问题的概念；熟悉工程地质学的任务与实际意义。
岩土师考试参考书目
注册土木工程师（岩土）执业资格考试基础考试参考书目一、高等数学1．同济大学编：《高等数学》（上册、下册）（第三版）。
高等教育出版社，1988年。
2．同济大学数学教研室编：《线性代数》（第二版）。
高等教育出版社，1991年。
3．谢树芝编：《工程数学——矢量分析与场论》（第二版）。
高等教育出版社。
4．陈家鼎、刘婉如、汪仁室编：《概率统计讲义》（第二版）。
高等教育出版社。
二、普通物理程守诛、江之永主编：《普通物理学》（第三版）。
高等教育出版社，1979年。
三、普通化学1．浙江大学编：《普通化学》（第三版）。
高等教育出版社，1988年。
2．同济大学编：《普通化学》。
同济大学出版社，1993年。
3．刘国璞编：《大学化学》。
清华大学出版社，1994年。
4．余纯海、齐昌瑶编：《工程化学》。
东北林大出版社，1996年。
四、理论力学1．同济大学理论力学教研室编：《理论力学》（第一版）。
同济大学出版社，1990年。
2．谭广泉、罗龙开、谢广达、范第峰编：《理论力学》（第二版）。
华南理工大学出版社，1995年。
3．华东水利学院编：《理论力学》。
人民教育出版社，1978年。
五、材料力学1．孙训方、胡增强编著，金心全修订：《材料力学》（第三版）。
高等教育出版社，1994年。
2．刘鸿文主编：《材料力学》（第三版）。
高等教育出版社，1994年。
六、流体力学1．西南交通大学力学教研室：《水力学电工学》。
高等教育出版社，1991年。
2．郝中堂、周均长主编：《应用流体力学》。
浙江大学出版社，1991年。
七、计算机应用基础1．徐惠民等编：《计算机基础与因特网应用教程》。
机械工业出版社，2001年。
2．谭浩强、田淑清编：《FORTRAN77 结构化程序设计》。
高等教育出版社，1985年。
八、电工电子技术1．秦曾煌主编：《电工学》（上、下册）（第四版）。
高等教育出版社，1990年。
2．罗守信主编：《电工学》（Ⅰ、Ⅱ）（第三版）。
高等教育出版社，1993年。
石振明《工程地质学》配套题库【课后习题】(绪论)【圣才出品】
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
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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。
完整版工程地质学 第五章
第五章地下水埋藏在地表以下土层及岩石空隙（包括孔隙、裂隙和空洞等）中的水称为地下（ground water）。
储存在岩土空隙中的地下水有气态、液态和固态三种，但以液态为主。
当水量少时，水分子受静电引力作用被吸附在碎屑颗粒和岩石的表面成为吸着水；薄层状吸着水的厚度超过几百个水分子直径时，则为薄膜水。
吸着水和薄膜水因受静电引力作用，不能自由移动。
当水将岩土空隙填满时，如果空隙较小，则水受表面张力作用，可沿空隙上升形成毛细水；如果空隙较大，水的重力大于表面张力，则水受重力的支配从高处向下渗流，形成重力水。
重力水是地下水存在最主要的方式。
第一节概述岩土按其透水性的强弱分为透水的、半透水的和不透水的三类。
透水的（有时包括半透水的）岩土层称为透水层；不透水的岩土层称为隔水层；能够给出或透过相当数量水的岩层称为含水层。
第二节地下水的物理性质和化学成分一、地下水的物理性质地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、气味、味道和导电性等。
1.温度地下水的温度变化范围很大。
地下水温度的差异，主要受各地区的地温条件所控制。
通常随埋藏深度不同而异，埋藏越深，水温越高。
2.颜色地下水的颜色决定于化学成分及悬浮物。
地下水一般是无色、透明的，但当水中含有某些有色离子或含有较多的悬浮物质时，便会带有各种颜色显得混浊。
3.透明度地下水多半是透明的，当水中含有矿物质、机械混合物、有机质及胶体时，地下水的透明度就会改变。
4.气昧地下水一般是无臭、无味的，但当水中含有硫化氢气体时，水便有臭鸡蛋味5.味道地下水的味道主要取决于地下水的化学成分。
含NaCI的水有咸味；含CaC03, 的水清凉爽口；含Ca(0H)2和Mg(HCO3)2的水有甜味，俗称甜水；当MgCl2和MgS04存在时，地下水有苦味。
6.导电性地下水的导电性取决于所含电解质的数量与性质(即各种离子的含量与离子价)，离子含量越多，离子价越高，则水的导电性越好。
二、地下水的主要化学成分1•主要离子及化合物地下水中分布最广、含量最多的离子是钠离子(Na+)、钾离子(K+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、氯离子(CI-)、硫酸根离子(S04 )、重碳酸根离子(HCO3) 六种，气体有二氧化碳(C02)，化合物有氧化铁(Fe2O3)等。
《工程地质学》课程笔记
《工程地质学》课程笔记第一章地质作用1.1 地质作用概念地质作用是指地球内部和外部力量对地球表层（地壳和上覆的岩石圈）进行的各种物理、化学和生物作用，这些作用导致了地壳的物质组成、结构和地表形态的不断变化。
地质作用的分类如下：- 按能量来源分类：内力地质作用和外力地质作用。
- 按作用性质分类：构造作用、岩浆作用、变质作用、风化作用、侵蚀作用、沉积作用等。
1.2 内力地质作用内力地质作用是由地球内部的热能和地球物质运动产生的力量所引起的地质作用。
1. 地壳运动- 板块构造运动：地球表层分为若干个大小不一的岩石圈板块，它们在地球软流圈上漂浮、移动，相互之间发生碰撞、俯冲、拉张等作用，形成地震、火山、海沟、山脉等地貌。
- 碰撞边界：如喜马拉雅山脉的形成。
- 俯冲边界：如环太平洋地震带的形成。
- 拉张边界：如东非大裂谷的形成。
- 断层活动：地壳在应力作用下发生断裂，形成断层。
断层活动会导致地壳错动，产生地震、地形起伏等地貌。
- 正断层：如美国的大峡谷。
- 逆断层：如加利福尼亚的圣安德烈亚斯断层。
- 平移断层：如土耳其的北安纳托利亚断层。
- 褶皱作用：地壳在挤压应力作用下，岩层发生弯曲、折叠，形成褶皱山脉。
- 背斜和向斜：如阿尔卑斯山脉。
2. 岩浆活动- 火山地貌：岩浆在地表喷发形成的火山锥、火山口、熔岩台地等地貌。
- 活火山：如夏威夷的基拉韦厄火山。
- 死火山：如美国的圣海伦斯火山。
- 侵入地貌：岩浆在地壳内部冷却凝固形成的岩体，如岩床、岩墙、岩脉等。
3. 地震- 地震波：地震发生时产生的波动，分为纵波（P波）和横波（S波）。
- 地震序列：主震、前震、余震等。
- 地震带：如环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅地震带。
1.3 外力地质作用外力地质作用是由太阳辐射能和地球重力能驱动的地质作用，主要包括风化、侵蚀、搬运和沉积等过程。
1. 风化作用- 物理风化：岩石在温度变化、冻融、盐类结晶等物理作用下，发生破碎。
工程地质知识点(修改)孔宪立
工程地质学知识点总结-《工程地质学》孔宪立石振明第2章岩石的成因类型及其工程地质特征1·岩石与矿物概念岩石→在地质作用下产生的由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然结合体根据矿物组成：单矿岩→主要由一种矿物组成的岩石复矿岩→由两种或两种以上的矿物组成的岩石根据成因：岩浆岩沉积岩变质岩矿物→存在于地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物*矿物是组成岩石的具有稳定物理性质和化学成分的基本单元※常见浅色矿物：滑石石膏--------------------指甲 2·5方解石萤石磷灰石--------------------小刀（钢） 6~6.5正长石石英黄玉刚玉金刚石记忆：滑石方萤磷长石黄刚金刚2·岩石和矿物区别岩石：是在天然地质作用下各种矿物的集合体。
矿物：是由某种元素或多种化学成分在天然地质作用下形成的固体造岩矿物。
它包含于矿物中，一般是指一些常见的矿物3·三大岩石的主要鉴别特征、常见主要类型A岩浆岩：侵入岩：深成岩→岩浆在地壳深处结晶形成的岩石浅成岩→岩浆在地面以下地壳较浅处形成的岩石喷出岩：由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石根据SiO2含量：酸性岩类（SiO2 >65%）中性岩类（SiO2 52%~65%）基性岩类（SiO2 45%~52%）超基性岩（SiO2 <45%）岩浆岩的结构和构造→识别标志结构→组成岩石的矿物的结晶程度晶粒大小晶体形状相互结合的情况按结晶程度：全晶质结构：全由结晶矿物组成半晶质结构：由结晶矿物非晶质矿物组成非晶质结构=玻璃质结构：全由非晶质矿物组成按晶粒大小：显晶质结构→全由结晶较大矿物组成隐晶质结构→全由结晶微小的矿物组成玻璃质结构→全由非晶质组成均匀致密按晶粒相对大小：等粒结构→矿物全是显晶质粒状结晶颗粒大小大致相等按晶粒大小：粗粒结构中粒结构细粒结构不等粒结构→主要矿物结晶颗粒大小不等相差悬殊晶形完好颗粒粗大：斑晶小的：石基按颗粒相对大小：斑状结构似斑状结构构造→矿物在岩石中排列填充方式反映出来的外貌特征：块状构造→分布均匀无一定的排列方向流纹状构造→岩石中不同颜色的条纹拉长了的气孔长条形矿物按一定方向排列形成的流动状构造反映岩浆喷出后的流动状态气孔状构造→岩浆凝固时挥发性气体未及时逸出在岩石中留下许多圆形椭圆形长管形孔洞杏仁状构造→岩石中的气孔为后期矿物（方解石石英）填充形成一种形似杏仁的构造B沉积岩→在地表或近地表不太深地方形成的一种岩石类型，它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运沉积和石化作用最后形成的岩石*沉积岩来自先前存在的岩石（岩浆岩变质岩和早已形成的沉积岩）的化学和物理破坏产物。
武汉工程大学
武汉工程大学《工程地质学》考研考试大纲课程编号：英文译名：Engineering Geology课程性质：专业课适用专业：土木工程要求先修课程：土木工程概论普通地质学构造地质学考试时间：2小时分数：100分教材：宿文姬, 李子生. 工程地质学(第三版). 广州：华南理工大学出版社, 2013 参考书：1.时伟主编.工程地质学. 科学出版社, 2016.2.石振明, 孔宪立主编.工程地质学. 中国建筑工业出版社, 2013.3.唐辉明主编.工程地质学基础. 化学工业出版社, 2016.考题类型：名词解释填空题选择题问答题计算题论述题考试内容：绪论知识点：1.工程地质学的定义；2.工程地质学研究目的；3.工程地质学研究内容； 4.工程地质学研究方法；5.我国工程地质学的发展历史与趋势基本要求：1.掌握工程地质条件、工程地质问题；2.理解工程地质学的研究方法；3.理解工程地质学的研究内容第1章地质知识知识点：1.内动力地质作用；2.外动力地质作用；3.内外力地质作用的相互关系基本要求：1.掌握内动力地质作用及其分类；2.掌握外动力地质作用及其分类；3.理解内外力地质作用的相互关系第2章矿物和岩石知识点：1.造岩矿物；2.矿物的几种物理性质；3.矿物的鉴定方法；4.三大类岩的矿物成分、结构、构造及鉴别方法；5.岩石地质性质基本要求：1.掌握主要造岩矿物的主要特征、鉴定方法；2.掌握三大类岩的地质特征；3.了解岩石和岩体的工程地质性质第3章地质构造知识点：1. 地质年代表; 2. 岩层产状及其测定; 3. 褶皱构造; 4. 断裂构造;5. 地质图基本要求：1. 掌握地层接触关系; 2.掌握褶皱、节理、断层构造的基本类型、工程地质性质; 3. 掌握地质图的阅读与分析第4章第四纪地质与地貌知识点：1. 第四纪地质概况; 2. 第四纪沉积物; 3. 第四纪地貌基本要求：1. 掌握第四纪沉积物的特征及工程地质性质; 2. 理解岩石风化的分带、工程意义与评价; 3. 了解第四纪地貌的分级与分类第5章岩土的工程地质特征知识点：1.土的工程地质分类及特征；2.岩石的工程地质性质；3.岩体的工程地质性质；4.岩石与岩体的工程分类基本要求：1.掌握一般土及特殊土的工程地质特征；2.掌握影响岩石工程地质性质的因素；3.掌握岩体结构类型及其工程地质性质；4.了解岩石与岩体的工程分类方法第6章地下水知识点：1. 地下水的基本概念；2. 地下水的类型；3. 地下水的补给、径流与排泄；4. 地下水运动的基本规律基本要求：1. 掌握地下水的物理性质和化学成分；2、掌握地下水分类及其特征；3. 掌握达西（Darcy）定律； 4. 理解地下水的对工程建设的影响；第7章常见不良地质现象及其防治知识点：1. 斜坡变形破坏的类型；2. 崩塌特点、产生条件及防治；3. 滑坡特点、分类、影响因素、稳定性评价、防治措施；4. 泥石流特点、形成条件、分类、防治措施；5. 岩溶分布特征、发育的基本条件、影响因素、工程地质问题及防治措施；6. 地震特征、破坏作用、震级和烈度、建筑物抗震设防基本要求：1. 掌握崩塌的特征及防治措施；2. 掌握滑坡的特征、分类、稳定性分析方法、防治措施；3. 掌握泥石流形成条件及防治措施；4. 掌握岩溶发育基本条件及防治措施；5.了解地震的破坏作用及抗震设防措施第8章工程地质勘察方法知识点：1.工程地质测绘；2.工程地质勘探；3.工程地质勘察报告的主要内容基本要求：1.掌握工程地质勘察等级、阶段；2.掌握工程地质测绘的方法；3.掌握工程地质勘探的手段；4.理解工程地质勘察报告的主要内容。
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二、 流砂
在细砂或粉砂土层的基坑开挖时，地下水位以下的土 在动水压力的推动下极易失去稳定，随着地下水涌入基坑。 称为流砂现象。流砂发生后，土完全丧失承载力，土体边挖 边冒，施工条件极端恶化，基坑难以达到设计深度。严重时 会引起基坑边坡塌方,临近建筑物出现下沉、 倾斜甚至倒塌。
广佛地铁桂城站基坑出现 流砂，地面下沉约1.5m 图为砂包封堵抢险现场
Ground frozen 地面冻胀
(2)重力水： 不受静电引力的影响，在重力作用下运动， 可传递静水压力。 重力水能产生浮托力、孔隙水压力。 流动的重力水在运动过程中会产生动水压力。
重力水具有溶解能力，对岩土产生化学潜蚀， 导致土的成分及结构的破坏。
重力水是本章研究的主要对象。
含水层和透水层 含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩 层或土层，称为含水层。 构成含水层的条件，一是岩土中要有空隙存在， 并充满足够数量的重力水；二是这些重力水能 够在岩土空隙中自由运动。 隔水层：不能给出并透过水的岩层、土层，或 者这些岩土层给出与透过水的数量是微不足道 的。
地下水中的胶体成分与有机质
以碳、氢、氧为主的有机质，经常以胶体 方式存在于地下水中。大量有机质的存在， 有利于进行还原作用，从而使地下水化学 成分发生变化。 很难以离子状态溶于水的化合物也往往以 胶体状态存在于地下水中，其中分布最广 的是Fe(OH)3、A1(OH)3及SO2。
§ 5. 4地下水对建筑工程的影响
潜水的补给来源主要有： 大气降水 大气凝结水 地表水
深层地下水
大气降水是补给潜水的主要来源。
降水补给潜水的数量多少，取 决于降水的特点及程度、包气带 土层的透水性及地表的覆盖情况 等。 一般来说，时间短的暴雨，对 补给地下水不利，而连绵细雨能 大量的补给潜水。
5.2.3. 承压水
充满于上、下两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。具 有静水压力。 承压水在合适的岩性、地质构造、地形等条件相互配合下形 成。 含水层面积大，水量丰富，动态较稳定，是理想的水源。
地下热水（温泉）
地下热水——温度高于当地年平均气温的地下 水。 低温热水—20-40 0C
中温热水—40-60 0C 高温热水—60-100 0C 过热水——>100 0C
四川海螺沟冰川温泉
地下水的物理性质：
§ 5.3 地下水的物理性质化学成分
温度：过冷水 (<0 度）、冷水（ 0-20 度）、温水（ 20-42 度）、热水（42-100度）、过热水（>100度） 颜色：决定于化学成分及悬浮物，含 H2S 的水为翠绿色； 含ca2+、Mg2+离子的水为微蓝色；含Fe2+的水为灰蓝色， 含Fe3+的水为褐黄色；含有机腐殖质时为灰暗色。含悬浮 物的水，其颜色决定于悬浮物。 透明度：透明的、微浑的、混浊的、极混浊的 气味：含腐殖质时（沼泽味），含硫化氢（臭蛋味）
常熟路
1号线地铁隧道
7号线常熟路
三号楼（混3） 民房1（混6） 民房2（混4） 民房3（混6） 民房4（混6）
一、地基沉降
（1）松散沉积层中进行深基础施工时， 人工降低地下水位——使周围土层 产生固结沉降。 （2）抽水井的滤网和砂滤层设计不合理或施工质量差， 抽水时细小颗粒同地下水一起带出地面——周围地 面土层不均匀沉降——造成地面建筑物和地下管线 损坏。 （3）抽水时在水周围形成降水漏斗——使周围建筑物 或地下管线产生不均匀沉降，甚至开裂。
给水性：给水度
给水度：饱水岩土在重力作用下 排出的水的体积与岩土体积之比。 数值上等于容水度减去持水度。 大小与有效孔隙有关，不同的岩 土其给水度相差很大。
透水性
由于结合水对于重力水，以及重力水质点之间 存在着摩擦阻力，最靠近边缘的重力水，流速趋 近于零，向中心流速逐渐变大，中心部分流速最 大。因此，空隙愈小，重力水所能达到的最大流 速便愈小，透水性也越差。当空隙直径小于两倍 结合水的厚度，在通常条件下便不透水。
产生流砂的原因
产生流砂现象的原因有内因和外因。
内 因
取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含 量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均容易产生流砂 现象。流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中，但是否 发生流砂现象，还取决于一定的外因条件。
流砂发生 基坑满目狼籍 工
流砂支挡
强行施
外因
是地下水在土中渗流所产生的动水压力GD的大小， 为：
管涌破坏示意图
斜坡条件时
地基条件时
1－管涌堆积物；2－地下水位；3－管涌通道；4－渗流方向
潜蚀危害及防治
地基土 防治方法： 空洞 塌陷
（3）喀斯特水（karst water）
分布于可溶性岩石中的裂隙洞穴、暗河，分布极不均匀；
溶洞内钟乳石沉积
5.2.5 泉
泉是地下水出露于地表的天然露头，是地下水的一种重要排 泄方式。
（1）上升泉—具有压力；
（2）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ降泉---仅受重力驱动。 （3）泉的形成原因： 含水层的侵蚀； 弱透水层和断层的阻挡； 断层的导水作用；
4 hc d rw
d 土粒直径 rw 水的重度 表面张力
毛细上升高度 (hc)
毛细带
地下水位
◆ 粒径大小与上升高度的关系 ◆ 粉土最利于毛细水的形成
毛细水的工程意义
Ground frozen expansion 地面冻胀
Ice lens body 冰透镜体
沼泽地（湿地） Marshland (salinized soil)
味 道 ： 决 定 于 化 学 成 分 。 咸 （ NaCl) 、 甜 （ Ca(OH)2 、 Mg(OH)2)、苦（MgCl2、MgSO4)、清爽可口（CaCO3)。
导电性：取决于电解质的多少
放射性：取决于放射性物质的多少
地下水的化学成分：
地下水中主要离子成分：
阳离子： H+ 、 Na+ 、 K+ 、 NH4+ 、 Mg2+ 、 Ca2+、Fe2+
另一方面，在空隙透水、空隙大小相等的前提 下，孔隙度越大，能够透过的水量愈多，岩土层 的透水性也愈好。
总之，空隙的大小和多少决定着岩石透水性的 好坏，但两者的影响并不相等，空隙大小经常起 主要作用。例如，砂性土的空隙度小于粘性土， 但前者的渗透系数大于后者。
达西定律（线性渗透定律）
v=Q/A=KI V：渗透速度 K：渗透系数，单位水力梯度时的渗透速度
I：水力梯度
适用于雷诺数<=10的层流运动
§ 5. 2 地下水的基本类型和特征
1.按地下水的埋藏条件
包气带水、潜水、承压水。 2.按地下水的含水介质类型 孔隙水、裂隙水、岩溶水。
5.2.1.包气带水
处于地表面以下、潜水位以上的包气带岩土层中，包括土壤 水、沼泽水、上层滞水以及基岩风化壳(粘土裂隙)中季节性存在 的水。 主要特征是受气候控制，季节性明显，变化大，雨季水量多， 旱季水量少，甚至干涸。 包气带水对农业有很大意义，对工程建筑有一定影响。
5.2.2. 潜水
定义：地面以下第一个稳定隔水层以上的饱和水, 具自由的 表面，称为潜水面（地下水面）（water table） 潜水层的水质、厚度、埋藏深度受自然地理环境和地形、 季节的控制。 潜水埋藏浅、分布广泛，是最常用的水源。
潜水的自由表面，承受大气压力，受气候 条件影响，季节性变化明显，春、夏季多雨， 水位上升，冬季少雨，水位下降，水温随季节 而有规律的变化，水质易受污染。 潜水面随时间而变化，其形状则随地形的 不同而异，也和含水层的透水性及隔水层底板 形状有关。含水层厚度较大的地方。潜水面就 变得平缓，隔水底板隆起处，潜水厚度减小。
地下水的广义概念： 赋存于地面以下岩石 空隙中的水
地下水的狭义概念： 赋存于饱水带岩石空 隙中的水
（1）毛细水 毛细水指在岩土细小的孔隙和裂隙中，受毛细作用控制的水， 它是岩土中三相界面上毛细力作用的结果。 毛细水对建筑工程的意义主要有： A．产生毛细压力，使砂土（主要是细砂、粉砂）具有一定 的粘聚力（假粘聚力）； B．毛细水会影响土中气体的分布与流通，常常会导致产生 封闭气体； C．当地下水位埋深变浅时，由于毛细水上升，可助长地基 土的冰冻现象；使地下室潮湿；危害房屋基础及公路路面，促 使土的沼泽化、盐渍化。
承压水不具自由水面，并承受一定的静水压力。承压 含水层的分布区与补给区不一致，常常是补给区远小 于分布区，一般只通过补给区接受补给。承压水的动 态比较稳定，受气候影响较小。水质不易受地面污染。
承压水水头压力在有裂隙和大孔隙条件下可能 引起基坑突涌，破坏坑底的稳定性 。
5.2.4 裂隙水与岩溶水
（1）孔隙水（pore water） 一般呈连续的层状分布; （2）裂隙水（fissure water） 层状裂隙水: 裂隙发育密集、相通，有统一的水位； 脉状裂隙水：裂隙稀疏、不均匀、相对隔绝；
第五章 地下水
§ 5.1 地下水概述
杭州地铁施工发生塌陷，17死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
杭州地铁施工发生塌陷，10死??失踪坍塌口至少压了50多人，目前生死不明。
（2008-11-15）
5.1.1 地下水及含水层
基本概念
GD I W
h1 h2 W L
式中： I ——水力坡度（I=（h1-h2）
/L） ； h1－h2 ——水位差； γW ——水的重度。 造价过亿的泵站已倾斜、下沉,
泡在水里
当地下水位较高、基 坑内排水所形成的水位差 较大时,动水压力也愈大, 当GD≥ γ(土的浮重)时就 会推动土壤失去稳定，形 成流砂现象。
阴离子： OH- 、 Cl- 、 SO42- 、 NO2- 、 NO3- 、 HCO3-、CO32-、SiO32-、HCO3-。 地下水中分布最广、含量较多的离子是： Na+ ， K+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 和 Cl- 、 SO42HCO3即4种阳离子和3种阴离子