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。

用空隙率表示。

总孔隙率、总开空隙率、大开空隙率、小开空隙率、闭空隙率。

岩石的力学性质：岩石在外力作用下所表现的性质。

岩石的变形分为两种：①弹性变形，物体受力发生相应的全部变形，并在外力解除的同时，变形也立即消失，是可逆变形。

②塑性变形，受力变形，在外力解除后，变形不再恢复，是不可逆的变形。

变形模量：指岩石在单向受压时，轴应力与轴向应变之比。

泊松比：岩石在单向受压时，横向应变与轴向应变之比。

岩石的蠕变：岩石在大小和方向不变的外力作用下，变形量随时间延续而不断增长的现象。

蠕变的3个阶段：①初始蠕变阶段，特点是应变最初随时间增长较快，但其增长率随时间逐渐降低，曲线呈下凹型。

②等速蠕变阶段，应变随时间近于等速率增加，曲线呈近似直线。

③加速蠕变阶段，应变速率迅速增长，直至岩石破坏，本阶段完成时间较短。

岩体结构包括结构面和结构体两个要素。

结构面是发育于岩体中，具有一定方向和延伸性，有一定厚度的各种地质界面，如断层、节理、层理及不整合面等。

结构体是指由结构面切割而成的岩石块体。

岩体的工程分类：RQD分类，迪尔根据金刚石钻井的岩芯采取率，提出用RQD值来评价岩体质量的优劣。

节理岩体的RMR分类，由比尼卫斯基提出，其分类系统有岩块强度、RQD 值、节理间距、节理条件及地下水5类参数组成。

活断层：现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。

地震：在地壳表层因弹性波传播所引起的振动作用或现象。

地震震级：衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来衡量。

地震烈度：衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。

斜坡系：地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。

斜坡变形：按其机制可分为拉裂、蠕变和弯折倾倒三种型式。

滑坡分类：Ⅰ按滑面与岩层层面关系的分类①无层滑坡，滑动面不受层面控制，②顺层滑坡，沿岩层面发生滑动的滑坡，③切层滑坡，滑动面切过岩层面的滑坡；Ⅱ按滑坡始滑部位分类①推动式滑坡②牵引式滑坡③混合式滑坡④平移式滑坡；Ⅲ按岩土类型分类①基岩滑坡②土体滑坡。

岩溶作用：地下水和地表对可溶性岩石的破坏和改造作用，这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称叫岩溶。

岩溶发育的基本条件：①具有可溶性岩石②岩石是透水的③水必须具有侵蚀性④水在岩石中应处于不断运动状态中。

水库渗漏的型式：Ⅰ按渗漏通道分类①裂隙分散渗漏，通过溶隙或顺层面渗漏，为裂隙脉状分散型渗漏②管道集中渗漏，通过岩溶管道系统集中渗漏，渗漏量较大。

Ⅱ按库水漏失的特点分类①暂时性渗漏，库底包气带的岩溶洞穴和裂隙所消耗的水量，待洞穴、裂隙饱水后渗漏停止②永久性渗漏，库水通过岩溶化岩体流向本河下游、邻谷、地底及干流等处，造成库水的损失。

影响水库渗漏的因素：地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育程度和水文地质条件。

渗透压力或动水压力：渗透水流作用于岩土上的力。

渗透破坏：当渗透压力达到一定值时，岩土中一些颗粒甚至整体就会发生移动而被渗流携走，从而引起岩土的结构变松，强度降低，甚至整体发生破坏。

潜蚀或管涌：在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动现象。

流土或流沙：在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动现象。

渗透变形产生的条件：引起渗透变形的动力因素是动水压力，一旦当渗透的动水压力达到岩土的抗渗强度时，就会发生渗透变形。

抗渗强度即是岩土抵抗渗透水流作用的能力。

所以说渗透变形的产生，主要取决于渗流的动水压力和岩土抗渗强度这一矛盾互相作用的发展演化过程。

泥石流：发生在山区的一种含有大量泥砂和石块的暂时性急水流。

泥石流的形成条件：Ⅰ地形条件，①泥石流形成区（上游）②泥石流流通区（中游）③泥石流堆积区（下游）Ⅱ地质条件，决定了松散固体物质的来源，也为泥石流活动提供动能优势。

Ⅲ气象水文条件，泥石流形成必须有强烈的地表径流，他为爆发泥石流提供动力条件。

泥石流的直进性：由于泥石流体携带了大量的固体物质，在流途上遇到转弯处或者障碍物时，受阻而将部分物质堆积下来，使沟床迅速抬高，产生弯道超高或冲起爬高，猛烈冲击而越过沟岸货摧毁障碍物甚至截弯取直，冲出新道而向下游奔泄。

流体俞粘稠，直进性愈强，因此冲击力也愈大。

泥石流的脉动性：由于泥石流具有宾汉体的性质和运动的阻塞特性，故流动不均匀，玩玩形
成阵流。

泥石流的分类：Ⅰ按泥石流的流域形态分类①标准型泥石流②河谷型泥石流③山坡型泥石流；Ⅱ按泥石流物质组成分类①水石流型泥石流②泥石流型泥石流③泥水流型泥石流；Ⅲ按泥石流流体性质分类①粘性泥石流②稀性泥石流
主流：河流中存在着多种方向运动的水体，水体在重力作用下沿着河槽总方向运动者。

横向环流：根据水流所围绕的旋转轴方向不同，可以分为纵轴、横轴、斜轴及竖轴副流四类，其中以纵轴副流的意义最大，其旋转轴与河流总方向一致，这种副流又称横向环流。

河流的全面开发治理：协调政府及其他有关部门，对全流域进行综合勘查，然后订制出综合开发治理的方案，遵循以防洪为主，兼顾其他的原则。

对淮河和海河的治理，主要是在上游修建水库，以拦蓄洪水，在下游疏浚河道，以排泄洪水。

对黄河的开发治理原则应该是：上游修建水库为主，调节水量；中游做好水土保持，防止侵蚀，同时修建水库，调洪拦沙；下游调整水流速度，冲沙排淤。

其中以中游地区治理为主，如植树种草，不让水土流失，减少泥沙产量；改造地形，变坡地为梯田，打坝淤地，重新安排局部侵蚀基准面；修建泥沙库等，不让或尽力减少泥沙流向下游。

河流的局部整治：Ⅰ河流侵蚀作用的防治，可分为两种，一为加固河岸，一为改变冲涮地段的水流方向和速度。

属于第一类措施有抛石、草皮护坡、护岸墙等。

属于第二类措施有导流堤、丁坝等导流建筑物。

Ⅱ河流淤积作用的防治，可分为人工挖掘和改变水流速度和方向两种措施。

都江堰引水工程：他将岷江分为内外二江，造成弯曲分流，使携带泥沙的底流随主流排向外江。

澄清的表流进入内江，进入内江的水流又因玉垒山突向内部的凹型节点挑流而增强环流作用，底流降泥沙推向飞沙堰排向外江，表流进入宝瓶口。

宝瓶口是一两岸顺直的节点，它造成内江轻微壅水，有利于澄清水流，并使出水口水流流向稳定，防止下游两岸遭受急流的直接冲刷。

工程地质测绘可分为两种：综合性测绘，专门性测绘。

工程地质测绘精度：指野外地质现象观察、描述及表示在图上的精确程度和详细程度。

工程地质物探：利用专门仪器探测地壳表层各种地质体的物理场，包括电场、磁场、重力场等，通过测得的物理场特性和差异来判明地下各种地质现象，获得某些物理性质参数的一种勘探方法。

工程地质图：地质图的一种类型，他综合表达了对工程规划、设计、施工有意义的所有地质环境要素。

工程地质报告书：是按勘察任务要求，以工程地质勘察成果为依据编写的。

地质灾害：地质灾害是指由自然因素或人为活动引发的危害人民生命和财产安全的地震、火山喷发、山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。