工程地质第三章

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工程地质第3章地质构造及其对工程的影响3.1-3.5

“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游，在山脊处指向下坡。
3.2.1.2倾斜岩层
根据上述表现规则（“V”字形法则），在阅读地质图时则可反演推断岩层空间展布与地面斜坡的组合关系（岩层倾向与地面坡向关系）
“弯反则相同” “弯同曲大也相同” “弯同曲小则不同”
如右图所示，K及T岩层分界面的露头线与地形等高线呈相同方向弯曲，且露头线的弯曲度小于等高线的弯曲度，根据“弯同曲小则不同” ，则可以推断岩层倾向与地面坡向相反。
3.4.2.4断层的工程地质评价
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育。
降低地基岩体强度造成地基及场地稳定性问题地基变形影响施工中的问题坍塌和涌水断层地震
3.5 识读地质图
地质图
是将自然界的各种地质现象，如地层、地质构造等，用规定的符号，按一定的比例缩小并投影绘制在平面上的一种图件。
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶皱翼部的工程地质评价
单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题
岩层产状与坡向的关系 (1)反向坡（逆向坡） (2)顺向坡
倾角小于坡角倾角大于坡角
稳定
不稳定
稳定
3.3.4褶皱构造对工程的影响
褶曲不同部位对工程的影响
3.3.4褶皱构造对工程的影响
隧道垂直穿过褶皱地层走向时
裂隙玫瑰图
（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图
3.4.1.4裂隙的工程地质评价
岩层中裂隙，有利开挖，但岩体的强度和稳定性都有不利的影响。
裂隙发育方向的评价：找出裂隙发育的主要方向；裂隙发育程度的评价：定量指标主要是裂隙间距、裂隙密
度、裂隙率及完整系数等；裂隙性质的评价：性质包括裂隙的延伸长度、贯通情况、

工程地质教学课件第3 章

• 按山坡的纵向坡度分类。坡度小于１５°为微坡，１６° ~３０°为缓坡，３１°~ ７０°为陡坡，大于７０°为垂直坡。山坡稳定性高，坡度平缓时对建筑物有利。但平缓山坡特别是在一些拗洼部分，因有较大的坡积物或重力堆积物分布，坡面径流也易在这里汇集，开挖揭露下伏基岩接触面后，如遇到不良水文地质情况，很容易引起堆积物沿基岩顶面发生滑动。
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３.２常见地貌特征
• 其是由新构造运动加速上升，河流强烈下切所造成的。其稳定条件取决于岩体结构，一旦山坡变形就会形成大规模崩塌。
• ｃ．凹形坡。凹形坡上部陡下部急剧变缓，坡脚界限很不明显。其是由新构造运动减速上升或坡顶破坏坡脚堆积而形成。凹形坡往往是古滑坡的滑动面或崩塌体的依附面，稳定性比较差。
３.２常见地貌特征
• 基座阶地。基座阶地的阶地面由两种物质组成，上部为河流的冲积物，下部是基岩或其他类型的沉积物。这种阶地是在地壳相对稳定、下降和再度上升的地质过程中逐渐形成的，如图３．４所示，在形成过程中河流下切侵蚀深度超过了原来冲积物的厚度，切至基岩内部而成。如果基座阶地形成以后，由于气候或构造的原因，在新一轮的河流侵蚀—堆积过程中，河谷中堆积较厚的冲积物，超过阶地基座高度并把基座覆盖起来，称为覆盖基座阶地。
• 阶地可能有多级，按照由下向上、由新到老的顺序，从河漫滩向上依次为一级阶地、二级阶地等。每一级阶地都由阶地面和阶地斜坡组成。
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３.２常见地貌特征
• 通常情况下，阶地面有利于布设线路，但有时为了少占农田或受地形限制，也常在阶地斜坡上布线。还应指出，并不是所有的河流或河段都有阶地。
• 侵蚀阶地。侵蚀阶地主要是由河流的侵蚀作用而形成，其多由基岩组成，所以又称基岩阶地，如图３．２所示。侵蚀阶地多发育在山区河谷中，因这里的水流速度大，侵蚀作用强，所以沉积物很薄，有时甚至在河床中出露基岩。

《工程地质》第三章——河流地质作用

河流地质作用之搬运作用
机械搬运搬运分为化学搬运滑动滚动推移质机械搬运的方式跳跃二者相互转换的条件是流速悬浮—悬移质流量、流速机械搬运的控制因素自然地理状况(植被坡度地质条件等)
指：当地形坡度减小或搬运物质增加或流速减小时，河流的搬运能力下降，所携带的冲积物在适当的地点沉积下来的作用。
成绵高速广汉石亭江大桥全广东11栋房屋坍塌事故原因查明长396米，桥面宽 24.5米，13孔，成绵高速公路最长大最大孔跨径 30米。成绵高速公司桥 —— 石亭江大桥面临严重的一份报告显示，从去年底以来，安全隐患。因采砂船在大桥他们便发现有采砂船擅自进入石下游200米控制区内进行采砂亭江大桥下游 200米的公路控制挖石作业，致使大桥基础底区内，不断进行违法采砂挖石作部已被掏空。昨(19)日，记者业。目前，石亭江大桥河床标高在现场看到：采砂船仍在疯要原因，而河道上进行的比原标高降低 1米多，致使大桥工程建设等人类活动亦对狂采砂。承台底部被掏空，桥桩基础上部河道流态发生影响。因此，本次崩岸毁屋事件是一场裸露。随着采砂挖石的继续，将自然灾害，在某种意义上直接导致大桥基础承载力下降；也是人与水争地所造成的如遇洪水，大桥甚至有被江水冲后果。毁的危险。
长江万州段河岸，何鹏摄于2002年3月
请体会山区、平原河流不同的侵蚀作用类型
河流侵蚀作用对工程建筑物的影响 • 下蚀作用的影响 • 侧蚀作用的影响
A section of Emery Crossing Road in Clarksville is 经与会专家现场评估 sliding down the bank along 及初步分析，沙口外坦塌 the Ohio River. 坡事故的原因主要有四方 The collapsed road is near a 面，但河道演变是影响岸 new $1.7 坡稳定的主要原因。 million bridge 与会专家认为，河道 that is part of the Ohio River 演变是影响岸坡稳定的主 Greenway.

工程地质课件第3章地层构造详解

中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个时期，三叶虫、腕足、笔石、四射珊瑚等大量无脊椎动物都灭绝，产生了以恐龙为代表的爬行类动物，并繁盛直到衰亡。陆生植物苏铁、银杏、松柏等棵子植物占了统治地位。大陆面积进一步增大，各大陆的雏形
K
T T
三、地质年代表
▪ （一）地质年代的划分 ▪ 1、地质历史时期的时间单位划分：
宙、代、纪、世、期
▪ 2、地质历史时期的地层单位划分：宇、界、系、统、阶
▪ （二）地质年代表
各地质历史时期的主要特征
前寒武纪（42－6亿年前）
38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。从出现最原始的原核细胞生物--蓝绿藻。
岩层倾角小于50的岩层称为水平岩层，又称水平构造。
沉积岩层形成时的原始产出状态大多数是水平或近于水平。如果经受地壳运动的影响，改变了原始形成时的位置，但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造，称为水平构造。
水平岩层形成的地貌－平顶山
（二）倾斜岩层
岩层面与水平面有一定夹角的岩层。它是构造挤压或大范围内均匀抬升、下降使岩层向某个方向倾斜而成的。
角度不整合不整合面
（2）岩浆岩间的接触关系：穿插接触。脉体被切割者比切割者老。
由老到新：1、2、3
（3）沉积岩与岩浆岩间的接触关系： 1）侵入接触又称热接触，是由炽热的岩浆侵入围岩后，冷凝成岩浆体而形成的一种接触关系。
O
2）沉积接触又称冷接触，是岩浆在地下冷凝成岩，经地壳上升，并遭受风化剥蚀而出露地表后，其上在地壳下降时又沉积了新的岩层所形成的一种接触关系。
地球生物的演化
化石：化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹。化石化作用是

工程地质学-第三章岩体的工程地质性质与岩体分类-1-结构面特征与结构面类型

1）产状：结构面的产状常用走向、倾向和倾角三要素表示。 2）连续性：结构面的连续性反映结构面的贯通程度，常用线连续性系数、迹长和面连续性系数等表示。 3）密度：结构面的密度反映结构面发育的密集程度，常用线密度、面密度和间距等指标表示Байду номын сангаас 4）张开度与填充胶结特征：结构面的张开度e是结构面两壁面间的垂直距离（mm） 5）形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性质存在明显的影响。 6）结构面的组合关系：控制着可能滑岩的岩体的几何边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型，它是工程岩体稳定性预测与评价的基础。
1)原生结构面：是岩体在成岩过程中形成的结构面，其特征与岩体成因密切相关。因此，又可将其分为沉积结构面、岩浆结构面和变质结构面三类。原生结构面除部分经风化卸荷作用裂开外，多具有不同程度的连接力和较高的强度。 (1)沉积结构面
沉积岩的层理、层面、沉积间断面及沉积软弱夹层等都属于沉积结构面。 (2)火成结构面
在岩体的强度性质中，最重要的是抗剪强度。
它是影响工程安全和造价的重要因素，在岩基抗滑稳定、边坡岩体稳定和地下硐室围岩稳定性分析与近似中，岩体的抗剪强度参数是必不可少的。
二、岩体的流变特征
蠕变：指在应力一定的条件下,变形随时间的持续而逐渐增长的现象；松弛：变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐减小的现象。长期强度：出现蠕变破坏的最低应力值
2.结构面的规格和等级按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其
力学效应，可将结构面划分为如下五级： Ⅰ级：指大断层或区域性断层。 Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面，如较大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。 Ⅲ级：指长度为数十米至数百米的断层、区域性节理、延伸较好的层面及层间错动等。 Ⅳ级：指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层及较发育的片理、剪理面等。其长度一般为数十米至二三十米，宽度近于零至数厘米不等，是构成岩块的边界面。 Ⅴ级：又称微结构面，指隐节理、微层面、微裂隙及不发育的片理、劈理等，其规模小，连续性差，常包括在岩块内，主要影响沿块的物理力学性质。

工程地质(课件)第三章地质构造全篇

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内力和外力地质作用的关系：
内力地质作用决定地表的基本形态和内部构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表形态的雕刻者地壳上升时，遭受剥蚀。地壳下降时，接受沉积。
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第二节地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走向线垂直。只有一个。
倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的最大锐角。
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产状三要素(elements of attitude)
表示方法：岩层产状一般用方位角表
示，通常格式是：走向南西200°，倾角南东
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我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化彻底。如东南沿海。
干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。如西北高原。
冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少，冰川盘踞。如两极和高山地区。
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中国地势分布示意图
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大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击。
汶川地震
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岩浆作用（magmatism）
岩浆形成、运动、演化、冷凝。
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变质作用(metamorphism)
在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化，生成新的岩石。
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2. 岩浆岩与围岩接触关系

工程地质第三章[2]

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补充讲解：活断层的工程地质研究
④砂基液化：饱和松散粉细砂最易产生液化现象； ⑤孤立突出的地形使震害加剧，低洼沟谷使震害减弱； ⑥地下埋藏愈浅，地震烈度增加愈大。（4）防范措施一般工程措施难以防御地震产生的破坏，因此，防范措施主要为远离活动断层、绝对禁止跨越活动断层。工程布局应垂直活动断层并离开一段距离。
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第3章地质构造及其对工程的影响
3.3.2 断层
（2）大桥桥位：注意查明桥基部分有无断层存在，以便根据不同情况，设计基础工程时采取相应的处理措施。（3）隧道位置：当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层破碎带接触；在确定隧道平面位置时，要尽量设法避开大规模断层破碎带。
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第3章地质构造及其对工程的影响
受区域性或地区性地应力场的控制，断层常与相关构造相伴生。并以一定的排列方式组合在一起，形成不同形式的断层带。如阶状断层、地堑、地垒和迭瓦式构造等。
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阶状断层
第3章地质构造及其对工程的影响
3.3.2 断层
4、断层的工程地质评价断层破碎带内岩体破碎、风化严重、岩石强度低、稳定性差；容易发生崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。确定路线布局、选择桥梁和隧道位置时，应尽量避开大的断层破碎带。（1）路线布局：当路线与断层走向平行，路基靠近断层破碎带时，开挖路基容易造成边坡发生大规模坍塌，影响施工和公路的正常使用。
1
第3章地质构造及其对工程的影响
3.3 断裂构造
3.3.1 裂隙
裂隙：存在于岩体中的裂缝，岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造，也称为节理。 1、裂隙的类型裂隙按成因可分为：构造裂隙和非构造裂隙。（1）构造裂隙：岩体受地应力作用随岩体变形而产生的裂隙。按力学性质的不同，构造裂隙可分如下两种：

《工程地质》第三章——地下水岩溶水库渗漏分析

2. 岩溶形态的垂直分带位置：地表以下、最高地下水位以上
岩溶垂直发育带水流特征：垂直运动岩溶特点：岩溶连同性差位置：地下水最高水位和最低水位之间
岩溶交替发育带水流特征：水平、垂直两向流（分期）岩溶特点：岩溶连通性较好
垂直发育带
最高地下水位
交替发育带最低地下水位
岩溶水平
位置：最低地下水位以下,下限为地方性侵蚀基准面水流特征：水平方向为主
Ic 可—能陷临因，界近此水千导人力致疏坡土散度壤。据疏初松
分类
化学潜蚀
Ic(G 1 )(1n )0 .5 nG
分为发展型
n
非发展型
—引发步土塌分颗析陷粒，。密事度故原因可能 — 是陷土主。的下孔水隙道度爆裂(小引数发地)
渗流渗流力土颗粒被带走潜蚀发生
管涌形成过程
岩土体渗透变形（结构变松、强度降低）渗流出口处侵蚀成孔洞
指：由渗透水流的动水压力冲塌走陷细的，贫小民未颗区造粒突成然人发员生地伤陷亡，。
潜蚀
机械潜蚀
产生条件
单位动水压单力位≥动潜水蚀压处力的北的D细京工造深当小市作成度地w颗I一为一政人粒个家1污员0w的直三0 水说米L径口h浮处，的为被重污理塌当7度0水场系陷米坑淹、统处。
渗透水流的水力坡度＞产下生方死潜有，蚀另一的有污临2水0界多井间水渗房力水屋坡下，度
现象
渗透系数越小，排水性能越低，愈易形成流砂
危害
影响开挖工作面上的施工影响开挖工作面附近地面建筑物的稳定
4. 砂土液化
均容易发生在饱水的粉倒细塌砂的土楼层房中位于上海
砂土液化
相同或相似处
中山南路，这是正在机理上均与土层的瞬时施排工水中不的畅地有铁关4号线结果上均造成了地基土（层浦承东载南力路的至降南低浦大

工程地质学_第三章水流地质作用

坡积物与洪积物经常共存，在野外工作时，应注意二者的区别：①由于坡积物来自附近山坡，所以坡积物一般比洪积物成分更单纯，另外坡积物中砾石含量少，洪积物砾石丰富；②片流动力弱而不稳定，故坡积物的分选性比洪积物差； ③坡积物比洪积物的磨圆度低，砾石的棱角较明显；④坡积物略显层状，不具洪积物的分带现象；⑤坡积物多分布于坡麓，构成坡积裾地形，而洪积物分布于沟口形成洪积扇地貌。
（4）对河谷纵断面的塑造
A、急流
B、瀑布
C、平衡剖面
（4）向源侵蚀与河流袭夺
下蚀作用在加深河谷的同时，还使河流向源头方向发展，加长河谷，把河流向源头发展的的侵蚀作用称为向源侵蚀作用。
二、河流的侧蚀作用
河水以自身的动力及挟带的砂石对河床两侧或谷坡进行破坏的作用称为河流的侧蚀作用（或称旁蚀作用）。侧蚀作用是平原区河流及河流下游的主要侵蚀形式。侧蚀作用的结果使河床弯曲、谷坡后退、河谷加宽。
（2）山坡型泥石流
B.按泥石流固体物质组成分类
a.泥流：由黏粒、粉粒和砂粒组成，砾石和卵石颗粒很少，颗粒级配偏细，密度偏高，分稀性和稠性，呈黏泥状。
b.泥石流：固体物质由大量的黏性土和粒径不等的砂粒、石块组成，颗粒级配域宽，密度幅度域大，分布地域广。 c.水石流固体物质以大小不等的石块、砂粒为主，黏性土含量较少。
大幅度弯曲的河曲在洪水期中可能被截弯取直，遗留的河道形似牛轭，形成牛轭湖。
3.3 河流的搬运作用与沉积作用
一、搬运作用
河流的搬运作用既有机械搬运，也有化学搬运。
机械搬运作用可分为推移、跃移和悬移三种。
在河流中、上游水急、颗粒较大，推移、跃移和悬移三者共存，且推移、跃移更主要；在中下游则是跃移和悬移更主要。颗粒的搬运方式不是固定不变的，随着流速增大，推移可变为跃移，跃移也可变为悬移。流速降低时，则发生相反的转

工程地质学课件第三章岩溶工程地质研究

岩溶地区工程建设的注意事项
充分了解岩溶发育规律
加强勘察工作
在工程建设前，应充分了解岩溶发育的规律和特征，评估其对工程的影响程度。
在工程建设前，应加强地质勘察工作，了解岩溶发育的规模、形态、分布等特征，为工程设计和施工提供依据。
合理选择施工方法和工艺
加强监测和预警
在施工过程中，应根据实际情况选择合理的施工方法和工艺，避免因施工不当引发岩溶灾害。
04
岩溶工程地质评价与防治
岩溶工程地质评价方法
1 2
岩溶发育规律分析
研究岩溶发育的规律，包括岩溶发育的时期、影响因素、分布特征等，为工程地质评价提供基础。
岩溶工程地质勘察
通过地质勘察，了解岩溶发育的规模、形态、分布等特征，评估岩溶对工程的影响程度。勘察资料，建立岩溶工程地质模型，预测岩溶发育的趋势和可能对工程的影响。
地下水污染的来源
地下水污染主要来源于工业废水、农业化肥和农药、生活污水等。这些污染物通过渗透、泄漏等方式进入地下水体，造成水质恶化。
地下水污染的防治
为了防止地下水污染，需要采取一系列措施，包括加强污水处理和排放管理、控制农业化肥和农药的使用、加强地下水监测等。
岩溶地区的地震效应
岩溶地区地震效应的定义
岩溶地区地震效应是指地震对岩溶地区的影响和作用。由于岩溶地区的特殊地质结构，地震对岩溶地区的影响更加复杂和严重。
岩溶地区地震效应的表现
地震可能导致岩溶塌陷、地下水位波动、泉水枯竭或暴涨等现象，还可能引起山体滑坡、泥石流等次生灾害。
岩溶地区地震效应的预防
为了减轻地震对岩溶地区的危害，需要加强地震监测和预警，同时采取工程措施加强地质结构的稳定性，提高抗震能力。

工程地质电子教材(基础地质部分)精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版第三章矿物和岩石第一节矿物一、定义：在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体，叫矿物。

二、物理性质：（一）晶体形态：⎩⎨⎧质点为有序排列）晶体矿物（组成矿物的火山玻璃、胶体蛋白的质点为无序排列）：非晶体矿物（组成矿物⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧、钟乳状状、粒状、块状、土状几何体：纤维状、鳞片立方体、菱面体片状、板状针状、柱状单体（二）光学性质：⎪⎩⎪⎨⎧应后的颜色假色：矿物表面氧化反离子的颜色。

它色：矿物中混入色素的混合色。

长的光波后，其余光波自色：矿物吸收某一波、颜色12、条痕：矿物粉末的颜色。

⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、土状光泽几何体光泽：丝绢光泽断口光泽：油脂光泽珍珠光泽晶面光泽：玻璃光泽、单体光泽：光的能力：、光泽：矿物表面反射3 ⎪⎩⎪⎨⎧不透明半透明透明的程度：、透明度：矿物透射光4（三）力学性质1、硬度：抵抗外力刻划的能力（在晶面上）摩氏硬度：滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。

⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧︒︒︒︒见平整光滑处无解理：解理面肉眼难光滑较小，断口发育中等解理：解理面平整分光滑完全解理：解理面大部全光滑挤完全解理：解理面完解理程度：，辉石：，角闪石：解理交角：解理组数938756124⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧平坦状参差状锯齿状贝壳状沿任意方向的裂开：、断口：外力敲击下，3⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧白云石：遇镁试剂变蓝气泡方解石：遇稀盐酸剧烈化学反应：磁性可塑性滑感挠性弹性（四）其它特殊性质：三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物：石英正长石斜长石方解石白云石白云母石膏滑石硬度大硬度中等硬度小半透明肉红色灰白色菱面体弯曲菱面体薄片状丝绢光泽有滑感断口油脂光泽两组解理遇HCL 起泡遇镁试剂变兰珍珠光泽无解理白色弹性2、暗色矿物：橄榄石辉石角闪石黑云母绿泥石硬度大硬度小颗粒状短柱状长柱状薄片状薄片状半透明解理交角近90º 解理交角124 º 弹性挠性橄榄绿色多为黑色黑绿色黑色墨绿色珍珠光泽第二节岩浆岩岩石：造岩矿物的天然集合体。

工程地质学-第三章地质构造

地壳发生大的构造运动之后，自然地理条件发生明显改变，各种生物也将随之演变，这样形成了地层发展历史的阶段性。
✓ 地球发展的时间段叫地质年代。地质年代单位：代、纪、世、期、时(从大到
小)
✓ 地层单位：一定地质时期所形成的地层的总体的名称。地层单位：界、系、统、阶、群(从大到小)
地层单位
A台易产生顺层滑动
B台位于断层带上
C台较为有利
5、断层的识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
【增加内容】
活断层
活断层：第四纪以来仍
在活动的断层。
注：2002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年可能继续活动。
水平构造和单斜构造
水平构造
单斜构造
3.3 褶皱构造
组成地壳的岩层，受构造运动的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失连续性的构造叫-。是地壳表层广泛发育的基本构造之一。昆仑山、祁连山、泰岭都是复杂的褶皱构造山脉。
褶皱构造 (fold)
(a)
(b)
(c)
图 4-5 褶曲的力学成因 (a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用
2、裂隙发育程度分级
表3—3 裂隙发育程度分级
裂隙发育程度等级基本特征
附注
不发育
裂隙1-2组，规则，构造型，对基础工程无间距1米以上，多为Fra bibliotek闭裂影响，对岩体
隙，少有充填物，岩体被切稳定性影响不
割成巨块状
大
较发育
裂隙2-3组，较规则，以构对基础工程无

工程地质学基础第三章地质构造、地史学及地质图.

3）褶曲的类型
褶曲的基本类型有两类：背斜和向斜（读图）
背斜：岩层向上拱起的弯曲构造，称为背斜。
向斜：岩层向下凹的弯曲构造，称为向斜。
背斜的特点是：
A 两翼产状倾向相背 B 核部岩层老、翼部岩层新 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
向斜的特点是：
A 两翼产状倾向相向 B 核部岩层新、翼部岩层老 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
工程地质学基础
史付生
课程基本内容
1 绪论（1） 2 矿物与岩石（7+8） 3 地质构造、地史学及地质图（8） 4 水的地质作用、土体的形成与特征、地貌学基本概念（6） 5 岩、土体工程性质（6） 6 常见地质灾害（3） 7 工程地质勘察（1）
3 地质构造、地史学及地质图
3·1 构造运动的概念 3·2 地质构造的概念及地质构造类型 3·3 地史学基本知识 3·4 地质图
根据褶皱的对称性分类：
对称褶皱：褶皱的轴面与水平面垂直，或与褶皱包络面垂直，而且两翼的长度也基本相等。不对称褶皱：褶皱的轴面与水平面斜交，或与该褶皱的包络面斜交，而且两翼不等长
根据翼间角大小分类：
平缓褶皱：翼间角小于180°，大于120°。开阔褶皱：翼间角小于120°，大于70°。闭合褶皱：翼间角小于70°，大于30°。紧闭褶皱：翼间角小于30°。
则取与南北方向平行的边与层面贴触，并使罗盘放水平(水准气泡居中)，此时罗盘长边(或S—N)与岩层的交线即为走向线，磁针(无论南针或北针)所指的度数即为所求的走向。
2)测量倾向：把罗盘的N极指向岩层层面的倾斜方向，同时使罗盘的短边(或与东西方向平行的边)与层面贴触，气泡居中，罗盘放水平，此时北针所指的度数即为所求的倾向。
(1)测量方向用罗盘测量任一目标的方向时，永远以00(即N方向)对准目标，使水准气泡居中，然后读磁针北端所指方位刻度盘上的数字，即为所测目标的方位角。记录时除记方位角值外，还要冠以所处象限名称，如SW230°，其中230°是方位角，SW是象限称呼。

工程地质学--第三章土的物理性质

2015-4-22
中国地质大学工程学院
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工程地质学概论:第三章土的物理性质
二、界限含水量——稠度界限
• 土从某种稠度状态转变为另一种状态时的界限含水量称为稠度界限
0 缩限塑限液限

固态半固态可塑状态流动状态
工程上常用的有液性界限wL和塑性界限wp • 液性界限，相当于土从塑性状态转变为液性状态时的含水量，简称液限 wL • 塑性界限，相当于土从半固体状态转变为塑性状态时的含水量，简称塑限 wp 常见值为17~28%
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工程地质学概论:第三章土的物理性质
2、饱和度
• 土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值称为土的饱和度，它能说明土中空隙被水充满的程度，以百分数表示。 V Sr w 100% Vv • 饱和度值愈大，表明土中空隙中充水愈多。数值变化0~100%，当土处于干燥状态时，饱和度为0；当土中空隙全被水充填时，饱和度为100%。 • 干土：Sr=0；饱和土：Sr=100%。 • 在工程实践中，按饱和度的大小将土的饱水程度划分为三种状态： Sr<50%为稍湿的；50%≤Sr≤80% 为很湿的；Sr>80% 为饱和的。
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工程地质学概论:第三章土的物理性质
第二节粘性土的稠度与可塑性
土粒与水相互作用所表现出的某些性质，也称为土的水理性质，如与结合水有关的稠度、塑性、膨胀性、收缩性、崩解性等，与水的流动有关的透水性、毛细性等性质。粘性土的稠度与可塑性是土粒与水相互作用后所表现出来的物理性质。细粒土和粘性土，因土中水分在量和质方面的变化而明显地表现出不同的物理状态，具有不同的性质，如随含水率从少到多，土可由固态、半固态变为可塑态，最终变为流动状态。

(完整版)第三章工程地质勘探与取样要点

第三章工程地质勘探与取样本章重点：重点介绍了工程地质勘探的任务、特点和手段，钻探工程，坑探工程，地球物理勘探的工作方法，勘探工作的布置和施工顺序，采取土样。

学习要求：掌握工程地质钻探方法及适用性、工程地质岩芯编录、取样的技术要求以及勘探工作的布置要求第一节概述工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上，利用各种设备、工具直接深入地下岩土层，查明地下岩土性质、结构构造、空间分布、地下水条件等内容的勘察工作，是探明深部地质情况的一种可靠的方法。

工程地质勘探的主要方式有钻探工程、坑探工程和地球物理勘探工程（简称物探工程）。

主要任务为：（1）探明建筑场地的岩性及地质构造，即各地层的厚度、性质及其变化；划分地层并确定其接触关系；了解基岩的风化程度、划分风化带；了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；了解褶皱、断裂、破碎带及其它地质构造的空间分布和变化。

（2）探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋藏厚度、性质及地下水位。

（3)探明地貌及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；岩溶的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。

（4)采取岩土样及水样，提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。

提供野外试验条件。

第二节物探工程一、物探工程的分类及应用物探工程是利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，并对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层、判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的勘探方法，又称为地球物理勘探。

物探工程的特点是：速度快、设备轻便、效率高、成本低。

但具有多解性，属于间接的方法。

因此，在工程勘察中应与其他勘探工程（钻探和坑探）等直接方法结合使用。

物探工程的主要作用有：（1）作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界限、界面或异常点（如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等）；（2）作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据；（3）作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。

工程地质第3章地质构造

等高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平行或重合。
水平岩层具有以下特征 (3) 水平岩层顶面与底面的高程差就是岩层的厚度。 (4) 水平岩层的露头宽度(即岩层顶层和底面地层界线间的水平距离)与地面坡度、岩层厚度有关。
a—露头宽度
h—岩层厚度
水平岩层的露头宽度
(a) 立体图
(b) 平面图
倾斜岩层:岩层层序正常，上层为新岩层，下层为老岩层，层面与水平有一交角的岩层。
倾斜岩层地层界线的分布特征 “V”字形法则
（1）当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，岩层界线弯曲程度较小，等高线弯曲程度较大
1 岩层倾向与地面坡向相反
地质界线V字形尖端沟谷处指向沟谷上游；山脊处指向山脊下坡
“V”字形法则
（2）当岩层倾向与地
面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相反。
倾斜构造
S
单斜构造
岩层的产状
产状：岩层面在三维空间的延伸方位及其倾斜程度。
产状的三要素走向：岩层面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向就是岩层的走向。倾向：垂直走向线、沿岩层面向下倾斜的直线叫倾斜线(又称真倾斜线)，它在水平面上的投影线称为倾向线，倾向线所指的方向为倾向(又称真倾向)。倾角：真倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向线)的夹角叫倾角，又称真倾角。
沿剪切破裂面形成，常与褶皱伴生，并多在一个翼上平行于褶皱发育
断层面倾角一般多在50°～60°以上断距可以从几厘米道数百米，延伸范围一般自几米到数公里。野外有时见到数条正断层排列组合在一起，形成阶梯式断层、地垒和地堑等
倾角较小冲断层：倾角大于45° 逆掩断层：倾角45°～25° 碾掩断层：倾角小于25° 断层带中夹有大量的角砾和岩粉

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人类生活在地球上，各种工程活动天天在地质环境中进行，二者之间相互制约，始终是客观存在的。
▪ 地质环境对人类工程活动的制约：
▪ ①人类在从事工程活动中影响工程活动的安全：如采煤过程中的瓦斯爆炸、涌水，隧道掘进过程中出现塌顶、岩爆或涌水等；
▪ ②影响工程建筑物的稳定和正常使用：如水库渗漏、滑坡迫使工程改线、泥石流破坏公路与铁路；
另一方面，建筑工程活动反过来又会以各种方式影响地质环境，并因此而引发工程事故。例如高坝水库的兴建引起的诱发地震，因大型水库的修建引起的库区上游水文地质条件的改变而引发的区域性坍岸，人类开采活动造成的地面沉陷及陷落地震，人类对水资源无节制的开采引起的地面下沉，严重的环境污染及厄尔尼诺现象，人工改变土坡形状造成的泥石流及土坡失稳。
§土木工程地质
§Geology in Civil Engineering
绪论第 1 章矿物和岩石第 2 章地层与地质构造第 3 章水的地质作用第 4 章岩石及特殊土的工程性质第 5 章不良地质现象及防治
绪论
一. 学习知识点 1. 了解：土木工程地质发展历史和现状、土木工程地质在土木工程建筑中的地位和作用。
各类工程问题
工民建
场地稳定性、地基承载力及变形问题
高层建筑
深基坑开挖、降水对环境影响问题
地下工程
洞室围岩稳定问题
道路工程
山区滑坡、崩塌、泥石流问题
具体工程实例举例如下：
陕西韩城矿务局桑树坪煤矿某斜井的报废（水文地质条件的影响）； ▪ ▪ 1911年帕米尔高原巴尔坦格河谷的一次巨大山崩，崩落岩土体体积达36～48亿立方米，堵塞河流形成长75公里，深262m的大湖；
地面沉降的地质原因:
a. 地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变小而发生沉降;
b.因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降;
c.地震导致地面沉降;
地面沉降的自然原因
地面沉降的人为原因
地面沉降导致井口抬升
地面沉降导致河水面相对上升
二、地质工作在土木工程中的作用
我国四川自贡在1954年和1965年两次发生陷落地震；
我国山西大范围煤矿开采给公路的安全营运和新线路的建设均造成极大的问题；
墨西哥的墨西哥城（ 1910 ～ 1981 年的 70 年间最大下沉量达 890cm ）、我国的上海（ 1921 ～ 1965 年的 41 年间市区平均下沉量 300cm）、西安、大同等城市均因地下水的大量开采而造成了地面的大面积下沉，日本全国地面沉降区域达8450km2，80年代以来还在继续扩大；
因水库的修建诱发地震在世界范围内多次发生，震级大于6级的就有四起：1962年3月19日发生于我国广东省新丰江库区的地震（库区主要岩石为花岗岩），震级6.1级；1963年9月23日发生于赞比亚和津巴布韦交界处的卡里巴水库库区的地震（库区主要岩石为片麻岩），震级6.1级；1966年2月5日发生于希腊克里马斯塔库区的地震（库区主要岩石为石灰岩），震级6.3级；1967年12月 10日发生于印度柯依纳库区的地震，震级6.5级；
▪ ③地质条件不具备而使工程造价提高
▪ 人类工程活动又会以各种方式影响地质环境，即人类工程活动对地质环境的制约：
人类工程活动对地表的改造已达到不可忽视的程度，到目前为止人类活动已涉及到地表80％的地区。如在上游修建梯级电站，改变河流的地质作用，大规模的砍伐森林造成荒漠化，道路修建中不合理削坡使坡体稳定性降低，水库蓄水导致水库诱发地震等等。
具体工程实例举例如下：
1963年10月9日意大利Vaiont（瓦昂特）高拱坎(265.5m)水库上游水文地质条件的改变引起库岸巨型滑坡，约2.38亿立方米的土石体以95km/h的速度从大坝上游峡谷区的左岸滑入水库，激起巨大波浪，巨浪高出水库蓄水位260余米，超越坝顶100余米，过坝水流冲毁了位于其下游的5个村镇，致使3000余人丧生；
1983年3月7日发生在我国甘肃省东乡自治县洒勒山的大滑坡，滑动土石体近6000万立方米，滑坡宽近1200m，滑动距离约1600余米，在约3分钟的时间内冲毁村庄4个、死亡04年12月11日
A landslide in California, USA,1995
西安城南地裂缝，沿线建筑物开裂破坏。
西安城南地地裂缝，两盘沉降差 30－60cm。使居民楼开裂(1986年)
1988年拆除中间单元，保留两侧单元，仍报废。
1981年11月29日陇海铁路宝天段葡萄园附近的滑坡，滑动土石体 600万立方米，200多米的铁路被掩埋、渭河被阻断，造成铁路多日停运，给国家造成极大的经济损失；
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
研究的主要内容：
1.岩土体的分布规律及其工程地质性质的研究 2.不良地质现象及其防治的研究 3.工程地质勘察技术的研究 4.区域工程地质研究
不良地质现象：
指对工程建设不利或有不良影响的动力地质作用。如滑坡、崩塌、泥石流等。
2. 理解：土木工程地质主要教学内容、教学方法及教学要求。
§绪论
一、工程地质的主要研究内容
工程地质学主要用于解决土木工程中出现的地质问题的一门学科，其主要任务就是勘察和评价工程中出现的地质问题，为工程的规划、设计和施工提供基本资料。其研究的是与土木工程设计、施工和正常使用等有关的地质学问题，是地质学的一部分或一个分支。
1964年6月16日发生在日本新泻的地震，震级7.5级，约2890余幢房屋因地基液化失效而破坏（地基处理方案不合理）；
1976年7月28日3时42分，发生于我国唐山的大地震，震级7.8级，倒塌房屋656138间，死亡242769人，由于动荷载作用下的地基液化造成的房屋倒塌不在少数，其中原唐山矿冶学院的图书楼因地基土液化下陷了一层半（地基处理方案不合理）。