工程地质学 PPT
合集下载
2024版工程地质学基础ppt课件
2024/1/25
21
不良地质现象防治方法
2024/1/25
滑坡、崩塌防治
01
消除或减轻水的危害，改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物等。
泥石流防治
02
生物措施（植树造林、封山育林），工程措施（修建拦挡坝、
排导槽等）。
岩溶、土洞防治
03
对岩溶洞穴进行回填或跨越处理，对土洞可采用注浆、旋喷等
方法进行加固处理。
是地质构造的重要类型之一。
2024/1/25
断裂构造
岩石受应力作用而发生变形，当应 力超过一定强度时，岩石便发生破 裂，甚至沿破裂面发生相对位移， 形成断裂构造。
节理构造
岩石中的裂隙，其两侧岩石没有明 显的位移，称为节理或裂隙。
12
地貌类型及特征
01
02
03
山地地貌
海拔较高，起伏较大，坡 度较陡，切割破碎，多呈 脉状分布。
工程地质学基础ppt课件
2024/1/25
1
2024/1/25
• 工程地质学概述 • 岩石与土体性质 • 地质构造与地貌 • 水文地质条件 • 不良地质现象及防治 • 工程地质勘察与评价
2
01
工程地质学概述
2024/1/25
3
工程地质学定义与发展
2024/1/25
工程地质学定义
研究工程建设与地质环境相互作用 关系的科学。
7
岩石类型及特征
岩浆岩
由岩浆冷却凝固形成，包括深成岩、 浅成岩和喷出岩。具有结晶结构，常 见矿物有石英、长石、云母等。
沉积岩
变质岩
由已形成的岩石在高温、高压环境下 发生变质作用形成。具有片理构造， 常见岩石有大理岩、石英岩、片麻岩 等。
工程地质学第1章 岩石及其工程地质性质PPT
• 〔5〕岩石的抗冻性
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
工程地质学 ppt课件
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见， 习惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水 平构造。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
ppt课件
30
B
地层相对年代的确定（地层层序倒转时）
A—原始褶皱时的地层p；pt课B件—遭受剥蚀后的地层。
31
二、古生物法（生物演化律）
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物 种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。
可依据岩石中的化石种属来确定岩石的新老关系 。化石结构越简单，地层时代越老，化石结构越 复杂，地层时代越新。如寒武纪的三叶虫、奥陶 纪的珠角石、志留纪的笔石、泥盆纪的石燕、二 迭纪的大羽羊齿、侏罗纪的恐龙等。
段：段为组的组成部分，由同一岩性特征构成。组 不一定都划分出段。 层：指段中具有显著特征，可区别于相邻岩层的单 层或复层。
ppt课件
52
第四节 褶皱构造
1、基本概念 2、褶曲要素 3、褶曲的分类 4、褶皱岩层的分布与判别 5、褶皱构造的类型
ppt课件
53
1、基本概念 褶皱构造：在构造运动作用下岩层在未丧失连续
ppt课件
50
ppt课件
51
我国在区域地质调查中常采用多重地层划分原则 ，即除上述地层单位外，主要使用岩石地层单位。 岩石地层单位是以岩石学特征及其相对应的地层位 置为基础的地层单位。 群：包括两个以上的组。群以重大沉积间断或不整 合界面划分。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
ppt课件
30
B
地层相对年代的确定（地层层序倒转时）
A—原始褶皱时的地层p；pt课B件—遭受剥蚀后的地层。
31
二、古生物法（生物演化律）
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物 种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。
可依据岩石中的化石种属来确定岩石的新老关系 。化石结构越简单，地层时代越老，化石结构越 复杂，地层时代越新。如寒武纪的三叶虫、奥陶 纪的珠角石、志留纪的笔石、泥盆纪的石燕、二 迭纪的大羽羊齿、侏罗纪的恐龙等。
段：段为组的组成部分，由同一岩性特征构成。组 不一定都划分出段。 层：指段中具有显著特征，可区别于相邻岩层的单 层或复层。
ppt课件
52
第四节 褶皱构造
1、基本概念 2、褶曲要素 3、褶曲的分类 4、褶皱岩层的分布与判别 5、褶皱构造的类型
ppt课件
53
1、基本概念 褶皱构造：在构造运动作用下岩层在未丧失连续
ppt课件
50
ppt课件
51
我国在区域地质调查中常采用多重地层划分原则 ，即除上述地层单位外，主要使用岩石地层单位。 岩石地层单位是以岩石学特征及其相对应的地层位 置为基础的地层单位。 群：包括两个以上的组。群以重大沉积间断或不整 合界面划分。
工程地质学ppt(3)
第九章 工程地质勘察
• 了解勘探等各种勘察等级和阶段划分，
熟悉方法
• 能够对场地的稳定性和适宜性做出评价
一、工程地质勘察的目的、任务及阶段划分
工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测试技术手段和方法，为解决 工程建设中地质问题而进行的调查研究工作。
目的
充分利用有利的自然和地质条件 避开或改造不利的地质因素 保证建筑物的安全和正常使用
三、勘探和取样 为了查明地下岩土的性质、分布及地下水等条件，勘察工作 中常需进行勘探并取样进行试验工作。勘探包括地球物理勘探、 钻探和坑探。勘察工作中具体勘探手段的选择应符合勘察目的、 要求及岩土层的特点，力求以合理的工作量达到应有的技术效 果。 地球物理勘探是一种间接勘探方法，它是利用特定仪器探测 具有不同物理性质(如导电性、弹性、放射性和密度等)的地质 体，通过这些物性特征，再结合地质资料，便可以了解地下深 处地质体的状况。在岩土工程勘察中，利用物探可以探查工程 地质条件，测定岩土体的物理和动力特性指标。这种方法轻便、 快速、比较经济，在测绘中用物探配合解决覆盖层厚度、基岩 风化层厚度及基岩起伏变化等，效果特别显著。 物探可为钻探和坑探布置提供有效指导，减少钻探和坑探工 作的盲目性。但物探对物理特性相近似的地质体，其灵敏度较 差，常难以作出单一结论，所以物探应以测绘为指导，并用钻 探和坑探加以验证。
岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了 勘察工作量的布置。 工程规模较大或较重要、场地地质条件以及 岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量 就应较大。反之则应较小。 岩土工程勘察的等级，是由 1) 工程重要性等级 2) 场地复杂程度 3) 地基的复杂程度 三项因素决定的。 首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上 进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。
• 了解勘探等各种勘察等级和阶段划分，
熟悉方法
• 能够对场地的稳定性和适宜性做出评价
一、工程地质勘察的目的、任务及阶段划分
工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测试技术手段和方法，为解决 工程建设中地质问题而进行的调查研究工作。
目的
充分利用有利的自然和地质条件 避开或改造不利的地质因素 保证建筑物的安全和正常使用
三、勘探和取样 为了查明地下岩土的性质、分布及地下水等条件，勘察工作 中常需进行勘探并取样进行试验工作。勘探包括地球物理勘探、 钻探和坑探。勘察工作中具体勘探手段的选择应符合勘察目的、 要求及岩土层的特点，力求以合理的工作量达到应有的技术效 果。 地球物理勘探是一种间接勘探方法，它是利用特定仪器探测 具有不同物理性质(如导电性、弹性、放射性和密度等)的地质 体，通过这些物性特征，再结合地质资料，便可以了解地下深 处地质体的状况。在岩土工程勘察中，利用物探可以探查工程 地质条件，测定岩土体的物理和动力特性指标。这种方法轻便、 快速、比较经济，在测绘中用物探配合解决覆盖层厚度、基岩 风化层厚度及基岩起伏变化等，效果特别显著。 物探可为钻探和坑探布置提供有效指导，减少钻探和坑探工 作的盲目性。但物探对物理特性相近似的地质体，其灵敏度较 差，常难以作出单一结论，所以物探应以测绘为指导，并用钻 探和坑探加以验证。
岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了 勘察工作量的布置。 工程规模较大或较重要、场地地质条件以及 岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量 就应较大。反之则应较小。 岩土工程勘察的等级，是由 1) 工程重要性等级 2) 场地复杂程度 3) 地基的复杂程度 三项因素决定的。 首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上 进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。
03941_《工程地质学》ppt课件
11
地质构造类型及特征
褶皱构造
岩层在地质作用下形成的波状弯 曲，包括背斜和向斜两种基本形
态。
2024/1/24
断裂构造
岩石受力发生破裂，两侧岩块沿破 裂面发生明显位移的构造，包括断 层和节理。
岩浆岩构造
由岩浆冷凝形成的岩石，常具有特 殊的结构和构造，如喷出岩的气孔 和杏仁构造。
12
地质构造对工程稳定性的影响
水文地质物探
利用地球物理勘探方法，探测 地下水的分布、埋藏条件等。
18
05
不良地质现象及防治措 施
2024/1/24
19
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
2024/1/24
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响， 在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
2024/1/24
21
不良地质现象的防治措施
滑坡防治措施
消除或减轻水的危害，改变滑坡体外形，设置抗滑建筑物。
崩塌防治措施
遮挡斜坡上部的崩塌物，修建支挡墙或支挡桩等。
2024/1/24
泥石流防治措施
生物措施，林业措施是防治水土流失的根本措施之一；工程措施，主要是修建拦挡坝，用以控制泥石流
的固体物质和暴雨、洪水径流，削弱泥石流的流量、下泄量和能量，以减少泥石流对下游建筑工程的冲
《工程地质学》ppt课 件
2024/1/24
1
目录
• 工程地质学概述 • 岩石与土的物理性质 • 地质构造与工程稳定性 • 水文地质条件与工程问题 • 不良地质现象及防治措施 • 工程地质勘察方法与技术
2024/1/24
2
工程地质ppt课件
工程动力地质学实质上是结合工程建筑的特点来研究自 然地质作用和工程地质作用，并由此产生的工程地质问题。
从上述工程地质学的研究内容来看，工程地质学是属于 应用地质科学的范畴，与许多学科有密切的联系，其中与岩 石力学、土力学和水文地质学的关系特别密切。工程地质学 的基础理论课有动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、 地史及古生物学、地貌学及第四纪地质学等，并与应用地球 物理、遥感测量学、基础工程学等工程技术学科有密切联系。 因此，可认为工程地质学是一门介于地质学与土木建筑、水 利工程学之间的一门边缘科学。
返回
工程地质问题的定义
人类工程活动和自然地质作用会改变地质环 境，影响工程地质条件的变化。当工程地质 条件不能满足工程建筑上稳定、安全的要求 时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在 矛盾时，就称为存在工程地质问题。
工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着 密切的关系。各类工程建筑，由于其结构类 型和工作方式不同，存在着各种各样的工程 地质问题。
传统的自然历史分析法（地质学方法）、室内和现场试 验、原位测试方法和经验判断法。
研
有限元法、边界元法及离散元法等数值方法
究 概率论和数理统计、模糊数学、灰色系统理论、分形几 方 何等
法 系统科学的思维方法，包括系统论、控制论和信息论及 其派生的新理论
地理信息系统（GIS）、遥感信息系统（RS）、计算机 网络系统
工程地质条件因地而异，千变万化
平原地区与山区的工程地质条件就差异很大。
在平原地区，一般土层较厚，且简单和均匀。 建筑物一般均匀沉降，当建筑物发生较大的沉 降量时，只要建筑物荷重不超过地基土层的承 载能力，地基仍是稳定的，不会导致建筑物的 灾难性破坏。但若建筑物的荷重大大超出土层 的承载能力，则地基将会破坏，土体从基础下 挤出，建筑物的安全就受到威胁。
从上述工程地质学的研究内容来看，工程地质学是属于 应用地质科学的范畴，与许多学科有密切的联系，其中与岩 石力学、土力学和水文地质学的关系特别密切。工程地质学 的基础理论课有动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、 地史及古生物学、地貌学及第四纪地质学等，并与应用地球 物理、遥感测量学、基础工程学等工程技术学科有密切联系。 因此，可认为工程地质学是一门介于地质学与土木建筑、水 利工程学之间的一门边缘科学。
返回
工程地质问题的定义
人类工程活动和自然地质作用会改变地质环 境，影响工程地质条件的变化。当工程地质 条件不能满足工程建筑上稳定、安全的要求 时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在 矛盾时，就称为存在工程地质问题。
工程地质问题与工程建筑的类型和规模有着 密切的关系。各类工程建筑，由于其结构类 型和工作方式不同，存在着各种各样的工程 地质问题。
传统的自然历史分析法（地质学方法）、室内和现场试 验、原位测试方法和经验判断法。
研
有限元法、边界元法及离散元法等数值方法
究 概率论和数理统计、模糊数学、灰色系统理论、分形几 方 何等
法 系统科学的思维方法，包括系统论、控制论和信息论及 其派生的新理论
地理信息系统（GIS）、遥感信息系统（RS）、计算机 网络系统
工程地质条件因地而异，千变万化
平原地区与山区的工程地质条件就差异很大。
在平原地区，一般土层较厚，且简单和均匀。 建筑物一般均匀沉降，当建筑物发生较大的沉 降量时，只要建筑物荷重不超过地基土层的承 载能力，地基仍是稳定的，不会导致建筑物的 灾难性破坏。但若建筑物的荷重大大超出土层 的承载能力，则地基将会破坏，土体从基础下 挤出，建筑物的安全就受到威胁。
《工程地质》PPT课件
0102工程地质是研究工程建设与地质环境相互作用及其影响规律的学科。
为工程建设提供地质依据，预测和防治工程地质问题，保障工程建设的顺利进行。
定义任务工程地质定义与任务研究区域地质构造、地壳稳定性及地震活动对工程的影响。
地质构造与地壳稳定性研究地下水的分布、运动规律及其对工程的影响。
水文地质条件研究岩土体的物理力学性质、分类及工程特性。
岩土体性质与分类研究滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的成因、发育规律及防治措施。
不良地质现象工程地质研究内容为土木工程建设提供地质依据，确保工程建设的安全性和经济性。
与土木工程关系为水利工程建设提供水文地质资料，预测水库渗漏、溃坝等工程地质问题。
与水利工程关系为交通线路选线、桥隧位置选择等提供地质依据，保障交通工程建设的顺利进行。
与交通工程关系预测和评估工程建设对环境的影响，提出相应的防治措施。
与环境工程关系工程地质与相关领域关系01岩浆岩由岩浆冷凝形成，包括深成岩、浅成岩和喷出岩，具有结晶质结构和块状构造。
02沉积岩由风化产物、生物遗骸和火山物质等在地表或水下沉积形成，具有层理构造和化石。
03变质岩由已形成的岩石在高温高压下发生变质作用形成，具有片理构造和变质矿物。
残积土由岩石风化后残留在原地的碎屑物质组成，结构松散，力学性质较差。
坡积土由山坡上的碎屑物质在重力作用下堆积形成，具有分选性和层理构造。
洪积土由洪水携带的碎屑物质堆积形成，具有分选性和交错层理。
冲积土由河流携带的碎屑物质堆积形成，具有层理构造和较好的力学性质。
01020304表示岩石和土体的质量和体积之间的关系，影响工程建设的荷载计算。
密度与重度描述岩石和土体中孔隙的发育程度和连通性，影响工程建设的排水设计和地基稳定性。
孔隙性与渗透性表示岩石和土体在压力作用下体积减小的性质，影响工程建设的沉降计算和地基稳定性。
压缩性与变形性描述岩石和土体抵抗剪切和压缩破坏的能力，影响工程建设的边坡稳定性和地基承载力。
抗剪强度与抗压强度岩石与土体物理力学性质03岩层在地质作用下形成的波状弯曲现象，分为背斜和向斜两种基本形态。
工程地质学课件PPT
2、力学强度降低，压缩性变大。
12
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
13
岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
51
52
膨胀土(expansive soil)：
是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。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
4
26
河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
4
第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
46
12
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
13
岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
51
52
膨胀土(expansive soil)：
是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。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
4
26
河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
4
第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
46
工程地质ppt课件
以上，具有自由水面的重力水。 ❖ 承压水：埋藏在两个连续分布的隔水层之间完全充
满的在压地下水。
10
1.5.3 地下水位
❖ 初见水位：钻孔时，钻头带上水时所测得的水位 ❖ 稳定水位：钻孔完毕后，将钻孔的孔中保护好，待
24小时后再测钻孔的水位为稳定水位。 ❖ 历年最高水位：重大工程，往往跨年度施工，应考
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
比，且与土的透水性质有关
q A h L
写成等式（达西定律表达式）
Δ
h1
q kAi 或 v q ki
A
式中：q—单位渗水量，cm3/s；
v—断面平均渗流速度，cm/s；
i—水力梯度或水力坡降；
k—土的渗透系数，cm/s
12
h2
渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类： 一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体 产生移动，导致土体变形甚至失稳，主要表现为流土 和管涌； 二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致 土体或结构物失稳，表现为岸坡滑动或挡土墙等构造 物整体失稳。
管涌既可以发生在土体内部，也可以发生在渗流出口处，发 展一般有个时间过程，是一种渐进性的破坏
17
管涌现象的防治 （１）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。（同流土）
（２）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层是防止管涌 破坏的有效措施。
水位
回填中粗砂 砂垫层
加筋土工布
抛石棱体
设置反滤层，既可通畅水流，又起到保护土体、防止细粒流失而 产生渗透变形的作用。反滤层可由粒径不等的无粘性土组成，也 可由土工布代替，上图为某河堤基础加筋土工布反滤层
沿坑壁打入板桩，它一方面可 以加固坑壁，同时增加了地下水 的渗流路径，减小水力坡降
满的在压地下水。
10
1.5.3 地下水位
❖ 初见水位：钻孔时，钻头带上水时所测得的水位 ❖ 稳定水位：钻孔完毕后，将钻孔的孔中保护好，待
24小时后再测钻孔的水位为稳定水位。 ❖ 历年最高水位：重大工程，往往跨年度施工，应考
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
比，且与土的透水性质有关
q A h L
写成等式（达西定律表达式）
Δ
h1
q kAi 或 v q ki
A
式中：q—单位渗水量，cm3/s；
v—断面平均渗流速度，cm/s；
i—水力梯度或水力坡降；
k—土的渗透系数，cm/s
12
h2
渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类： 一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体 产生移动，导致土体变形甚至失稳，主要表现为流土 和管涌； 二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致 土体或结构物失稳，表现为岸坡滑动或挡土墙等构造 物整体失稳。
管涌既可以发生在土体内部，也可以发生在渗流出口处，发 展一般有个时间过程，是一种渐进性的破坏
17
管涌现象的防治 （１）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。（同流土）
（２）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层是防止管涌 破坏的有效措施。
水位
回填中粗砂 砂垫层
加筋土工布
抛石棱体
设置反滤层，既可通畅水流，又起到保护土体、防止细粒流失而 产生渗透变形的作用。反滤层可由粒径不等的无粘性土组成，也 可由土工布代替，上图为某河堤基础加筋土工布反滤层
沿坑壁打入板桩，它一方面可 以加固坑壁，同时增加了地下水 的渗流路径，减小水力坡降
- 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)。
在地质图上，产状要素用符号表示。
30°——长线代表走向，短线代表倾向，数 字是倾角。（长短线必须按实际方 位标绘在图上）；
—— 岩层水平（0˚～5˚）； —— 岩层直立（箭头指向较新岩层）； ——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
第三节 地层及地层间的接触关系
地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称 为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之 间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。
当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的 交线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾 向线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视 倾角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：
∵ tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ= OG/OC
∴
tgβ＝tgα×sinθ
式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之 间的夹角。
确定地层新、老关系的方法有两种，即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各
地层新、老关系的方法射性同位素年龄来 确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变 常数，见下表。
当 测 定 岩 石 中 所 含 放 射 性 同 位 素 的 质 量 m1， 以及它蜕变产物的质量m2后，就可利用蜕变常数λ ，按下式计算其形成年龄
(2）方位角法
将水平面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为 0°，再将岩层产状投影到该水平面上，将倾向线与正北方向 所夹的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如
135°∠30°
表示该岩层产状为N倾向距正北方向135°，倾角为30。
N
45°
W
E
30° S
135° 30°
3．产状要素的图示
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向（OB和 OA），该交线是一条直线，被称为走向线。它有两 个方向，相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向（OD’）。该投影线是一条射线，称为倾向线， 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜 线与倾向线之间的夹角，又称真倾角。
一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面 在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常 倾斜岩层。
当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上 、顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时， 称为倒转倾斜岩层。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩 层层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨 痕等）或标准地质剖面来确定。
岩层形成后，在地壳构造运动影响下发生变形，其原 始产状会发生不同程度的改变：有的还基本上保持水平产状 ；有些形成倾斜岩层，或者形成直立，甚至倒转岩层。在某 些情况下，由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直 接关系的地质作用的影响，也会使岩层产状发生改变。
岩层的产状
一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见， 习惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水 平构造。
三、直立岩层
指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也 较少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立 岩层。
直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。
直立岩层一般出现在构造强烈的地区
岩层的产状：
一、产状要素 岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般
用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度 进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
其与水平面的关系来确定的。按产状可分为
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
在地质时代形成的各种岩层，其原始产状绝大多数是 水平的或近于水平的，原始倾斜的产状则是局部的。如在比 较广阔而平坦的沉积盆地（如：海洋、湖泊）中，一层层堆 积起来的沉积岩，其原始产状大都水平或近于水平。但在沉 积盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层，由于古 地形的影响，常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭， 层面也呈一定倾斜，即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一 定的原始倾斜。
二、产状要素的测量、记录和图示
1.产状要素的测量 岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质
罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。
2．产状要素的记录
由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方 法，即象限角法和方位角法。
（1)象限角法
以东、南、西、北为标志，将水平面划分为四个象限， 以正北或正南方向为0°，正东或正西方向为90°。再将岩层 产状投影在该水平面上，将走向线和倾向线所在的象限以及 它们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般按走向、 倾角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状 走向N45°E，倾角30°，倾向SE。
工程地质学
第二节岩层及岩层产状
地质构造：
构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型：
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层：是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状：岩层的空间分布状态，是以岩层面的空间方位及
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界 绝大多数岩层是倾斜岩层，倾斜岩层是构造挤压或 大区域内不均匀抬升、下降，使岩层向某个方向倾 斜而成的。
缓倾岩层，a＜30˚
陡倾岩层，30˚≤a＜60˚
陡立岩层，a≥60˚
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层 一般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、 下降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受 切割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗 上。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点 ，出露的是同一岩层 。
相对年代法
相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古 生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
一、地层层序法 二、古生物法 三、地层接触关系法
30°——长线代表走向，短线代表倾向，数 字是倾角。（长短线必须按实际方 位标绘在图上）；
—— 岩层水平（0˚～5˚）； —— 岩层直立（箭头指向较新岩层）； ——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
第三节 地层及地层间的接触关系
地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称 为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之 间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。
当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的 交线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾 向线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视 倾角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：
∵ tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ= OG/OC
∴
tgβ＝tgα×sinθ
式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之 间的夹角。
确定地层新、老关系的方法有两种，即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各
地层新、老关系的方法射性同位素年龄来 确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变 常数，见下表。
当 测 定 岩 石 中 所 含 放 射 性 同 位 素 的 质 量 m1， 以及它蜕变产物的质量m2后，就可利用蜕变常数λ ，按下式计算其形成年龄
(2）方位角法
将水平面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为 0°，再将岩层产状投影到该水平面上，将倾向线与正北方向 所夹的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如
135°∠30°
表示该岩层产状为N倾向距正北方向135°，倾角为30。
N
45°
W
E
30° S
135° 30°
3．产状要素的图示
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向（OB和 OA），该交线是一条直线，被称为走向线。它有两 个方向，相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向（OD’）。该投影线是一条射线，称为倾向线， 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜 线与倾向线之间的夹角，又称真倾角。
一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面 在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常 倾斜岩层。
当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上 、顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时， 称为倒转倾斜岩层。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩 层层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨 痕等）或标准地质剖面来确定。
岩层形成后，在地壳构造运动影响下发生变形，其原 始产状会发生不同程度的改变：有的还基本上保持水平产状 ；有些形成倾斜岩层，或者形成直立，甚至倒转岩层。在某 些情况下，由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直 接关系的地质作用的影响，也会使岩层产状发生改变。
岩层的产状
一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见， 习惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水 平构造。
三、直立岩层
指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也 较少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立 岩层。
直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。
直立岩层一般出现在构造强烈的地区
岩层的产状：
一、产状要素 岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般
用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度 进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
其与水平面的关系来确定的。按产状可分为
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
在地质时代形成的各种岩层，其原始产状绝大多数是 水平的或近于水平的，原始倾斜的产状则是局部的。如在比 较广阔而平坦的沉积盆地（如：海洋、湖泊）中，一层层堆 积起来的沉积岩，其原始产状大都水平或近于水平。但在沉 积盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层，由于古 地形的影响，常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭， 层面也呈一定倾斜，即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一 定的原始倾斜。
二、产状要素的测量、记录和图示
1.产状要素的测量 岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质
罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。
2．产状要素的记录
由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方 法，即象限角法和方位角法。
（1)象限角法
以东、南、西、北为标志，将水平面划分为四个象限， 以正北或正南方向为0°，正东或正西方向为90°。再将岩层 产状投影在该水平面上，将走向线和倾向线所在的象限以及 它们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般按走向、 倾角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状 走向N45°E，倾角30°，倾向SE。
工程地质学
第二节岩层及岩层产状
地质构造：
构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型：
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层：是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状：岩层的空间分布状态，是以岩层面的空间方位及
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界 绝大多数岩层是倾斜岩层，倾斜岩层是构造挤压或 大区域内不均匀抬升、下降，使岩层向某个方向倾 斜而成的。
缓倾岩层，a＜30˚
陡倾岩层，30˚≤a＜60˚
陡立岩层，a≥60˚
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层 一般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、 下降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受 切割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗 上。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点 ，出露的是同一岩层 。
相对年代法
相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古 生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
一、地层层序法 二、古生物法 三、地层接触关系法