工程地质学内容资料

工程地质学

绪论

1.工程地质学研究内容：（1）岩土工程地质性质的研究（2）工程动力地质作用的研究（3）工程地质勘察理论和技术方法的研究（4）区域工程地质的研究（5）环境工程地质的研究

2.工程地质条件：是指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。

第一章岩土工程研究

1.土的粒度成分测定方法：土的粒度成分是指土中各个粒组的相对百分含量。粒度测定通过颗粒分析试验测定。包括筛分析方法（适用于砂粒以上较粗的颗粒）和净水沉降法（适用于粉粒以下颗粒）。

颗粒分析结果通过表格法和图解法来表示。常用的图解法有累积曲线、分布曲线和三角图法。

2.土的矿物成分：原生矿物、次生矿物、可溶、难溶及不溶盐类，有机质，各种化合物及许多微量元素。

3.土中的水和气体：

土中的水分为矿物成分水和孔隙中的水。矿物成分谁又称矿物内部结合水，孔隙中的水即存在与土粒间孔隙中的水，包括液态水、气态水、固态水，液态水包括结合水、毛细水、重力水。

土中的气体成分和大气的成分相一致，但CO2含量高，O2含量低。

第二章土的物理性质

1.土的基本物理性质：土的物理性质是指土本身由于三相组成部分的

相对比例关系不同所表现的物理状态以及固、液两相相互作用时所表现出来的性质。前者称土的基本物理性质，主要指土的轻重、干湿、松密等，后者主要包括土的稠度，塑性，胀缩性以及各类土的透水性和毛细性。①土的天然密度：天然状态下单位体积土的质量。②干密度：土的孔隙中完全没有水时的密度。（实测）

③饱和密度：土的孔隙完全被水充满时的密度。（计算）（4）土粒密度：固体颗粒的质量与其体积之比。（5）含水率：土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比称为含水率。（6）饱和度：土中水的体积与孔隙体积的百分比值，他能说明孔隙中水的充填程度。（计算）（7）孔隙比：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比，以e表示；（8）孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比，以n表示；

2.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，并且在外力解除后任保持自己的形状。细粒土的这种性质称为可塑性。

3.液性指数：细粒土的天然含水率和塑限的差值与液限和塑性的差值之比。

4.达西定律：土在空隙中渗透流动的性能称为土的透水性。不同类型的土，孔隙大小不同，透水性也不同，水在天然土层中以层流形式运动，服从达西定律，也称土的渗透定律，即V=KI，式中，V为水在土中的渗透速度，K为渗透系数，I为水力坡度。

第三章土的力学性质

1.变形模量：指土在无侧限压缩条件下，压实力与相应的压缩应变的

比值。

2.库伦定律：表明土的抗剪性的基本规律，库伦定律表明：

1.巨粒土和粗粒土的抗剪强度决定于与法向压力成正比的内摩擦力：

2.而细粒土的抗剪强度由两部分组成，内摩擦力和内聚力：

第四章各类土的工程地质特征

1.我国几类特殊土壤：（1）淤泥类软土，是在静水或水流缓慢的环

境中沉积，并有微生物的参与，含有较多有机质的疏松软弱黏性土。分布:沿海地区滨海相、泻湖相、三角洲相；

内陆平原或山区的湖相和冲积洪积沼泽相。

工程特性：

（1）含水量高，天然含水量>液限，软塑－流塑状态。

（2）透水性低，水平向渗透系数较大。

（3）压缩性大，强度低，欠压密状态。

（4）显著的蠕变和触变性(高灵敏度)

2.膨胀土：是一种富含亲水性黏土矿物,且随含水量的增减体积发

生显著胀缩变形的硬塑性黏土。

分布：全国。云南、广西、贵州、湖北最具代表性。一般位于山前丘陵地区或河谷高阶地上。

特征：

1) 呈黄褐、灰白、花斑等颜色；

2) 黏粒含量高，且为亲水性很强的蒙脱石等黏

土矿物，土中可溶盐及有机质含量较低，常

含铁锰或钙质结核，结构致密；

3) 表面有大量网状裂隙，裂面有腊状光泽的挤

压面。

工程特性：

1.低含水量，呈坚硬－硬塑状态；

2.孔隙比小，密度大；

3.高塑性，含黏粒及粉粒为主；

4.具膨胀力,自由膨胀量>40%；

5.天然状态下压缩性低，承载力高，但由于干缩裂隙发育,稳定性

差。浸水后或被扰动时,强度骤然降低。

膨胀土地基上房屋开裂的特点为：

①山墙呈“倒八字形”，裂缝上宽下窄；

②外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾；

③房屋角端裂缝严重，而且常伴随着一定的水平位移和转动；

④地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝；

⑤地基反复多次胀缩，使墙体裂缝斜向交叉。

3.红粘土:由碳酸盐类岩石在湿热气候条件下，经强烈风化作用而形成的高塑性黏土

分布:云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西。低山丘陵地带顶部和山间盆地、缓坡及坡脚地段

特征：

1) 呈褐红色,富含铁铝氧化物，黏粒含量很高，具有高度分散性，

颗粒细而均匀，黏土矿物以高岭石为主；

2) 土层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间；

3) 地表裂隙发育；

4) 沿深度含水量增大，土质由硬变软；

5) 在水平方向上厚度变化较大，造成地基不均匀性。

工程特性：

（1）高含水量、高塑性，硬塑或可塑状态。

（2）孔隙比大、低密度、孔隙饱水。

（3）压缩性低、强度高、地基承载力高。

（4）浸水后膨胀量小，但失水后收缩剧烈。

4.黄土：是干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。

分布: 我国西北及华北地区,面积约63万km2

黄土分类：

按成因分：原生黄土和次生黄土

按形成年代分：老黄土和新黄土

按湿陷性分：湿陷性黄土和非湿陷性黄土

特征：以粉粒为主，富含碳酸钙，肉眼可见大孔隙，垂直节理发育，常呈现直立的天然边坡。

工程特性：

1.塑性较弱

2.含水较少，坚硬—硬塑状态

3.压实程度差，孔隙比高，孔隙大