1、.工程地质学知识点总结-工程地质学孔宪立 石振明第 2 章 岩石的成因类型及其工程地质特征1岩石与矿物概念岩石在地质作用下产生的 由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然结合体根据矿物组成：单矿岩主要由一种矿物组成的岩石 复矿岩由两种或两种以上的矿物组成的岩石根据成因：岩浆岩 沉积岩 变质岩矿物存在于地壳中 具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物*矿物是组成岩石的具有稳定物理性质和化学成分的基本单元常见浅色矿物：滑石 石膏-指甲 25方解石 萤石 磷灰石-小刀（钢） 66.5正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石记忆：滑石方 萤磷长 石黄刚金刚2岩石和矿物区别岩石：是在天然地质作用下各种矿物的集
2、合体。 矿物：是由某种元素或多种化学成分在天然地质作用下形成的固体 造岩矿物;它包含于矿物中，一般是指一些常见的矿物3三大岩石的主要鉴别特征、常见主要类型A 岩浆岩：侵入岩：深成岩岩浆在地壳深处结晶形成的岩石浅成岩岩浆在地面以下地壳较浅处形成的岩石喷出岩：由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石根据 SiO2 含量：酸性岩类（SiO 2 65%） 中性岩类（SiO 2 52%65%） 基性岩类（SiO 2 45%52%） 超基性岩（SiO 2 45 冲断层2545 逆掩断层=5，且 Cc=13 时，级配良好，否则，不良。工程上把 Cu1.00稠度状态 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑练习：【例】 某路堤填筑
3、需土 40 万方，要求干密度达到 18kN/m3，附近取土场内土的天然重度为17.25kN/m3，含水率 15%，土粒比重 2.7。则所需土方储量为（ ）A.42 B.48 C.56 D.96【解】取土场土干重度 3d m/kN15).0/(25.17)/(w按土的干重相等，土方用量为：V4018 / 1548 万方需储备土方量：24896 万方 答案 D 4.2.4 土的力学性质土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果土的固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程土按颗粒级配和塑性指数分类分为：碎石土、砂土、粉土和粘性土粗粒土按颗粒级配进行
4、分类；粘性土按塑性指数分类碎石土：粒径大于 2mm 的颗粒含量超过全重 50%的土。根据级配和颗粒形状，又分为漂石（块石） 、卵石（碎石） 、圆砾（角砾） 。砂土：粒径大于 2mm 的颗粒含量不超过全重 50%，且粒径大于 0.075mm 的颗粒含量超过全重 50%的土。又具体分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。粉土：粒径大于 0.075mm 的颗粒含量不超过全重 50%，且塑性指数小于等于 10 的土。又具体分为砂质粉土和粘质粉土。粘性土：塑性指数大于 10 的土。具体分为粉质粘土和粘土，1017 时称为粘土。特殊土的主要工程性质1、软土 :在第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲和溺谷
5、相；内陆平原或山区的湖相或沼泽相等静水或缓慢的流水条件下沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。特点：富含有机物、天然含水量大于液限，天然孔隙比大于等于 1。大于等于 1.5 时为淤泥工程特性：高含水量和高孔隙比 渗透性低（1e-4e-8 ）高压缩性（ a0.1-0.2 = 0.71.5Mpa-1 ）: 变形大而不均匀，变形稳定时间长抗剪强度低.较显著的触变性和儒变性一般灵敏度为，个别达2、湿陷性黄土定义与特征:天然黄土在自重压力或附加应力共同作用下,遇水侵湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土特点：颗粒以粉土粒为主 粒度大小均匀 粘粒性少 含水量少 年代新 结构疏松黄土定义与特征：第
6、四纪以来，在干旱、半干旱条件下，陆相沉积的一种特殊土。特征：颜色淡黄、褐色、灰黄色，结构疏松、孔隙多，含水少，抗剪强度中等，无层理，湿陷性。3、红粘土定义与特征：亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间夹的其他岩石，经红土化作用形成的高塑性粘土。特征：含水多，孔隙比大，但强度大，压缩性低，膨胀性弱但有收缩性，浸水后强度降低。4、膨胀土定义与特征：指含有大量强亲水性粘土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。特征：膨胀和收缩性，高强度，压缩性低，孔隙小，粘粒多盐渍土定义与特征：土中易溶盐的含量大于0.5%的土特征：膨胀性与脱水体积减小，强度随含水量变化，湿陷性与水
7、稳性，不易压实5、冻土定义、类型与特征：含有冰的土类型：季节冻土，多年冻土组成：矿物颗粒、水、冰、气整体结构：融化后土结构不破坏，工程性质好结构：网状结构：融化后土结构破坏，软塑流塑状态层状结构：融化后土结构破坏，强烈融沉构造：衔接型构造：季节冻融层与多年冻土相接非衔接型构造：季节冻融层与多年冻土间有非冻层季节冻土工程性质：厚度，冻涨，融沉，冰丘，冰锥多年冻土工程性质：物理与水理性质：容重、相对密度、总含水量、相对含冰量、未冻结水含量力学性质：强度（指标） 、变形模量、蠕变.类型：高原、高纬度冻土结构：整体，网状，层状构造：衔接型、非衔接性（与季节冻土）融沉分级：少冰冻土 多冰冻土 富冰冻土
8、饱冰冻土冻胀率：强冻胀土 冻胀土 弱冻胀土 不冻胀土6、填土（素、杂、冲填土）：一定的地质、地貌和社会历史条件下，由于人类的活动而堆填的土特征：不均匀性明显，工程性质随堆积时间而变化，有湿陷性第 5 章 地下水岩石的水理性质: 1、含水性：岩土能容纳一定水量的性能。容水度：岩石中所容纳水的体积与岩石总体积比2、持水性：重力作用下，岩土依靠分子引力和毛细力在空隙中能保持一定水量的性能。持水度：重力作用下岩土中所保持的水体积与岩土总体积比3、给水性：岩土饱和后在重力作用下能自由排出一定水量的性能给水度：饱水岩土在重力作用下排出水的体积与岩石总体积比给水度=容水度持水度4、透水性：岩石允许水流通过的
9、能力。渗透系数：单位时间内单位水力梯度和单位面积通过的水量（m /d，cm / s）按透水性能强弱 透水岩石：砂、砾岩、卵石、裂隙溶隙发育岩石半透水岩石：粉质粘土、粉土、黄土等不透水岩石：粘土、淤泥、裂隙溶隙不发育岩石达西（Darcy）定律渗透速度： kiLhv或 渗流量为： Aq达西定律适用于雷诺数不大于 10 的地下水层流运动。由于土体中的孔隙一般非常微小，水在土体中流动时的粘滞阻力很大、流速缓慢，因此，其流动状态大多属于层流。式中：-水在土中的渗透速度，cm/s 。它不是地下水的实际流速，而是在一单位时间（sec） 内流过一单位土截面（cm2）的.水量（cm3） ；地下水类型（按埋藏条件
10、分类）1、上层滞水：包气带中局部隔水层之上的饱和水2、潜水：饱水带中第一个连续隔水层之上具有自由水面的重力水3、承压水：充满于两个连续隔水层之间承受压力的重力水按空隙性质地下水分为三个亚类：孔隙水、裂隙水、岩溶水1、包气水 定义：处于地表以下潜水位以上的包气带中的水上层滞水：包气带中局部隔水层上的饱和带水。特征：埋藏浅、季节性明显、空间分布局部性明显工程意义：对工程建筑有影响（冻涨、潮湿） 水质差，易污染2、潜水的地质特征 埋藏条件：上部没有连续隔水层；具有自由的水面（潜水面） ，其到地表的距离为潜水位埋深。潜水面标高称为潜水位流动特点：重力作用下，由高潜水位向低潜水位处流动潜水位、流量和化学
11、成分随地区和时间的不同而变化潜水位等水位线：同一时间测得的潜水位标高相同的点的连线。作用：决定潜水流向、求水力坡度（h/L 水平距离） 、确定埋深 提供取水建筑位置、推断含水层岩性或厚度的变化、确定补给关系、地下水的出露点和沼泽化范围。*等水位线变稀疏说明岩性透水性由差变好，或含水层厚度增大3、承压水的地质特征 埋藏条件：上部有连续隔水层；无自由的水面，水体承受静水压力。特征：地下水充满整个含水层，承受静水压力；含水层上下有连续稳定的隔水层埋藏区与补给区不一致，水位、水量、水质等受外界因素影响小承压水形成的地质条件： 构造条件：向斜盆地、单斜构造岩性条件： 透水层与隔水层相间排列（山前斜地）含
12、水层发生相变或尖灭含水层被断层侵入岩体阻隔含水层济南泉水.3地下水的物理化学性质-硬度和工程危害地下水的物理性质：地下水的化学性质：1）常见的化学成分气体成分：N 2 O2 CO2 H2S CH4离子成分 阴离子：Cl - SO42- HCO3-阳离子：Na + K+ Ca2+ Mg2+分子成分：Fe 2O3 等胶体化合物或难溶盐类2）化学成分性质总含盐量与总溶解固体（TDS） 总含盐量：存在于地下水中的离子、分子和微粒总含量（g/L)总溶解固体:105110 度下水样蒸干所得干涸残余物总量酸碱度 强酸性水（pH 9)硬度 总硬度水中 Ca2+ Mg2+的总含量暂时硬度将水煮沸后 由于煮沸而减
13、少的这部分 Ca2+ Mg2+ 总含量永久硬度总硬度与暂时硬度之差极软水（硬度 450) 地下水对建筑工程的影响5.4.1 地下水位下降引起软土地基沉降在沿海软土层中进行深基础施工时，往往需要人工降低地下水位，如果抽水井滤网和砂滤层的设计不合理或施工质量差，那么，抽水时会将软土层的粘粒、粉粒、甚至细砂等细小土颗粒随同地下水一起带出地面，使周围地面土层很快产生不均匀沉降，造成地面建筑物和地下管线不同程度的损坏。5.4.2 流砂和潜蚀流砂：当地下水自下而上流动时产生的动水压力等于土体的有效重度时，土颗粒之间的有效应力等于零，土粒就处于悬浮状态，这种现象称为流沙。潜蚀：如果地下水渗流产生的动水压力小
14、于土颗粒额有效重度，虽然不产生流砂现象，但.是图中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体结构破坏，强度降低，压缩性增加，这种现象称为机械潜蚀。5.4.3 浮托作用5.4.4 承压水与基坑工程 MKHw5.4.5 地下水对钢筋混凝土的腐蚀地下水中某些离子或原子含量过大，会同混凝土发生化学反应。 结晶类腐蚀 SO42-（结晶水，体积膨胀，产生内应力，破坏结构）分解类腐蚀 侵蚀性 CO2、HCO3-和 PH 值(CO2 过量 HCO3-过低，CO2 与 Ca(OH)2 反应产生 CaCO3 在与 CO2 反应，溶于水)结晶分解复合类腐蚀 NH4+
15、、 CL-、NO3-Mg2+、 SO42-（化学反应，溶于水，结晶体积膨胀）.第 6 章 不良地质现象的工程地质问题1、风化作用 按占优势的营力及岩石变化的性质：物理风化 化学风化 生物风化A 物理风化（机械风化）在地表或接近地表条件下 岩石 矿物在原地发生机械破碎而不改变其化学成分 不形成新矿物的作用1温差风化（最主要因素）2冰冻风化3岩石释重4可溶盐的结晶与潮解*对物理风化影响最强烈的因素是温度 特别是温差B 化学风化处于地表的岩石 与水溶液和气体等在原地发生化学反应逐渐使岩石遭到破坏 不仅改其物理状态 同时也改变其化学成分 并可形成新矿物的作用1溶解作用2水化作用 3水解作用4碳酸化作用
16、5氧化作用（化学风化作用的主要方式之一）*化学风化在温暖 潮湿的地区最为活跃 进行的也比较彻底 C 生物风化作用岩石在动植物及微生物的影响下发生的破坏作用*物理风化 碎屑物颗粒较粗 粘结性 吸水性较差 内摩擦角大化学风化 产物颗粒细小 内聚力较大 粘结性好 吸水能力强 内摩擦角较小生物风化 在化学和物理风化的基础上进行 发生条件和影响因素和化学风化相近 风化物质含有的有机质带来性质的改变2风化的处理挖除方法防治方法：岩石表面的覆盖 灌浆与加固 排水2、河流地质作用A 侵蚀作用 河水在流动过程中不断加深和拓宽河床的作用1溶蚀河水对组成河床的可溶性岩石不断进行化学溶解 使之逐渐随水流失机械侵蚀流动
17、的河水对河床组成物质的直接冲击和夹带的沙砾 卵石等固体物质对河床的磨蚀2按河床不断加深和拓宽的发展过程：下蚀作用 侧蚀作用下蚀作用河水在流动过程中使河床逐渐下切加深的作用*河流的侵蚀过程是从河的下游逐渐向河源方向发展 溯源推进的侵蚀过程溯源侵蚀 侵蚀基准面河流下蚀作用消失的平面 基本侵蚀基准面海平面 侧蚀作用河流以携带的泥 砂 砾石为工具 以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀 使河谷加宽的作用 .*产生侧蚀的因素：河水在运动过程中横向环流的作用（经常）*河流下蚀和侧蚀的共同作用河床不断加深 拓宽河流只进行下蚀作用 或下蚀作用为主河谷断面呈 V 形 侧蚀作用 或侧蚀作用为主河谷断面呈 U
18、 形 谷底宽平下蚀作用 侧蚀作用等量进行河谷横断面多不对称*河水流动具有紊流性质 纵流和横向环流组合成螺旋状流束流动 流速大时 纵流占优势 流速小时 横向环流占优势*河流中下游/平原河流/处于老年期河流：横向环流作用增强河流上游 ：纵流占主体地位B 河流的搬运作用搬运作用河流在流动过程中 夹带沿途冲刷侵蚀下来的物质(泥沙 石块) 离开原地的移动作用搬运方式：物理搬运：悬浮式 跳跃式滚动式 化学搬运 主要按时可溶解的岩类和胶体物质 搬运距离最远 在湖 海盆地中沉积分选作用在河流平面和断面上 沉积物颗粒的大小和有规律的变化从河流平面上看：上游河床中沉积物较粗大 下游沉积物颗粒细小从河流断面上看：粗
19、大颗粒先沉积下来 细小颗粒后沉积 覆盖在粗大颗粒上 在垂直方向上显示出层理磨蚀作用被搬运物质与河床之间 被搬运物质之间 不断发生摩擦 碰撞 使原来有棱角的岩屑 碎石逐渐摸出棱角而呈浑圆形状C 河流的沉积作用沉积作用河流在运动过程中 能量不断遭到损失 当河水夹带的泥沙 砾石等搬运物质超过了河水搬运能力 被搬运的物质在重力作用下逐渐沉积下来D 河流阶地阶地(台地)河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形：横向阶地阶地延伸方向与河流方向垂直 纵向阶地阶地延伸方向与河流方向平行 横向阶地 由于河流经过各种悬崖 陡坎 或经过各种软硬不同的岩石 下切程度不同造成纵向阶地 是地壳上升运动与河流地质作用的结果
20、*一条河流有多少阶地由该地区地壳上升次数决定*阶地编号越老 生成年代越老 被侵蚀破坏得越严重 越不易完整保存下来阶地基本类型：侵蚀阶地(基岩阶地) 基座阶地 冲击阶地(堆积阶地 沉积阶地)阶地：形态特征 表面一般较平缓 纵向微向下游倾斜 倾斜度与本段河床底坡接近 横向微向河中心倾斜河床两侧同一级阶地 阶地表面距河水面高差相近物质组成 具有二元结构 表层：粘性土 下部：砂 卵石等冲击层组成*阶地是河谷地貌中设计路线的理想地貌部位 一般以利用 一 二级阶地敷设路线为好4河流地貌要素.河谷由河流作用形成的谷地形态：谷坡河谷两侧因河流侵蚀形成的岸坡谷底：河床 河漫滩河漫滩经常被洪水淹没的谷底部分阶地被
21、抬升的古老的河谷谷底 洪水不能淹没坡麓谷坡与谷底的交界谷缘（谷肩）谷坡与山坡交界的转折处5阶地阶地(台地)河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形：横向阶地阶地延伸方向与河流方向垂直 纵向阶地阶地延伸方向与河流方向平行 横向阶地 由于河流经过各种悬崖 陡坎 或经过各种软硬不同的岩石 下切程度不同造成纵向阶地 是地壳上升运动与河流地质作用的结果*一条河流有多少阶地由该地区地壳上升次数决定*阶地编号越老 生成年代越老 被侵蚀破坏得越严重 越不易完整保存下来阶地基本类型：侵蚀阶地(基岩阶地) 基座阶地 冲击阶地(堆积阶地 沉积阶地)阶地：形态特征 表面一般较平缓 纵向微向下游倾斜 倾斜度与本段河床底
22、坡接近 横向微向河中心倾斜河床两侧同一级阶地 阶地表面距河水面高差相近物质组成 具有二元结构 表层：粘性土 下部：砂 卵石等冲击层组成*阶地是河谷地貌中设计路线的理想地貌部位 一般以利用 一 二级阶地敷设路线为好6地貌水准面、分级，形态和成因分类；山岭地貌要素、垭口及类型、平原地貌类型地貌水准面（侵蚀基准面）外动力地质作用最终达到的剥蚀界面*外力作用造成地表基本起伏后 地壳运动由活跃期转入宁静期 此时内力作用变弱 外力作用并未因此变弱 它的长期继续作用最终把地表夷平 形成一个夷平面 这个夷平面是高低被削平 凹地被填充的水准面地貌分级：巨型地貌几乎全是内力作用形成的 又称大地构造地貌大型地貌基本
23、上由内力作用形成中型地貌主要由外力作用形成 内力作用产生的基本构造形态是中型地貌形成和发展的基础 地貌的外部形态决定于外力作用的特点 .小型地貌基本上受外力作用的控制地貌的形态分类：山地：高山 中山 低山 丘陵（重丘/微丘）平原：高原 高平原 低平原 洼地 地貌成因分类 ：构造地貌-坳陷、断块山、褶皱山等火山地貌-火山锥、熔岩盖等水成地貌冰川地貌-冰斗、冰槽（堆积和剥蚀地貌）风成地貌-风蚀洼地、沙丘等（风积和风蚀地貌）岩溶地貌-石林、溶够洞（沟）重力地貌-崩塌、滑坡、洪积扇等黄土地貌-塬、洼地等山岭地貌要素 ：山顶-形态（尖 圆 方）垭口-山脊上标高较低的位置（两山间的低部）山坡-形态 （直线
24、、凹形、凸形、复合形）山脚-堆积地貌山岭地貌类型：构造变动形成的山岭：平顶山（水平岩层） 单面山（单斜岩层） 褶皱山 断块山 火山锥 *单面山：前坡外力的剥蚀而成 剥蚀坡 地形陡峻 若岩层裂隙发育 风化强烈 易产生崩塌 稳定性差 对布设路线不利后坡与岩层倾向一致 构造坡 山坡平缓 坡积物较薄 是布设路线的理想部位 注意边坡稳定问题 火山作用形成的山岭：锥状火山 盾状火山剥蚀作用形成的山岭：河间分水岭剥蚀与堆积地貌-流水地貌、冰川地貌垭口及类型 1）构造型断层破碎带:多采用路堤方式通过背斜顶:多采用路堑方式通过单斜岩层的软岩带: 多采用隧道方式通过(设置挡墙).2）剥蚀型（覆盖层薄、基岩裸露）:
25、多种方式, 取决于垭口的厚薄3）剥蚀-堆积型（覆盖层厚）:低填浅挖方式平原地貌类型3、滑坡和崩塌滑坡：定义：斜坡的土体或岩体在重力作用下沿着斜坡内某些滑动面（带）做整体下滑的现象特征：整体性；滑动；汇水地形要素：滑坡体：斜坡内沿滑动面向下滑动的那部分岩土体。滑动面：滑坡体沿其滑动的面。滑坡后壁：滑坡体滑落后，滑坡候补写斜坡未动不分之间形成的一个陡度较大的陡壁称滑坡后壁。滑坡台地：滑坡体滑落后，形成阶梯状的地面成为滑坡台地。滑坡鼓丘：滑坡体在向前滑动的时候，如果受到阻碍，就会形成隆起的小丘，成为滑坡鼓丘。滑坡舌：滑坡体的前部如舌状向前伸出的不分成为滑坡舌。.滑坡裂缝：在滑坡运动时，由于滑坡体各部
26、分的移动速度不均匀，咋滑坡体内及表面所产生的裂缝成为滑坡裂缝。滑坡力学分析：1圆形滑动面：力矩法2直线形滑动面：力法3折线形滑动面：分段法分类：按物质成分与地质构造的关系（1）覆盖层滑坡：粘性土、滑坡、碎石、风化壳（2）基岩滑坡：均质、顺层、切层（断裂）（3）特殊滑坡：融冻、陷落按年代关系：新滑坡、古滑坡 发育过程：蠕动变形阶段：滑动面大体形成，但没有完全贯通；坡面出现裂缝滑动破坏阶段：滑坡壁出露，滑动面完全贯通；滑坡体整体下滑；出现醉汉林等标志。渐趋稳定阶段：滑坡壁处生长草木；地表无明显裂缝；地势平坦；出现马刀树等标志。 影响因素：斜坡外形：陡峭和高斜坡、上部突起而下部凹陷、汇水地形岩性条件
27、：亲水岩性、遇水易膨胀和软化岩土层、软岩层等。构造条件：构造面倾向与斜坡一致且倾角小于坡角最易发生；构造面走向平行坡延伸方向；水和其它外荷：软化性明显的岩层、地震人为因素：切坡不当、排水不当、坡面加荷防治措施：以防为主、整治为辅的原则1、消除或减轻水的危害 （1）排除地表水：不可缺少的辅助措施，首先采取并长期运用的措施。目的在于拦截、旁引滑坡外的地表水，避免地表水流入滑坡区；或将滑坡范围内的雨水及泉水尽快排除，阻止雨水、泉水进入滑坡体内。主要工程措施有：油墨滑坡体外截水沟；滑坡体上地表水排水沟；引泉工程；做好滑坡区的绿化工作等。（2）排除地下水：对于地下水，可疏而不可堵。其主要工程措施有：截水
28、盲沟-用于拦截和旁引滑坡外围的地下水；支撑盲沟 -兼具排水和支撑作用；仰斜孔群-用近于水平的钻孔把地下水引出；此外还有盲洞、渗管、渗井、垂直钻孔等排除滑体内地下水的工程措施。（3）防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷：主要工程措施有：在滑坡上游严惩冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“J“坝；在滑坡前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管，以使坡脚的土体免受河水冲刷。2、改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物 .（1）削坡减重：常用于治理处于“头重脚轻“状态而在前方又没有可靠抗滑地段的滑体，使滑体外形改善、重心降低，从而提高滑体稳定性。（2）修筑支挡工程：因失去支撑而引起滑动的滑坡，或滑坡床陡、滑动可能较快的滑
29、坡，采用修筑支挡工程的办法，可增加滑坡的重力平衡条件，使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有：抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。3、改善滑动带土石性质：一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。由于滑坡成因复杂、影响因素多，因此常常需要上述几种方法同时使用、综合治理，方能达到目的。崩塌：定义陡峭的斜坡上大块的岩体突然地崩塌与滑落，最后堆积在坡角的过程发育条件 1）山坡的坡度及其表面特征 （坡度55，表面凹凸不平)2）岩石性质与裂隙发育程度 存在软弱的岩层、裂隙发育（产状）3）地质构造 断层、褶皱、不整合、其它内外地质作用4）人为因素特点：发生突然；以大块岩体为主；无固定的滑动面；明显
30、的分带性（上游、中游和下游物源、流通、堆积）防治：1）削坡和清除危石2）堵塞裂隙或灌浆3）调整地表流水4）护坡5）坡角修明峒或御塌棚6）支护（挡土墙、维护栏等）4、泥石流泥石流：泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象发育条件：1）山坡的坡度及其表面特征 汇水地形（坡度30 ） ，植被不发育2）岩石性质与裂隙发育程度 冲沟发育；裂隙发育；3）地质构造 断层、褶
31、皱、不整合、其它内外地质作用4）水文气象条件5）人为因素特点：组分为水体和岩石碎屑、碎块；山区发育；突然性；运动快而持续时间短。防治：1）以防为主的原则，水土保持2）调整地表和地下水的水流3）设置拦截工程（导水、拦石）4）排导工程（排洪道、导流坝、急流槽等）5）监测5、岩溶与土洞.岩溶：定义：由于地表水或地下水对可溶性的岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象发育条件：1）可溶性的岩类：碳酸盐、硫酸盐与卤盐2）岩石易透水3）水的成分（可溶性的气体与酸性环境）4）水的活动性（流动性）特点：形态特征 溶沟、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、落水洞、溶洞、暗河、天生桥等岩溶发育的空间分带性防治：详细勘探岩溶
32、的分布尽量避开岩溶区挖填岩溶中的软弱物，充填混凝土等跨盖 灌浆 改变水流（排导） 地基加固6、地震及其效应概念 地震地下深处的岩层 由于某种原因突然破裂 塌陷以及火山爆发等而产生振动 并以弹性波的形式传递到地表的现象震源地壳或地幔中发生地震的地方震中震源在地面上的垂直投影*震中可看作地面上振动的中心 震中附近地面震动最大 远离震中地面振动减弱震源深度震源与地面的垂直距离：300km 深源地震*绝大部分是浅源地震*同样大小的地震 震源较浅 波及范围小 破坏性大震源深度较大 波及范围大 破坏性小*深度超过 100km 的地震 在地面上不会引起灾害震中距地面上某一点到震中的直线距离：1000km 远
33、震震中区围绕震中的一定面积的区域 表示一次地震时震害最严重的地区极震区强烈地震的震中区等震线在同一次地震影响下 地面上破坏程度相同各点的连线震级衡量地震大小的一种度量烈度地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度地震带地震的成带分布区域 地震集中分布的条带地震波地震发生时 震源处产生剧烈振动 震源释放的应变能以弹性波方式向四周传播：体波地震波在底下岩土介质中传播-在介质内部传播面波体波到达地表面或岩体内不连续界面后 引起沿地表面或界面传播的波-限于界面附近传播体波：纵波（P 波 压缩波）由震源传出的压缩波 质点振动与波前进方向一致 一疏一密向前推进 周期短、振幅小 波速约 78km/s*由于岩土介质对
34、体积变化的反应而产生 靠介质的扩张和收缩而传播 质点震动的方向与传播方向一致 *纵波传播速度最快 能在固 液 气体重传播横波（S 波 剪切波）)是震源向外传播的剪切波 质点振动方向与波前进方向相垂直 传播时介质体积不变但形状改变 周期较长 振幅较大 波速约25km/s 不能通过对切变没有抵抗能力的液体.*是介质形状变化反应的结果 传播速度比纵波慢 只能在固体介质中传播面波是体波经地层界面多次反射形成的次声波：瑞利波（R 波） 沿地面滚动传播 又称地滚波 粒子运动方式类似海浪 在垂直面上 粒子呈逆时针椭圆形振动勒夫波 （L 波） 沿地面蛇形传播 粒子振动方向和波前进方向垂直 振动只发生在水平方向
35、上 没有垂直分量*面波传播速率最慢 平均速率为 34km/h地震对地表面的破坏：纵波 引起地面上下颠簸横波 使地面水平摇摆面波 引起地面波状起伏纵波先到横波 面波随后到达横波 面波振动更距离 造成破坏更大地震破坏效应1地震力效应地震力地震使建筑物（构筑物）受到的一种惯性力的作用 即地震波产生的惯性力地震系数 K=amax/g amax 为地面最大加速度 g 重力加速度卓越周期（T）若某一周期的地震波与地基土层固有周期相近 土体将产生共振 这种地震 波的振幅得到放大 此周期成为卓越周期*层厚越大 剪切波速度低 卓越周期就越长2地震破裂效应地震引起岩石的震动 表现为以中立的作用 当这种作用力超过岩
36、石的强度 岩石产生突然破裂和形成断层和地裂缝而造成建筑物和构筑物的破坏破裂形式：断层破裂 地裂缝3地震沙土液化效应松散饱和的粉细砂在地震作用下 突然丧失抗剪切强度和承载力 出行喷水冒沙的现象破裂形式：地表沉陷 土体变形4地震激发地质灾害或次生灾害地震滑坡 地震崩塌 地震火灾 地震塌陷地震震害与工程地质条件1场地条件对震害和地震动的影响基岩上地震动幅值小 持续短 震害轻深厚覆盖层上地震动周期长2局部地形对震害影响显著突出孤立地形使地震动加强 低洼沟谷使地震动减弱 因为山体或山体内体波多次反射3沙土液化对震害的影响有双重性强烈液化引起的喷水冒沙导致地裂缝 位错 滑坡 不均匀沉降等地基失效现象 加剧
37、建筑物的震害当地表 2-3 米内有较密实的粘土层 能成为荷载小而基础浅的结构物稳定持力层时 沙土液化作用可起隔震作用 使地下强烈震动不再能传至地表地震区公路与桥梁的防震原则1平原地区a 路基的震害 .纵向开裂 边坡滑动 路堤坍塌 陆地下沉 纵向波浪变形 桥头路堤的震害 地裂缝造成的震害b 路基的防震原则 尽量避免在地势低洼地带修筑路基 尽量远离河岸 水渠避免液化地带和特殊土地段加强路基排水 避免路侧积水严格控制路基压实 特别是高路堤分层压实多采用粘土作为路堤材料、避免粉土和细砂土注意新老路基的结合加强桥头路堤的防护工程2山岭地区a 路基的震害路堑边坡的滑坡与崩塌 半填半挖的上坍下陷 挡土墙震害
38、b 防震原则尽量避开地震时可能发生大规模崩塌滑坡的地段尽可能避免说减少半填半挖路基 采取加固措施尽量减少对山体自然平衡条件的破坏和自然植被的破坏 放缓边坡坡度在7 度的烈读内 挡土墙根据设计烈度进行抗震强度和稳定性的盐酸3、桥梁震害:软基上9 度区,墩台滑移和倒塌。6.7 不良地质现象对地基稳定性的影响6.8 不良地质现象对地下工程选址的影响6.9 不良地质现象对道路选线的影响当上覆软土层的厚度不大，而其下为致密的土层时，多采用桩基，主要适用于轻型桥梁基础。若上覆软土层厚度8 米，其中又没有饱和而处于流态的土或蛮石、残留基础和树根等阻碍物，其下有坚硬的持力层，可采用沉井。管柱桩适用的地质条件很
39、广，主要用于大型和特大型桥梁。1、道路选线时，常采用沿河谷阶地方案，按结构和形态特征，一般将阶地分为（ ）A 侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地B 侵蚀阶地、基座阶地、内叠阶地C 基座阶地、上叠阶地、埋藏阶地D 堆积阶地、内叠阶地、基座阶地2、滑动面是滑坡的重要组成部分。岩土体不会沿其产生滑动的岩面是（ ） 。A 断层面 B 古地形面、层面 C 贯通的节理裂隙面 D 褶曲轴面 3、土石体在滑坡滑移过程中运动速度不一，滑体上会产生（ ）A 张拉裂缝 B 鼓张裂缝 C 剪切裂缝 D 扇形张裂缝 4、简答题：地震按成因分类、地震效应有哪些？.第 7 章 工程地质原位测试原位测试是在土层原来所处的位置基本保
40、持土体的天然结构、天然含水量及天然应力状态下，测定土的工程力学性质指标。对难于取得原状土样的岩土层如砂土、碎石土、软土等宜采用原位试验。7.1 静力荷载试验（PT）Plate Loading Test静力载荷试验测得的压力 P（kPa）与相应的土体稳定沉降量 s(mm)之间的关系曲线（即 ps曲线） ，按其所土体的应力状态，一般可划分为三个阶段，如图所示。第一阶段：直线变形阶段第二阶段：局部剪切阶段第三阶段：破坏阶段比例界限荷载（临塑荷载）极限荷载根据试验得到的 ps 曲线确定地基承载力的方法：可以按强度控制法、相对沉降控制法或极限荷载法来确定地基的承载力。静力载荷试验过程中出现下列现象之一时
41、，即可认为土体已达到极限状态，应终止试验：1）承压板周围的土体有明显的侧向挤出，周边岩土明显隆起或径向裂缝持续发展；2）本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的 5 倍， ps 曲线出现明显转折；3）在某级荷载下 24h 内沉降速率不能达到稳定标准；4）总沉降量达到 s/b0.06。7.2 静力触探试验（CPT）Static Cone Penetration Test.压 力孔 压 探 头 ： 可 测 孔 隙 水 锥 尖 阻 力 和 侧 壁 摩 阻 力双 桥 探 头 ： 可 分 别 测 出 阻 力单 桥 探 头 ： 可 测 总 贯 入可 分 为单桥探头单桥探头只能测定一个触探指标比贯入阻力 ps，
42、 APps双桥探头双桥探头能同时测出锥尖阻力和侧壁摩阻力。故可用于单桩的模型试验，分别测得单桩桩尖承载力和侧壁摩擦力。锥尖阻力 和侧壁摩阻力 分别定义如下： FPffsAQqc7.3 动力触探试验（DPT）Dynamic Penetration Test7.4 标准贯入试验（SPT）Standard Penetration Test标准贯入试验实质上仍属于动力触探类型之一，不同在于其触探头不是圆锥形探头，而是标准规格的圆筒形探头(由两个半圆管合成的取土器)，称之为贯入器。 SPT 试验设备主要是由贯入器、贯入探杆和穿心锤三部分组成的标准贯入试验的优点在于：操作简单，设备简单，土层的适应性广，而
43、且通过贯入器可以采取扰动土样，对它进行直接鉴别描述和有关的室内土工试验。 7.5 十字板剪切试验（VST）Vane Shear Test十字板剪切试验适用于灵敏度 St10，固结系数 Cv100m2/年的均质饱和软粘性土。其目的有：(1)测定原位应力条件下软粘土的不排水抗剪强度 Cu；(2)估算软粘性土的灵敏度 St。7.6 扁铲侧胀试验（DMT）Dilatometer Test7.7 旁压试验（PMT ）Pressure meter Test有预钻式、自钻式、压入式三种。.第 8 章 工程地质勘查建筑工程项目设计分三个阶段：可行性研究、初步设计、施工图设计岩土工程勘察（工程地质勘察）的阶段划
44、分：可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，还需进行施工勘察。它包括施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，以校核已有的勘察成果资料。工程地质测绘(survey)通过对地质现象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。岩土工程勘探（工程地质勘察）的基本方法包括：坑探、钻探、地球物理勘探土试样的采取原状样和扰动样绝对不扰动样从理论上来说是无法取得的。能满足所有室内试验要求，能用以近似测定土的原位强度、固结、渗透以及其他物理性质指标的土样。根据试验目的对土样扰动程度的要求来划分土样质量等级。按可供试验项目将土样分为四个等级：1、2、3、4工程地质勘察报告1) 任务要求及勘察工作概况；2) 场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设计烈度；3) 场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其它设计计算指
