成都理工大学勘查技术与工程 工程地质学必考重点

绪论

&工程地质学研究人类工程活动与地质环境之间的相互联系、相互制约的关系，以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学

特点：

（1）边缘学科：工程科学与地质科学相互渗透、交叉

（2）分支学科：地质学的分支；工程与技术科学、基础学科的分支

（3）应用学科：服务于工程建设

&相互制约关系举例：

Eg：在高烈度区、岩土体稳定差的地区修建水坝、水库，造价高，另一方面水库的修建使近坝、库岸的岸坡的稳定性降低，尤其是水位骤然升降经常引起岸坡失稳，蓄水引起水库诱发地震等。

&工程地质条件—指的是与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在的地质环境的各项因素

&包括以下六个方面

地形地貌条件

地质结构和地应力

岩土类型及其工程地质性质

水文地质条件

物理地质现象（工程动力地质作用）

天然建筑材料

&工程地质问题—指的是工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾和问题（1）工业与民用建筑—地基承载力与变形问题

（2）地下洞室—围岩稳定性问题

（3）露天采矿场—采矿边坡稳定性问题

（4）土石坝—坝基渗透变形和渗漏问题

（5）砼重力坝—坝基抗滑稳定性问题

（6）砼拱坝—坝肩抗滑稳定性问题

其它的还有：水库渗漏、库岸再造、库周浸没、砂土液化、地面沉降问题等。了解/工程地质学的主要任务：

a.评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选择建筑场地和适宜的建筑型式，保证规划、设计、施工和使用顺利进行；

b.从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势；

c.提出改善、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等。

第一章

了解-土的定义——土是由各种不同成因类型的岩石经风化、搬运、堆积而成的疏松沉积物，它们通常是由相互作用着的固、液、气体三个部分组成的多相体系。粒径——土颗粒的大小，通常以其直径(d)来表示，单位一般采用毫米(mm)。注：土颗粒并非理想的球体，应理解为土粒的等效直径。

粒组——按粒径划分的颗粒组别，同一粒组的土颗粒成分及性质相似。

掌握土的粒度成分的累积曲线表示方法，运用；

土体的构造：在一定土体中，结构相对均一的结构单元体的形态和组合特征（宏

土的结构：组成土的颗粒（土粒）的形态及组合特征，包括颗粒的大小、形状和表面特征，颗粒的排列组合情况和数量关系，以及粒间的联结特征和孔隙特征（孔隙的大小，多少）。

&粒度成分的定义——又叫“颗粒组成”、“颗粒级配”，指土中不同粒组的颗粒的百分含量，通常用各粒组颗粒的质量占该土土颗粒总质量的百分数来表示。是决定土的工程地质性质的重要结构特征之一。

&粘土矿物(clay minerals)的定义———

粘土矿物是由原生硅酸盐类矿物经水解作用而形成的，具层状或链状晶体结构的，高分散性，含水的次生硅酸盐矿物。

&判断题-三种常见粘土矿物特征对比见下表：

粘土矿物类型晶体结构类型相邻晶胞间联结晶格活动性亲水性压缩性强度等

高岭石两层型TO OH-O氢键联结较为牢固最弱不活动水分子

不能进入，亲水性弱，胀缩性小压缩性较小，强度较高

蒙脱石三层型TOT O-O分子键联结，很不牢固最强水分子容易进入，亲水性强，胀缩性强压缩性大，强度很小

伊利石三层型TOT 主要是K+离子键介于上二者之间介于上二者之间介于上二者之间

第二章

&土粒密度——固体颗粒的质量与其体积之比，即单位体积土粒的质量，单位g/cm3。实测指标，其值2.60~2.80g/cm3。

&土的密度——土的密度是指土的总质量与总体积之比，即单位体积土的质量。单位：g/cm3。

土的干密度：单位体积干土的质量。多采用其它指标换算。

&含水率:土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比（％）。含水率是实测指标，是计算干密度、孔隙率、孔隙比的重要数据；饱和含水率实际是用质量比率来表征土的孔隙性的指标。

实测指标有天然含水率，土粒密度，天然密度

土中孔隙的数量用孔隙率和孔隙比来表示

&孔隙率是土中孔隙总体积与土的总体积之比，也叫孔隙度，百分率表示n=Vv/V*100%

&孔隙比是土中孔隙总体积与土中固体颗粒总体积的比值，小数表示e=Vv/Vs; 二者关系e=n/(1-n) or n=e/(1+e)*100%

&细粒土的可塑性：细粒土的含水率在液限和塑限两个稠度界限之间时，在外力作用下，可以揉塑成任意形状而不破坏土粒间的连结，并且在外力解除后仍保持已有的形状，细粒土的这种性质称为可塑性。

&液限WL——土由塑态转变为流态的界限含水率，又叫塑性上限（％）测定方法：塑液限联合仪、锥式液限仪、碟式液限仪

&塑限WP——土由半固态转变为塑态的界限含水率，又叫塑性下限（％）测定方法：塑液限联合仪、搓条法

&表征指标——细粒土的可塑性的大小用塑性指数IP来表示。即液限和塑限的差值，用不带％的数值表示。

IP＝WL－WP

&液性指数：定义——粘性土的天然含水率和塑限WP的差值与液限和塑限差值（塑性指数）之比。用小数表示。IL=（W—WP）/IP

某一土样的天然含水率为25.0%，液限为34.0%，塑限为16.0%，则该土样的塑性指数（IP）为______ ，液性指数（IL）为______ ，该土属于细粒土中的______ 类型，处于______ 稠度状态。

土的透水性：水在土的孔隙中渗透流动的性能，称为土的透水性。

渗透系数K是表示岩土透水性的指标

重点（看ppt or书)&达西定律：

水力学：Q=FV→V=KI

第三章

&标准压缩系数a1-2：一般的工民建作用于地基土的压力为0.1―0.2MPa。所以在工程实践中，常选择p1=0.1MPa，p2=0.2MPa所对应的压缩系数α1-2（标准压缩系数）作为判断土压缩性高低的标准。

&土的压缩定律：在压力变化范围不大时，土的孔隙比的变化（减小值）与压力的变化（增加值）成正比。

&压缩特性的表示指标

&压缩系数：α单位MPa-1 或KPa-1,是表征土压缩性大小的重要指标，广泛应用于土力学计算中。

&定义-标准压缩系数a1-2：

&定义-压缩模量：指土在有侧限的条件下受压时，在受压方向上的应力与相应的应变之比。单位：MPa （KPa）

&变形模量——无侧限（有侧胀）条件下，压应力与相应的压缩应变的比值通常称为变形模量（E0），通过现场载荷试验求得。P210

&指标高低判断抗压

土的抗剪强度的库仑定律

土的抗剪强度τ由内摩擦力σ·tgφ和内聚力C两部分组成，且与正应力σ成直线正比关系。

τ＝σ·tgφ＋c

其中：τ——抗剪强度；σ——正应力（法向应力）

φ——内摩擦角（°）；C——内聚力（MPa）

σ·tgφ——内摩擦力； f =tgφ——内摩擦系数

土的击实性--最优含水率——某一种土，在某一击实功的作用下，只有在某一含水率时，土的干密度才能达到最大值，即取得最佳的击实效果，这一含水率称为最优含水率。

第四章

一般土的特征：

4.孔隙特征

5.透水性和压缩特征

6.可塑性