1工程地质与岩土力学1.pptx
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岩土力学课程教学教案PPT课件
详细描述
在地基施工过程中，需要进行实时监测，及时发 现和解决潜在的问题，确保地基的稳定性和建筑 物的安全性。同时，对于高层建筑而言，还需要 考虑地震等自然灾害的影响，采取相应的抗震措 施。
边坡稳定性分析案例
• 总结词：边坡稳定性分析是岩土工程中常见的项目之一，需要考虑多种因素， 包括土壤性质、边坡角度、降雨等。
03
岩土力学中的问题分析方法
数值分析方法
有限元法
通过将连续的岩土体离散成有限个小 的单元体，利用这些单元体的平衡关 系来建立方程组，并求解该方程组得 到岩土体的应力、应变等参数。
有限差分法
将连续的岩土体离散成有限个小的差 分网格，通过差分近似代替微分，建 立离散的差分方程组，并求解该方程 组得到岩土体的应力、应变等参数。
• 详细描述：在边坡稳定性分析中，需要运用岩土力学的原理，对边坡的应力和 变形进行详细的分析和评估。同时，需要采取有效的措施，如边坡加固、排水 等，以提高边坡的稳定性。
• 总结词：边坡稳定性分析需要考虑多种因素，包括土壤性质、边坡角度、降雨 等，同时需要运用岩土力学的原理进行评估和设计。
• 详细描述：在边坡施工过程中，需要进行实时监测，及时发现和解决潜在的问 题，确保边坡的稳定性和施工安全。同时，对于高速公路、铁路等线性工程而 言，还需要考虑边坡的排水和防护问题，采取相应的措施确保工程的安全性和 稳定性。
高层建筑地基稳定性案例
总结词
高层建筑的地基稳定性是建筑物安全的重要保障 ，需要考虑多种因素，包括地质条件、土壤性质 、建筑物重量等。
总结词
高层建筑的地基稳定性需要考虑多种因素，包括 地质条件、土壤性质、建筑物重量等，同时需要 运用岩土力学的原理进行评估和设计。
详细描述
在地基施工过程中，需要进行实时监测，及时发 现和解决潜在的问题，确保地基的稳定性和建筑 物的安全性。同时，对于高层建筑而言，还需要 考虑地震等自然灾害的影响，采取相应的抗震措 施。
边坡稳定性分析案例
• 总结词：边坡稳定性分析是岩土工程中常见的项目之一，需要考虑多种因素， 包括土壤性质、边坡角度、降雨等。
03
岩土力学中的问题分析方法
数值分析方法
有限元法
通过将连续的岩土体离散成有限个小 的单元体，利用这些单元体的平衡关 系来建立方程组，并求解该方程组得 到岩土体的应力、应变等参数。
有限差分法
将连续的岩土体离散成有限个小的差 分网格，通过差分近似代替微分，建 立离散的差分方程组，并求解该方程 组得到岩土体的应力、应变等参数。
• 详细描述：在边坡稳定性分析中，需要运用岩土力学的原理，对边坡的应力和 变形进行详细的分析和评估。同时，需要采取有效的措施，如边坡加固、排水 等，以提高边坡的稳定性。
• 总结词：边坡稳定性分析需要考虑多种因素，包括土壤性质、边坡角度、降雨 等，同时需要运用岩土力学的原理进行评估和设计。
• 详细描述：在边坡施工过程中，需要进行实时监测，及时发现和解决潜在的问 题，确保边坡的稳定性和施工安全。同时，对于高速公路、铁路等线性工程而 言，还需要考虑边坡的排水和防护问题，采取相应的措施确保工程的安全性和 稳定性。
高层建筑地基稳定性案例
总结词
高层建筑的地基稳定性是建筑物安全的重要保障 ，需要考虑多种因素，包括地质条件、土壤性质 、建筑物重量等。
总结词
高层建筑的地基稳定性需要考虑多种因素，包括 地质条件、土壤性质、建筑物重量等，同时需要 运用岩土力学的原理进行评估和设计。
详细描述
工程地质学第1章 岩石及其工程地质性质PPT
• 〔5〕岩石的抗冻性
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
最新岩土工程PPT课件
3．生产方式停留在手工劳动阶段，施工消耗巨大的人力物力，施工周期长，效率低下。著名的历史遗址，如埃及金字塔、中国长城等，每项工程都历时几十年，动用数以万计的劳动力，耗资巨大。 4．建筑材料以天然材料为主，石灰和砖瓦在当时已是最好的人工材料，材料限制了建筑物的高度与体量，对地基承载力的要求一般不高。
第一历史时期 我国夏代大禹治水，分土地为九个等级，从疏导入手，换来九州平安，这是在4 200余年前的一项非凡的防治水患的岩土工程。 约旦西部边境的耶利哥城是世界上现存最古老的城市，已有9 000年的历史；在河南新密市古城寨村发现一座保存相当完好的4 000多年前的古城址，据推测，很可能是黄帝的故都。该城址东南部原为低洼地带，筑城时大面积填土夯实以筑墙基，其最深处达10m之深，墙基宽度大多在60m至100m之间。 由于城市的兴建，道路和桥梁渐渐为人类生活、生产和战争所必需，于是形成了与岩土工程密切相关的又一重要领域。 距今1 300多年的隋朝石匠李春主持修建的赵州石拱桥，是世界桥梁史上一座杰出的名桥，至今保存完好，仍在使用。其桥台设置于密实粗砂层上，若不是当时处理地基得当，何能至今仍在使用。 在河南南阳发现的大规模古石城是战国时代楚国长城的遗址，应是我国最早的长城。在江南，浙江临海保存着始建于东晋(距今1 600余年)的古城墙墙基，长达4 671m，并有7道城门，8座敌台，17座平台，其形态、功能与八达岭长城十分相似。
岩土工程这一术语之所以被我国接受，俞调梅教授认为，“这可能是由于在50年代初期，学习了苏联的文献资料，把通常说的土(砂土、粘土)称之为疏松岩石或疏松土，因此曾经用岩土力学这一名词来代替土力学，而岩土工程这一名词就可能由此产生的”。从上述历史回顾中可以看出，岩土工程是以土力学与基础工程为基本内容逐步发展起来的，同时讲到了要重视工程地质学，也说到了岩石力学的出现与发展。俞词梅教授对从1773年至1982年漫长的200多年岩土工程学科形成的这一回顾言简意赅，阐述了组成岩土工程的三个基本学科的历史关系。
第一篇工程地质基础知识PPT课件
第14页/共54页
a点离填土面的深度z0常称为临界深度，在填土面无荷 载的条件下，可求得z0值，即：
a z0Ka 2c Ka 0
得
z0
2c Ka
第15页/共54页
如取单位墙长计算，则主动土压力为 ：
Ea
1 2
(H
z0
)
HKa 2c
Ka
将式（4－9）代入上式后得
Ea
1
2
H 2Ka
2cH
第39页/共54页
第40页/共54页
4—6 土坡稳定分析 一、土坡稳定分析
土坡的滑动——般系指土坡在一定范围内整 体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳 定性。土坡的失稳常常是在外界的不利因素影 响下触发和加剧的。
土坡的滑动原因： (1)土坡作用力发生变化：例如由于在坡顶堆
放材料或建造建筑物使坡顶受荷。或由于打桩 、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了 原来的平衡状态；
第31页/共54页
第32页/共54页
第33页/共54页
(二)悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝上建造，它由三
个悬臂板组成，即立臂，墙趾悬臂和墙踵悬臂，如 图4—20(b)所示。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土 重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担。 (三)扶壁式挡土墙
当墙后填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙 中立臂的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设 一道扶壁[图4—20(c)]，故称为扶壁式挡土墙。
第11页/共54页
1、无粘性土的主动土压力 无粘性土的主动土压力强度与z成正比，沿墙高 的压力分布为三角形，如图所示，如取单位墙长计算 ，则主动土压力为：
Ea
1
2
H 2Ka
Ea 通过三角形的形心，即作用在离墙底H／3处
a点离填土面的深度z0常称为临界深度，在填土面无荷 载的条件下，可求得z0值，即：
a z0Ka 2c Ka 0
得
z0
2c Ka
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如取单位墙长计算，则主动土压力为 ：
Ea
1 2
(H
z0
)
HKa 2c
Ka
将式（4－9）代入上式后得
Ea
1
2
H 2Ka
2cH
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第40页/共54页
4—6 土坡稳定分析 一、土坡稳定分析
土坡的滑动——般系指土坡在一定范围内整 体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳 定性。土坡的失稳常常是在外界的不利因素影 响下触发和加剧的。
土坡的滑动原因： (1)土坡作用力发生变化：例如由于在坡顶堆
放材料或建造建筑物使坡顶受荷。或由于打桩 、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了 原来的平衡状态；
第31页/共54页
第32页/共54页
第33页/共54页
(二)悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝上建造，它由三
个悬臂板组成，即立臂，墙趾悬臂和墙踵悬臂，如 图4—20(b)所示。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土 重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担。 (三)扶壁式挡土墙
当墙后填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙 中立臂的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设 一道扶壁[图4—20(c)]，故称为扶壁式挡土墙。
第11页/共54页
1、无粘性土的主动土压力 无粘性土的主动土压力强度与z成正比，沿墙高 的压力分布为三角形，如图所示，如取单位墙长计算 ，则主动土压力为：
Ea
1
2
H 2Ka
Ea 通过三角形的形心，即作用在离墙底H／3处
工程地质-岩石及岩体的工程地质性质幻灯片课件
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。软化学性主要决定于岩 石的矿物成分、结构和构造特征。黏土矿物含 量高、孔隙度大 、吸水率高的岩石，与水作 用容易软化而丧失其强度和稳定性。
• 软化性指标是软化系数(softening coefficient)： 在数值上，等于岩石在饱和状态下的极限抗压 强度和在风干状态下的极限抗压强度的比，用 小数表示。其值越小，表示岩石在水作用下的 强度和稳定性越差。软化系数小于0.75的岩石， 认为是软化性强的岩石，工程性质比较差。
• 1）第一变形阶段为图中OA段曲线，属于微裂隙压密阶段， 岩石中微裂隙在压力作用下逐渐被压密，岩石的应力—应 变曲线呈上凹形。
• 2）第二变形阶段为图中AB段曲线，属于弹性变形阶段， 岩石中微裂隙进一步闭合及压密，孔隙被压缩，因而岩石 的应力—应变曲线为曲型的直线形式。曲线上B点所对应
的应力e为弹性极限强度或比例极限。
膨胀试验仪器
岩石的主要物理性质指标
2、岩石的主要力学性质指标
• （1）岩石的变形性质 • 岩石变形有弹性变形、塑性变形和黏性变形三种。 • 1）弹性变形 • 岩石在外力作用下发生变形，当外力撤去后又恢复其原
有的形状及体积的变形称为弹性变形。
• 2）塑性变形 • 岩石在超过其屈服极限外力作用下发生变形，当外力撤
包括孔隙)部分单位体积的重量。在数值上，等于岩石固体颗 粒的重量与同体积的水在4℃时重量的比。其大小，决定于岩
石中矿物的比重及其在岩石中的相对含量。
• （2）重度(容重, unit weight）：指岩石单位体积的重
量，在数值上等于岩石试件的总重量(包括孔隙中的水重)与 其总体积(包括孔隙体积)之比。其大小，决定于岩石中矿物 的比重，岩石的孔隙性及其含水情况。
• 软化性指标是软化系数(softening coefficient)： 在数值上，等于岩石在饱和状态下的极限抗压 强度和在风干状态下的极限抗压强度的比，用 小数表示。其值越小，表示岩石在水作用下的 强度和稳定性越差。软化系数小于0.75的岩石， 认为是软化性强的岩石，工程性质比较差。
• 1）第一变形阶段为图中OA段曲线，属于微裂隙压密阶段， 岩石中微裂隙在压力作用下逐渐被压密，岩石的应力—应 变曲线呈上凹形。
• 2）第二变形阶段为图中AB段曲线，属于弹性变形阶段， 岩石中微裂隙进一步闭合及压密，孔隙被压缩，因而岩石 的应力—应变曲线为曲型的直线形式。曲线上B点所对应
的应力e为弹性极限强度或比例极限。
膨胀试验仪器
岩石的主要物理性质指标
2、岩石的主要力学性质指标
• （1）岩石的变形性质 • 岩石变形有弹性变形、塑性变形和黏性变形三种。 • 1）弹性变形 • 岩石在外力作用下发生变形，当外力撤去后又恢复其原
有的形状及体积的变形称为弹性变形。
• 2）塑性变形 • 岩石在超过其屈服极限外力作用下发生变形，当外力撤
包括孔隙)部分单位体积的重量。在数值上，等于岩石固体颗 粒的重量与同体积的水在4℃时重量的比。其大小，决定于岩
石中矿物的比重及其在岩石中的相对含量。
• （2）重度(容重, unit weight）：指岩石单位体积的重
量，在数值上等于岩石试件的总重量(包括孔隙中的水重)与 其总体积(包括孔隙体积)之比。其大小，决定于岩石中矿物 的比重，岩石的孔隙性及其含水情况。
大学课程《工程地质与土力学》教学PPT课件：项目二 地质构造
• 岩层产状要素需用地质罗盘测量
• 1．测走向 • 将罗盘的长边与岩层面贴触，并使罗盘放水平（水准气泡居中），此时罗盘
长边（或边）与岩层的交线即为走向线，磁针（无论南针或北针）所指的度 数即为所求的走向。 • 2．测倾向 • 把罗盘的极指向岩层层面的倾斜方向，同时使罗盘的短边（或与东西方向平 行的边）与层面贴触，罗盘放水平，气泡居中，此时北针所指的度数即为所 求的倾向。 • 3．测倾角 • 将罗盘侧立，以其长边（即边）紧贴层面，并与走向线垂直，然后转动罗盘 背面的旋钮，使下刻度盘的活动水准气泡居中，倾角指针所指的度数即为倾 角大小。 • 4．岩层产状要素的表示方法 • 在野外记录或报告中，图2.4中岩层的走向、倾向、倾角可写成40°、、、 ∠38°。在地质图上，岩层的产状用符号“⊥35°”表示，长线表示走向， 短线表示倾向，数字表示倾角。长短线必须按实际方位画在图上。
造运动、岩浆活动、变质作用和地震等。
• 构造运动在内力地质作用中常起主导作用，它可分为水平运动和垂直运动。
褶皱构造与断裂构造形成示意图 (a)岩层的原始状态； (b)岩层弯曲产生褶皱构造；
展成断裂构造
(c)褶皱进一步发
任务二 地质年代
• 绝对地质年代主要是根据保存在岩层中的放射性元素蜕变的速度特征产物来 确定。
任务三 岩层产状
• 岩层产状三要素 • 1．走向：岩层面与水平面的交线称为走向线。 • 2．倾向 • 岩层面上与走向线垂直并沿倾斜面向下所引的直线称为倾斜线，
倾斜线在水平面上投影。
• 3．倾角 • 倾角是岩层面与水平面所夹的最大锐角（或二面角）。
岩层产状要素图 AOB走向线；OD倾向线； OD'倾斜线 在水平面上的投 影，箭头方向为倾向； 倾 角向表示岩层的倾斜方向。
(2024年)《工程地质学》全册配套完整教学课件pptx
9
岩石和土体物理力学性质
密度与重度
表示岩石和土体的质量分布特 征，影响工程荷载计算。
2024/3/26
孔隙率与孔隙比
反映岩石和土体的密实程度， 影响工程稳定性和渗透性。
含水量与饱和度
表示岩石和土体中水的含量及 状态，影响工程强度和稳定性 。
压缩性与抗剪强度
反映岩石和土体在受力作用下 的变形和破坏特性，是工程设
工程地质学定义
研究工程建设与地质环境相互作用关 系的科学。
研究对象
研究工程建设中遇到的各种地质问题 ，如地基稳定性、边坡稳定性、地下 洞室稳定性等。
4
工程地质学发展历史及现状
发展历史
工程地质学起源于19世纪末，随着 工程建设规模的扩大和地质环境问题 的日益突出，逐渐发展成为一门独立 的学科。
现状
目前，工程地质学已经成为土木工程 、水利工程、交通工程等工程建设领 域的重要基础学科，为保障工程建设 的安全和经济性发挥着重要作用。
工程地质勘探
包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容
2024/3/26
实验室或现场试验
获得工程地质设计和施工参数，定量评价工程地质条件和工程地质问 题的手段
长期观测
用专门的观测仪器对建筑区不良的地质因素进行长时期的重复测量的 工作
25
工程地质评价原则和方法探讨
区域稳定性评价
场地内岩土体的稳定性，区域环境稳 定性，区域地壳稳定性
生物措施
对于规模较大、危害严重的不良地质现象，可以采取 搬迁避让的措施来保障人民生命财产安全。
避让措施
通过植树造林、种草等生物措施来保持水土，改善生 态环境，减少水土流失和滑坡、泥石流等灾害的发生 。
2024/3/26
岩石和土体物理力学性质
密度与重度
表示岩石和土体的质量分布特 征，影响工程荷载计算。
2024/3/26
孔隙率与孔隙比
反映岩石和土体的密实程度， 影响工程稳定性和渗透性。
含水量与饱和度
表示岩石和土体中水的含量及 状态，影响工程强度和稳定性 。
压缩性与抗剪强度
反映岩石和土体在受力作用下 的变形和破坏特性，是工程设
工程地质学定义
研究工程建设与地质环境相互作用关 系的科学。
研究对象
研究工程建设中遇到的各种地质问题 ，如地基稳定性、边坡稳定性、地下 洞室稳定性等。
4
工程地质学发展历史及现状
发展历史
工程地质学起源于19世纪末，随着 工程建设规模的扩大和地质环境问题 的日益突出，逐渐发展成为一门独立 的学科。
现状
目前，工程地质学已经成为土木工程 、水利工程、交通工程等工程建设领 域的重要基础学科，为保障工程建设 的安全和经济性发挥着重要作用。
工程地质勘探
包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容
2024/3/26
实验室或现场试验
获得工程地质设计和施工参数，定量评价工程地质条件和工程地质问 题的手段
长期观测
用专门的观测仪器对建筑区不良的地质因素进行长时期的重复测量的 工作
25
工程地质评价原则和方法探讨
区域稳定性评价
场地内岩土体的稳定性，区域环境稳 定性，区域地壳稳定性
生物措施
对于规模较大、危害严重的不良地质现象，可以采取 搬迁避让的措施来保障人民生命财产安全。
避让措施
通过植树造林、种草等生物措施来保持水土，改善生 态环境，减少水土流失和滑坡、泥石流等灾害的发生 。
2024/3/26
《工程地质与土力学》第一章(1)
有少部分矿物为非结晶质，即内部的原子或离子无规则排列，因此外 表就不具有固定的几何外形，例如蛋白石（SiO2.nH2O）等。
自然界产出的矿物已知有3000多种，而组成岩石的主要矿物仅30多 种。
最常见的矿物有：石英、斜长石、正长石、白云母、黑云母、角 闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石、绿泥石、石膏、赤铁矿、 黄铁矿（30多种）等。
一、矿物与造岩矿物
矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的，它是各种地质作用的 产物，是岩石的基本组成部分。矿物都具有一定化学成分，可用化学式表达。如 金刚石、石盐和石膏，它们的化学成分分别是C、NaCl、CaSO4.2H20。
矿物通常以固态存在地壳中，只有极少数呈液态（如石油、汞）和 气体（如天然气）。
固体矿物绝大部分是结晶质，具有确定的内部结构，即内部的原子 或离子在三维空间成周期性重复排列，常形成具有规则几何外形的晶体， 如溶液中生长的食盐晶体就是由钠离子和氯离子按立方体结晶格子构造排 列而形成立方体。（图2）图2 食盐的内部构造和晶体
但是，岩石中大多数矿物结晶时，受到许多条件和因素的控制，晶体 常呈不规则形状，但其内部构造仍不失其结晶的实质。
2、矿物的物理性质
➢ （1）颜色
颜色是矿物最直观的一种性质，最常见的有自色与他色两种类型。
自色，是矿物本身固有的颜色，是由矿物化学成分和晶体结构所形成的， 如黄铜矿具有铜黄色、孔雀石具有翠绿色、赤铁矿具有樱红色。
他色，是矿物混入某些杂质所引起的颜色。如纯净石英为无色透明，但含碳的微 粒时呈烟灰色（烟水晶），含锰时呈紫色（紫水晶），含氧化铁则是玫瑰色（玫瑰 水晶)
➢ （2）条痕
条痕是矿物粉末的颜色，通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察。它 对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。
自然界产出的矿物已知有3000多种，而组成岩石的主要矿物仅30多 种。
最常见的矿物有：石英、斜长石、正长石、白云母、黑云母、角 闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石、绿泥石、石膏、赤铁矿、 黄铁矿（30多种）等。
一、矿物与造岩矿物
矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的，它是各种地质作用的 产物，是岩石的基本组成部分。矿物都具有一定化学成分，可用化学式表达。如 金刚石、石盐和石膏，它们的化学成分分别是C、NaCl、CaSO4.2H20。
矿物通常以固态存在地壳中，只有极少数呈液态（如石油、汞）和 气体（如天然气）。
固体矿物绝大部分是结晶质，具有确定的内部结构，即内部的原子 或离子在三维空间成周期性重复排列，常形成具有规则几何外形的晶体， 如溶液中生长的食盐晶体就是由钠离子和氯离子按立方体结晶格子构造排 列而形成立方体。（图2）图2 食盐的内部构造和晶体
但是，岩石中大多数矿物结晶时，受到许多条件和因素的控制，晶体 常呈不规则形状，但其内部构造仍不失其结晶的实质。
2、矿物的物理性质
➢ （1）颜色
颜色是矿物最直观的一种性质，最常见的有自色与他色两种类型。
自色，是矿物本身固有的颜色，是由矿物化学成分和晶体结构所形成的， 如黄铜矿具有铜黄色、孔雀石具有翠绿色、赤铁矿具有樱红色。
他色，是矿物混入某些杂质所引起的颜色。如纯净石英为无色透明，但含碳的微 粒时呈烟灰色（烟水晶），含锰时呈紫色（紫水晶），含氧化铁则是玫瑰色（玫瑰 水晶)
➢ （2）条痕
条痕是矿物粉末的颜色，通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察。它 对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。
岩土力学课件
冰川沉积土
• 未经水流搬运，直接从冰层中搁置下来的 冰碛土。
• 其特点是：不成层，性质一般不均匀，可 作为土石坝的不透水材料，而化学胶结的 冰碛土具有很高的密实性，常常是极好的 建筑物地基。
• 冰水冲积土：由冰川融化水搬运、堆积在 冰层外围的冲积土，具有与河流冲积土类 似的性质，是优良的透水材料和混凝土骨 料
弹塑性模型分析法
Байду номын сангаас
3 地下水电站建设中的岩土工程
• 地下洞室的稳定判据：以岩体的屈服、变 形、状态作为判据
• 喷锚支护加固地下结构：锚杆、锚索、喷 射砼等
• 洞室群的施工优化：从全局出发，找出有 利于围岩稳定而且经济的优化施工方案
作用三：铁路建设中的岩土工程
• 铁路建设中的岩土工程包括岩土工程勘探、 路基、桥梁基础工程、隧道工程。
科学试验与理论分析相结合的方法
岩土力学的发展简史
• 岩土力学是一门既古老、 又新兴的学科，人类很早 就懂得广泛利用土进行工 程建设（我国的长城、南 北大运河）直到十八世纪 中叶，人类对土在工程建 设方面的特性，尚停留在 感性认识阶段。
土力学的发展简史
• 十八世纪产业革命后，提出了大量与土力 学有关的问题和不少成功的经验，特别是 一些工程事故的教训，迫切促使人们去寻 求理论的解释，并要求永通过实践检验的 理论来直到以后的工程实践。
• 岩体是受到各种性质的软弱面切割而成的 自然地质综合体。
• 岩体结构：包括结构面和结构体。
岩土力学研究的内容
• 对工程地质定性成果进行定量分析和计算 • 岩土体物力性质研究 • 岩土体的稳定性参数测试方法研究、现场大型力
学试验、应力和应变监测技术 • 岩土体中应力和应变的分布规律及岩土体和工程
工程地质及土力学第1章(1)岩石和地质构造
鉴别方法：直观鉴别法、化学分析法、 差热分析法、 显微法 直观鉴别法：首先看颜色，再按形状、光泽、硬度 缩小被鉴定的矿物范围，最后根据解理、断口以及 其它特征定出矿物名称。
鉴别时应注意：
1. 抓住主要特征: 方解石有菱面体解理，石英具有 贝壳状断口，云母具有片状、鳞片状形状等等 2. 综合考虑颜色、晶形、比重、光泽、条痕、硬 度等 3． 考虑矿物生成条件及其共生矿物 有条件考虑矿物来源，生成环境，结合周围矿 物，进一步判断。 常见矿物的主要特征表见表1-2
解理
7. 断口
矿物受打击后，沿任意方向发生不规则的断裂， 其凹凸不平的断裂面称其为断口。可分为：
贝壳状断口（如石英断口）、锯齿状断
口、纤维状断口、土状断口等。 解理的完全程度和断口互相消长含义：
（三）矿物的其它物理性质
比重(相对密度) 磁性 导电性 放射性 发光性等
四、主要造岩矿物的肉眼鉴定方法
2）风的搬运作用
风成砂
3）风的沉积作用——
风成黄土
风蚀地貌与风积地貌
(7) 冰川的地质作用
1）冰川的创蚀作用
2）冰川的搬运作用
3）冰川的堆积作用
(8)负荷地质作用—— 组成斜坡的岩土由
于自重以及各种外营力作用，而引起的 地质作用。 1） 崩落 2） 蠕动 3） 滑动 4） 泥石流
第二节 造岩矿物 ---- 岩石学基础
可以消除假色，减弱他色，比矿物的颜色更固定
3. 光泽
矿物表面对可见光反射的能力。分为：
金属光泽
半金属光泽
如黄铁矿(最强)
如磁铁矿（次强）
金刚光泽（金刚石）、玻璃光 泽（石英晶体）、油脂光泽（石英断口）、丝绢光 泽（石棉、娟云母）、土状光泽（高岭石）、珍珠 光泽（白云母薄片）
鉴别时应注意：
1. 抓住主要特征: 方解石有菱面体解理，石英具有 贝壳状断口，云母具有片状、鳞片状形状等等 2. 综合考虑颜色、晶形、比重、光泽、条痕、硬 度等 3． 考虑矿物生成条件及其共生矿物 有条件考虑矿物来源，生成环境，结合周围矿 物，进一步判断。 常见矿物的主要特征表见表1-2
解理
7. 断口
矿物受打击后，沿任意方向发生不规则的断裂， 其凹凸不平的断裂面称其为断口。可分为：
贝壳状断口（如石英断口）、锯齿状断
口、纤维状断口、土状断口等。 解理的完全程度和断口互相消长含义：
（三）矿物的其它物理性质
比重(相对密度) 磁性 导电性 放射性 发光性等
四、主要造岩矿物的肉眼鉴定方法
2）风的搬运作用
风成砂
3）风的沉积作用——
风成黄土
风蚀地貌与风积地貌
(7) 冰川的地质作用
1）冰川的创蚀作用
2）冰川的搬运作用
3）冰川的堆积作用
(8)负荷地质作用—— 组成斜坡的岩土由
于自重以及各种外营力作用，而引起的 地质作用。 1） 崩落 2） 蠕动 3） 滑动 4） 泥石流
第二节 造岩矿物 ---- 岩石学基础
可以消除假色，减弱他色，比矿物的颜色更固定
3. 光泽
矿物表面对可见光反射的能力。分为：
金属光泽
半金属光泽
如黄铁矿(最强)
如磁铁矿（次强）
金刚光泽（金刚石）、玻璃光 泽（石英晶体）、油脂光泽（石英断口）、丝绢光 泽（石棉、娟云母）、土状光泽（高岭石）、珍珠 光泽（白云母薄片）
【精品课件教案PPT】 工程地质与岩土力学共57页
பைடு நூலகம்
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
57
【精品课件教案PPT】 工程地质与岩 土力学
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
57
【精品课件教案PPT】 工程地质与岩 土力学
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
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学习指导 一、重点掌握 1、沙土地基的液化机理、判别方法； 2、动荷载作用下岩土的力学特征。 二、一般了解 弹性波在岩土中的传播。
第十四章 区域地壳稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、活断层、地震、水库诱发地震的基本概
念； 2、场地土质与建筑物的地震反应； 3、地震区抗震设计的原则。
学习指导 一、重点掌握 1、岩土（体）的变形和破坏规律； 2、对岩石（体）的物理力学性质、水理性
质等有清晰地认识； 3、对岩体的稳定性做出合乎实际的分析和
评价。
二、一般了解
能够进行反映岩体的变形和破坏规律的岩 体工程分类。
第五章 地基中的应力分布
学习指导 一、重点掌握 1、土体的自重应力、基底接触压力、附加
的关系以及剪切破裂面与大主应力作用面 的关系； 4、掌握用直剪仪和三轴仪测定抗剪强度的 方法。
二、一般了解
了解确定土的压缩性大小的实验方法；了 解土的击实特性。
第七章 岩石（体）的力学性质
学习指导 一、重点掌握 1、从理论和试验两个方面来分析叙述岩石
（体）的力学性质包括的岩石破坏形式、 强度、变形性质及岩石的破坏准则；结构 面的力学性质； 2、深刻理解本章的基本概念、原理；
二、一般了解
区域稳定性的概念；区域稳定性的分析方 法，区域稳定性的分级分区评价。
第十五章 水库环境工程地质问题分 析
学习指导 一、重点掌握 1、水库渗透、水库浸没、水库塌岸及水库
淤积的基本概念； 2、水库塌岸的预测。 二、一般了解 影响水库环境工程地质问题的因素。
第十六章 水利工程中的地基处理
6、风化作用的类型、影响因素、风化程度 的划分及其工程地质性质，泥石流的类型 及其发生的条件、防治措施。
二、一般了解
各类岩石的主要工程地质性质；地质构 造的识别方法和在地质图上的表示方法； 地形几何形态特和地貌成因类型；结构面 的主要力学性质；水在岩石中的存在形式； 地应力及地热的现象；天然建筑材料的场 地选择与质量要求。
应力的计算； 2、能绘制与自重应力、基底接触压力及附
加应力相应的应力分布图。
二、一般了解
有效应力原理及各种条件下的孔隙水压力 和有效应力计算；岩体中天然应力场的概 念及地应力的分布规律。
第六章 土的力学性质
学习指导 一、重点掌握 1、掌握土的压缩性指标的确定方法； 2、掌握沙类土和粘性土的抗剪强度定律； 3、掌握土处于极限平衡条件下大小主应力
学习指导 一、重点掌握 1、排水固结处理方法； 2、截渗墙施工方法及高压固结灌浆的关键
技术及灌浆工艺。
二、一般了解
水利水电工程中的地基处理方法，包括软 弱地基的排水固结处理，水利工程中的截 渗墙防渗处理及高压固结灌。
第十七章 工程地质信息获取与处理
学习指导 一、重点掌握 1、工程地质测绘、物探与勘探； 2、室内外试验的方法及坝基位移监测技术； 二、一般了解 工程地质信息的表述与存储；边坡变形监
第三章 土的物理性质和工程分类
学习指导 一、重点掌握 1、土的物理性质指标的含义； 2、对密度、比重及含水量三个实测指标要
重点理解； 3、对各指标的计算方法及指标之间的换算
要搞清楚； 4、掌握无粘土及粘性土的状态指标及应用。
二、一般了解 理解土的三相组成；了解土的工程分类。
第四章 岩土（体）的物理性质与工 程分类
二、一般了解
各种不同情况下挡土墙上的土压力计算及 围岩压力的计算。
第九章 岩土体的渗透稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、岩土体的渗透性、渗透变形破坏的类型
和渗透变形破坏的条件； 2、动水压力的概念； 3、临界水力坡降、渗透水力坡降的试验确
定方法及坝基渗透稳定性分析。
二、一般了解
皱、断裂、不整合等）的形成、产状和类型；
3、流水地貌、岩溶地貌的地质作用、形成 和发展过程、地貌类型及特征；
4、岩体的结构特征（岩体中结构面和结构 体的成因类型、形状、规模、性质及其组 合关系特征）、泥化夹层的特征及其形成 条件；
5、含水层和隔水层的概念、地下水类型及 其埋藏和分布特征、地下水的水理性质；
冻胀过程中土中水分的迁移与积聚及渗透 变形破坏的防治措施。
第十章 地基变形与滑移稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、单向压缩分层总和法计算地基最终沉降
量的方法。 2、掌握地基土体变形三个阶段的特征以及
临塑荷载、塑性荷载和极限荷载的定义。
3、掌握临塑荷载、塑性荷载和极限荷载的 计算方法。
4、掌握用《规范》确定地基承载力的方法。 5、坝基岩体的稳定性分析。
二、一般了解
地基变形随时间变化的关系；坝基体稳定 性分析。
第十一章 边坡稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、边坡的概念； 2、边坡变形与破坏的类型； 3、边坡稳定性的分析方法。 二、一般了解 影响边坡稳定性的因素及边坡变形破坏的
二、一般了解
对本章的公式要求理解其推导思路、应用 条件和使用方法。
第八章 土压力与围岩压力
学习指导 一、重点掌握 1、静止土压力、主动土压力和被动土压力
的基本概念； 2、用朗肯土压力理论和库伦土压力理论计
算土压力的方法； 3、各种不同情况下挡土墙上的土压力； 4、围岩压力的产生及围岩压力的计算。
防治措施。
Байду номын сангаас十二章 地下工程围岩稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、地下工程开挖引起的围岩应力重分布； 2、地下工程围岩的变形破坏； 3、水工隧洞围岩的承载力。
二、一般了解
地下工程岩土稳定性的影响因素；围岩稳 定性的定量评价与数值模拟及改善地下工 程岩体稳定性的措施等。
第十三章 动力条件下的岩土体稳定 性分析
工程地质与岩土力学
第一章 绪论
学习指导 掌握工程地质与岩土力学的概念。 掌握工程地质条件和工程地质问题。 了解工程地质与岩土力学的研究内容。 了解工程地质与岩土力学在工程建设中的
作用和任务。
第二章 工程地质条件
学习指导 一、重点掌握 1、火成岩、沉积岩和变质岩的特征和肉眼
鉴别方法及地层与地史的概念 2、各种类型的地质构造（水平、倾斜、褶
第十四章 区域地壳稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、活断层、地震、水库诱发地震的基本概
念； 2、场地土质与建筑物的地震反应； 3、地震区抗震设计的原则。
学习指导 一、重点掌握 1、岩土（体）的变形和破坏规律； 2、对岩石（体）的物理力学性质、水理性
质等有清晰地认识； 3、对岩体的稳定性做出合乎实际的分析和
评价。
二、一般了解
能够进行反映岩体的变形和破坏规律的岩 体工程分类。
第五章 地基中的应力分布
学习指导 一、重点掌握 1、土体的自重应力、基底接触压力、附加
的关系以及剪切破裂面与大主应力作用面 的关系； 4、掌握用直剪仪和三轴仪测定抗剪强度的 方法。
二、一般了解
了解确定土的压缩性大小的实验方法；了 解土的击实特性。
第七章 岩石（体）的力学性质
学习指导 一、重点掌握 1、从理论和试验两个方面来分析叙述岩石
（体）的力学性质包括的岩石破坏形式、 强度、变形性质及岩石的破坏准则；结构 面的力学性质； 2、深刻理解本章的基本概念、原理；
二、一般了解
区域稳定性的概念；区域稳定性的分析方 法，区域稳定性的分级分区评价。
第十五章 水库环境工程地质问题分 析
学习指导 一、重点掌握 1、水库渗透、水库浸没、水库塌岸及水库
淤积的基本概念； 2、水库塌岸的预测。 二、一般了解 影响水库环境工程地质问题的因素。
第十六章 水利工程中的地基处理
6、风化作用的类型、影响因素、风化程度 的划分及其工程地质性质，泥石流的类型 及其发生的条件、防治措施。
二、一般了解
各类岩石的主要工程地质性质；地质构 造的识别方法和在地质图上的表示方法； 地形几何形态特和地貌成因类型；结构面 的主要力学性质；水在岩石中的存在形式； 地应力及地热的现象；天然建筑材料的场 地选择与质量要求。
应力的计算； 2、能绘制与自重应力、基底接触压力及附
加应力相应的应力分布图。
二、一般了解
有效应力原理及各种条件下的孔隙水压力 和有效应力计算；岩体中天然应力场的概 念及地应力的分布规律。
第六章 土的力学性质
学习指导 一、重点掌握 1、掌握土的压缩性指标的确定方法； 2、掌握沙类土和粘性土的抗剪强度定律； 3、掌握土处于极限平衡条件下大小主应力
学习指导 一、重点掌握 1、排水固结处理方法； 2、截渗墙施工方法及高压固结灌浆的关键
技术及灌浆工艺。
二、一般了解
水利水电工程中的地基处理方法，包括软 弱地基的排水固结处理，水利工程中的截 渗墙防渗处理及高压固结灌。
第十七章 工程地质信息获取与处理
学习指导 一、重点掌握 1、工程地质测绘、物探与勘探； 2、室内外试验的方法及坝基位移监测技术； 二、一般了解 工程地质信息的表述与存储；边坡变形监
第三章 土的物理性质和工程分类
学习指导 一、重点掌握 1、土的物理性质指标的含义； 2、对密度、比重及含水量三个实测指标要
重点理解； 3、对各指标的计算方法及指标之间的换算
要搞清楚； 4、掌握无粘土及粘性土的状态指标及应用。
二、一般了解 理解土的三相组成；了解土的工程分类。
第四章 岩土（体）的物理性质与工 程分类
二、一般了解
各种不同情况下挡土墙上的土压力计算及 围岩压力的计算。
第九章 岩土体的渗透稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、岩土体的渗透性、渗透变形破坏的类型
和渗透变形破坏的条件； 2、动水压力的概念； 3、临界水力坡降、渗透水力坡降的试验确
定方法及坝基渗透稳定性分析。
二、一般了解
皱、断裂、不整合等）的形成、产状和类型；
3、流水地貌、岩溶地貌的地质作用、形成 和发展过程、地貌类型及特征；
4、岩体的结构特征（岩体中结构面和结构 体的成因类型、形状、规模、性质及其组 合关系特征）、泥化夹层的特征及其形成 条件；
5、含水层和隔水层的概念、地下水类型及 其埋藏和分布特征、地下水的水理性质；
冻胀过程中土中水分的迁移与积聚及渗透 变形破坏的防治措施。
第十章 地基变形与滑移稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、单向压缩分层总和法计算地基最终沉降
量的方法。 2、掌握地基土体变形三个阶段的特征以及
临塑荷载、塑性荷载和极限荷载的定义。
3、掌握临塑荷载、塑性荷载和极限荷载的 计算方法。
4、掌握用《规范》确定地基承载力的方法。 5、坝基岩体的稳定性分析。
二、一般了解
地基变形随时间变化的关系；坝基体稳定 性分析。
第十一章 边坡稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、边坡的概念； 2、边坡变形与破坏的类型； 3、边坡稳定性的分析方法。 二、一般了解 影响边坡稳定性的因素及边坡变形破坏的
二、一般了解
对本章的公式要求理解其推导思路、应用 条件和使用方法。
第八章 土压力与围岩压力
学习指导 一、重点掌握 1、静止土压力、主动土压力和被动土压力
的基本概念； 2、用朗肯土压力理论和库伦土压力理论计
算土压力的方法； 3、各种不同情况下挡土墙上的土压力； 4、围岩压力的产生及围岩压力的计算。
防治措施。
Байду номын сангаас十二章 地下工程围岩稳定性分析
学习指导 一、重点掌握 1、地下工程开挖引起的围岩应力重分布； 2、地下工程围岩的变形破坏； 3、水工隧洞围岩的承载力。
二、一般了解
地下工程岩土稳定性的影响因素；围岩稳 定性的定量评价与数值模拟及改善地下工 程岩体稳定性的措施等。
第十三章 动力条件下的岩土体稳定 性分析
工程地质与岩土力学
第一章 绪论
学习指导 掌握工程地质与岩土力学的概念。 掌握工程地质条件和工程地质问题。 了解工程地质与岩土力学的研究内容。 了解工程地质与岩土力学在工程建设中的
作用和任务。
第二章 工程地质条件
学习指导 一、重点掌握 1、火成岩、沉积岩和变质岩的特征和肉眼
鉴别方法及地层与地史的概念 2、各种类型的地质构造（水平、倾斜、褶