四川大学工程地质复习资料
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@工程师行事的职业标准应是尽力使其作品:
(1)满足功能使用要求;(2)安全、经济;(3)外观整洁、美观。
劭类工程活动与地质环境的依存关系―― 指工程建设不能脱离地质环境,必定在某种程度上受到地质环境的制约,因此,人类的工程活动和工程建筑物必须具备一定的地质环境的适宜性。
劭类工程活动和地质环境的相互作用一一指一方面人类工程活动要受地质环境的制约,另一方面地质环境又会受到人类工程活动的影响,因此,是相互作用,也称双向作用。
@目互作用方式:(动态的,逐次扰动和协调;可以收敛到相对的和谐;也可能发散、出现失稳势,造成灾
害)
@不能正确预见工程活动与地质环境间相互作用的必然结果:
⑴不能合理开发利用地质环境⑵影响到工程活动的安全与经济⑶致使地质环境恶化,使已有建筑物
受到不良影响⑷工程技术、管理人员要负相应的责任
砂程地质学是调查、研究、解决与各种工程活动相关的地质问题的学科。
妙程地质学在水利水电工程建设中的主要任务:选择工程地质条件最优良的建筑地址;查明建筑区的工
程地质条件和可能发生的不良工程地质作用;根据选定地质的工程地质条件,提出枢纽布置,建筑物结构类型、施工方法及运营使用中应注意的事项;提出改善和防治不良地质条件的方案措施。
锹类工程活动一一指采取工程措施进行能源、资源开发利用、工农业基础设施和人民生活设施的建设等
有关活动,包括规划、设计、施工、开采和运行。
劭类的工程活动按行业功能分为:灾害防治及环境保护工程、国防基地工程城镇设施工程化工冶炼工程
矿业工程交通运输工程水利水电工程
@fe质环境一一指以岩石圈为主,在和大气、生物、水圈的相互作用中形成和演化的人类生活、生存和工
程设施受其影响的周围的岩土介质。特点(开放的、演化的)动态系统。
@自然环境包括:大气圈、生物圈、水圈、岩石圈
@1然环境演化方式:原生演化、次生演化
劭类工程活动的环境影响一一指由于人类工程活动产生对地质环境的扰动,引起地质环境各要素及总体
环境效因的变化(如岩(土)物质组成、结构、特性、赋存状态、边界条件和运动特征等要素)可分为:(环境正效应、环境负效应)
前境工程地质学与工程地质学的区别:(目的、区域、综合、预测、能动性)
砂程地质学一一研究与工程活动有关的地质环境及其评价、预测和保护的科学。
@地质环境对人类工程活动的制约:影响工程建筑物的稳定和正常使用、以一定作用影响工程活动的安全、由于某些地质条件的恶劣而提高了工程的造价。
劭类工程活动对地质环境的作用方式:工程荷载(作用结果:地基及周围变形、地基及周围应力集中区
内的岩土屈服拉张变形);岩土开挖(引发岩(土)应力状态的卸载和调整、造成岩(土)开挖振动和爆破、损伤岩(土)临空面位置、形态发生改变、引发地下水的排泄、地表水的聚集、开挖后岩(土)弃渣的堆积和处理);水流水体调节(导致地面沉降、水库诱发地震、库岸坍塌、库尾淤积造成支流不畅)。
@岩石:由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然集合体。
@岩石按成因的分类(岩浆岩、沉积岩、变质岩)
@影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素
矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物
结构:组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及其相互结合的情况
构造:组成成分的空间分布及其相互间排列关系
**岩土体:指工程影响范围内的岩石和土的综合体
**岩土体工程分类:地基岩土体、边坡岩土体、洞室周围岩土体
**物质组成分类:岩体、岩土、体土体
**岩体构成:结构面(岩体中的各种物质分异面、破裂面及软弱夹层)+结构体(岩体中被各种成因的结
构面所围限的相对完整的岩石块体)
**结构面的规模:1级:指大断层或区域性断层。控制工程建设地区的地壳稳定性,直接影响工程岩体
稳定性;n级:指延伸长而宽度不大的区域性地质界面;川级: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;w级:指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层及较发育的
片理、劈理面等。是构成岩块的边界面,破坏岩体的完整性,影响岩体的物理力学性质及应力分布状态;v级:又称微结构面。常包含在岩块内,主要影响岩块的物理力学性质,控制岩块的力学性质。
** n、川级结构面控制着工程岩体力学作用的边界条件和破坏方式,它们的组合往往构成可能滑移岩体的
边界面,直接威胁工程安全稳定性
**软弱结构面:也成软弱夹层工程上专指(力学性质差,泥、碳含量高,遇水易软化,延伸较长,厚度较薄)的地层。
**软弱结构面主要包括(原生软弱夹层,构造及挤压破碎带,泥化夹层及其他加泥层)
**泥化夹层特性(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;粘粒含量很高;含水量接近或超过塑限、密度比原岩小;常具有一定的胀缩性;较原岩强度低、而压缩性增大;易产生渗透变形)
**结构体特征
规模:取决于结构面的密度,密度愈小,结构体的规模愈大,与结构面对应,划分为五级
规模表征指标:块度模数(单位体积内IV级结构体数)、结构体体积
常见形状:多面体、立方体、柱状体、片(板)状体、菱形体、柱状体
**岩体结构特征:指岩体中结构面、结构体的(规模,形状,性质,相互组合关系)。
结构类型:整体与块状结构(巨块状,岩体稳定,裂隙结构面一般不超过3组,可视为弹性各向同
性体,不稳定结构体局部滑动或坍塌、深埋洞室岩爆)、层状(层状、板状、透镜体,主要结构面层理片
理节理,可视为弹塑性体、接近均一的各向异性体,稳定性差,不稳定结构体可能发生坍塌,特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形)、碎裂装(主要结构体为块状,裂隙结构面3组以上,稳定性很差,
规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳)、散体状(碎屑状,颗粒状,结构面间多充填粘性土,稳定
性极差,岩体接近松散体介质,规模较大的岩体失稳,地下水加剧岩体失稳)。
岩体的结构特征基本上决定了岩体的破坏方式。
**岩体与岩石:岩石一般指较均质的岩块,而岩体常是由多种岩石组成;岩体内部存在各种地质界面(层面、节理面、断层等);岩体的工程性质首先取决于结构面的性质;岩石的工程性质只针对由岩块测出的
各种指标而言;岩体中存在天然地应力和地下水(最为根本的区别)。
**结构体与岩块:
结构体(structural element):岩体中被各种成因的结构面所围限的相对完整的岩石块体岩块(Rock block或Rock)指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体区别:通常所说的岩块,其中的结构面规模更为微小
通常所说的岩块已脱离一定的岩体构架
通常所说的岩块内部已不存在天然或残余地应力
联系:可把结构体视为处于自然岩体结构中的岩块,但岩块不可简单地等同于结构体
**岩石施工对象:通常所说的岩体(基岩,一般需要钻孔、爆破)
施工合同中规定的超出一定体积而需要实施钻孔、爆破的大石块、岩块
**地球的基本结构——圈层结构(地壳、<莫霍面>地幔、<古登堡面>地核)
**请注意,上地幔的塑性物态正是地壳岩石圈发生板块运动的重要因素之一!
**地壳化学元素;主要的十种:O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H
次要的:P Mn N S Ba Cl
** 地壳岩类:沉积岩、变质岩、岩浆岩
**按分布面积,沉积岩约占陆地面积的75%。从地表往下,沉积岩所占比例逐渐减小,按质量百分比,沉
积岩5%,变质岩6%
**矿物:指由地质作用形成的具有一定物理性质和化学成分的自然单质和化合物
**岩石:指由一种或多种矿物或岩屑组成的自然集合体
**造岩矿物:指组成岩石的主要矿物
**矿物集合方式:结晶连结集合,胶结连结集合
**矿物的分类:结晶质矿物(显晶质、隐晶质)、非晶质矿物(玻璃质、胶质)