01工程地质概论-精选文档
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
工程地质(安全专业)
在发生地质灾害或其他紧急情况时， 安全专业迅速响应，采取应急措施， 减轻灾害损失，保障人员安全。
监测与检测
安全专业利用现代技术和设备，对工程 地质进行监测和检测，及时发现地质异 常和潜在风险，为工程安全提供保障。
工程地质与安全专业的关系
相互依赖
工程地质和安全专业在工程建设 中相互依赖，工程地质提供基础 数据和依据，安全专业进行安全
工程地质涉及的领域广泛，如土 木工程、水利工程、交通工程等， 对国家经济建设和社会发展具有
重要意义。
工程地质的应用领域
城市规划与建设
交通工程
在城市规划中，工程地质资料可用于评估 土地适宜性，预测潜在的地质灾害风险， 为城市建设和用地选址提供依据。
在公路、铁路、桥梁、隧道等交通工程建 设中，工程地质资料可用于分析岩土体稳 定性，评估边坡和地基的安全性。
特点
工程地质具有综合性、区域性、实践 性和经验性等特点，需要综合运用地 质学、土力学、岩石力学、工程力学 等多个学科的知识。
工程地质的重要性
工程地质是工程建设的基础，为 工程设计、施工和运营提供必要 的地质资料和岩土参数，确保工
程安全、经济、合理。
工程地质在地质灾害防治、环境 治理与保护等方面发挥着重要作 用，为地区可持续发展提供保障。
灾害危险性评估
通过对地质灾害活动程度、分布规律、 易发程度等进行分析，评估灾害可能 造成的危害程度和范围。
灾害风险评估指标体系
建立包括孕灾环境、致灾因子、承灾体脆 弱性等在内的评估指标体系，对不同指标 进行权重赋值，综合评估灾害风险。
灾害风险区划
根据地质灾害危险性评估结果，结合区域经 济社会发展状况，对不同区域进行风险等级 划分，为制定防灾减灾措施提供依据。
工程地质课件(地质学及土木工程专业)
地球物理勘探
通过研究和观测各种地球物理场 的变化来探测地层岩性、地质构 造等地质条件的方法。
工程地质评价原则和方法
1 2 3
工程地质评价原则 坚持综合性、主导性、动态性和实用性原则，对 工程建筑地区做出全面、客观、准确的评价。
工程地质评价方法 采用定性和定量相结合的方法，对工程地质条件 进行综合评价。包括专家评分法、模糊数学法、 灰色系统法等。
02
收集区域地质、地形地貌、水文地质、地震等资料，分
析区域稳定性。
遥感技术在工程地质测绘与调查中的应用
03
利用遥感图像解译地质构造、地貌形态、地层岩性、不
良地质现象等。
工程地质勘探与取样技术
工程地质钻探
利用钻探机械向地下钻孔，以采 取岩芯或进行原位测试，获取地 下深处地质信息。
工程地质坑探
用人工或机械方法进行挖掘坑、 槽、井、洞，以便直接观察岩土 层的天然状态以及各地层的地质 结构，并能取出接近实际的原状 结构土样。
05
不良地质现象及防治
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在 重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
崩塌
崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷） 的地质现象。
工程地质分区 根据工程地质条件的差异性和相似性，将工程建 筑地区划分为不同的工程地质区，以便针对不同 区域采取不同的工程措施。
THANKS
感谢观看
与地震活动相关的构造，如地震 断裂、地震鼓包等。
地貌形态与分类
地貌形态
地球表面各种形态的总称，包括山地、 丘陵、平原、盆地、高原等。
1第1章工程地质基本知识.ppt
e、水的动力粘滞系数 土的渗透系数与水的重度和动力粘滞系数有关，而这两个 数值又取决于水的温度。水的重度随温度的变化不大，可 忽略不计。但动力粘滞系数却会随水温发生明显的变化。 故密度相同的同一种土，在不同温度下将具有不同的渗透 系数。 层流运动：地下水在土中孔隙或微小裂缝中以不大的速度 连续渗透。
物理性质、化学成份和形态． (一) 造岩矿物 组成岩石的矿物称为造岩矿物。 矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。 区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等
特征为依据。 （二）岩石
岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。 岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及 其彼此之间的组合方式。 岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。
地质年代有绝对和相对之分，相对地质年代在地史的分析 中广为应用。它是根据古生物的演化和岩层形成的顺序，将 地壳历史划分成一些自然阶段。分为五大代（太古代、元古 代、古生代、中生代和新生代），每代又分为若干纪，每纪 又细分为若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应 的地层。地质年代和地层单位、顺序和名称的对应关系如下 表。
1.5 地下水
1.5.3 土的渗透性
2、动水力GD（KN/m3） 动水力：水流动时，水对单位体积土的骨架作用的力。是水 流对土体施加的体积力。与水流受到土骨架的阻力大小相等 而方向相反。 GD= γw×i 静水力：静水作用在水下物体上的力。
GD的推导P34
1.5 地下水
1.5.3 土的渗透性
3、流土和管涌：
1.3 第四纪沉积层
洪积物的颗粒虽
工程地质学概论
工程地质条件：与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。
工程地质问题：工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或者问题。
1932工程地质学理论基础，1968国际地质学会工程地质分会，1979中国地质学会工程，1989地质灾害研究会，学报。
有效粒径（d10），平均粒径(d50)，限制粒径(d60),分别为非均粒土累积曲线上累积含量的10%50%和60%所对应的粒径。
不均匀系数是土的限制粒径和有效粒径的比值。
曲率系数是积累含量30%粒径的平方与有效粒径和限制粒径乘积的比值。
土的矿物成分：原生矿物，次生矿物，有机质。
矿物成分水：存在于矿物晶体格架的内部，又称矿物内部结合水。
有机构水、结晶水、沸石水。
孔隙中的水：存在于土粒间孔隙中的水，可分为固态水、液态水、气态水。
液态水：结合水、非结合水（毛细水、重力水）天然密度：天然状态下的单位体积土的质量。
干密度：土的孔隙中完全没有水时的密度。
饱和密度：土的孔隙完全被水充满时的密度。
含水率：土中所含水分质量与土粒质量之比。
饱和度：土中水的体积与孔隙体积的百分比值，他说明孔隙中水的填充程度。
孔隙率：土中孔隙总体积与土的总体积比值，也叫孔隙度。
孔隙比：土中孔隙总体积与土中固体颗粒总体积比值。
稠度：细粒土因含水率变化而表现出的各种不同的物理状态。
稠度界限：随着含水率的变化，细粒土由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点的含水率，称为界限含水率，也称为稠度界限。
塑性指数：粘性土的液限和塑限之差。
Ip=Wl-Wp液限指数：细粒土的天然含水率与和塑限之差与液限和塑限差值的比值。
Il=(W-Wp)/(Wl-Wp)=(W-Wp)/Ip低压缩性土a<0.1MPa中压缩性土0.1MPa=<a<0.5MPa高压缩性土a>=0.5MPa土的变形模量：土在无侧限压缩条件下，压应力与相应的压缩应变的比值。
岩石的空隙性：孔隙性和裂隙性总称。
工程地质概述
03 工程地质问题
岩土工程问题
岩土工程是工程地质学的重要分支，主要研究岩土体的性质、工程地质勘查、岩土 工程设计与施工等。
岩土工程问题主要包括岩土体的稳定性、变形与破坏、渗流与渗透稳定性等，这些 问题在各类工程中普遍存在，如土木工程、水利工程和交通工程等。
解决岩土工程问题需要综合考虑地质条件、工程要求和施工条件等因素，采用多种 技术和方法进行综合治理。
岩土工程稳定性评价对于保障工程安全、降低工程风险、优化设计方案 和提高经济效益等方面具有重要意义。
地质灾害能 造成的危害和损失进行的评估，包括滑 坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等自然和
人为因素引起的地质灾害。
评估内容包括灾害体的规模、分布、形 地质灾害危险性评估是制定防灾减灾措
研究岩土体的物理性质、化学性质、力学 性质等，以及这些性质的变化规律和影响 因素。
研究岩土体在工程建筑荷载作用下的变形 、破坏、失稳等问题，以及岩土体对工程 建筑的腐蚀、磨损等问题。
岩土工程勘察
岩土工程设计与治理
通过现场勘察、室内试验、原位测试等方 法，获取岩土体的各种参数和数据，为工 程设计和施工提供依据。
水利水电工程地质
水库选址与稳定性评估
水利水电工程地质工作需对水库进行选 址和稳定性评估，确保水库大坝安全稳
定。
地下水利用与保护
水利水电工程地质工作需对地下水进 行合理利用和保护，防止地下水污染
和地面沉降。
坝基稳定性分析
水利水电工程地质工作需对坝基进行 稳定性分析，评估坝基岩体的承载力 和抗滑能力。
库区滑坡、泥石流防治
水利水电工程地质工作需关注库区滑 坡、泥石流等地质灾害防治，采取有 效措施保障水库安全。
矿山工程地质
工程地质概论
1、防灾是工程地质学的主要学习内容2、就土木工程而言，主要的工程地质问题包括： 地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围岩稳定性问题。
一、 地壳积极物质组成 1. 地质作用的动力来源，一是有地球内部放射性元素蜕变产生内热；二是来自太阳辐射热，以及地球旋转力和重力。
2. 内力地质作用和外力地质作用的区分 ①内力地质作用的动力来自地球本身，并主要发生在地球内部，按其作用方式可分为四种：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。
②外力地质作用主要有太阳辐射热引起并主要发生在地壳的表层，按其作用方式分为五种：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。
3. 矿物是天然产出的均匀固体。
它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。
4. 颜色是光武最直观的一种性质，最常见的有自色与他色两种类型。
5. 条痕是矿物粉末的颜色，通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察，他对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。
6. 光泽是矿物表面对可见光的反射能力。
丝绢光泽如同丝绢的反光，为纤维状集合体矿物所具有，如石棉的光泽。
珍珠光泽如同珍珠的反光，柔和多彩，如云母的光泽。
7. 硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。
矿物有软到硬依次为：1—滑石，2—石膏，3—方解石，4—萤石，5—磷灰石，6—正长石，7—石英，8—黄玉，9—刚玉，10—金刚石。
8. 理解是指矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质。
分完全、中等和不完全等级别。
例如：云母沿解理面可剥离成极薄的薄片，为极完全解理；石盐沿解理面破裂成立方体具有完全解理。
9. 岩石的三大类：火成岩、沉积岩和变质岩 火成岩大多具有块状；沉积岩是有外力作用将风化剥蚀的物质搬运后逐层沉积形成，所以具层状构造；变质岩在变质作用中岩石受到较高的温度和具有一定方向的挤压作用，其组成矿物则依一定方向并行排列，因而具有偏离构造。
（注：火成岩又称岩浆岩，占地壳岩石体积的64.7％。
） 火成岩的结构主要是指组成火成岩矿物颗粒的大小和结晶程度等。
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。
工程地质与地基基础01工程地质概论
变质岩(metamorphic rock)
9/63
代表性矿物：石英和黄铁矿
10/63
代表性岩浆岩：花岗岩和玄武岩
11/63
代表性沉积岩：砂页岩和石灰岩
12/63
代表性变质岩：花岗片麻岩和大理岩
13/63
岩石的工程分类
1.《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)
根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值Rc划分岩石的坚 硬程度:
§1.7
地下水
地下水类型
53/63
潜水(phreatic water)
埋藏在地面以下第 一个稳定隔水层之 上具自由水面的重 力水。 特征：与大气相通， 具自由水面，补给 区与分布区一致， 动态受气候影响较 大。潜水面形状受 地形影响。
1－砂层 2－隔水层 3－含水层 4－潜水面 5－基准 面
54/63
花岗岩全、强中风化带
摄自三峡工程左岸永久船闸边坡
21/63
§1.4
土的成因类型
残积土 （Qel） 坡积土 （Qdl） 洪积土 （Qpl） 冲积土 （Qal） 湖积土 （Ql） 冰积土 （Qgl） 风积土 （Qeol） 海积土 （Qm）
22/63
残积土(residual soil)：
岩石经风化后未被搬
• 流水搬运沉积的土优于风力搬运沉积的土 • 沉积年代越长，土的工程性质越好
• 沉积的自然地理环境不同，土的性质不同
41/63
§1.5
地质构造
褶皱构造
断裂构造
背斜 向斜
节理 断层
42/63
活断层：第四纪以
来仍在活动的断
层。注：2001年
《岩土工程勘察规
范》指全新地质时 期（1～1.1万年） 以来活动着的断层， 且在今后100年可
工程地质与地基基础01工程地质概论
工程地质学的发展历程
总结词
工程地质学的发展历程经历了早期的工程地质实践、学科建立与发展、现代工程地质学 的形成三个阶段。
详细描述
在早期阶段，人们通过实践积累了大量工程地质经验，形成了初步的工程地质理论。学 科建立与发展阶段，工程地质学逐渐成为一门独立的学科，形成了较为完整的理论体系 和方法论。现代工程地质学阶段，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，工程地质学
工程地质与地基基础01工程地 质概论
目
CONTENCT
录
• 工程地质学概述 • 地质作用与地质灾害 • 岩石的工程性质 • 工程地质勘察 • 地基基础工程
01
工程地质学概述
工程地质学的定义与研究对象
总结词
工程地质学是一门研究与工程建筑有关的地质问题的学科，主要 研究对象是岩土体和地质环境。
详细描述
泥石流
泥石流是指山区沟谷中由暴雨 、冰雪融水等激发的含有大量 泥沙石块的特殊洪流。泥石流 的形成与地形地貌、降雨、沟 谷形态等因素有关。
地面塌陷
地面塌陷是指地表岩、土体在 自然或人为因素作用下，向下 陷落，并在地面形成塌陷坑的 现象。地面塌陷的形成与地下 水开采、矿产资源开采等因素 有关。
03
岩石的工程性质
稳定性控制
采取相应的措施，如加固、 排水、支护等，确保地基 基础的稳定性。
监测与检测
在地基基础施工过程中和 建筑物使用过程中进行监 测和检测，及时发现和处 理问题。
THANK YOU
感谢聆听
影响
地质作用对地球表面的地形地貌、矿产资源分布以及人类生存环境等都 有重要影响。
地质灾害及其分类
定义
地质灾害是指由于自然或人为因素引起的，对人类 生命财产、环境造成危害的地质现象。
工程地质学(电子版)
绪论讲授自然动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基础知识，以及从工程地质角度研究这些动力地质现象的基本方法；通过本课程的学习，具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力；本课程的应用性很强，要求学生尽可能紧密联系工程实践进行学习。
1、工程地质学概论. 李智毅，杨裕云.中国地质大学出版社。
2、工程地质分析原理. 张倬元，地质出版社3、工程地质学基础. 李智毅，王智济，杨裕云. 中国地质大学出版社4、专门工程地质学. 张咸恭，李智毅，郑达辉，李日国. 地质出版社5、岩体结构力学. 孙广忠. 科学出版社6、工程地质数值模拟的理论与方法. 唐辉明，晏鄂川，胡新丽. 中国地质大学出版社人类工程活动与地质环境的相互关系地质环境对工程活动的制约关系工程建筑的稳定和正常使用工程活动的安全工程造价工程活动对地质环境的影响工程活动规模愈大，地质环境的变化愈大。
总之，地质环境和工程活动之间是相互联系相互制约的，其表现形式多种多样。
工程地质学的研究对象工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素的综合，包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面。
Ⅰ地层岩性：工程地质条件的最基本要素，任何建筑物都脱离不开土体或岩体。
岩土的类型不同，其性质有很大差别，工程意义大不一样。
Ⅱ地形地貌：地形地貌对建筑场地的选择，特别是线性建筑线路方案的选择意义重大，如能合理利用地形地貌条件，不但能大量节约投资，而且对建筑群中各种建筑物的布局和建筑物的型式、规模及施工条件也有直接影响。
地形地貌还能反映地区的地质结构和水文地质结构特征。
Ⅲ地质结构：包括地质构造、岩土单元的组合关系及各类结构面的性质和空间分布。
Ⅳ水文地质条件：对工程有影响的因素是：地下水类型，地下水位及其变动幅度，含水层和隔水层的分布及组合关系，各自的厚度，土层或岩层渗透性的强弱及其渗透系数，富水性，承压含水层的特征及水头。
Ⅴ物理地质现象指对工程建设有影响的自然地质作用和现象。
01工程地质概论
坚硬程度 坚硬 较坚硬 较软
软
极软
2019/9/20
8
工程地质概论
按岩体完整性分类 - 完整性：岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
完整程度 完整 较完整
较破碎
破碎
极破碎
完整性指数 >0.75 0.75～0.55 0.55～0.35 0.35～0.15 <0.15
按岩体基本质量等级分类 - 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度综合可分为五 级。 - 具体分类参见教材表1.9。
裂隙多，无层次，平面分布和厚度不均匀。
以此层作为建筑物地基，应注意不均匀沉降和土坡稳 定问题。
具有一定结构强度，原位测试结果远远大于室内试验 结果。
坡积土
流水将山顶岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓 处，堆积成坡积层。
颗粒物由坡顶向坡脚逐渐变细，坡度越来越平缓。 厚度不均匀，土质极不均匀，空隙大，压缩性高。 作为建筑地基应注意不均匀沉降和地基稳定性。
向斜
- 核部新岩层和翼部老岩层组成，横剖面呈向下凹曲 的形态。
背斜成谷，向斜成山！
○ 破面稳定性
逆向坡 顺向坡
- 顺向坡的稳定性与岩石性质、倾角大小和有无软弱 结构面等因素有关。
2019/9/20
21
工程地质概论
断裂构造
岩体受力断裂，使原有的连续完整性遭受破坏形成断 裂构造。
两种地质作用相互联系
○ 上升——剥蚀；
2019/○9/2下0 降——沉积。3
工程地质概论
1.2 矿物和岩石
矿物
岩石
地壳
1.2.1 矿物
矿物
○ 地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元 素或化合物。
第一讲 工程地质学概论
工程动力地质作用的研究
研究工程动力地质作用的形成机制、规模、空间分 布及发展趋势，对由此引起的工程地质问题进行评 价、防治和改造 分支学科：工程动力地质学、工程地质学基础、工 程地质学分析原理
工程地质勘察理论和技术方法的研究
研究勘察方法的选择、工作布置原则、工作量的 分配、勘察质量和精度的检测，勘察技术、方法 理论的改进 分支学科：工程地质勘察 、专门工程地质学
二、工程地质条件
工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条 件的综合。
•岩土类型及其工程性质 •地质构造 • 内动力地质作用 •地形地貌 火山、地震、活断层…… •水文地质条件 • 外动力地质作用 •工程动力地质作用 滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷…… •天然建筑材料 • 工程活动诱发的地质作用
诱发一具体问题。地质分析— >地质模型—> 数学模型（论证经验公 式等）— >代入有关参数进行比较。 例如：刚体极限平衡法、弹塑性理论方法、数论统计方法、数值分析方 法
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1963年10月9日夜间 意大利Vajont水库左 岸发生大型滑坡。
该水库库容10亿m3，坝高267m， 是当时世界上最高的双曲拱坝。 水库蓄水过程中，左岸2.6亿m3 的石灰岩山体以20m/s以上的速 度滑入水库。最大涌浪 高度 250m，越过坝顶高度达150m， 库水迅猛泻向下游。该水库也 因滑坡填入而报废。
针对不同类型的工程，尤其是有专门要求的工程，在一般 工程地质研究的基础上开展专门性的研究。 分支学科：水利水电工程地质、道路工程地质、矿山工程 地质。。。。
五、工程地质方向的研究方法
工程地质学基础(完整版)word版本
工程地质学基础(完整版)绪论蒲博文工程地质学：是地质学的分支学科，它研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务，属于应用地质学的范畴。
工程地质学的主要任务：❶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。
❷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，做出确切的结论。
❸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。
❹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。
❺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。
❻为拟定防治和改善不良和地质作用的措施方案提供地质依据。
工程地质学的基本研究方法：自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法。
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，它是一个综合的概念。
工程地质问题：是指工程地质条件与建筑物之间所存在矛盾。
第四章活断层与地震活断层：一般是是指近期曾有过活动或正在活动或将来有可能重新活动的层。
活断层的基本特征：❶活断层的继承性与反复性。
❷活断层是深大断裂复活运动的产物。
❸活断层的活动方式。
（一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动称之为地震断层或者粘滑性断层。
一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢的滑动称之为蠕变断层或者蠕滑型断层）活断层的鉴别：❶地质、地貌和水文地质特征①地质特征：最新沉积物的地层错开，是鉴别活断层最可靠的依据。
②地貌特征：活断层往往是两种截然不同的地貌单元的分界线，并加强各地貌单元的差异性。
活断层往往构成同一地貌单元或地貌系统的分解和异常。
走滑型的活断层可使穿过它的河流、沟谷方向发生明显的变化。
在活动断裂带上，滑坡、崩塌和泥石流等工程动力地质现象常呈线性密集分布。
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工程地质概论
物理风化
○ 指岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其
化学成分的过程。 ○ 方式：温差风化、冰劈作用、盐类结晶胀裂作 用等，主要发生在温差风化强烈的地区。 ○ 结果：岩石的整体性遭到破坏，随风化加剧， 逐渐成为岩石碎屑和松散的矿物颗粒。
化学风化
○ 指岩石、矿物在地表发生化学变化并可产生新
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工程地质概论
1.4 土的成因类型
土
岩石风化、剥蚀成岩屑、粘土矿物及化学溶
解物质，经搬运、沉积而成的沉积物，年代 不长，未压密硬结成岩石前，呈松散状态， 第四纪沉积层。
岩石 地球
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风化
土
搬运、沉积
地球
工程地质概论
残积土
母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经
Rc（MPa） 坚硬程度 2019/2/25 >60 坚硬 8 60～30 较坚硬 30～15 较软 15～5 软 <5 极软
工程地质概论
按岩体完整性分类
- 完整性：岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
完整程度 完整性指数 完整 较完整 0.75～0.55 较破碎 0.55～0.35 破碎 0.35～0.15 极破碎
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工程地质概论
1.1 地质作用
地质作用（Geological Process）
在地质历史发展的过程中，由自然动力引起的
地球和地壳物质组成、内部结构及地表形态不 断变化发展的作用。 内力地质作用
○ 由地球自转产生的旋转能等引起，表现为岩浆活
动，地壳运动和变质作用。
外力地质作用
○ 典型
花岗岩、玄武岩。
沉积岩（Sedimentary Rock）
○ 又称水成岩（Hiydrogenic Rock）岩石经风化、
剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处 沉积，经压密或化学作用胶结成沉积岩。
○ 典型
石灰岩、砾岩、砂岩。
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工程地质概论
○ 沉积岩组分
碎屑矿物、粘土矿物、化学沉积矿物和有机质及生物
○ 由太阳辐射能和地球重力势能引起，风化，剥蚀
和搬运、沉积。
两种地质作用相互联系 ○ 上升——剥蚀； ○ 下降——沉积。
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工程地质概论
1.2 矿物和岩石
矿物 岩石 地壳
1.2.1 矿物
矿物
○ 地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元
素或化合物。 ○ 构成岩石的矿物称为造岩矿物。
搬运残留在原地的堆积物。 裂隙多，无层次，平面分布和厚度不均匀。 以此层作为建筑物地基，应注意不均匀沉降和土坡稳 定问题。 具有一定结构强度，原位测试结果远远大于室内试验 结果。
坡积土
流水将山顶岩屑顺着斜坡搬运到较平缓的山坡或山麓
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工程地质概论
1.3 风化作用
风化作用
地壳表层的岩石在太阳辐射、大气、水和生
物等风化营力的作用下，发生物理和化学变 化，使岩石崩解破碎以致逐渐分解的作用， 称为风化作用（Weathering）。 根据主要的营力以及岩石变化的性质分为：
○ 物理风化
○ 化学风化
○ 生物风化
岩石的主要特征 ○ 矿物成分 ○ 结构
岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状及其彼此间
的组合方式等特征。
○ 构造 岩石中矿物的排列方式及填充方式。 ○ 岩石的工程性质由岩石的特征决定。 金刚石与石墨的区别。
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工程地质概论
岩浆岩（Magmatic Rock） ○ 又称火成岩（Igneous Rock） ○ 由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝形 成。
第一篇 工程地质基础知识
1 工程地质概述
工程地质学
介于地质学与工程学之间的一门交叉学科，
研究土木工程中的地质问题，也就是研究在 工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合 理地处理和正确的使用自然地质条件和改造 不良地质条件等地质问题，是为了解决地质 条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性 很强的学科。
石英（SiO2）、正长石（KAlSi3O3）、方解石
（CaCO3）。表1.1最主要造岩矿物的特征。
○ 种类 原生矿物：由岩浆冷凝而成，石英、长石等； 次生矿物：由原生矿物风化而成，长石风化成高岭石。
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工程地质概论
1.2.2 岩石
○ 按成因分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
>0.75
<0.15
按岩体基本质量等级分类
- 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度综合可分为五 级。 - 具体分类参见教材表1.9。 岩石质量指标RQD分类 - 美国伊利诺斯大学提出并发展。 - 用直径75mm钻头和双层套管在岩石中钻进，连续取 芯，以此钻进所取岩芯中大于10cm的岩芯段长度之 和与该段进尺的比值作为RQD值，以百分数表示。
残骸以及胶结物。 胶结物 - 硅质：岩石致密坚硬、强度高； - 铁质：常为红色或紫红色，强度较高； - 钙质：遇冷稀盐酸起泡，强度中等； - 泥质：岩石质地松软、强度低、易湿软、易风化。 沉积岩分类参看教材表1.3。
变质岩（Metamorphic Rock）
○ 由原来的岩石在地壳中受到高温、高压及化学
成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分 及结构构造变化后形成 的新的岩石。
○ 典型
大理石 2019/2/25 7
工性质
包括物理性质、水理性质和力学性质，常用一些指标
表示，参见教材表1.5、表1.6。
○ 岩石的工程分类 - 依据：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2019）。 按岩石的坚硬程度分类 - 划分标准：饱和单轴抗压强度标准值Rc。 - 硬质岩石：饱和单轴极限抗压强度 fr≥30MPa，常见： 花岗岩、石灰岩、玄武岩。 - 软质岩石：fr＜30MPa，页岩、泥岩。
矿物的过程。 ○ 原因：水和氧。
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工程地质概论
生物风化
○ 指岩石在动、植物及微生物的影响下发生的破
坏作用，有物理和化学两种方式。 ○ 土壤
具有腐殖质、矿物质、水和空气的松散物质。
岩石按风化程度分类 ○ 未风化； ○ 微风化； ○ 中等风化； ○ 强风化； ○ 全风化； ○ 残积土。