工程地质简单的知识点总结报告Word文档下载推荐.docx
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P71。
产状：
喷出岩（决定于岩浆的成分和地形等方面特征，主要有熔岩流、熔岩被、火山锥）、浅成岩（主要有岩床、岩盆、岩盘、岩墙）、深成岩（包括岩株和岩基）。
结构：
岩石中（单体）矿物的结晶程度、颗粒大小、形状以与它们的相互组合关系。
按岩石中矿物结晶程度划分：
全晶质结构、半晶质结构、非晶质结构；
按岩石中矿物颗粒的绝对大小划分：
显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构；
按岩石中矿物颗粒的相对大小划分：
等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构。
构造：
（集合体）矿物在岩石中排列的顺序和填充的方式所反映出来岩石的外貌特征，决定于冷凝时的环境。
分为：
块状（侵入岩）、流纹状、气孔状、杏仁状（喷出岩）。
沉积岩
形成：
沉积岩的形成一般经过了先成岩石（岩浆岩、沉积岩或变质岩）遭受风化、剥蚀破坏，破坏产物被搬运至一定场所沉积下来，再固结成岩的过程。
具体经过风化作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用四个阶段。
P79
沉积岩的结构按成因可将沉积岩的结构分为碎屑结构（砾状、砂状、粉砂状）、泥质结构、结晶结构和生物结构。
沉积岩最主要的构造是层理构造，另外还包括波痕、结核和缝合线。
由于形成层理的条件不同，层理有各种不同的形态类型，如常见的有水平层理、斜层理、交错层理等。
根据层理可以推断沉积物的沉积环境和搬运介质的运动特征。
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与岩浆岩的重要特征。
变质岩
P86。
变质岩的结构是指构成岩石的各矿物颗粒的大小、形状以与它们之间的相互关系。
变质岩的结构有变余结构、变晶结构和碎裂结构三种。
指组成岩石中的各种矿物在空间分布和排列的方式。
可为分定向构造（片麻状构造、片状构造、板状构造、千枚状构造、眼球状构造）和无定向构造（块状构造、斑点构造）两大类。
岩石按风化程度分类
风化岩：
地壳浅表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力作用下，其结构、成分和性质已产生不同程度的变异的岩石。
残积土：
已完全风化成土而未经搬运残留在原地的土。
未风化、微风化、中等风化、强风化、全风化、残积土。
三大类岩石鉴别
第一步：
判断岩石是岩浆岩、变质岩还是沉积岩。
第二步：
确定岩石成因类别之后，就根据颗粒的大小进行划分。
这里指的是组成岩石的颗粒的大小，而不是嵌生于其中的个别晶体的大小。
第三步：
必须考虑岩石的其他特征（颜色、构造、矿物组合）。
通过上两步确定标本属于岩浆岩、沉积岩还是变质岩，并已确定其颗粒的大小。
第四步：
确定岩石标本的具体岩石名称，此时按颜色+物理性质（光泽、条痕色、硬度、解理、断口）+力学性质+结构构造+其他性质来鉴别。
岩石物理力学性质
物理：
岩石比重、岩石重度、孔隙率。
水理：
岩石与水相互作用时所表现的性质，通常包括岩石吸水性、透水性、软化性（材料浸水后降低的性能）和抗冻性（抵抗冻融破坏的性能）等。
力学：
弹性、塑性、黏性、脆性和延性。
三大类岩石的转化
P88
第四章
地质构造的概念
地质构造：
由动力地质作用引起的地壳成分、部构造、外部形态发生变化的现象。
构造运动：
由动力地质作用促使地壳结构改变和地壳部物质变位的运动。
构造运动的类型
升降运动：
地表或岩石圈沿地球半径方向运动。
常表现为大规模的隆起和抬升加高，并引起地势高低的变化和海陆变迁，上升可成陆（海退、超覆），下降可成海（海侵、退覆），又称造陆运动。
水平运动：
地壳或岩石圈大致沿地球表面切线（平行于地球表面）方向运动叫水平运动，表现为岩石圈的水平挤压或水平扩、水平错动，形成各种形态的褶皱和断裂。
最大规模：
大陆漂移。
水平岩层在地质图上的表现
1.水平岩层的地质界线（岩层分界面和地表面的交线）和地形等高线平行或重合，随等高线的弯曲而弯曲。
2.在岩层没有发生倒转的情况下，新岩层位于老岩层之上。
3.水平岩层的分布和出露形态受地形控制。
倾斜岩层在地质图上的表现
产状要素：
表示岩层空间方位和倾斜程度的几何要素，包括走向（岩层层面和任一与水平面的交线两端所指的方向，用方位角表示）、倾向（岩层向下倾斜的方向）和倾角（岩层面与水平面之间的夹角）。
V字形法则：
P113
岩层产状
岩层倾斜方向与地面倾斜方向
岩层出露界线与等高线关系
水平岩层
二者平行或重合
倾斜岩层
岩层倾向与地面坡向相反
二者弯曲方向一样
一样（岩层倾角大于地面坡度角）
二者弯曲方向相反
一样（岩层倾角小于地面坡度角）
直立岩层
前者呈直线状，切割等高线
褶皱构造
褶皱：
岩石在主要由地壳运动所引起的地应力长期作用下所发生的永久性弯曲变形。
褶曲：
发生了褶皱变形岩层中的一个弯曲，是褶皱的基本单位，分为背斜和向斜。
褶曲的要素
核部：
指褶曲中心部位的岩层，简称核。
翼部：
指褶曲核部两侧的地层，简称翼。
翼间角：
褶曲的横剖面上两翼同一层面拐点的切线之夹角
转折端：
褶曲一翼向另一翼过渡的的部分。
枢纽：
在褶曲的横剖面上，同一褶曲岩层的各最大弯曲点的连线。
轴面：
一个褶曲各相邻褶皱面上的枢纽连成的面，它是大致平分褶皱两翼的对称面。
轴面属于面状构造要素，可用走向、倾向、倾角来确定。
轴迹：
褶曲轴面与地面的交线。
脊线：
背斜或背形的同一褶曲面的各横剖面上最高点的连线称为脊线。
槽线：
向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上最低点的连线称为槽线。
褶曲的分类
褶曲的横剖面形态分类（褶曲轴面与两翼岩层产状）：
直立褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲。
褶曲的纵剖面形态分类（枢纽产状）：
水平褶曲、倾伏褶曲。
褶曲的平面形态分类（褶曲在同一岩层平面上出露的纵沟长度和横向宽度之比）：
线状褶曲、短轴褶曲、穹窿构造、构造盆地。
褶皱的野外识别
穿越法：
垂直岩层走向进行观察，了解岩层的产状、层序与其新老关系。
追索法：
平行于岩层走向进行观察，查明褶皱延伸的方向与其构造变化的情况。
褶皱的工程评价
受应力较大，岩石破碎，进行道路、桥梁、隧道施工易发生塌顶、岩崩、涌水等事故。
边坡坡角大于岩层倾角，容易造成顺层滑动现象；
边坡倾向与岩层倾向相反或者倾向一样岩层倾角更大，则对开挖边坡的稳定较有利。
岩层均一利于隧道等深埋地下工程。
节理构造
节理：
或称裂隙，是存在于岩层、岩体中的一种破裂，破裂面两侧的岩块没有显著位移的小型断裂构造。
成因（构造节理、非构造节理）、产状与所在岩层产状（走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理）、走向与所在褶曲的轴向（纵节理、横节理、斜节理）、力学性质（节理：
节理面粗糙不平，产状不稳定，延伸不远、剪节理：
节理面平滑，产状稳定，延伸较远）。
玫瑰花图：
P124
断层
要素：
断层面、断层线、断盘、断距。
依据断层两盘相对错动分类（正断层：
上盘下降，下盘上升；
逆断层：
下盘下降，上盘上升；
平移断层：
两盘沿走向线移动）、依据断层面产状与两盘岩层的产状关系分类（走向断层：
断层走向与岩层走向基本平行；
倾向断层：
大致垂直；
斜交断层：
斜交）、依据断层面产状与褶皱轴线（或区域构造线）的关系分类（纵断层：
断层面走向与褶皱轴向或区域构造线方向基本平行；
横断层：
斜断层：
斜交）、依据断层的力学性质分类（压性断层：
由压力引起的断层，一般认为逆断层就属于这类；
性断层：
应力，正断层；
扭性断层：
扭应力，平移断层）。
断层的野外识别
地形地貌：
表现为陡坡悬崖或河流纵坡突变或山峰中断，有时沿断层方向出现溪谷、泉水。
岩层排列：
岩脉的移动，地层的重复或缺失，岩层的突然中断。
断层面与破碎带：
擦痕、破碎带、断层的拖曳现象。
第五章
岩体的概念
岩体：
是指在地质历史中形成的，由一种或多种岩石和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的地质环境（地应力、地下水、地温）中的地质体。
结构面、结构体
结构体与结构面
结构体：
岩体中被结构面切割而产生的单个岩石块体。
结构面：
岩体中的各种物质分异面、破裂面与软弱夹层（岩体中的各种不同成因、不同特征的地质界面）。
岩石的工程分类
完整性系数：
P143
质量：
P144
软弱夹层的定义与工程影响
软弱夹层：
具有一定厚度的特殊的岩体软弱结构面，是在坚硬岩层中夹有的力学强度低、泥质或炭质含量高，遇水易软化、延伸较长和厚度较薄的软弱岩层。
工程影响：
斜坡产生滑动灾害、危岩体崩塌、地下洞室围岩断裂破坏，岩石地基与路基失稳等。
岩体结构
岩体结构：
岩体中结构面和结构体的组合方式。
基本类型：
整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。
P150
岩质边坡破坏类型
平面破坏：
主要结构面的走向、倾向与坡面基本一致，结构面的倾角小于坡角且大于摩擦角。
楔形破坏：
两组结构面的交线倾向坡面、交线的倾角小于坡角且大于其摩擦角。
圆弧破坏：
节理发育的破碎岩体发生旋转破坏。
倾倒破坏：
岩体被陡倾结构面分成一系列岩柱，当为软岩时，岩柱产生坡面弯曲，当为硬岩时，岩柱可能再被正交节理切割成岩块，向坡面翻到。
影响边坡稳定的因素
岩性：
决定岩体边坡稳定性的物质基础。
岩体结构与结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。
水的作用：
使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大；
岩土软化、抗剪强度降低；
对岩体产生动水压力和静水压力。
风化作用：
使岩体裂隙增多、扩大，透水性增强，抗剪强度降低。
直接影响边坡的应力分布特征，进而影响边坡的变形破坏形式与边坡的稳定性。
平面上呈凹形的边坡较呈凸形的稳定。
地震：
产生地震惯性力，使边坡岩体剪应力增大、抗剪强度降低。
天然应力：
边坡开挖导致坡角应力集中。
人为因素：
不合理设计、施工、加载、水渗入。
岩体的流变特性
流变性：
岩体在外部条件不变的情况下，应力或变形随时间而变化的性质。
蠕变：
在一定应力下，变形随时间持续而逐渐增长。
松弛：
在变形保持一定时，应力随时间增长而逐渐减小。
第六章
土的分类
按堆积年代分类：
老黏性土、一般黏性土和新近堆积的黏性土。
按地质成因分类：
残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土。
按有机质含量分类：
无机质土、有机质土、泥炭质土和泥炭。
按颗粒级配或塑性指数分类：
碎石土：
大于2mm的颗粒质量超过总质量50%（漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾）、砂土：
大于2mm的颗粒质量超过总质量50%（砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂）、粉土：
大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50%（粉质粘土：
小于0.005mm不超过10%、粘土）、黏性土：
Ip大于10的土（小于17为粉质黏土、大于17为黏土）。
淤泥和淤泥质土
淤泥：
孔隙比大于1.5。
淤泥质土：
孔隙比大于1，小于1.5。
土的三相比例指标
P210
土的矿物成分
石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、石榴子石等。
不溶于水的次生矿物：
粘土矿物和次生SiO2、倍半氧化物。
可溶性次生矿物与易分解的矿物：
有易溶盐、中溶盐与难溶盐。
有机质：
存在于一般土特别是淤泥质土，增加了土的亲水性、压缩性。
土的粒组划分
P199
土中水的分类界线
结合水：
分子引力、静电引力吸附于土体表面的土中水。
不能传递静水压力，无溶解能力，冰点低于零度，分为强结合水（吸着水）：
具有极大粘滞度、弹性和抗剪强度；
弱结合水（薄膜水）：
水膜较厚的弱结合水能向邻近薄水膜转移。
非结合水：
土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用围的一般液态水。
主要受重力作用控制，能传递静水压力和溶解盐分，在温度0℃左右冻结成冰。
典型的代表是重力水，界于重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水，气态水和固态水。
土的结构与构造特征
单粒结构（碎石、卵石、砾石类土和砂土等无粘性土）、集合体结构（黏性土）。
碎石土（粗石状构造、假斑状构造）、砂土或粉土（夹层、透镜体、交错层理）、粘性土（层理构造、裂隙构造）。
无黏性土的性质
相对密度Dr：
0＜Dr≤0.2松散状态；
0.2＜Dr≤1/3稍密状态；
1/3＜Dr≤2/3中密状态；
2/3＜Dr≤1密实状态。
Dr=（emax-e）/（emax-emin）
黏性土的性质
界限含水量：
随含水量的变化，黏性土由一种稠度状态转变为另一种状态的时相应于转变点的含水量，分为液限wL（由可塑状态转到流动状态的界限含水率）、塑限wP（由半固态转到可塑状态）、缩限wS（半固体状态与固体状态的界限含水率，即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变的含水量）。
塑性指数：
液限和塑限的差值，用不带百分数符号的数值表示。
液性指数：
黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，用小数表示。
状态
坚硬
硬塑
可塑
软塑
流塑
液性指数IL
≤0
0-0.25
0.25-0.75
0.75-1.0
＞1.0
土的力学性质（压缩性）
压缩系数：
比例系数a，压缩曲线斜率，与压缩变形量成正比。
压缩指数：
比例系数Cc，半对数压缩曲线斜率，与压缩性成正比。
压缩模量：
有侧限条件受压，应力除应变。
变形模量：
无侧限条件压缩条件，应力比应变。
软土
特征：
高含水量和高孔隙性、渗透性低、压缩性高、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变性。
工程性质：
P227
工程地质问题：
承载力不足和变形过大而不均匀，沉降速率大以与沉降稳定历时较长。
黄土
黄土的颜色主要呈黄色或褐黄色，颗粒成分以粉粒为主，富含碳酸钙，有肉眼可见的大孔隙，天然剖面上垂直节理发育，被水浸湿后土体显著沉陷。
湿陷性：
黄土在一定压力作用下受水浸湿后，结构迅速破坏而产生显著附加沉陷的性能。
分为自重湿陷性黄土（在自重压力作用下产生湿陷性的）和非自重湿陷性黄土（自重压力与附加压力共同作用下产生湿陷性的）。
湿陷性黄土
孔隙比：
孔隙比越大，湿陷性越强。
天然含水量：
含水量低，湿陷性强烈；
随含水量增大（已湿陷），湿陷性减弱。
液限：
液限小于30%时，湿陷性较高；
大于30%，湿陷性较弱。
湿陷性系数：
0.015-0.03，湿陷性轻微；
0.03-0.07，湿陷性中等；
大于0.07，湿陷性强烈。
膨胀土
膨胀性岩土：
膨胀土是指含大量亲水矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆、膨胀变形受约束时产生较大应力的高塑性粘土。
工程地质特性：
高塑性；
膨胀变形（膨缩明显，不可修复）。
防治措施：
防水保湿措施和地基土改良措施。
红粘土
红粘土：
碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红，褐黄等色，液限等于或大于50%的高塑性黏土。
特性：
天然的含水量高；
孔隙比大，具有大孔性；
由于塑限很高，所以尽管天然含水量高，一般仍处于坚硬或硬可塑状态，但是其饱和度一般在90％以上；
一般呈现较高的强度和较低的压缩性；
不具有湿陷性，原状土浸水后膨胀量很小，但失水后收缩剧烈；
各种指标的变化幅度很大，具有高分散性；
具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征；
透水性微弱，多为裂隙潜水和上层滞水。
第七章
地下水的分类
地下水按埋藏条件分类：
分为包气带水（位于潜水面以上未被水饱和的岩土体中的水）、潜水（饱水带中第一个连续隔水层之上具有自由表面的含水层中的水）和承压水（承压水是充满于两个稳定隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水，形成承压水的地质构造主要是向斜构造和单斜构造）。
地下水按含水层空隙性质（含水介质）分类：
分为孔隙水（分布于第四系各种不同成因类型的松散沉积物中（土））、裂隙水（存在于各种成因岩石裂隙中的水）和岩溶水（赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞（洞穴、管道、暗河）中的地下水）、泉。
泉
泉：
泉是地下水出露于地表的天然露头，是地下水的一种重要排泄方式。
按含水层的水头性质和补给来源分为包气带泉、潜水泉和自流水泉；
根据泉的出露原因分为侵蚀泉、接触泉、溢出泉、断层泉；
根据泉水温度分为冷泉、温泉。
达西定律
达西定律：
Q=vA=kiA（v=Q/A—渗流速度；
A—过水断面；
k—渗透系数；
i=△H/L—水力梯度；
△H=H1-H2—水头损失；
L—渗透路劲，上下游过水断面的距离）
结论：
在稳定流和层流条件下，水在土中的渗透速度与试样的水力梯度成正比。
适用围：
层流流态。
当孔隙较大，流速较大，水流就进入紊流流态，流速与水力梯度不再是线性关系。
P251
动水压力与临界水力坡度
动水压力fd：
地下水在渗流时作用于单位体积土骨架（土颗粒）上的力。
流砂：
当土颗粒间的有效应力为零，土体出现悬浮的现象。
临界水力坡度Icr：
出现流砂时的水力坡度。
Icr=（G-1）/（1+e）（G—土颗粒的相对密度）
岩土的水理性质
含水性：
容水性（岩土的容水性是指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能，以容水度表示：
空隙体积与岩土总体积之比，数值上等于孔隙率）、持水性（饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能称为岩土的持水性，以持水度表示：
保持水的体积与岩土总体积之比）。
给水性：
在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能，以给水度表示：
给出水体积与岩土总体积之比。
一般情况下，容水度=持水度+给水度。
透水性：
在水的重力作用下，岩土容许水透过自身的性能，通常以渗透系数表示。
地下水的化学性质
总矿化度：
单位体积的地下水中所含有的金属离子、化合物以与其它微粒的总量称为地下水的总矿化度，其单为g/L。
它表明地下水中总含盐量的多少。
酸碱度：
强酸性水，pH＜5；
弱酸性水，pH=5～7；
中性水，pH=7；
弱碱性水，pH=7～9；
强碱性水，pH＞9。
地下水对混凝土结构的腐蚀性类型
结晶类腐蚀：
地下水中的硫酸根离子与混凝土中氢氧化钙生成二水石膏结晶体，产物与水化铝酸钙生成水泥杆菌，体积增大。
分解类腐蚀：
酸度过大，侵蚀性CO2
结晶分解复合类腐蚀
地下水对土木工程的影响
不良影响：
地下水渗透水流作用引起的流砂、管涌、潜蚀；
地下水对位于水位下的岩石、土层和建筑物基础产生的浮托作用；
地下水渗流引起的水库与坝体渗漏；
人工降低地下水位产生的地基沉降；
对钢筋混凝土基础腐蚀。
比较均匀松散细颗粒土被地下水饱和后，在较小动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象。
当地下水的动压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，就会产生流砂。
潜蚀：
渗透水流在一定的水力梯度下产生较大的动水压力冲刷、挟走细小颗粒或溶蚀岩土体，使岩土体中的孔隙逐渐增大，甚至形成洞穴，导致岩土体结构松动或破坏，以致产生地表裂缝、塌陷，影响建筑工程的稳定。
在黄土和岩溶等地区的岩、土层中最易发生潜蚀作用。
管涌：
地基土在渗透水流作用下，细小颗粒被冲走，岩土的孔隙逐渐增大，慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路，从而掏空地基或坝体，使地基或斜坡变形、失稳。
基坑突涌：
当基坑底下有承压水存在，开挖基坑减小了含水层上覆不透水层的厚度，在厚度减小到一定程度时，承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌现象。
浮托作用：
当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生向上的静水压力。
水库与坝区地基渗漏：
水库蓄水后，在适宜的地形、岩性、地质构造和水文地质条件下，库水将通过地下通道向库外渗漏，从而影响工程效益或大坝的安全。
地下水防护措施
防治：
流砂（人工降低地下水位、地下连续墙或板桩、采用土中灌浆或水泥搅拌桩）、潜蚀（改变渗透水流的水动力条件、改善岩体性质）、管涌（控制渗流、降低水力坡度、设臵保护层、打板桩）、基坑降水（人工降低地下水位：
明沟排水、井点降水、深井降水）、浮托（抗拔桩基、抗拔锚杆）、渗漏（P283）。
第八章
地震
地下深处的岩层，由于活动性断层突然错动或其他原因而产生振动，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。
震源深度：
震源与地面的垂直距离。
震中：
震源到地面的垂直投影。
震中距：
地面上某一点到震中的直线距离。
震中区：
围绕震中的一定面积的地区，它表示一次地震时震害最严重的地区。
强烈地震的震中区往往又称为极震区。
等震线：
在同一次地震影响下，地面上破坏程度一样各点的连线。
地震波：
地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播。
地震波可分为体波和面波。
体波又分为纵波（P波）和横波（S波）。
地震震级与地震烈度
震级：
表示地震本身释放能量大小的指标，能量越大，震级越大。
地震烈度：
地震时对某地建筑物的破坏程度的指标，与地震震级以与震源深度、到震中的距离、地震波通过的介质条件密切相关。
一般情况下，震级越高、震源越浅、距震中越近，地震烈度就越高，破坏程度就越大。
地震的破坏方式
共振破坏：
某一周期的地震波与地基土层固有周期相近，由于共振的作用，这种地震波的振幅将得到放大，此周期称为卓越周期。
驻波破坏：
地震时当两个幅值一样、频相一样但运动方向相反的两个地震波波列，运动到同一点交会时，形成驻波，其幅值增加一倍，当驻波在建筑物处产生时，会对建筑物形成较强的破坏作用，即驻波破坏。
相位差动破坏：
当建筑物长接近于或大于场地振动波长时，两者振动相位不一致形成很大协调的振动，此时不论地面振动位移位移（振幅）有多大，而
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