第2章岩土类型及其工程地质性质
工程地质基础—地下水
孔隙
岩石中的各种空隙 1.分选良好，排列疏松 的砂；2.分选良好，排 列紧密的砂
3.分选不良的，含泥、 砂的砾石；4.经过部分 胶结的砂岩
5.具有结构性孔隙的 粘土
6.经过压密的粘土
7.具有裂隙的岩石
8.具有溶隙及溶穴的可 溶岩
影响孔隙度大小的因素主要有：
颗粒排列方式 分选程度 胶结充填程度 结构及次生孔隙 分选愈好，排列愈疏松，胶结充填程度愈差，孔隙度愈大； 反之愈小；粘性土的孔隙度还取决于其结构及次生孔隙。
3.地貌条件：在不同的地貌部位对地下水的形成关系密切。 一般在平原、山前区易于储存地下水，形成良好的含水层； 在山区一般很难储存大量的地下水。
4.人为因素：大量抽取地下水，会引起地下水位大幅下降； 修建水库，可促使地下水位上升。
(2)水循环的类型 根据水分循环的路径和规模，可分为两种：
◆大循环——海陆之间的水分交换过程，也称为海 陆间循环。 ◆小循环——水仅在海洋或陆地内完成的循环过程。
潜水与地表水补给的关系
(a) 潜水补给河流 (b)河流补给潜水
(c)单侧补给
潜水与地表水之间的关系
练习题一
1.某地区潜水等水位线图见下图。试确定
①河水与潜水之间的补排关系；
②A、B两点间的平均水力坡降
（A、B两点距离近似为60m）
③若在C点处凿井，多深可见
潜水面？
承压水
充满两个隔水层之间的含水层中的重力水。 含水层分区：补给区、承压区、排泄区、自流区、隔水顶板、隔水底板
H2S ： 一般存在于深部地下水中，在微生物作用下由硫 酸盐还原而形成。局部浅层地下水含有较多的H2S，并呈酸 性，对混凝土具有侵蚀性。
CO2 ：主要来源于土壤中有机质氧化产生的CO2，还有大 气中的CO2。深层地下水的CO2含量较高。含CO2较高的地下 水具有侵蚀性，能腐蚀混凝土。
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。
【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。
古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。
1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。
【答案】地质构造分为褶皱和断层。
褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。
第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。
【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。
2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。
【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。
定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。
第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。
【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。
其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。
3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。
【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。
影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。
第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。
【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。
4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。
【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。
适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。
第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。
【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。
5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。
工程地质选择填空有答案
第1章绪论一．单项选择题1．工程地质( D )是指与工程建设有关的地质因素的综合。
P4A．勘察 B．因素 C．问题 D．条件。
2．工程地质( C )是指工程地质条件与工程建设之间所存在的矛盾或问题。
P5 A．勘察 B．因素 C．问题 D．条件二．填空题1．工程地质学主要研究方法有：地质分析法、力学分析法、实验法、工程类比法。
P3第2章岩土类型及其工程性质一．单项选择题2．地球以地表为界分为外圈和内圈，以下各项不属于外圈的是( D )。
P8A．大气圈B．水圈C．生物圈D．地核3．外力地质作用包括风化作用、搬运作用、沉积作用．成岩作用和( A )。
P9 A．剥蚀作用B．岩浆作用C．地质作用D．地壳运动4．沉积岩岩层的接触关系有( A )．平行不整合接触和角度不整合接触。
P11 A．整合接触B．侵入接触C．沉积接触D．完整接触5．沉积岩与岩浆岩之间的接触关系包括：侵入接触和( A )。
P11A．沉积接触B．整合接触C．平行不整合接触D．角度不整合接触16．下列哪项不是地质年代单位( D )。
P11A．宙B．代C．纪D．统2．某矿物呈板状，黑色，珍珠光泽，一组极完全解理，硬度2.5～3。
该矿物可定名( D )。
P17A．辉石B．角闪石C．橄榄石D．黑云母83．下列哪种岩石为岩浆岩?( A )P20A．橄榄石B．灰岩C．石英岩D．砂岩104．流纹状构造反映了岩浆岩的哪种形成环境?( A )P22A．喷成相B．浅成相C．深成相D．河湖相3．碎屑物质被胶结物胶结以后所形成的结构称为( A )。
P24A．碎屑结构B．斑状结构C．沉积结构D．碎裂结构106．沉积岩的结构可分为：碎屑结构、泥质结构、( B )及生物结构四种类型。
P24 A．斑状结构B．结晶粒状结构C．碎裂结构D．散体结构68．关于沉积岩形成过程顺序排列正确的是( B )。
P24A．风化剥蚀阶段、沉积阶段、搬运阶段、硬结成岩阶段B．风化剥蚀阶段、搬运阶段、沉积阶段、硬结成岩阶段C．沉积阶段、搬运阶段、硬结成岩阶段、风化剥蚀阶段D．沉积阶段、硬结成岩阶段、搬运阶段、风化剥蚀阶段13．未经构造变动影响的沉积岩，其原始产状应当是( D )。
土力学_第2章(土的物理性质和工程分类)
V
阿特堡界限 (Atterberg limit)
固态
半固态
可塑态
液态
水
Vs+Vw Vs
颗 粒 ws
缩限
O
wP
塑限
wL
液限
w
• 液限和塑限的测定方法
液限（wL）的测定： 锥式液限仪（中国）； 碟式液限仪（欧美，详见 ASTM 试验 规程）。
粉土
含水量w(%)
w＜20
20 ≤w≤30
w＞30
（2） 砂土的松－密状态 指标和状态（《地基与基础》－p27）
相对密实度 （Relative Density ）
0.67＜Dr≤1.0 0.33＜Dr≤0.67 0＜Dr≤0.33
emax e Dr emax emin
密实 中密 松散
工程上原位测试判断物理状态：
粒径分布曲线（级配曲线）
100
小于某粒径的土粒质量/%
80
60
40
20
0
10
1
0.1
0.01
1E-3
粒径/mm
• 不均匀系数
Cu
d 60
d10
Cu越大，曲线越平缓，粒径分布越不均匀。
• 曲率系数
Cc
2 d 30
(d 60 d10 )
Cc<1，中间颗粒偏少，小粒径颗粒偏多。 Cc>3，中间颗粒偏多，小粒径颗粒偏少。
水
mw
Vv=e
V =e+1
Vw Sr Vv
ms=s
Vs 土粒 ms
Vs=1
w s / w wGs e e
岩体力学第二章 岩块、结构面及岩体的地质特征
第二章 岩块和岩体的地质特征
二、岩块的结构、构造特征
胶结方式：是指胶结物与碎屑颗粒之间的联结 方式，胶结方式主要有： 基底式胶结－在岩石中胶结物的数量多，颗粒 与颗粒之间互不接触，颗粒散布在胶结物之中。 孔隙式胶结－当胶结物不多时，碎屑颗粒相互 接触，胶结物充填在颗粒之间的孔隙中。 接触式胶结－胶结物不多，只在颗粒之间的接 触处才有，颗粒之间的孔隙仍是空洞。
2 断续充填（不连续，厚度小于h）.结构面的力学性质与充 填物性质、壁岩性质及结构面的形态有关。 3 连续充填(连续,厚度大于h)结构面力学性质取决充填物性质。 4 厚层充填（充填物厚度远大于h）结构面的力学性质很差，主
要取决于充填物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
五 密度
•结构面的密度反映结构面发育的密集程度。 •1、线密度(Kd)是指结构面法线方向单位测线长 度上交切结构面的条数(条／m)。 •2、间距(d)则是指同一组结构面法线方向上两相 邻结构面的平均距离。 Kd与d互为倒数关系 •如果测线是水平布置的，且与结构面法线的夹角 为α ，结构面的倾角为β 时:
RQD 100e
0.1kd
(0.1k d 1)
岩体质量指标RQD：长度大于10cm的岩心
长度之和与钻孔总进尺的百分比。
长度大于 cm的岩心长度之和 10 RQD 100% 钻孔总进尺
第二章 岩块、结构面和岩体的地质特征
六 张开度
结构面的张开度是指结构面两壁面间的垂直距离。 结构面两壁面一般不是紧密接触，这就使结构面实际接触 面积减少，导致结构面粘聚力降低和渗透性增大。
Ⅲ级 指长度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。控制工程岩体稳定
工程施工岩土分类
工程施工岩土分类一、岩土的性质岩土是由多种矿物组成的固体材料，常见的有砂土、黏土、粉土、砂质土、粉砂土、淤泥等。
岩土的性质受到原材料的成分、粒度分布、压实度和水分含量等因素的影响。
1. 粒度分布：岩土中的颗粒大小以及颗粒之间的排列方式对其性质有着重要影响。
通常，岩土可以通过粒径大小将其分为砾石、砂、泥、壤四种。
其中，砾石颗粒大于2mm，砂颗粒在0.05-2mm之间，泥颗粒小于0.002mm，壤在砂与泥之间。
不同颗粒的含量比例不同，会对岩土的工程性质产生影响。
2. 压实度：岩土的压实度是指岩土颗粒之间的紧密程度，影响了岩土的强度和稳定性。
一般来说，压实度越高，岩土的强度也越大。
3. 液塑性指数：岩土的液塑性指数反映了其在水分作用下的变形性能，是评价岩土水泥性能的重要参数之一。
液性降低，代表岩土在吸水过程中产生变形的能力减弱，而塑性增加，代表岩土在被水湿润后可塑性增加。
4. 岩土含水量：岩土的含水量会影响其强度和变形性能。
过多的水分使得岩土变得疏松，导致容易发生流失和液化等现象；而过少的水分，则使得岩土变得干硬，容易发生开裂等问题。
二、岩土的分类根据岩土的物理性质和工程性质，可以将岩土分为不同的分类，为施工提供依据。
常见的分类有以下几种：1. 按颗粒大小分类：（1）粗颗粒土：包括砂、砾石等，颗粒较大，不透水性能好。
（2）细颗粒土：包括粉土、黏土等，颗粒较小，透水性能差。
2. 按松实度分类：（1）密实土：颗粒间排列整齐，密度大，强度高。
（2）疏松土：颗粒间排列松散，密度小，强度低。
3. 按液塑性指数分类：（1）非塑土：液塑性指数小于0.075，可塑性较差。
（2）塑土：液塑性指数大于0.075，可塑性较好。
4. 按原材料分类：（1）天然土：岩土的组成主要来自于自然形成的土壤或矿石。
（2）填土：岩土的组成主要来自于人工填充的土壤或砂石料。
每种类型的岩土都有其独特的性质和特点，在工程施工中都需要根据实际情况进行分类和处理，以确保工程的顺利进行和安全稳定。
(完整word版)工程地质学教案
(完整word版)工程地质学教案理论课程教案课程名称工程地质学章节名称单元（章节）主要内容1.1工程地质课程简介1.2工程地质、地质工程、岩土工程的关系1.3工程地质的学科范畴1.4地球的圈层构造第1章绪论学时2重点地球的圈层构造；地壳、地幔、地核的元素构成。
难点地球圈层构造的由来。
学生应该掌握的知识点地球的圈层构造；地壳、地幔、地核的元素构成。
教学组织方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业备注说明1章节名称第2章岩石的成因类型及其工程地质特性2.1主要造岩矿物2.2岩石2.3地质年代及其特征学时8单元（章节）主要内容1、矿物的物理性质：颜色、硬度、光泽、解理（断口），常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类，岩浆岩的结构和构造，常见的岩浆岩。
环境、碳系统循环、地貌重塑的关系。
4、沉积岩的物质组成、分类、结构与构造，层理构造的概念及研究意义。
常见的沉积岩。
5、变质作用的影响身分，变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年代的概念，残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
解理与端口的概念；风化作用与全球情况、碳系统轮回、地貌重塑的难点关系；层理构造的研究意义；变质岩的结构和构造；残积土、坡积土、洪积土、冲积土的工程意义。
1、矿物的物理性质：颜色、硬度、光泽、解理（断口），常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类，岩浆岩的结构和构造。
学生应该掌握的知识点4、堆积岩的物质组成、分类、结构与构造，常见的堆积岩。
5、变质作用的影响因素，变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年月的概念，残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
讲授构造方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业查阅矿物及岩石的相关资料。
备注本章是本课程的基础和重点。
2章节名称第3章地质构造及其对工程的影响3.1水平构造和单斜构造学时4单元（章节）主要内容3.2褶皱构造3.3断裂构造3.4不整合3.5岩石与岩体的工程地质性质1、水平构造和单斜构造的外观特征及产生原因；岩层产状的表示方法。
岩土的工程地质性质
mi X 100 m
式中：
mi- 小于某粒径的土粒质量
m－试样总质量
颗分筛
土样筛
b.静水沉降方法
≦0.075
静水沉降方法有：密度计法、移液管法、 双洗法、虹吸比重瓶法 原理：将土样侵泡在纯水中制成悬液， 根据不同粒径在静水沉降速度不同，测定各 粒组百分含量。
密度计
②成果整理 列表法，土的累计曲线
vv n 100 % v
2.1.4 土的孔隙性
2 孔隙比
vv e vs
2.1.4 土的孔隙性
3 孔隙率与孔隙比
e n 100 % 1 e n e 1 n
2.1.4 土的孔隙性
4 砂土的相对密度
是砂土的结构（密实程度）状态指 标，反映了颗粒级配对密实程度的影响。
emax e Dr emax emin
植物学家研究的是土壤
有关概念
土层：同一层内土的物质组成及结构，构造基本一
致，工程地质亦大小相同，称之为土层。
在柱状图和剖面图上常用。 土体：是由岩石经过物理与化学风化、搬运、沉积 作用后的产物，是由各种大小不同的土粒按各种 比例组成的集合体。
是指与工程建筑的安全，经济和正常使用有
关的土层组合体。
1.2 土的粒度成分
。
当它在土孔隙中流动时，对所流经的土体施加渗流力（ 亦称动水压力、渗透力），计算中应考虑其影响。
工程地质与水文地质作业及答案
工程地质与水文地质第一章绪论一、名词解释1.地质环境：以岩石圈为主，与大气圈、生物圈、水圈的相互作用中形成和演化的，影响人类生活、生存和工程建设活动的岩土介质，是一个开放的、演化的动态系统。
2.岩石圈：从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间3.工程地质条件：客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质因素的综合。
4.地质作用：由于受到某种能量（外力、内力）的作用，从而引起地壳物质组成、地壳结构和地表形态等不断发生变化的作用。
5.构造运动：由地球内动力引起的地壳岩石发生变形、变位的机械运动。
6.岩浆作用：地壳运动的影响下，地球内部的岩浆向外部压力减小的方向移动，上升侵入地壳或喷出地面，冷却凝固成为岩石的全过程。
7.变质作用：在地壳中岩石基本处于固体状态下，受到温度、压力和化学活动性流体作用，改变其成分、结构和构造，形成新的岩石的地质作用。
8.地震作用：地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播的地表引起地表猛烈冲击。
9.工程地质问题：已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。
二、思考题1.简述工程地质学的主要任务。
答：（1）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；（2）论证与建筑有关的工程地质问题，进行定性评价和定量评价，做出确切的结论；（3）选择工程地质条件优良的建筑场址；（4）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；（5）研究工程兴建后对地质环境的影响，预测期发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；（6）为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
2.论述工程建设与地质环境之间的相互关系。
答：地质环境对工程建设具有制约作用体现在：以一定作用影响工程建设活动的安全；某些地质条件不具备而提高了工程的造价；影响工程建筑物的稳定和正常使用。
岩土工程勘察复习答案
第一章习题答案一、基本概念1、工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件，岩土类型及其工程地质性质，地质结构，水文地质条件，物理地质现象，以及天然建筑材料等六个要素。
2、工程地质问题指工程建筑与地质环境（可由工程地质条件具体表征）相互作用、相互矛盾而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行和对周围环境可能产生影响的地质问题。
二、填空题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素，其中岩土类型及其工程地质性质是最基本的要素。
2、工程地质勘察阶段按工民建可分为：（1）选址和可行性研究，（2）初步勘查阶段（3）详细勘察（4）施工勘察三、选择题1、建设场地的工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，它包括六个要素。
其中最基本的要素为以下哪个方面（ B ）A、地形地貌条件B、岩土类型及其工程地质性质C、地质结构D、水文地质条件E、物理地质现象F、天然建筑材料２、以下各勘察方法中是工程地质勘察中一项最基本的勘察方法的是（ A ）A、工程地质测绘B、工程地质物探及勘探C、工程地质试验（室内、室外）D、工程地质长期观测３、砾砂的颗粒级配应为以下哪种（ A ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25-50%；B、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；4、卵石的颗粒级配应为以下哪种（ B ）A、粒径大于200mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于20mm的颗粒质量占总质量25-50%；５、中砂的颗粒级配应为以下哪种（ C ）A、粒径大于2mm的颗粒质量占总质量50%；B、粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量50%；C、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量50%；D、粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量25-50%；四、问答题1、工程地质勘查的基本任务具体有哪些？答：工程地质勘查的基本任务就是为工程建筑的规划、设计和施工提供地质资料，运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便。
工程地质学复习资料整理
工程地质学第二章岩石成因类型及其工程地质特征1.岩石按成因可分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自热元素和化合物，称为矿物。
其中构成岩石的矿物，称为造岩石矿物。
如常见的石英、正长石、方解石等。
3.矿物的物理性质有颜色（自色、他色、假色）、光泽（造岩矿物绝大部分属于非金属光泽）、硬度（矿物的硬度的确定，是根据两种矿物对刻时互相是否刻伤的情况而定。
）、解理和断口。
4.当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。
5.依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分三类：深成岩、浅成岩、喷出岩。
6.岩浆岩的产状有：岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉。
7.岩浆岩的结构，是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
8.岩浆岩的结构分为：全晶质结构（粗粒结构、中粒结构、细粒结构、微粒结构）、半晶质结构、非晶质结构。
9.岩浆岩的构造，是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。
常见构造主要有：块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
12.沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸组成。
13.在沉积岩的组成物质中，粘土矿物、方解石、白云石、有机质等，是沉积岩所特有的，是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
14.沉积岩分类：碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
15.沉积岩的结构：碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
16.沉积岩最主要的构造是层理构造。
17.沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
18.常见沉积岩：19.变质岩是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岩石。
20.变质岩变质作用的因素：高温、高压、新的化学成分的加入。
21.变质岩特有的矿物（石滑绿蛇）22.变质岩的结构（变晶变余）23.变质岩的构造，主要的是片理构造和块状构造。
工程地质学-第2章工程地质条件成因演化论
构造运动对工程地质的 影响主要表现在以下几 个方面
1. 地形地貌的形成与演 2. 岩层的变形与断裂： 化：构造运动可以形成 构造运动可以使岩层发 各种地形地貌，如山脉、 生变形和断裂，从而影 河流、湖泊等，同时也 响岩体的完整性和稳定 决定了地形地貌的演化 性。 过程。
3. 矿产资源的形成与分 布：构造运动与矿产资 源的形成和分布密切相 关，如煤、铁、石油等 矿产资源的形成与分布 都受到构造运动的影响。
岩土类型
岩石类型
不同成因和不同矿物组成的岩石，具有不同的工程地质性质，如沉积岩、变质 岩和岩浆岩等。
土的类型
不同类型的土，如粘土、砂土、砾土等，具有不同的工程地质性质和特征，对 工程建筑物的稳定性和安全性具有重要影响。
03 工程地质条件的成因
构造运动
01
02
03
04
05
构造运动是指地壳或岩 石圈的运动，包括板块 运动、断层活动、褶皱 形成等。这些运动可以 引起地形的变化、岩层 的变形和断裂，从而影 响工程地质条件。
人类活动对工程地质条件的影响
工程建设对地质环境的影响
人类在工程建设过程中，如采矿、修路、建坝等，会对地质环境造成破坏，进而影响工程地质条件。
土地利用对工程地质条件的影响
土地利用方式的改变，如城市化进程中的土地开发，会引发土壤侵蚀、地面沉降等问题，对工程地质 条件产生影响。
工程地质条件演化的预测与评估
04 工程地质条件的演化
地质年代与工程地质条件演化
地质年代划分
地质年代是描述地球历史时间跨度的一种方式，包括太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代。每个地质年代都有其特定的工程地质条件和演化特征。
不同地质年代的工程地质条件
第二章 软岩与软土的工程地质研究总结
（2）化学成分
活动性强的元素：K、Na等 活动性弱的元素：Fe、Al、Si等 同一种元素，所组成的化合物不同，岩石的
抗风化能力也不同
（3）结构特点
单一矿物组成的岩石抗风化能力较强：单矿
岩>复矿岩 矿物成分相同：等粒结构>不等粒结构 单粒结构岩石抗风化能力较强 Si质胶结>Ca质胶结>泥质胶结
1.3.2 影响岩体风化的因素
1、岩石的成分与结构
（1）矿物成分（影响抗风化能力）： 氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物 最稳定的造岩矿物：石英 岩浆岩：酸性岩>中性岩>基性岩>超基性岩
（花岗岩）（闪长岩、安山岩）（玄武岩）（橄榄岩）
变质岩：浅变质岩>中等变质岩>深变质岩 抗风化能力：沉积岩>岩浆岩>变质岩
4、研究意义：
水工建筑物的坝基、道路工程的大桥桥基和高层建
筑物地基岩体内如有软弱岩石，往往会使建筑物地基 发生不均一沉陷或滑动变形，影响建筑物安全；峡谷 边坡或傍山道路边坡岩体内如有软弱岩石，易产生斜 坡失稳和崩滑。因此工程建设中应予以充分注意。
1.2 软弱夹层的工程地质研究 一、 软弱结构面的相关知识
2、矿物成分以粘土矿物为主； 泥化夹层是多种矿物组成的复杂的高分散体 系，主要的粘土矿物是蒙脱石、伊利石（水云母） 和高岭石。泥化夹层的矿物成分与母岩性质和后期 改造程度有关。 3、粒度成分以粘粒和粉粒为主； 4、水理性质: 具有明显的膨胀性。尤以蒙脱石为主时，膨胀 量可达8%； 渗流层状分带性以及集中渗流。
软弱结构面是岩体中具有一定厚度的软弱带(层)， 与两盘岩体相比具有高压缩和低强度等特征，在产 状上多属缓倾角结构面。 主要包括原生软弱夹层、构造及挤压破碎带、泥化 夹层及其他夹泥层等。 特性： 1、由原岩的超固结胶结式结构变成了泥质散状结 构或泥质定向结构 2、粘粒含量很高 3、含水量接近或超过塑限 4、密度比原岩小 5、常具有一定的胀缩性 6、力学性质比原岩差 7、强度低 8、压缩性高 9、易产生渗透变形
工程地质 第2章 岩土类型及其工程地质性质2.3.5-2.4.5
工程地质第2章岩土类型及其工程地质性质（2.3.5-2.4.5）1岩石的工程地质性质指标岩石的工程地质性质指标吸水率：一个大气压力下和室温条件下自由吸入水48h的质量(m0)与岩石烘干试件质量(ms)之比值饱和吸水率：岩石试件在高压或真空条件下吸入水的质量（mp）和岩样干质量（ms）之比岩石的工程地质性质指标2.3.5 岩石的工程地质性质软化性：岩石浸水后强度降低的性能称为岩石的软化性抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性岩石的工程地质性质指标变形：岩石在外力或其它物理因素作用下发生形状或体积的变化岩石的工程地质性质指标岩石在单向拉伸时抵抗拉断破坏的能力岩石的工程地质性质指标☐影响岩石的工程地质性质的因素 矿物成分(密度、硬度）•比如：石英岩强度高于大理岩。
高于石英7方解石3☐影响岩石的工程地质性质的因素 结构（结晶联结、胶接物联结）竹叶状灰岩竹叶状灰岩砂岩泥岩差异风化岩石崩解☐岩石的工程分类工程中岩石的描述包括：地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标。
地质分类：根据是岩石地质成因，矿物成份、结构构造和风化程度，可以用地质名称加风化程度表达，如强风化花岗岩、微风化砂岩等。
工程分类：主要根据岩石的工程性状，使工程师建立起明确的工程特性概念。
本章涉及的岩石工程分类主要根据岩石的坚硬程度和风化程度进行划分。
岩体的工程分类在第三章。
岩石的工程分类—坚硬程度的分类•按岩石抗压强度大于30MPa与小于30MPa划分为硬质岩与软质岩，☐风化岩的定义风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在气温变化、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。
风化岩：在风化壳中，尚保留原岩结构和构造的风化岩石残积土：岩石经风化作用后，形成松散的岩屑和土层，残留在原地的堆积物。
34-151.风化作用类型物理风化岩石在自然因素作用下，发生机械破碎，而无明显的成分改变。
工程地质课程分章判断题
第1章绪论1．工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科，是地质学的一个分支。
（√）2．工程地质学的研究对象是复杂的地质体。
（√）3．地质环境对工程活动的制约是多方面的，它可以影响工程建筑工程的造价和安全施工，也可影响工程建筑的稳定和正常使用。
（√）4．对工程建筑物的设计运用的要求来说，工程地质问题仅有定性的论证是不够的，还必须进行定量预测和评价。
（√）1．工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和。
（√）1．根据地质作用的动力来源，地质作用分为外力作用和内力作用两类。
（√）第2章岩石及其工程地质性质1．地球具有一定的圈层构造，以地表为界分为外圈和内圈。
（√）1．地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33Km。
（√）2．沉积岩形成过程中，物质沉积是搬运介质物理化学条件变化的开始。
（×）3．岩石的物理性质包括吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性等。
（×）3．岩石的结构、构造对岩石的工程性质没有显著影响。
（×）1．岩石即在地质作用下产生的，由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集合体。
（√）2．岩浆岩的结构可分为变余结构、变晶结构和碎裂结构。
（×）2．根据岩石的饱和单轴抗压强度，岩石按坚硬程度分为坚硬岩、较硬岩、较软岩和软岩四大类。
（×）2．地壳物质沿地球半径方向作上升和下降的运动称为水平运动。
（×）3．水平运动是指地壳物质沿地球半径方向作上升和下降的运动，是地壳演变过程中，表现得比较缓和的一种运动形式。
（×）4．岩浆作用是指因构造运动等引起地壳发生的快速颤动。
（×）5．地壳中造岩矿物的主要成分是硫酸盐。
（×）6．在改造地壳的过程中，外力地质作用的结果使得地壳表面趋于平缓（√）7．矿物抵抗外力刻划、研磨的能力即矿物的硬度（√）8．矿物受外力打击后，按一定方向裂开成光滑平面的性质即矿物的解理（√）9．大理岩属于沉积岩（×）10．岩石与水相互作用时强度降低的性质即岩石的抗冻性（×）3．岩石的抗拉强度是指双向拉伸时抵抗拉断破坏的能力。
工程地质课程考核说明
《工程地质》课程考核说明一、课程的性质《工程地质》是中央广播电视大学结构工程专业本科必修的一门主要专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握工程地质的基本理论，了解工程地质学的研究内容及研究方法，通过分析运用有关地质资料，正确评价场地的工程特性，为设计、施工提供依据。
二、关于课程考核的有关说明１、考核对象中央广播电视大学本科、高等专科结构工程专业开放教育试点的学生。
２、考核方式本课程采用平时作业与期末考试相结合的考核方式，满分１００分，及格６０分。
其中期末考试成绩占考核总成绩的８０％；平时作业占考核总成绩的２０％。
平时作业以各章的自我检测题和习题为主，由辅导教师按完成作业的质量进行评分。
学员平时作业的完成、阅改情况由中央电大和省电大分阶段进行检查。
期末考试由中央电大统一命题，统一组织考试。
３、命题依据本课程命题是依据１９９９年６月审定通过并下发执行的《开放教育试点结构工程专业课程教学大纲》和目前替代教材——陆培毅主编的《工程地质》。
本考核说明是考试命题的基本依据。
４、考核要求本课程考试着重考核学生对工程地质的基本概念、基本理论和基本方法的掌握情况。
本考核说明内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。
“了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对概念有基本了解。
“理解”是较高层次的要求，熟悉结构设计原理的基本理论和设计原则，能对相关问题进行分析判断并得到正确结论。
“掌握”是高层次的要求，凡需要掌握的知识点，要求学员能运用所学的知识，选择合理的方法，得出正确的结论。
５、命题原则⑴命题范围：在本课程教学大纲、《工程地质》教材和考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大和缩小考题范围。
⑵试题的组成与覆盖面：命题应基本覆盖教材内容，同时要突出重点。
试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为３０：５０：２０。
《工程地质学》课本习题与答案
第一章绪言1. 何谓工程地质学？答：工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科2. 何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建筑场地的工程地质条件，并指出其对建筑物有利的和不利的因素。
②论证建筑场地存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，给出确切的结论。
③选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地的地质条件合理配置各个建筑物。
④根据建筑场地的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求。
⑤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。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3. 何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4. 何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建筑材料。
5. 何谓工程地质问题？工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间产生的一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
6. 简述工程地质学与岩土工程的关系。
答：工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸。
7. 简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答：17世纪以后开始出现地质环境对建筑影响的文献资料，工程地质学产生了萌芽。
20世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加紧密相连，与各相关学科更好地交叉和结合，促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进，进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8. 简述本课程的学习要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.2.2.2力学性质
解理:矿物受外力作用时，沿晶体格架一定方向裂破成平面的 性质.
裂开的平面就是解理面 分级： 1.极完全解理: 2.完全解理: 云母
方解石 3.中等解理 长石、角闪石 4.不完全解理: 橄榄石 5.无解理: 石英
方解石的三组解理
（2）断口：矿物受外力打击后，形成的各种凹凸不 平的不规则的断裂面
• 接触式胶结(c)
(a)
(b)
(c)
(2)泥质结构
50%以上由<0.005mm粘粒组成
(3) 结晶结构
由化学沉积物质的结晶颗粒组成的岩石结构
石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构
（4）生物结构
由30%以上生物遗体或碎片所组成的岩石结构 生物碎屑结构、贝壳结构、 珊瑚结构
2.3.2.4沉积岩的构造
地壳下降，接受沉积
角度不整合块状形成过 程
开始发生褶皱
隆起为山
遭受侵蚀 地形夷平
地壳再次下降，接受沉积
角度不整合 美国亚利桑那州大峡谷
火成岩岩与围岩接触关系
侵入接触 沉积接触 侵入与沉积接触
2.1.3.3 地质年代单位及年代地层单位
地质年代单位： 指地质时期中的时间划分单位，又称 “地质时间单位”。 年代地层单位：各个地质年代时间段落中所形成的地层 也相应划分为若干地层单位。
南京六合国家地质公园
六合桂子山“石柱林"是一千万年以前火山爆发时玄武岩浆喷 到地面冷却后产生的六棱形、五棱形等不同形态的“柱状节理 "，形成现在这种鬼斧造就，利剑万箭齐发射苍穹的壮观场面
2.3.2 沉积岩(sedimentary rock)
成因：地表岩石破坏 搬运 沉积 硬结成岩
2.3.2.1 形成
按结晶程度、 晶粒大小进行分类
2.3.1.5 结构构造
构造:岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组 成部分之间的排列和充填方式。 (1)块状构造: 无定向排列,各部份均匀分布，花岗岩、闪 长岩;
(2)流纹构造: 岩石中有不同颜色的条纹,是熔岩流动时物 质成份作定向排列所致. 如流纹岩.
(3)气孔构造:熔岩冷却时尚末逸出的气体形成大小不一 的气孔.如玄武岩、安山岩 (4)杏仁构造: 喷出岩的气孔被后来的次生矿物所充填.
长石 石英 云母
2.3岩石
岩浆岩(magmatic rock)
按成因分为
沉积岩(sedimentary rock)
变质岩(metamorphic rock)
概念、形成、结构构造特征、典型岩石
2.3.1岩浆岩
概念：由岩浆侵入地下或喷出地表后冷却凝结而成 的岩石，又称火成岩。
2.3.1.1形成
2.3.1.2物质成份
2.2.2.1.光学性质 （1）颜色和条痕
条痕是指矿物粉末的颜色
用毛瓷板（没上釉的瓷板）刻划检 验观察的颜色.
有的矿物有好几种颜色 ,但 条痕比较固定的.
（2）光泽
指矿物表面对可见光的反射能力.即新鲜面上的光亮程度。 根据反射能力自强而弱分为: 1.金属光泽： 方铅矿、黄铁矿 2.半金属光泽：赤铁矿 3.非金属光泽: 金刚光泽: 金刚石 玻璃光泽：长石、石英 （水晶） 油脂(脂肪)光泽：滑石或石英断口 丝绢光泽:纤维石膏 珍珠光泽:云母 土状光泽:高岭石
黏土岩
黏
2.3.2.6常见的沉积岩 1）碎屑岩
砾岩
红色砂岩，由 于肉红色钾长 石而呈红色
2.3.3 变质岩
2.3.3.1概念 地壳中原来的岩石，由于地壳运动和岩浆活动等的影响，在 高温、高压及化学活动性很强的气体和液体作用后，在固体 状态下，导致原来岩石的矿物成分、结构和构造发生一系列 变化而形成的新岩石。 变质作用的因素：
（1）高温（岩浆、地壳深处、构造运动的热）-重结晶、 化学反应 如石灰岩—大理岩（重结晶）
（2）高压（上覆岩层的压力、构造运动或岩浆活动的挤 压力）-如石榴子石 （3）新的化学成分的加入（热液和挥发性气体）-产生新 的变质矿物
2.3.3.2变质作用的类型及代表性岩石
（1）接触变质作用
在岩浆岩体与围岩接触 带上，主要由岩浆活动所带 来的热量及活动性流体所引 起的变质作用。 代表性岩石有大理岩、石英岩等。
在沙丘间低 洼地上沉积 的富黏土沉 积物形成了 21cm干裂。 裂缝被风吹 来的沙所充 填。 美国加州死 谷，据 Raymond Siever
层面构造——干裂
(3)结核构造
石灰岩中常见的燧石结核
（4）生物构造
动 物 死 亡
迅 速 掩 埋
成 分 置 换
出 露 地 表
2.3.2.5沉积岩的分类
沉积岩分类简表
塑造出各式 各样的地貌
2.1.3 地质年代
地质年代: 地球形成、发展、变化的历史年代
地质年代的确定方法
2.1.3.1绝对年代的确定
同位素的年龄
2.1.3.2相对年代的确定方法
方法名称 方法要点 古生物法 根据所研究地层中含有的标准化石确定其时代。 岩性和岩相 按同一时代同一沉积环境下所形成的岩石性质大致相似的原则研究地层与 己 经建立了标准地层剖面的相应地层，从地区岩石的颜色、成分、结构、 对比法 岩性和岩相特点确定其层位。 若沉积岩形成后，火成岩体穿插在沉积岩 中 地层层接触 火成岩与 侵入接触 关系分析法 沉积岩接触 ，则沉积岩的时代比火成岩老。 火成岩形成后，经风化剥蚀上部又为沉积 岩 沉积接触 所覆盖，则沉积岩比火成岩新。 火成岩与 火成岩体相互穿插时。被穿插的岩体时代较老。 火成岩接触 顺序堆积，地层上新下老。 沉积岩与沉 整合接触 积岩接触 平行不整合接触 由于地壳升降 运动影响，中间有沉积间断， 缺失部分时代地层，但上下两套岩层产状一 致。 角度不整合接触 相邻的新、老地层之间缺失了部分地层，且 彼此之间的产状也不相同，成角度相交。剥 蚀面上具有明显的风化剥蚀痕迹，常具有底 砾岩。
显生宙 ↓ 古生代 中生代 新生代 ↓ 三叠纪 侏罗纪 白垩纪 ↓ 早、中、晚侏罗世 ↓ 阿林期 巴柔期 …
4 个 阶 段
5 个 层 次
2.1.3.5 我国地史概况
太古界——华北（片岩、片麻岩） 元古界——华北及长江 流域（沉积－砂 岩灰岩白云岩等） 古生界——海相沉积－灰岩白云岩碎屑岩 中生界——我国大部分为陆地 新生界——第三系主为陆相红色碎屑岩
肉眼鉴定
即借助—些简单的工具如 小刀、放大镜、条痕板等
1黄铁矿
详 实 验 室
2.2.4 常见矿物的鉴定方法
晶形 颜色
光泽
硬度
解理 三组 完全 解理 无
盐酸 反应 起泡
定名
甲矿物 规则
白
玻璃 光泽 玻璃 光泽
3
？ ？
乙矿物 规则
白
7
无
2.3 岩石成因类型及其工程地质性质
岩石:天然产出的,具有一定结构和构造的矿物集 合体。
2.2 矿物
地壳←岩石（岩石-土）←矿物←化学元素
构成地壳物质的基本单元就是化学元素。 矿物：在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化合物
2.2.1矿物的形态
2.1.1.1 单体形态 （固态 结晶矿物）
一向延长型 两向延长型 三向延长型
角闪石
云母
岩盐
2.2.1.2矿物集合体形态
2.2.2矿物的物理性质
沉积岩的构造，是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。
（1）层理构造 含义
指岩石各组成部分在颜色、矿物成分、碎屑颗 粒大小等方面的差异变化所形成的成层性。
类型
水平层理 层理
单斜层理
交错层理
波状
①层厚类型
巨厚层( >1m);厚层(0.5-1m);中厚层(0.1-0.5m);薄层(0.1 ②产状类型 正常. 夹层.变薄.尖灭. 透镜体. 互层.
（2）动力变质作用
指在构造变形、变位过程中 所产生的定向压力的作用下， 使岩石发生变形、破碎以及 伴随的重结晶等作用。
主要发生在相邻的两个岩石 块体之间发生相对错动的接 触面附近。 如糜棱岩中保留了挤压和扭曲的痕迹
（3）区域变质作用 在大区域范围内 发生，并由温度、压 力及化学活动性很强 的流体等多种因素， 共同引起的一种变质 作用。
basalt Fig-构造
杏仁构造
气孔构造
2.3.1.3分类
1按形成环境和深度 (1)侵入岩 (2)喷出岩
深成岩
浅成岩
酸性岩>65% 多由浅色矿物组成
2.按SiO2含量（酸度）
中性岩: 52-65% 颜色较深 基性岩:45-52% 颜色深
超基性岩:<45%
颜色深
2.3.1.6常见岩浆岩 1花岗岩
b. 按形状分(磨圆程度) : 园状.棱角状.结核状、鲕状
c. 按紧密程度分:致密的.松散的. 半胶结的
d．按胶结物的成份：硅质、铁质、钙质 泥质、石膏质胶结 怎么胶结?(1)
碎屑岩的胶结类型
碎屑岩的胶结物：
• 硅质——强度高 • 铁质——易氧化 • 钙质——易溶解 • 泥质——易软化
胶结类型：
• 基底式胶结(a) • 孔隙式胶结(b)
贝壳状：石英 土状：高岭土、铝钒土 参差、锯齿状：黄铁矿、自然铜
贝壳状
锯齿状
参差状
土状
（3）硬度
概念:矿物抵抗外 力机械作用的强度。
通常以十种矿物为 标准，来标定矿物 相对硬度的大小， 称之为摩氏硬度
2.2.3常见矿物及其主要特征 造岩矿物
常见矿物就其化学成分而言，绝大多数为硅酸盐，其余 为氧化物、硫化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐等
浅色矿物:石英,正长石,斜长石,白云母;
石英
形酸性、中性岩浆岩.
深色矿物:角闪石,辉石,橄榄石,黑云母; 形成基 性、超基性岩浆岩.
主要矿物:>10% 次要矿物： 1~10%.