工程地质大纲
一、名释
工程地质问题：当工程地质条件不能满足工程建筑物稳定、安全的要求时，工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾。 工程地质条件：土石性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料。 岩体结构面: 岩体：地质体中与工程建设有关的那部分岩石，处于一定的应力状态、被各种结构面所分割。 结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）
结构体：结构面在空间的分布和组合将岩体切割成形状、大小不同的块体，称结构体。 天然应力状态，是指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态，常称为天然应力或初始应力。
在岩体天然应力场内，因挖除或增加结构物而引起的应力，称为感生应力。 在重力场作用下生成的应力为自重应力。
变异应力：物理、化学变化及岩浆的侵入等引起的应力, 可统称为变异应力。只具有局部意义。
残余应力：遭受卸荷或部分卸荷时，膨胀回弹趋势部分地受其它组分约束，形成拉、压应力自相平衡的应力系统。
活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。后一种情况也可称为潜在活断层 一般定义为晚更新世Ｑ３,全新地质时期Ｑ４（１万年）有过地震活动，或近期正在活动，在将来（今后１００年）可能活动的断裂叫做全新活动断裂.
水库诱发地震:水库蓄水而导致库区地震活动强度和频次显著增强的现象。
砂土液化：对于饱和砂土,在振动荷载的作用下，孔隙水压力上升到使砂粒间有效正应力降为零时，砂体就会悬浮于水中，砂体也就完全丧失了强度和承载能力，这就是砂土液化。 渗流液化:饱水砂土在强烈地震作用下先产生振动液化，使孔隙水压力迅速上升，产生上下水头差和孔隙水自下而上的运动，动水压力推动砂粒向悬浮状态转化，形成渗流液化
超孔隙水压力：砂的渗透性不良，排水不通畅，前一周期的排水尚未完成，下一周期的孔隙度再减小又产生了。孔隙水必然承受由孔隙度减小而产生的挤压力，生了剩余孔隙水压力或超孔隙水压力.
地下洞室:是指人工开挖或天然存在于岩土中作为各种用途的构筑物。
围岩 :隧道周围一定范围内，对洞身的稳定有影响的岩(土)体,大约为地下洞室横断面中最大尺寸的3-5倍。200%)5(?=r r
二、简答
结构面的成因分类：原生结构面、构造结构面及浅、表生结构面（表1-1）。 1.原生结构面
沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，假整合面，古冲刷面等。
火成结构面：侵入体与围岩接触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩的流线、流面，冷凝节理面等。
变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软弱夹层等。 2.构造结构面
节理（X 型节理，张节理）
断层（正断层，逆断层，走滑断层）
层间错动带，羽状裂隙，破劈理
3.浅表生结构面
1）浅部结构面：卸荷断裂、重力扩展变形破裂
2)表部结构面:卸荷裂隙、风化裂隙\风化夹层、泥化夹层、次生夹泥
4岩体结构分类
1)按建造特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结
构和散体状结构--5类型。
2)按岩体改造的程度可划分为完整的、块裂化或板裂化、碎裂化和散体化--4个等级。
3)块体状结构：无软弱面的岩体，原生结构面具有较强的结合力，间距大于1m。
4)块状结构：含有2～3组较发育的软弱结构面的岩体，结构面间距1～0.5m。
5)层状结构：有一组连续性好，软弱面的岩体，岩性不均一。（软弱面间距50～30cm）
6)碎块状结构：多组密集结构面的岩体，被分割成碎块状，以某些动力变质岩。
7)散体结构岩体：碎屑状散体，结构面无序，有角砾，中杂有泥质；糜棱岩体
5、岩体应力的一些基本概念
6.我国地应力场的空间分布特点
各地最大主应力的发育呈明显的规律性
σ1方向：该点与察隅和伊斯兰堡联线夹角等分线方向近似，(以东经105o为界，分为东西，东近水平向，西为近南北向。)
仅在两侧边缘地带略有偏转，即东侧向顺时针偏转，西侧向逆时针偏转。
7.岩芯饼化现象
1）表面均为新鲜破裂面，边缘部分粗糙，多数内部隐约见有顺槽，或沿一个方向的擦痕与之正常的拉裂坎。厚度、直径关系，约为直径的1/4-1/5，只要孔径相同，岩饼的厚度就大致相近；
2）饼状岩芯的岩体力学条件
a弹性高，储能条件好的岩性条件，如火成岩；b整体块状的岩体结构条件；c 高地应力条件，最大主应力在30MPa以上
8.岩体破坏的基本形式
1)据破坏机制--剪切破坏和张性破坏（或拉断破坏）两类。
2)岩体变形破坏形式与受力状态的关系
在负围压及低围压条件下岩石表现为拉断破坏；
随着围压增高将转化为剪断破坏；
当围压升高到一定值以后，表现为塑性破坏。
9.边坡应力“驼峰型”分布
河谷底部“高应力包”现象
浅部应力释放区：0-25米（30米）
高应力区：150-200米，“岩芯饼化”，σ1 >=25MPa
10.空隙水压力在岩体变形破坏中的作用
有效应力原理,AB面上的应力可用图(c)的莫尔圆表示。空隙水压力的作用使整个莫尔圆向左侧移动，AB面上有效正应力(σs)降低，等于总正应力(σ)减去空隙水压力(p w)，即：σs＝σ－P w
含空隙水压时，AB平面上的抗剪强度：S＝(σ－p w)tanΦ＋c
11.活断层
?蠕滑—持续不断缓慢蠕动（稳滑）；粘滑–间断地、周期性突然错断，伴地震
12.平移断层
断层面倾向大（近于垂直）
断层的地表出露线平直
地貌上常形成陡直的断崖
以水平运动为主，相对垂直升降量很小
分支断裂较少，断层带宽度小
水平错动量往往很大，
易于识别，易于发生强震
13.逆断层
断层面两侧的点之间的距离总是由于位移而缩短。上盘除上升外还往往伴以多个分支或次级断层的错动
14.正断层
断层活动的变形(下沉)和分支断层错动，主要集中于下降盘
断层面倾角介于逆断层与平移断层之间，一般60~80o之间。
上盘下降并发育分支断层。
正断层可以引发中强震。
15.各种天然应力状态下的水库诱发机制
1）正断型:σv与垂直方向的最大主应力迭加，水平的最小主应力增值仅为0.43 σv ，莫尔圆加大并稍向右移，结果是更接近于包络线，即稳定条件有所恶化。
空隙水压力效应同时使最大最小主应力减小一个空隙水压力增值σv 。使莫尔圆大为左移
2）潜在走向滑动型:σv迭加于垂直的中间主应力之上，莫尔圆大小没有变化，
水平的最大、最小主应力同时都增加了0.43σv ，致使莫尔圆右移，使稳定状况稍有改善空隙水压力效应同时使最大最小主应力减小一个空隙水压力增值σv 。使莫尔圆大为左移荷载效应使莫尔圆离开包络线的距离小于空隙水压力效应使之接近包络线的距离
3)潜在逆冲型:σv与垂向的最小主应力迭加，水平的最大主应力的增量仅为0.43 σv ，结果是莫尔圆减小并右移，稳定状况大为改善。空隙水压力效应同时使最大最小主应力减小一个空隙水压力增值σv 。莫尔圆大为左移.因荷载效应使之离开包络线的距离大致等于空隙水压力效应使之接近包络线的距离，荷载效应使改变了的莫尔圆小于原始莫尔圆，所以最终稳定程度稍有改善
16.（1）振动液化：超孔隙水压力不断累积增大
饱水砂体的抗剪强度:τ=（σn-pw）tgφ=σ0tgφ，
振动前:砂的抗剪强度为：τ=（σ-pw0）tanφ，
振动时：τ=［σ-（pw0+△pw）］tanφ，振动过程中的剩余下滑孔隙水压力为△pw, 随△pw累积性增大，pw0+△pw=σ，砂土的抗剪强度降为零，完全不能承受外荷载而达到液化状态.
（2）渗流液化：振动液化形成剩余孔隙水压力以后，不同深度处的侧压水位就不在相等，产生上下水头差，随着深度增加侧压水位增高。若水力梯度恰好等于渗流液化的临界梯度，处于这个水力梯度，砂粒就在自下而上的渗流中失去重量，动水压力推动砂粒向悬浮状态转化，产生渗流液化使砂层变松。
17.斜坡变形破坏的三个不同演化阶段：
斜坡变形、 破坏、破坏后的继续运动。 斜坡变形的主要方式：卸荷回弹、蠕 变 18. 斜坡应力场的一般特征
最大主应力近于平行临空面，最小主应力近于与坡面正交。 坡脚剪应力集中形成剪应力增高带，坡顶附近出现拉应力。 最大剪应力迹线由原来的直线变为近似圆弧线，并凹向临空面 坡面的实际径向压力为零。
远离斜坡面的岩体内，地应力逐渐恢复状态。
19:. 斜坡破坏基本类型
按运动方式划分：崩落（塌）（faIls ）、倾倒、 滑动（落）、侧向扩离 、流动 三种基本破坏方式：崩落(塌)(falls)、拉断破坏为主、 滑落(坡)、 (侧向)扩离 20. 围岩应力重分布的一般特点
径向应力随着向自由表面的接近而逐渐减小，至洞壁处 变为零。
切向应力在一些部位愈接近自由表面切向应力愈大，并于洞壁达最高值，压应力集
中，
另部分，愈接近自由表面切向应力愈低，有时甚至于洞壁附近出现目拉应力，拉应
力集中。
三、分析
21.熟悉6种破坏类型、形成条件和过程：蠕滑-拉裂式，滑移-压致拉裂式，滑移-拉裂式，滑移-弯曲式，弯曲-拉裂式，塑流-拉裂式。 1）变形破坏模式
变形导致斜坡岩体向坡前临空方向发生剪切蠕变，后缘发育自坡面向深部发展的拉裂。
a.形成条件
主要发育在均质或似均质体斜坡中，倾内薄层状层状体坡中也 可发生。中等坡度（β＜40°）斜坡中。
变形发展过程中，坡内有一可能发展为破坏面的潜在滑移面， 它受最大剪应力面分布状况的控制。自坡面向下递减的剪切蠕变带
.
b..演变过程
表层蠕滑：岩层向坡下弯曲，后缘产生拉应力。
后缘拉裂：后缘发育有陡倾坡内的软弱结构面时，拉裂更易发育，破裂也可能在地震或人工爆破的触发下突然产生。
2）滑移—压致拉裂
a. 形成条件：中等——陡的平缓层状斜坡，坡体内有水平向残余应力。
b.坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。
滑移面的锁固点或错列点附近，因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙，向上（个别向下）扩展，且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致（大体平行坡面）并伴有局部滑移。
滑移和拉裂变形是由斜坡内软弱结构面处自下而上发展起来的。
C演变过程
卸荷回弹阶段：坡体内残余应力开始释放，岩层沿缓倾结构面缓回弹滑移，坡面形成齿状剪出。
压致拉裂面自下而上扩展阶段：在大致平行坡面的重压应力作用下，拉
裂隙端部被压致拉裂，扩展方向逐渐趋向于主压应力方面一致。
滑移面贯通阶段：随拉裂面的逐渐贯通，岩体转动，变形进入破坏阶段
。陡倾的阶状裂面成为剪应力集中带，陡缓转角处的嵌合体被逐个剪断、压碎、扩容，待陡倾裂面与平缓滑移面构成贯通性滑面时，滑
坡发生。
3)滑移—拉裂
a层状、块状岩体，斜坡中有一潜在倾向坡外滑移面，有效临空。
b演变过程
岩体在重力作用下沿已有滑移面向临空方向滑移，后部拉裂。
滑坡能否形成，取决于滑面产状及后缘分隔条件。后缘分割条件成熟时，滑面的内摩擦角小于斜坡角，则滑坡发生。
4）滑移—弯曲
a.形成条件
中一陡倾外的层状岩体或薄层状碳酸盐岩体斜坡，顺层斜坡，滑面倾角大于峰值摩擦角。滑移面未有效临空，下滑受阻，坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力，发生弯曲变形。
c.层状岩体在自重作用下沿外倾结构面蠕变下滑，下部滑移面未临空，造成坡脚附近顺层板梁纵向受压，在一定条件下弯曲隆起发展成滑坡。
d.轻微弯曲阶段：近坡脚部位岩层在纵向压力下顺层弯曲，局部出现压
碎，坡面轻微隆起，岩体松动。
强烈弯曲、隆起阶段：弯曲显著增强，出现剖面x型节理，部分岩体垮塌、充填虚脱部位。
切出面贯通阶段：切出面与滑移面贯通，切出回弹射抛出，形成滑坡。
5)弯曲—拉裂(倾倒)
a.陡立或陡倾内层状斜坡，坡度中——陡坡。
b.变形过程
前缘，岩体在重力作用下向临空方向作悬臂梁弯曲，单梁的弯曲逐渐向深部发展。前部弯曲后为后部弯曲提供了空间，逐渐向斜坡后缘逐个悬臂梁地传递，导致斜坡岩体整体弯曲。
c.演变过程
卸荷回弹：陡倾面拉裂阶段
板梁弯曲、拉裂面：向深部扩展并向坡后推移阶段，如坡度很陡，大多伴有坡缘、坡面局部崩落。
板梁根部折裂、压碎阶段：岩块转动、倾倒，导致崩塌。
6）塑流—拉裂
a.形成条件
软弱基座斜坡，上覆厚层坚硬岩层。 b.变形过程
下伏软弱基岩在上覆岩层重压下产生塑性变形，并向临空方向流动而形成塑性挤出。软岩塑流挤出又导致上覆岩层拉裂。 c. 演变过程
（1）软弱基座（近水平），上覆硬岩的拉裂起始于软弱层的接触面，软岩的水平变形远远超过硬岩。前缘可出现局部坠落。随着上覆坡体的拉断解体，则发展为侧向扩离，或块状滑坡。 （2）当上覆岩层有一定塑性时，被下伏呈塑流状的软岩载驮的坡体可整体向临空方向漂移，后缘某处产生拉裂造成陷落带，形成整体式的侧向扩离。 四、计算 例题
某圆形隧道埋深为450米，开挖直径为3米，岩体容重为26kN/m 3,单轴抗压强度级抗拉强度分别为60.0MPa 和3.0 MPa,，试分析下列两种情况： （1） N=0.3;N=2.5下，隧道开挖边界是否达到其强度值？
（2） 如果在上述隧道旁边再开挖另一条隧道，该隧道开挖直径为6m,两隧道中心线相距
10 m ，中性线位于同一水平面，试评价前面两种应力条件下的岩体稳定性。
补充：1.采用水压致裂法对花岗岩体中的应力进行了测量。在一个垂直钻孔中进行了一下两次试验：一个实验深度为500 m ；另一个试验深度为1000 m .试验结果如下表所示。
1σ2、 σ3的值。
(提示：对于竖向裂纹，钻孔应力集中可以用Kirsch 方程估算（岩石线弹性假设），圆孔应力集中破裂压力方程：
t H h B P σσσ+-=3
水压致裂法的假定：
（1） 一个主应力为垂直方向； （2） 垂直应力由覆岩自重引起； （3） 裂纹在铅垂面上形成；
（4） 岩石不具有渗透性（快速实验）；
（5） 钻孔周围的应力集中可以用Kirsch 方程估算（岩石线弹性的假定）。
解：应用柯西解求解平面应变条件下圆形洞室的问题，确定隧道边界围岩的稳定性。该隧道无支护压力、又无其它内部压力，开挖边坡边界的岩体为单轴应力状态。即
σ
σr
=3
，
σ
σθ
=1
，
环向应力的柯西解为： ]2cos )31)(1()1)(1[(214
04
22
0θσσθ
r
r r N r N v +-+++=
隧道边界出r r
0=代入上式，可得
]2cos )1(2)1[(θσσθ
N N v
-++=
假定隧道垂直应力等于上部岩体重量，
)(7.11450*026.0MPa z v
===γσ
（1）二次应力的极值位置与原岩最大主应力有关。计算隧道顶拱和仰拱的二次应力，
090=θ，侧壁的二次应力，00=θ
N=0.3：环向应力分别为-1.17MPa,和31.59MPa N=2.5，环向应力分别为76.05 MPa,和5.85 MPa 顶底超过岩体单轴抗压强度为60.0Mpa （3） 在第二条隧道开挖后，可多次利用柯西解来求解问题的近似解。 分析开挖隧道是否在另一条隧道的影响区内。求解问题的近似解 静水式压力影响区，r Z
20=
第一隧道：1.520=6.7m ， 第二隧道：3.020=13.4m ，
两隧道的中心距为10米，第一隧道在第二隧道的影响区域内，第二条不在第一条的影响范围内，即第二隧道边界上的二次应力可直接求出，第一条隧道只能采用近似解。 中心距10米，同一水平线上，r=10m,0=θ,第二隧道r=3m,N=0.3,
48.12=σ
θ
MPa,
2.4=σr MPa,剪应力为0，对第一隧道48.12/
'=σv MPa,
336.048.12/2.4/
==N
.
顶点应力值：
=+=-+]2cos )''1('1(2)'
θσσ
θ
N N v
0.1MPa
]2cos )31)(1()1()1[(2140
4
22
0θσσθr
r N r r N v +-++
?+=]
2cos )341)(1()1()1[(2144020
2202θσσr
r r r N r r N v r +----?+=
侧壁应力:
MPa N N v
25.33]2cos ))'
'1(21[('=-++=θσσ
θ
岩体处在稳定状态
当N=2.5时，由第二隧道在第一条隧道中心线引起的应力分别为KPa 33.13=θ
σ
Kpa r 46.24=σ，对第一隧道，Mpa v
33.13'=σ
，84.133
.1346
.24'
==N
顶定点的应力值为：
Mpa N N v 05.60]2cos )'1[('1(2)'
=+=-+θσσθ
侧壁应力为：
MPa N N v
53.15]2cos )'1[('1(2)'
=+=-+θσσ
?
岩体处在极限破坏状态.
软弱结构面：延伸较远、两壁较平滑、充填有一定厚度软弱物质的结构面，如泥化、软化、破碎薄夹层等的面。天然应力状态：地壳岩体内的天然应力状态，是指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态，常称为天然应力或初始应力。隆爆：表现为近地表出现细长的隆褶或类似低角度逆断层的断隆，一般高度较小，而延伸长度较大。蓆状裂隙：在出露于地表的侵入岩体中，由于区域性卸荷剥蚀，广泛见于一种近地表平行分布的区域性裂隙发育，通常上部较密，向下逐渐变稀疏，即蓆状裂隙。岩芯饼化现象：钻进过程中岩芯裂成饼状的现象是高地应力区所特有的岩体力学现象。岩饼的厚度与岩芯的直径有一定的关系，一般约为直径的1/4到1/5；所有岩饼的表面均为新鲜破裂面，而且边缘部分粗糙，多数内部隐约见有顺槽，或沿一个方向的擦痕和与之正交的拉裂坎。蠕变：固体材料在恒定荷载作用下，变形随时间缓慢增长的现象。松弛：粘弹性固体材料在恒定应变下，应力随时间衰减的现象。差异卸荷回弹：在卸荷回弹变形过程中，会因岩体中各组成单元力学性能的差别、应力历史的不同以及岩体结构上的原因，引起差异回弹而在岩体中形成一个被约束的残余应力体系。活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。蠕滑（稳滑）：断层持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑。粘滑：断层间断地、周期性突然错断的为粘滑。地震烈度:是地震时一定地点的地面振动强弱的尺度，是指该地点范围内的平均水平而言。地震
基本烈度：在今后一个时期内（一半取100年）在一定地点的一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。地基土的卓越周期：表层沉积能对基岩传来的地震波起选择放大作用，某些周期的地震波在表土层中多次反射叠加而增强，这样就会使表层振动中这类周期的波多而长，这就是该表层土的卓越周期，也就是它的自振周期。震源:弹性波的地下发源地。震中：震源在地面上的投影。震源深度：震中到震源的距离。地震波：地震时震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播，这种弹性波就是地震波。它包括两种在介质内部传播的体波，即纵波和横波。砂土液化：饱和松砂的抗剪强度趋于零，由固体状态转化为液体状态的过程和现象。振动液化：饱和砂土在地震荷载作用下，产生超孔隙水压力。随着超孔隙水压力的不断增加，砂土的抗剪强度降为零，完全不能承受外荷载而达到液化状态。涌沙：砂土液化后在薄弱部位开裂，阻力减小，上升水流流速大、水头损失小。因而在裂缝处出现喷水冒砂现象。流砂：饱和松砂中剪应力增大时，在不排水条件下的剪缩势使土内孔隙水压力大幅度提高，土强度骤然下降，导致砂土无限流动的现象。管涌：在渗流作用下，土中细颗粒随渗流水从自由面向内部逐渐流失形成管状通道的现象。岩石质量指标RQD：用直径75mm金刚石钻头在钻孔中连续采取同一层的岩芯，其长度大雨10cm的芯段之和与该岩层钻探总进尺的比值，以百分率表示。
工程地质知识：岩土的分类 1.作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 2.岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基，除应确定岩石的地质名称外，尚应按规定划分其坚硬程度和完整程度。 3.岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和和单轴抗压强度按规定分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。当缺乏饱和单轴抗压强度资料或不能进行该相试验时，可在现场通过观察定性划分，划分标准可按本规范执行。岩石的风化程度可分为为风化、微风化、中风化、强风化和强风化。 4.岩体完整程度应按规定划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。当缺乏试验数据时可按本规范执行。 5.碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。碎石土可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。 6.碎石土的密实度，可分为松散、稍密、中密和密实。 7.砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。 8.砂土的密实度，可分为松散、稍密、中密和密实。 9.粘性土为塑性指数Ip大于10的土，可分为粘土、粉质粘土。 10.粘性土的状态，可分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
11.粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指标Ip10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。 12.淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土。当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。 13.红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50。红粘土经再搬运后仍保留其基本特征，其液限大于45的土为次生红粘土。 14.人工填土根据其组成和成因，可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。 15.膨胀土为土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性，其自由膨胀率大于或等于40%的粘性土。 16.湿陷性土为侵水后产生附加沉降，其湿陷系数大于或等于0.015的土。
工程地质条件六个内容：1.地形地貌2.地层岩性3.地质构造4.水文地质条件5.物理地质条件6.天然建筑材料 工程地质学在水利建设中的任务：1.选择工程地质条件最优良的建筑地址2.查明建筑地区的工程地质条件和可能发生的不良工程地质作用3.选定地址的工程地质条件，提出枢纽布置、建筑物结构类型、施工方法及运营作用中应注意的事项 什么是矿物和造岩矿物：矿物是在各种地质作用中所形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位；组成岩石主要成分的矿物称为造岩矿物。 矿物的物理性质包括：颜色、条痕、透明度、光泽、解理和断口、硬度、其他性质岩浆岩常见结构的名称：1.按岩石中矿物结晶程度划分：全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构2.按岩石中颗粒的绝对大小划分：显晶质结构、隐晶质结构3.按岩石中颗粒相对大小来分：等粒结构、不等粒结构、斑状结构及似斑状结构 岩浆岩常见构造名称：1.块状构造2.流纹构造3.气孔构造4.杏仁状构造 岩浆岩的简易分类：1.根据化学成分：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩2.根据形成条件：喷出岩、浅成岩、深成岩 沉积岩的常见结构名称：1.碎屑结构2.泥质结构3.化学结构4.生物结构 沉积岩的胶结物种类及胶结类型：1.硅质2.铁质3.钙质4.泥质5.其他（石膏）基地胶结、孔隙胶结、接触胶结 沉积岩的构造名称：1.层理构造：水平层理、单斜层理、交错层理2.层面构造：波痕、泥裂3.结核4.生物成因构造 主要的沉积岩有：1.碎屑岩类：砾岩角砾岩、砂岩、粉砂岩2.黏土岩类：泥岩、页岩3.化学岩生物化学岩：石灰岩、白云岩、泥灰岩 变质岩的构造种类：1.片理构造：板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造 2.块状构造3.变余构造 主要的变质岩：片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、石英岩、大理岩、混合岩 什么是岩石的风化作用及其影响因素，风化分带：分布在地表或地表附近的岩石，经受太阳辐射、大气、水溶液及生物等因素的侵袭，逐渐破碎。松散或矿物成分发生化学变化，甚至生成新的矿物的现象。1.气候、地形和地下水的影响2.岩石性质的影响3.断层、裂缝的影响残积土—全风化—强风化—中等风化—微风化—未风化
工程地质复习资料 主编：金建邦校核：金俊鹏第一章地壳的物质组成 1.试对比火成岩、沉积岩、变质岩三大种类岩石在成因、产状、矿物成分、结构构造 等方面的不同。 2.什么是地质作用，地质作用有哪些类型？ 地质作用：形成和改变地壳物质组成和内部构造，塑造地壳外部形态特征的各种自然作用。 类型：内力地质作用：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震； 外力地质作用：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。 3.火成岩有哪些结构、构造、产状，是如何分类的？ 火成岩结构：显晶质结构、斑状结构、隐晶质结构、玻璃质结构； 火成岩构造：块状构造、气孔构造、流纹构造； 火成岩产状：深成侵入岩: 岩基、岩珠； 浅成侵入岩: 岩墙（岩脉）、岩床、岩盖与岩盆； 分类：按火成岩二氧化硅含量分为：超基性岩、基性岩、中性岩及酸性岩； 按岩浆冷凝环境分为：侵入岩和喷出岩。侵入岩又可分为深成岩和浅成岩。 4.何谓沉积岩，有哪些结构、构造，分类？ 沉积岩：由沉积物固结变硬而形成的岩石； 其结构：碎屑结构、非碎屑结构； 其构造：层理构造、递变构造、波痕与泥裂； 其分类：碎屑岩、化学及生物化学岩， 进一步划分为：碎屑沉积岩、火山碎屑岩、非蒸发岩和蒸发岩 5.何谓变质岩，如何鉴别？ 变质岩：原先生成的火成岩、沉积岩、变质岩经高温高压及化学活动性很强的气体 和液体作用后，在固体状态下，发生矿物成分或结构构造的改变形成的新的岩石。 鉴别标志：在变质作用过程中常形成某些特征性的矿物，如红柱石、蓝晶石、硅线 石、滑石、石墨等，这些变质矿物的出现是鉴别变质岩的重要标志。 第二章地质年代与第四纪地质概述 1.简述第四纪松散沉积物主要有哪些类型，并说明其主要特点。 主要类型：残积土：残积碎屑物粒径由地表向深处由细变粗是其最重要的特征 坡积土: 厚度变化大，成分与高处的岩石性质有关，一般不具节理 洪积土: 具有明显的层理以及夹层、透镜体等 冲击土: 磨圆度和分选性较好，清楚的层理构造，良好的韵律性，沉积
《工程地质分析原理》复习资料 一、名词解释 【工程地质条件】指的是与工程建筑有关的地质条件的总和。包括地形地貌、岩石与土的类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、物理地质作用及天然建筑材料等方面。 【工程地质问题】工程建筑与工程地质条件（地质环境）相互作用、相互制约所引起的、对建筑本身的顺利施工和正常运行，对建筑的安全或对周围环境可能产生影响的地质问题，称为工程地质问题。 【工程地质任务】研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约，以便合理开发和有效保护地质环境，防治可能发生的地质灾害。 【天然斜坡】在一定的地质环境中，在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物，未经人为扰动。 【人工边坡】人类为某种工程、经济目的而开挖的，往往是在自然斜坡的基础上形成的，具有规则的几何形态。 【粘滑】活断层出现的间断地、周期性的突然错动现象称为粘滑。 【地震效应】在地震作用影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏，称之为地震效应。 【地基效应】地基效应指的是地震使松软土体出现压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等，从而导致地基失效，使上部建筑物破坏的效应。 【全迹长】裂隙的两个端点在测网上、下界测线位置以内，裂隙的可见迹长称为全迹长。 【半迹长】裂隙的一端延伸出测网的顶、底界外，而另一端在测网内出现，且与中线相交时，裂隙在中测线上的交点与裂隙在洞壁上的端点之间的距离称为裂隙的半迹长。 【截（断）半迹长】裂隙在中测线的交点至裂隙与测网顶、底界交点之间的距离定义为裂隙的截半迹长。【泥石流】泥石流又称山洪泥流，是发生在山区的一种含有大量泥砂、碎石块的暂时性急水流。 【拱坝】是指一种在平面上向上游弯曲，呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑，是一个空间壳体结构。 【重力坝】重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。 【地震烈度】地震时一定地点的地面震动强度的尺度，是指该地点范围内的平均水平而言。 【潜蚀】当渗流力达到一定值时，土中的某些颗粒就会被渗透水流携带和搬运，这种地下水的侵蚀作用称为潜蚀。 【渗透变形】当渗透力达到一定值时，岩土中一些颗粒、甚至整体就发生移动，从而引起岩土体结构变松，强度变低的变形和破坏现象称为渗透变形。
名词解释 一、矿物和岩石 1.矿物：在各种地质作用中所形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。 2.岩石：矿物的自然集合体。 3.造岩矿物：组成岩石主要成分的矿物。 4.颜色：矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映。 5.条痕：矿物粉末的颜色。 6.解理：矿物在外力作用下，沿着一定方向破裂并产生光滑平面的性质。（最完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、最不完全解理） 7.断口：如果矿物受外力作用，无固定方向破裂并呈各种凹凸不平的断面，称为断口。 8.岩浆岩产状：岩浆岩体的形态、规模、与围岩的接触关系、形成时所处的地质构造环境及距离当时地表的深度等方面的特征。（分两类：侵入岩体产状、喷出岩体产状） 9.岩浆岩结构：指岩石中矿物的结晶程度、晶粒大小、晶粒形状以及它们的相互组合关系。 10.岩浆岩构造：指岩石中的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石组成的特征。 11.沉积岩结构：指沉积岩组成物质的形状、大小和结晶程度等特征。 12.沉积岩构造：指沉积岩各种物质成分形成的特有的空间分布和排列方式。 13.沉积岩岩层产状： 14.变质岩结构：变晶结构、碎裂结构、变余结构（残余结构） 15.变质岩构造：片理构造、块状构造、变余构造 二、地质构造 1.地质作用：引起地壳组成物质、地壳结构和地表形态不断发生变化的作用。 2.地质构造（构造形迹）：残留在岩层中的褶皱、断层和裂隙等变形或变位的现象。 3.构造运动（地质运动）：指由内力地质作用引起的地壳组成物质和结构发生变形和变位的运动。 4.地层：指在一定地质时期内先后形成的具有一定层位的层状和非层状岩石的总称。 5.褶皱：岩层在构造运动中受力作用而形成的连续弯曲变形。 6.褶曲：组成褶皱构造的单个弯曲。 7.节理：指那些有一定成因、形态和分布规律的裂隙。（原生节理、构造节理、次生节理） 8.断层：岩层或岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧有明显相对位移的构造现象。
《工程地质分析原理》学习指南 《工程地质分析原理》是一门分析地质环境和人类工程活动相互作用的学科，同学们要实质性地学好本课程，不仅要了解地质体的属性，而且要对人类工程活动的特性有所了解，只有将“地质体”和“人类建筑活动”特点有效理解和掌握，才能学好这门交叉性学科。具体如下： （1）本课程是专业核心课，建议在此之前建议先修如下课程：《地质学基础》、《矿物岩石学》、《构造地质学》、《地貌及第四纪地质学》，《水文地质学》、《工程岩土学》、《土力学》、《岩石力学》。 （2）学习本课程的目的是熟悉各种主要工程地质问题，并掌握对它们进行分析评价的基本原理和方法。以便在今后工作中能根据具体地质条件和人类工程活动特点，判定主要工程地质问题进行合理的分析与评价并提供恰当的处理措施。实践经验证明，工程建筑物因地质原因产生问题主要是由于分析判断失误。所以，最重要的是学会具体问题具体分析，而不是记忆某些条文。 （3）本课程是一门工程实践性很强的课程，要真正融入贯通，必须通过地质工程实习，只能通过亲身实习才能对地质体和建筑物的相互作用深刻理解。 （4）本课程涉及的工程地质问题较广泛，包括边坡稳定性、隧洞稳定性、岩溶工程地质问题、地基稳定性、区域稳定性等多方面，其任何一个方面都是独立性很强的研究方向，且在以后的学习中还需不断深入，建议学生们在学习过程中，不求面面俱到，不求一蹴而就，而要着重注意学习方法和科学研究思维的培养； （5）本课程的很多内容和理论是基于我国西部复杂的工程地质问题归纳提炼而成，并随着大型建设工程的地质问题解决而逐步发展，尤其水电工程是西部显著的大型工程。因此，课程的很多内容是以水电工程为例，如地基岩体稳定性研究中，不是传统的土质地基竖向荷载，而是以斜向荷载作用下的岩质地基为例，再如水库诱发地震，蓄水条件下边坡稳定性等等。 （6）本课程自始至终贯穿着一个力与强度的观点，理解这一点对于学好本课程非常关键。如在边坡工程中强调的是地应力和岩体强度的矛盾，若地应力超过岩体强度，则边坡失稳，否则边坡稳定；再如在地下洞室中强调的是次生应
1.结构面主要类型：从成因角度：原生结构面，构造结构面，表生结构面 2.岩体，结构面（体），岩体结构 岩体：指与工程建设有关的那一部分地质体。它处于一定的地质环境中，被各种结构面所分割。结构面：岩体中具有一定方向、力学强度相对（上下岩层）相对较低而延伸（或具一定厚度）的地质界面。结构体：由结构面分割、围成的岩石块体（相对完整）。岩体结构：由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。 3.岩体结构分类：按建造特征：块体状结构，块状结构，层状结构，碎块状结构，散体状结构。按改变程度：完整，块裂化或板裂化，碎裂化，散体化。 4.研究岩体的结构特征的意义： a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位，导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。c. 在地表的岩体，其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。d.对岩体结构的研究还可推广于宏观地质体，应用于区域构造稳定性评价之中。总之，对岩体结构特征的研究，是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。 5.地应力：指存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力。 6.天然地应力类型，分布规律：类型：三向相等的静水应力式，竖直应力为主，水平应力为主。分布规律：1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，是时间和空间的函数2实测竖直应力基本接近于上覆岩层的重量3水平应力普遍大于竖直应力4最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长 7.我国地应力场的空间分布特点：a. 各地的最大重应力方向呈明显规律性：大致与察隅和伊斯兰堡连线的夹角平分线方向一致。仅伊斯兰堡外侧和察隅外侧不同。b. 三向应力状态与由此决定的现代构造活动呈规律分布：①潜在逆断型应力状态主重要分布于喜马拉雅山前缘一带。（与印度板块碰撞有关）②潜在走滑型应力状态区主要分布于中、西部广大地区。③潜在正断型和张剪性走滑型应力状态区，主要分布于西藏高原（正断型）、东北、华北地区，汾渭地堑（张剪走滑型）。 8.高地应力存在的地质地貌标志：1隆爆现象2谷下水平卸荷裂隙及谷坡内的水平剪切蠕动变形带3应力释放型的深大拉张变形带4蓆状裂隙 9.岩体变形破坏的阶段：1压密阶段2弹性变形阶段3稳定破裂发展阶段4不稳定的破裂发展阶段5强度丧失和完全破坏阶段 10.岩体破坏的基本形式：按机制分，剪切破坏和拉断（张性）破坏。 11.岩体变形破坏的时间效应类型：蠕变，松弛 12.粘滑：指剪切破坏过程中，由于动、静摩擦角的差异或由于凸起体剪断、翻越，或由于转动磨擦中的翻转所造成的剪切位移突跃现象。 13.空隙水压力变化原因：①地下水补排条件变化②岩体受荷状态变化③岩体变形、破裂：1封闭水体，破裂形成使空隙水压力降低甚至形成负压，形成膨胀强化现象。2非封闭水体，破裂扩容超过地下水补给，亦可形成膨胀强化现象。3“水击”现象。 14.岩体变形破坏的地质力学模式：基本单元：拉裂，蠕滑，弯曲，塑流。基本组合地质模式：蠕滑—拉裂，滑移—压致拉裂，弯曲—拉裂，塑流—拉裂，滑移—弯曲。 15.活动断层概念，划分（按应力状态），活动方式：活断层指目前还在持续活动，或在近期地质历史时期活动过，极可能在不远的将来重新活动的断层。按构造应力状态，活断层可划分为三类：走向滑动型（平移断层），逆断层，正断层。活断层活动的两种基本方式：粘滑和稳滑。
1.矿物：是天然产出的均匀固体，它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。 2.岩石：是地壳的基本组成物质，是内、外动力地质作用的产物，岩石是由矿物组成的。 3.层理：是指岩层中物质成分，颗粒大小，形状和颜色在垂直方向发生变化时产生的纹理，每个单元层理构造代表一个沉积动态的改变。 4.片理：指岩石形成薄片状的构造。板状、千枚状、片状、片麻状构造可通称为片理。在变质岩中极为常见，是重要特征之一 5.岩层：被两个平行或近于平行的界面所限制的、由相同或相似岩性组成的层状。 6.岩石结构：是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及彼此间的组合方式。 7.工程地质条件：指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。 8.工程地质问题：指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。 9.地质构造：构造运动使岩层发生变形和变位，形成的产物称为地质构造。 10.岩层产状：指岩层的空间位置，是以岩层面的空间方位及其与水平面的关系来确定的 11.褶曲：褶皱的基本单位是褶曲 12.节理：岩层沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移。 13.活断层：目前正在运动着的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层 14.地层：在一定地质历史时期内形成的一套岩层 15.地质图：把一个地区的各种地质现象，如地层岩性、地质构造等，按一定比例缩小，用规定的符号、颜色、花纹、线条表示在地形图上的一种图件。 16.隔水层：指不能给出并透过水的岩层。隔水层还包括那些给出与透过水的数量微不足道的岩层，也就是说，隔水层有的可以含水，但是不具有允许相当数量的水透过自己的性能，例如粘土就是这样的隔水层。 17.含水层：指能够给出并透过相当数量重力水的岩层。构成含水层的条件，一是岩石中要有空隙存在，并充满足够数量的重力水，二是这些重力水能够在岩石空隙中自由运动。 18.残积层：母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积层。 19.水的硬度：地下水的硬度是指水中所含钙、镁离子的数量。 20.淋滤作用：大气降水渗入地下的过程中渗流水不仅能把地表附近细小的破碎物质带走，还能把周围岩石中易溶成分溶解带走。经过渗流水的物理和化学作用后，地表附近岩石逐渐失去其完整性、致密性，残留在原地的的则未被冲走，又不易溶解的松散物质。 21.岩石吸水率：是指在常压下岩石的吸水能力，以岩石所吸水分的重力与干燥岩石重力之比的百分数表示。 22.弹性模量：应力与弹性应变的比值。 23.热胀冷缩作用：岩石是热的不良导体，白天阳光强烈照射，岩石表层首先受热膨胀，内部未变热，体积不变；晚上，由于气温下降，岩石表层开始收缩，这时岩石内部可能还在升温膨胀。这种表里不一致的膨胀、收缩长期反复作用，岩石就会逐渐开裂，导致完全破坏。 24.风化程度：岩石风化后工程性质改变的程度。 25.黄土：黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。 26.软土:是天然含水量大、压缩性高、承载力和抗剪程度很低的呈软塑—流塑状态的粘性土。 27.岩体：指场地中经过变形和破坏好的岩石组合，是一种或多种岩石中的各种地质界面和大小不同的、形状不一的岩块的总体。 28.结构面：只存在于岩体中的各种不同成因、不同特征的地质界面，包括各种破裂面、物质分异面、软土夹层及泥化夹层等。
1.工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素统称为工程地质条件，包括建筑场地及其邻近地区的地形地貌、地层岩性、地质结构、水文地质、口然地质作用与现象等。 2.工程地质学；是介于地质学和工程学之间的一门边缘交叉学科，它研究在工程设计、施工和营运的实施过程中，合理的处理和正确的使用自然地质条件和改造地质条件等地质问题。 第2章岩石的成因类型及其工程地质特征 地球的构造 地壳(crust)：由固体岩石构成，分硅铝层(花岗岩层)和硅镁层(玄武岩层)。 地^(mantle)：上地幔主要是硅氧，呈熔融状态，是岩浆的发源地：下地幔主要是铁镁氧化物和硫化物。 地核(core)：由铁银组成，密度大。外核是液态的，内核是固态。 地壳运动主要起因于地幔物质的对流 组成地壳的化学成分，含量由多到少依次为 0(49.13%)、Si、Al、Fc、Ca、Na、Mg... § 2.1主要造岩矿物 §2.1.1矿物的基本概念 地壳由岩石组成，岩石由矿物组成。 矿物(mineral)：地壳中的元素在各种地质作用下行程的天然单质或化合物。其中构成岩石的矿物称为造岩矿物。 §2.1.2矿物的物理性质 矿物的物理性质决泄于矿物的化学成分和内部构造 矿物的颜色和条痕 颜色：由矿物对可见光波的吸收作用产生。 自色：(矿物的化学成分和晶体结构所组成的)矿物的本身的颜色 他色：某些杂质引起的颜色 条痕：矿物粉末的颜色。 矿物的透明度和光泽 矿物表面对可见光的反射能力。 分为：金属光泽、半金属光泽、非金属光泽。造岩矿物大部分属于非金属光泽。 具体又分为：①玻璃光泽②珍珠光泽③丝绢光泽④油脂光泽和树脂光泽⑤金刚光泽 ⑥土状光泽 透明度是指矿物允许可见光透过的程度。 矿物的硬度 矿物抵抗外力机械作用的强度。 硬度是矿物的一个重要鉴左特征，鉴别矿物硬度时，是用两种矿物对划的方法来确左矿物的相对硬度。 由软到硬分十度，称为摩氏硬度汁：1-滑石2-石膏3-方解石4-萤石5-磷灰石6-正长石7-石英8-黄玉9-刚玉10-金刚石 解理和断口 解理一受外力作用,矿物能沿一泄方向破裂成平而的性质。 分为：极完全、完全、中等或不完全解理 断口一受外力打击后，无规则地沿着解理而以外方向破裂。
1、工程地质学(Engineering geology):工程地质学是地质学的分支学科。它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学，属应用地质学范畴。 2、工程地质条件(Engineering geological condition)：指与工程建设有关的地质因素的综合。它是 在口然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。地质因素包括岩土类型及其丄程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面，它是一个综合概念。 3、工程地质问题(Engineering geological problem)：指工程地质条件与建筑物Zl'可所存在的矛盾或问题。 4、工程地质学的研究对象：就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系，促使二者之间的矛盾转化、解决。 1、活断层(active fault)：指H前止在活动的断层，或近期曾冇过活动而不久的将来可能会重 新活动的断层。 2、砂土液化：饱和砂土住地震、动力荷载或其他外力作川下，受到强烈振动而丧火抗剪强 度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基是小的作用 3、斜坡(slope)：是指地壳表部一切具有侧向临空而的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形 式。一般可分为天然斜坡和人工边坡。 4、天然斜坡：指白然形成、未经人工破坏改造的斜坡，如沟谷岸坡、山坡、海岸等。 5、人工边坡：指经人工开挖或改造形成的斜坡，如渠道边坡、基坑 6、斜坡变形破坏是内、夕卜动力地质作用及人类活动作用下，斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。 7、斜坡破坏系指斜坡岩(上)体中已形成贯通性破坏面时的变动。 8斜坡变形：在贯通性破坏面形成Z前，斜坡岩体的变形与局部破裂 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩土体，或已查明处于进展性变形的岩土体，称为变形体。 9卸荷回弹(unloading rebound)是斜坡岩体内积存的弹性M变能释放而产生的。 10斜坡蠕变是在坡体压力(以白重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面。 11、崩塌：是指陡坡上的岩土被多组结构面分割，在重力和其他外力作用下，突然脱离母体, 以垂 直运动为主快速向卜-崩落的表牛地质现象。 12、滑坡：斜坡上的部分岩体，沿着一定的贯通性剪切破坏而，产生以水平运动未知的向下滑移的表生地质现象。 13、扩离是由于斜坡岩(土)体中下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏，软层上覆岩(土)体或做整体，或被解体为系列块体向坡前方向“漂移“o 14、渗透力(seepage force)或动水压力(hydrodynamic force)：地卜水在渗流过程中作用于岩土体上的力。 15、渗透变形(seepage deformation)或渗透破坏(seepage failure)：当渗透力达到一定值时，岩土 中一些颗粒、英至整体就发生移动，从而引起岩土体的变形和破坏。这种作用或现象，称为~。 抗渗强度：土体抵抗渗透变形的能力。 16、管涌(piping)或潜蚀(suffosion)：在渗流作用下，单个土颗粒发生独立移动的现象。可分为垂直管涌和水平管涌。 17、流土(quick soil, quicksand)：在渗流作用下，一定体积的土体同时发生移动的现象。 -般发生在均质砂土层和亚砂土层中，流沙就是，危害大于管涌。 18、岩溶作用：地卜?水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作丿IJ。 ? 岩溶:岩溶作用及其所产生的地质现象和水文现象的总称。国际上称为喀斯特（karst）
工程地质及土力学复习资料选择题识记的内容 1、地质年代单位：宙、代、纪、世、期 2、地层年代单位：宇、界、系、统、阶 3、黏土矿物按亲水性有小到大排列：高岭石<伊利石<蒙脱石 4、岩浆岩(火成岩)的结构：全晶质、玻璃质、隐晶质 5、岩浆岩(火成岩)的构造：气孔、流纹、杏仁、块状 6、岩浆岩(火成岩)：花岗（斑）岩、正长岩、流纹岩、闪长岩、安山岩、玄武岩 7、沉积岩的结构：碎屑、泥质、结晶、生物 8、沉积岩的构造：层理 9、沉积岩：火山碎屑岩类、碎屑岩（砾岩、砂岩、粉砂岩）、泥岩、页岩、石灰岩、白云岩 10、变质岩的结构：变余结构、变晶结构、糜棱（碎裂）结构 11、变质岩的构造：片状、千枚状、片麻状、板状、块状 12、变质矿物：滑石、绿泥石、蛇纹石、绢云母、石墨 13、变质岩：片岩、板岩、片麻岩、石英岩、大理岩、千枚岩 14、沉积岩层之间的接触关系：整合、平行不整合、角度不整合 15、岩层产状要素：走向、倾向、倾角 16、第四纪沉积物的类别和形成原因： 残积物：风化作用，残留原地 洪积物：洪水沉积 冲积物：河流沉积 坡积物：重力和降雨（片流）冲刷，堆积坡脚 17、河流的侧向侵蚀导致出现河曲 18、地震震级：一次地震所释放的能量，一次地震只有一个震级 19、地震烈度：地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，一次地震烈度可以有多个 20、地震的诱发因素：构造地震、火山地震、冲击地震、人工诱发地震 21、工程勘察的阶段：可行性勘察阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段、技术设计与施工勘察阶段 22、勘探的方法：坑探、钻探、触探、地球物理勘探 23、现场原位测试：静力载荷试验、单桩垂直静载荷试验、十字板剪切试验、现场大型直剪试验 24、工程上用Cu（不均匀系数）和Cc（曲率系数）来判定土的级配； Cu>10，且1≤Cc≤3级配良好，否则级配不良 Cu越大，土粒越不均匀，级配曲线越平缓，粒径分布范围越大 25、达西定律适用于层流，表达式：v=ki，k为土的渗透系数 26、土的三种结构：单粒结构、蜂窝结构、絮状结构 27、土的塑性指数Ip=W L-W P，液性指数I L=（W-W P）/（WL-W P）
一、工程地质学基本概念及方法 1、工程地质学 工程地质学就是地质学的分支学科,它就是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学,属应用地质学的范畴。 2、工程地质条件 工程地质条件指的就是与工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括:岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用与天然建筑材料等方面。 3、工程地质问题 指工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。如:地基沉降、水库渗漏等。 4、不良地质现象 对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等, 它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济与正常使用不利。 5、工程地质学的任务 1、阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的与不利的因素; 2、论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性与定量的评价,作出确切的结论; 3、选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物; 4、研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用与保 护的建议; 5、根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、结构与施工方法的合理建议,以及保 证建筑物正常使用所应注意的地质要求; 6、为拟定改善与防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 6、工程地质学的研究方法 工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的,主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法与工程地质类比法。四种研究方法各有特点,应互为补充,综合应用。其中自然历史分析法就是最重要与最根本的研究方法,就是其它研究方法的基础。 7、岩石力学、土力学与工程地质学有何关系 岩石力学与土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就就是岩石力学与土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学与岩石力学就是从力学的观点研究土体与岩体。它们属力学范畴的分支。 二、活断层工程地质研究 1、活断层的定义 活断层指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层(即潜在活断层)。 2、活断层的特征及分类 (1)活断层就是深大断裂复活的产物 (2)活断层具有继承性与反复性 (3)活断层按活动方式可以分为地震断层(粘滑型活断层)与蠕变断层(蠕滑型活断层)。
绪论 1、工程地质学：研究地质环境和人类工程活动之间相互制约相互作用的关系，并保证这种关系向良性发展的学科。 2、工程地质条件：与工程活动有关的地质环境。 a、岩（土）体类型及工程地质性质； b、地质构造（区域稳定性）； c、地形地貌； d、水文地质条件； e、物理地质现象（不变地质现象）； f、天然建筑材料（土料、石料）。 3、工程地质问题：威胁和影响工程建筑物设计合理、安全可靠、正常运行。 a、区域稳定性问题； b、岩（土）体稳定问题； c、与渗流有关的问题； d、与河湖冲淤有关的问题。 4、工程地质分析的基本方法： a、自然历史分析法（定性分析）； b、数学力学分析法： 地质条件—概化—>地质模型—边界条件—>数学力学模型——>数值模拟—验证—>定量评价（预测） c、模型模拟实验法：模型试验法（相同原理）；模拟实验法（相似原理）。 d、工程地质类比法（比拟法）：拟建区与地质条件相似的已建区进行比较，应用已建区的一些成果。 5、工程地质学的基本任务：研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约，以便合理开发和有效保护地质环境，防治可能发生的地质灾害。 第一章．地壳岩体结构特征的工程地质分析 1、结构面：指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低，两向延伸的地质界面。 2、结构体：结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成不同形状并包围的岩石块体。 3、结构面的成因类型： 4、岩体结构分类： a、整体块状结构：整体结构（连续介质）、块状结构（不连续介质）； b、层状结构：层状结构、薄层状结构（均为不连续介质）； c、碎裂结构：镶嵌结构、层状碎裂结构、碎裂结构（均为不连续介质）； d、散体结构（似连续介质）。 第二章．地壳岩体的天然应力状态 1、天然应力：存在于地壳中未受工程扰动的应力状态。
绪论 教学目的：本章主要讲述工程地质学的研究对象、任务与分科，介绍人类工程活动与地质环境的相互作用 和相互制约关系，工程地质分析的基本方法以及工程地质分析原理的学习内容及学习方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）类工程活动与地质环境的相互作用的特点和形式；（2）工程地质条件 和工程地质问题基本概念；（3）工程地质分析的基本思想方法。本章难点：（1）“工程地质条件以及人类 工程活动与地质环境之间相互制约”特点和形式的认识与理解；（2）工程地质条件和工程地质问题的多样 性和复杂性及其相互关系。 主要教学内容及要求： （1）掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科， （2）了解学习本课程的目的。 （3）掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念。 （4）理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析—定量评价方法。 第一篇区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题 第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析 教学目的：本章主要讲述岩体结构研究的工程地质意义、岩体的结构特征及主要类型、岩体原生结构特征 的岩相分析、岩体结构构造改造的地质力学分析以及岩体结构面的特征描述与统计分析方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）岩体结构面的主要类型及特征；（2）岩体结构面的特征描述与统计分 析方法；（3）岩体结构构造改造的地质力学分析。本章难点：（1）岩体原生结构特征的岩相分析理论与 方法；（2）如何应用岩相分析方法和地质力学分析方法对岩体结构特征进行评价预测。 主要教学内容及要求： （1）掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念，建造和改造在岩体结构形成中的作用，研究岩体结构特征的意义； （2）掌握结构面的主要类型及特征，了解岩体结构面的等级分类； （3）掌握岩体的结构类型分类及构造与改造的消长关系对岩体结构分类的控制作用，理解岩体工程应用分类的实质，了解岩体工程应用分类的代表性方案； （4）了解岩体原生结构特征的成因类型与岩体结构的岩相分析方法； （5）了解岩体结构的构造改造特征及其地质力学分析方法； （6）掌握结构面的统计测量与特征描述方法以及结构面基本指标的量化分析方法及统计分析方法。 第二章地壳岩体的天然应力状态 教学目的：本章主要讲述岩体天然地应力状态的形成及其类型、天然地应力分布的一般规律、我国地应力 场的空间分布特征、地壳表层岩体应力状态的复杂性以及区域地应力场与岩体地应力的研究方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）天然地应力的基本类型及一般分布规律；（2）地壳表层高地应力地区 的地质地貌标志（3）我国地应力场空间分布的一般规律。本章难点：（1）地表岩体应力状态的复杂性； （2）构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征。 主要教学内容及要求： （1）掌握岩体应力的概念，了解岩体天然应力状态的研究意义； （2）了解天然应力的形成原因，掌握天然地应力的基本类型与分布规律； （3）掌握我国地应力场空间分布的一般规律； （4）理解地壳表层地应力状态的复杂性，掌握区域性垂向剥蚀卸荷与河谷侵蚀侧向卸荷对地应力状态的影响以及地壳表层高地应力区的地质地貌标志； （5）理解构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征，了解地应力的测定方法与区域地应力场的模拟研究方法。 第三章岩体的变形与破坏
一、名词解释： 1.地震烈度：地面震动强烈程度，受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。震源深度和震中距越小，地震烈度越大。 2.基本烈度：指在今后一定时间（一般按100年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下 可能遇到的大烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合最分析 给定的，对一个地区地震危险性作出的概略估计，作为工程抗震的一般依据。 3.工程地质类比法：将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件 与之相似的同类建筑物中。 4?临界水力梯度：岩土体在渗流作用下，呈悬浮状态，发生渗透变形时的 渗流水力梯度。 5.活断层：指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层（即潜在活断层）。 6.斜坡变形破坏：斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土 体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。 7.砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而 丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。 8.RQD :岩石质量指标，RQD值越大，说明岩石性质越好 9 ?岩溶：是岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。亦称喀斯特。
10.渗透稳定性：是指在渗流水作用下，其结构是否发生变化从而危及岩土体的稳定。 11地面塌陷：是地面垂直变形破坏的另一种形式。它的出现是由于地下地质环境中存在着天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞，巷道或采空区而引起的，其 地面表现形式是局部范围内地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落。 12.地质灾害：是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活 动所形成的灾害性地质事件。（引用） 13.水库诱发地震：是指由于人类修建水库工程，水库畜水所引起的地震活动， 称为水库诱发地震。 14.工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素的综合，包括：地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。 15工程地质问题：工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。地基沉降、水库 渗漏等。 16滑坡：斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。 17振动液化：饱水砂、粉砂土在振动力的作用下，抗剪强度丧失的现象。 18卓越周期：岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，某种岩土体总是 以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，这种周期即为该岩土体的卓越周 期。卓越周期的实质是波的共振。 19混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀性有所增强，这种 增强的溶 蚀效应叫做混合溶蚀效应。 21脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。
工程地质学复习资料 一、绪论 1、工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素 的综合。这些因素包括: 地形地貌、地层岩性、地质构造、地表地质作用、水文地质条件、天然建筑材料。( P3) 2、工程地质问题: 指已有的工程地质条件在工程建筑和运 行期间会产生一些新的变化和发展, 构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题, 主要的工程地质问题包括: 地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围岩稳定性问题、区域稳定性问题。( P3-4) 二、地壳及其物质组成 1.软流圈: 在地幔顶部( 约50-250km) 存在一个地震波速度减低 带, 该带约有5％的物质为熔融状态, 易于发生塑性流动的圈层 2.地质作用是指塑造地壳面貌的自然作用。( P5) 3.内力地质作用和外力地质作用( P6) ①内力地质作用的动力来自地球本身, 并主要发生在地球内部, 按其作用方式可分为四种: 构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。 ②外力地质作用主要有太阳辐射热引起并主要发生在地壳的 表层, 按其作用方式分为五种: 风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。 4.颜色是矿物最直观的一种性质, 最常见的有自色与她色两种类
型。( P7) 5.条痕是矿物粉末的颜色, 一般将矿物在无釉瓷板上刻画后进行 观察, 她对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。( P7) 6.硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。矿物有软到硬依次为: 1 —滑石, 2—石膏, 3—方解石, 4—萤石, 5—磷灰石, 6—正长石, 7—石英, 8—黄玉, 9—刚玉, 10—金刚石。( P8) 7.解理是指矿物受外力作用时, 能沿一定方向破裂成平面的性质。 分完全、中等和不完全等级别。例如: 云母沿解理面可剥离成极薄的薄片, 为极完全解理; 石盐沿解理面破裂成立方体具有完全解理。( P8) 8.断口是指矿物受外力打击后无规则地阉着解理面以外的方向破 裂的破裂面 9.岩石的三大类: 火成岩、沉积岩和变质岩( P8) 火成岩大多具有块状; 沉积岩是有外力作用将风化剥蚀的物质搬运后逐层沉积形成, 因此具层状构造; 变质岩在变质作用中岩石受到较高的温度和具有一定方向的挤压作用, 其组成矿物则依一定方向并行排列, 因而具有偏离构造。(P10) 10.火成岩又称岩浆岩, 占地壳岩石体积的64.7％,在大陆或海洋, 在地表或地下都有广泛分布。火成岩的结构主要是指矿物颗粒的大小和结晶程度等, 最常见的有: ①、显晶质结构, 主要是深沉岩具有的结构; ②斑状结构, 主要是浅成岩或喷出岩所具有的结构; ③隐晶质结构, 常为浅成岩或喷出岩所具有的结构; ④玻