工程地质期末考试重点.docx
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工程地质期末考试重点
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征
按成因分岩浆岩沉积岩变质岩
矿物：
地壳中的化学元素，除极少数呈单质存在着外，绝大多数元素都以化合物的形态存在于地壳中。
这些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或化合物，成为矿物。
其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。
如常见的石英，正长石，方解石。
造岩矿物绝大部分是结晶质。
结晶质的基本特点是组成矿物的元素质点[离子，原子或分子]，在矿物内部按一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造，在生长过程中若条件适宜，能生成具有一定几何外形的晶体。
硬度：
矿物抵抗外力刻划，研磨的能力，成为硬度。
硬度的对比标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成，成为-摩氏硬度计。
1.
[滑石方萤磷长石黄刚金刚]
解理：
矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。
裂开的光滑平面称为解理面
断口：
不具方向性的不规则破裂面，称为断口。
[分清]
2.2岩石
以冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类：
1.深成岩岩浆侵入地壳某深处（约距地表3km）冷凝而成的岩石。
由于岩浆的压力和温度较高，温度降低缓慢，组成岩石的矿物结晶良好。
2.浅成岩岩浆沿地壳裂缝上升距地表较浅处冷凝而成的岩石。
由于岩浆压力小，温度降低较快，组成岩石的矿物结晶较小。
3.喷出岩（火山岩）：
岩浆岩地表裂缝一直上升喷出地表，这种活动叫火山喷发，对地表产生的一切影响叫火山作用，形成的岩石叫喷出岩。
在地表条件下，温度降低迅速，矿物来不及结晶或结晶较差。
肉眼看不清楚。
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。
玄武岩致密坚硬，性脆，强度很高。
沉积岩：
是在地表和地表以下不太深的地方，由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的。
它是地壳表面分布最广的一种层状岩石。
沉积岩的结构：
碎屑结构，泥质结构，结晶结构，生物结构。
在沉积岩中可以看到很多化石
沉积岩的层状构造，层面特征，含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
以微晶高岭石为主要成分的泥岩，常呈白色，玫瑰色或浅绿色，表面有滑感，可塑性小，吸水性高，吸水后体积极具膨胀。
变质岩：
由原来的岩石（岩浆岩，沉积岩，变质岩）在地壳中受到高温高压及化学成分的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。
所以变质岩不仅具有自身独特的特点，而且还常常保留着原来岩石的某些特征。
变质作用：
在变质因素的影响下，促使岩石在固体状态下改变其成分，结构，构造的作用。
引起变质的主要作用是：
高温、高压、新的化学成分的加入。
大理岩：
由石灰岩或白云岩经重结晶变质而成，等粒变晶结构，块状构造。
主要矿物成分为方解石，遇稀盐酸强烈气泡。
地质年代单位与对应的地层单位表，
地质年代单位代-纪-世（国际性）（世）期（全国性或大区域性）
地层单位界-系-统（国际性）（统）阶-带（全国性或大区域性）
思考题：
2.1矿物硬度的概念及判定方法？
根据两种矿物对刻时互相是否划伤的情况而定
2.2解理与断口的概念及其关系？
矿物的解理的完全程度和断口是彼此消长的，解理完全时则不显断口
2.3如何从矿物的形态，矿物的物理性质特征去鉴定和掌握常见的主要造岩矿物？
p92-2图
2.4酸性岩浆与基性岩浆的特点分别是什么？
2.5岩浆岩，沉积岩和变质岩的结构和构造是如何描述的/？
2.6如果从岩石的生成条件，组成矿物及岩石的结构构造等特征去鉴别和掌握岩浆岩，变质岩和沉积岩？
2.7岩层相对年代的确定方法有哪些？
2.8地质年代怎样划分？
地质年代表的内容是什么？
2.9土体是怎样形成的？
它与土的区别是什么？
第三章地质构造及其对工程的影响
地质构造是地壳运动的产物。
地质构造：
我们把构造变动在岩层和岩体中遗留写来的各种构造形迹，成为地质构造。
岩层产状：
岩层在空间中的位置，成为岩层产状。
倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向，倾向，倾角三个产状要素表示的。
从褶曲顶平分两翼的面，称为褶曲的轴面。
轴面在客观上并不存在，而是为了标定褶曲方位及产状而划定的一个假象面
褶曲分为背斜和向斜[分清P33]
断裂构造：
构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生大小不一的断裂，称为断裂构造。
包括断层和裂隙。
裂隙，也称为节理。
是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。
构造裂隙，是岩体受地应力作用随岩体变形而产生的裂隙。
断层：
岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造，成为断层。
断层分为：
正断层，逆断层，平推断层[分清P41]
分为平行不整合和角度不整合
软化性：
岩石受水作用后，强度和稳定性发生变化的性质，称为岩石的软化性。
岩石的软化性主要决定于岩石的矿物成分，结构和构造特征。
强度：
岩石抵抗外力破坏的能力，成为岩石的强度。
3.5.2岩体的工程地质性质
岩体结构：
指岩体中结构面与结构体的组合方式。
思考题
3.1什么叫岩层的产状？
它的表达方法是什么？
3.2褶曲的组成要素是什么？
3.3背斜和向斜各有什么特点？
3.4褶曲有哪些分类？
3.5裂隙的类型和特点是什么？
3.6裂隙的走向、倾向玫瑰图是如何绘制的？
3.7什么叫断层？
其类型有哪些？
3.8在野外断层识别中，有哪些标志性的地貌特征？
3.9什么是整合接触和不整合接触？
不整合接触有哪些类型？
3.10岩石有哪些物理力学性质？
影响其工程性质的因素有哪些？
3.11如何分析及评价岩体结构的各种基本类型？
第四章土的工程性质与分类
土的工程性质主要取决于组成土的颗粒的大小和矿物类型，即土的粒度成分和矿物成分。
P61？
不均匀系数
结合水-------------------------------分强结合水和弱结合水
（土粒表面结合水）（吸着水）（薄膜水）
毛细水（实为半结合水）
土中水{液态水{重力水（自由水）
非结合水{气态水（水蒸气）
固态水（冰）
软粘土的触变性和灵敏度
软粘土的触变性指土体经扰动（如震动，搅拌，搓揉）致使结构破坏时，土体强度剧烈减小；但如将经过扰动的土静置一段时间，则该土体强度将又随静置时间的增大，而逐渐有所增长，恢复的特性。
对土体的触变特性，一般用灵敏度（St）指标作定量评价
St=qu/q’u=Cu/C’u
式中quCu---------保持天然结构和含水量的软黏性土的无侧限抗压强度和十字板剪切强度q’uC’u--------同上土体，结构被破坏时的无侧限抗压强度和十字板剪切强度
土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低就越多。
上述土的比例指标中，土的相对密度指标ds、含水量w、重度r三个指标是通过实验测定的。
在测定这三个基本指标后，可以导得其余各个指标。
土由可塑状态转到流塑、流动状态的界限含水量叫做液限wl（也称塑性上限或流限）；土由半固态转到可塑状态的界限含水量叫做塑限wp（也称塑性下限）；土由半固态状态不断蒸发水分，则体积逐渐缩小，直到体积不再缩小是土的界限叫做缩限ws。
土在压力作用下体积缩小的特性成为土的压缩性。
残积土：
是岩石经风化后未被搬运的那一部分原岩风化侵蚀后的产物，而另一部分则被降水和风被带走。
它的分布主要受地形的控制。
在宽广的分水岭地带，由雨水产生的地表径流速度很小，风化产物易于保留，残积土就比较厚，在平缓的山坡上也常有残积土覆盖。
特征：
由于残积土是未经搬运的，颗粒不可能被磨圆或分选，一般呈棱角状，无层理构造。
而且由于其中细小颗粒往往被冲刷带走，故孔隙度大。
洪积土：
是由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体。
山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷后，因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇。
离山口近处堆积了分选性差的粗碎屑物质，颗粒呈棱角状。
离山口远处，因水流速度减小，沉积物逐渐变细，由粗碎屑土（如块石，碎石，粗砂土）逐渐过渡到分选性较好的砂土、黏性土。
冲积土是由于河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的，它发育于河谷内及山区外的冲积平原中。
根据河流冲积物的形成条件，可分为河床相、河漫滩相、牛轭湖相及河口三角洲相。
软土泛指淤泥及淤泥质土。
凡天然黄土在上覆土的自重压力作用下，或在上覆土的自重压力与附加压力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的，称为湿陷性黄土。
黄土形成年代越久，由于盐分溶滤较充分，固结成岩程度大，大孔结构退化，土质越趋密实，强度高而压缩性小，湿陷性减弱甚至不具湿陷性。
反之，形成年代越短，其特性相反。
黄土湿陷性的形成原因：
黄土的结构特征及其物质组成是产生黄土湿陷的内在因素，而水的浸润和压力作用仅是黄土湿陷的外部条件。
红黏土的一般特点是：
天然含水量和孔隙比很大，但其强度高，压缩性低，工程性能良好，它的物理力学性质间具有独特的变化规律。
影响土体膨胀变形的主要内在因素有：
土的黏粒含量和蒙脱石含量、土的天然含水量和密实度及结构强度等。
黏粒含量越多，亲水性强的蒙脱石含量越高，土的膨胀性和收缩性就越大。
对填土根据其组成物质和堆填方式形成的工程性质的差异，划分为：
素填土、杂填土、冲填土三类。
思考题
4.1什么叫土的粒度成分？
它是怎样影响土的工程性质的？
4.2组成土的矿物有哪些类型？
对土的工程性质有什么影响？
4.3土中结合水、毛细水和重力水的性质是什么？
对土的工程性质有什么影响？
4.4什么叫做土的结构？
不同土的结构有什么特征？
4.5土的基本物理性质指标的定义及其换算关系是什么？
4.6为什么说无黏性土的紧密状态和黏性土的塑性指数与液性指数是综合反映它们各自工程性质特征的指标？
4.7土的压缩性和抗剪强度指标的含义及计算式？
4.8我国土的工程分类体系是什么？
碎石土、砂土、粉土和黏性土等四大土类及其亚类的划分依据及其标注是什么？
4.9为什么说无黏性土的紧密状态是判定其工程性质的重要指标？
4.10土根据其成因可以分为哪几种类型？
各有什么特征？
4.11软土、湿陷性黄土、红黏土、膨胀土和填土的特征和工程性质是什么？
第五章地下水
地下水：
我们存在于地壳表面以下岩土空隙（如岩石裂隙、溶穴、土孔隙）中的水称为地下水
地下水按埋藏条件可分为三大类：
包气带水、潜水、承压水；对根据含水层的空隙性质地下水可分为三个亚类：
孔隙水、裂隙水、岩溶水。
P125图
潜水：
埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由表面的重力水叫潜水。
潜水的自由表面，承受大气压力，受气候条件影响，季节性变化明显，春夏多雨，水位上升，冬季少雨，水位下降，水温随季节而有规律的变化，水质易受污染。
承压水：
地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水称为承压水或自流水。
由于地下水限制在两个隔水层之间，因而承压水具有一定的压力，特别是含水层透水性越好，压力越大，人工开凿后能自流到地表。
因为有隔水顶板的存在，承压水不受气候影响，动态较稳，不易受污染。
泉的类型按补给源可分为：
包气带泉、潜水泉、自流水泉。
地下水对建筑工程的不良影响主要有：
降低地下水位会使软土地基产生固结沉降；不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现象或机械潜蚀；地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基础产生浮托作用；某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。
思考题
5.1什么是地下水？
地下水的补给和储存条件又哪些？
5.2利用达西定律解释决定渗透的因素是如何影响渗流速度的？
5.3地下水按埋藏条件和含水层的空隙可分为哪几种？
5.4概述潜水和承压水的形成条件和特点？
5.5什么是流砂和机械潜蚀现象？
它们是怎样产生的？
5.6泉是怎样形成的？
分为哪几种类型？
各有什么样的特点？
5.7地下水的物理性质有哪些方面？
地下水的化学成分有哪几大类？
5.8地下水对建筑工程有哪些影响？
如何防治地下水造成的危害？
第六章不良地质现象的工程地质问题
化作用
风华作用可分为三大类型：
1.物理风化作用。
特点：
破坏后岩石的化学成分不变，只是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑，岩石由坚硬变疏松。
引起岩石物理风化作用的因素有很多，主要是温度变化和岩石裂隙中水分的冻结。
2.化学风化作用。
特点：
不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的矿物，直到适应新的化学环境为止。
化学风化作用有水化作用、氧化作用、水解作用及溶解作用。
3.生物风化作用。
特点：
生物风化作用表现为生物的新陈代谢，其其遗体以及其产生的有机酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化。
造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
主流线：
实际观测证明，河流中最大流速是在水面下水深的3/10处，最大流速各点的流线叫主流线。
横向环流引起凹岸的侧向侵蚀，凸岸堆积。
河流阶地不会被水所淹没。
根据侵蚀与堆积的关系不同，可分为侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地三个类型。
P150图
滑坡：
是斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿斜坡内某些滑动面（或滑动带）做整体向下滑动的现象。
经过若干时期后，滑坡体上的东倒西歪的“醉林”又重新向上生长，但其下部已不能伸直，因而树干呈弯曲状，有时称它为“马刀树”，这是滑坡趋于稳定的一种现象。
P157图分清
影响滑坡的因素：
1，斜坡外形2，岩性3，构造4，水5，地震6，人为因素
崩塌：
陡峻或极陡的斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然地崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。
岩堆：
堆积于坡脚的物质为崩塌堆积物，也称岩堆。
泥石流：
是指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质（石块、沙砾、黏粒）所饱和的暂时性山地洪流。
典型泥石流的流域可划分为形成区、流通区、堆积区。
防范对策：
预防、拦截、排导。
岩溶：
也称喀斯特，它是由于地表水或地下水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。
岩溶的产生是由于水对岩石的溶蚀作用。
潜蚀：
土洞因地下水或者地表水流入地下土体内，将颗粒间可溶成分溶滤，带走细小颗粒，使土体被掏空而成洞穴而形成。
这种地质作用为潜蚀。
土洞的形成主要是潜蚀作用导致的。
由于地震是地壳运动的表现之一
地震按其成因可以分为四类：
构造地震、火山地震、陷落地震、人工触发地震。
地震级：
是通常地震学上所说的地震的大小。
是依据地震释放的能量的多少来划分震级的，释放出来的能量越多，震级就越大。
地震时所释放的能力可以根据地震仪记录到的地震波来测定。
地震烈度：
是表明地震对具体地点的实际影响，它不仅取决于地震能量，同时也受震源深度、震中距离、地震波的传播介质及土性质等条件的强烈影响。
地震烈度的本身又可以分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。
地基：
一切工程建（构）筑物都是支承在地层上，直接支承建（构）筑物重量的地层部分称为地基。
基础：
建（构）筑物在地下直接与地基接触的部分称为基础。
地基承载力：
是指地基所能承受由建（构）筑物基础传来的荷载的能力。
地裂可分为构造性地裂和重力性（非构造性）地裂两种。
道路是以线型工程的特点而展布的，它的工程由三类建筑物组成的：
路基工程（路堤和路堑）、桥隧工程（桥梁、隧道、涵洞等）和防护建筑物（明洞、挡土墙、护坡排水盲沟等）。
土体边坡的变形主要取决于土的矿物成分
岩体边坡的变形主要决定于岩体中各软弱结构面的性质及其组合关系
对于处于发展阶段的岩堆，若上方山坡有可能有大中型崩塌，则以绕避为宜。
对于趋于稳定的岩堆，路线可不必避让。
对于稳定的岩堆，路线可选择适当的位置以低路堤和浅路堑通过。
思考题
6.1什么叫不良地质现象，这些现象有哪些？
6.2风化作用有哪几类，它是怎样形成的，各有何特点，岩石的风化程度和风化带如何划分，岩石风化如何治理？
6.3河流地质作用有哪些地质现象，河流各段的水流动态与侵蚀堆积有何关系，地壳升降与河谷发展有何关系，造成哪些阶地和地质问题，河岸侵蚀和淤积如何判断和防护？
6.4滑坡与崩塌有何区别，它们是如何发生的，它们的稳定性如何判断，它们又该如何防治？
6.5岩溶和土洞是如何发生的，有哪些地质现象，该如何利用和防治？
6.6地震的成因有哪些，地震级和地震烈度如何区别和判断，地震效应能产生哪些地质现象，它们对工程建设有何影响？
6.7泥石流流域可分为哪些区，各区有何特点，如何利用其特点和防治？
6.8不良地质现象对地基稳定性有何影响，？
6.9地质构造、滑坡、岩堆、泥石流、岩溶等地带对道路选线有何影响？
第七章工程地质原位测试
原位测试：
在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力的状态下，测定土的工程力学性质指标。
原位测试与室内土工试验相比，优点：
1，可以测定难以取得不扰动土样的有关工程力学性质2，可以避免取样过程中应力释放的影响3，原位测试的土体影响范围远比室内试验大，因此代表性也强4，可大大缩短地基土层勘察周期。
工程地质原位测试的主要方法有：
静力荷载试验，触探试验，剪切试验和地基土动力特性试验与现场渗透试验。
目的：
！
判断场地地震液化势
目的：
！
判断饱和粉砂和砂质粉土的地震液化可能性及液化等级。
波速测试试验方法分为跨孔法、单孔波速法（检层法）和面波法。
第八章工程地质勘察
工程地质的勘察目的：
为了获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资料和工程地质论证。
工程地质勘察的基本原则：
坚持为工程建设服务的原则，因而勘察工作必须结合具体的建构筑物类型、要求和特点以及当地的自然条件和环境来进行，勘察工作要有目的性和针对性。
要求：
按勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，提出工程地质评价，为设计、施工提供依据。
基本方法：
工程地质测绘、工程地质勘察与取样、工程地质现场测试与长期观测、工程地质资料室内整理等。
勘察阶段可分为：
可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察。
实地测绘法有三种：
路线法、布点法、追索法。
勘察的方法主要有：
坑、槽探，钻探，地球物理勘测等方法。
造成土扰动的三个原因：
1，外界条件引起的土试样的扰动2，采样过程造成的土体应力条件发生了变化3，采取土试样时，需用取土器采取。
路基的主要工程问题是：
路基边坡稳定性，路基基本稳定性问题，公路冻害问题以及天然建筑材料问题
1，桥墩台地基稳定性问题2，桥墩台的冲刷问题
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