工程地质概念
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工程地质的定义
工程地质是从地质角度研究和分析具有建设用地和施工能力的
地质环境的学科。
它研究的内容和对象主要是地质背景、岩土特性、地质环境影响与安全保障等,以及建设工程的设计及施工过程中涉及到的地质问题,并为建设提供合理、可行的地质解决方案和技术支持。
工程地质的任务是提供科学、合理的地质设计、建设及施工措施,以确保工程在施工、运行和使用中的安全。
这种安全主要是针对建筑物结构和地质环境的安全,以及可能出现的地质灾害的安全。
工程地质是以地质综合考察和技术研究为基础,以建筑工程和工程建设需求为目标,综合应用地质调查、地质分析、岩土力学、灾害预测等理论和技术进行选址、布置、规划和设计,以保证建筑安全与可行性为本质任务的学科。
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工程地质的概念
嘿,咱今天就来说说工程地质这个概念哈。
你知道吗,就像我那次去爬山,那山可高啦!我吭哧吭哧地往上爬,一路上看到各种奇奇怪怪的石头和土地。
有的地方石头特别硬,感觉能在那上面盖房子都没问题,后来我才知道这就涉及到工程地质啦。
工程地质呀,简单说就是研究咱脚底下这些土地、岩石啥的,看看它们适不适合搞工程建设。
就好比那山上,有些地方土很松软,要是在那盖房子,说不定哪天就塌了呢,这可不行呀!得好好研究研究这些地质情况。
就像医生给人看病似的,得先搞清楚人的身体状况,工程地质就是给大地“看病”呢。
咱盖大桥、修铁路、建高楼,都得先了解工程地质呀,不然出了问题那可不得了。
我那次爬山就特别有感触,看到不同的地质情况,就想着要是在这里建个啥会怎么样。
所以呀,工程地质可重要啦,它能帮我们在建设的时候少走很多弯路,让我们的建筑稳稳当当的。
哎呀,总之呢,工程地质就是我们建设的好帮手,可不能小瞧它哟!。
1、名词:工程地质学:就是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。
地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。
工程地质条件:就是与工程建筑有关的地质条件的总称。
工程地质问题:就是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定与安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
2、工程地质条件的六大要素就是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。
3、就土木工程而言,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、洞室稳定性问题与区域稳定性问题。
4、工程地质学的主要任务就是:(1)评价工程地质条件,阐明地上与地下建筑工程兴建与运行的有利与不利因素,选定建筑场地与适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。
(2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证与预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模与发展趋势。
(3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体与防治地下水的方案。
(4)研究岩体、土体分类与分区及区域性特点。
(5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况1、概念:地壳运动:主要就是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。
2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。
3、地壳运动的特征:方向性、普遍性与长期性、运动速度不均一性。
二、矿物与岩石1、概念:矿物:就是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分与物理性质。
造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。
矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
岩石:就是天然生成的,具有一定的结构与构造的矿物集合体。
岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。
沉积岩:就是在地表与地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水与重结晶作用而形成的岩石。
工程地质学: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。
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。
它是自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工程性质、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。
工程地质问题(Engineering geological problem):指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
工程地质环境:是人类生活与活动的客观物理环境,是一个综合的概念,多成分的系统。
工程地质环境是人类从事活动的地质环境。
包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。
同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。
工程地质学的主要任务:基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价1、我国地质环境的基本特征?中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。
第一级阶梯是青藏高原;第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间;第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原;第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口,是一条婉蜒曲折的海岸带。
这四个阶梯具有不同的地质环境特征,它们对工程活动的制约也各有不同的持点。
第一阶梯,主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动,即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。
第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。
由于自北而南,白西而东气候带由寒变暖,由干变湿,外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变,所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。
第三阶梯和第四阶梯,由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同,故可将之划分为华南,华北,东北三个不同的地质环境区。
2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用,如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等,其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用,对工程活动的影响最大。
1.工程地质学:是地质学的重要分支学科,把地质学原理应用于工程实际,研究土木工程中的地质问题,即研究工程设计,施工和营运的实际过程中合理运用地质资源,正确改造不良地质条件,最大限度避免地质灾害等问题的学科。
2.不良地质现象:对工程建设不利或不良影响的动力地质作用。
3.矿物:由地质作用形成的具有一定物理性质和化学成分的自然单体和化合物。
4.岩石:由一种或多种矿物或岩屑组成的自然集合体5.解理:矿物受外力作用时,能沿一定方向破裂成平面的性质6.断口:矿物受外力打击后沿解理面以外的方向破裂,破裂面称断口7.岩石结构:岩石中矿物的结晶程度,颗粒大小,形状及彼此组合的方式8.岩石构造:岩石矿物集合体之间或矿物集合体与岩石之间组成部分之间排列和填充方9.变质岩:原生成的火成岩,沉积岩和变质岩经高温高压及化学作用性很强的气体或液体作用后,在固体状态下,发生矿物成分或结构的改变形成新的岩石。
10.大理石:是又石灰岩或白云岩经变质作用形成的。
11.条痕:矿物在白色粗糙瓷板上刻磨时遗留在瓷板上的矿物粉末颜色。
12.地质构造:构造运动使岩石发生变形和变位,形成的产物称为地质构造。
13.节理:岩石破裂后,沿破裂面无明显位移的断裂,称为节理。
14.断层:岩石受力发生破裂,破裂面两侧岩块发生明显位移,15.断裂构造:岩石受力发生破裂或位移,而使岩石的完整性和连续性遭到破坏16.褶皱构造:岩层在构造运动中受力形成连续弯曲的永久变形而组成的褶皱构造的单个弯17残积土:岩石经风化剥蚀后未经搬动残留在原地的风化碎屑物18.冲积土:经河流的流水将碎屑物搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的19.洪积土:大雨或融雪水形成的暂时性洪急流带来的碎屑物质沿冲沟搬运到出山口或山前倾斜的低平带堆积而成的洪积土体20.软土:泛指淤泥及淤泥质土。
天然含水量大.压缩性高.承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土21.红粘土:有碳酸盐类岩石在湿热气候条件下.经强烈风化作用而形成的高塑性粘土22.潜水:埋藏在地面以下第一稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜水23.承压水:充满与两个隔水层之间的重力水称为承压水24.渗透:是指水在岩土体中的流动过程25.毛细水:岩土中的细小空隙称毛细空隙。
一、工程地质学基本概念及方法1。
工程地质学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,属应用地质学的范畴。
2。
工程地质条件工程地质条件指的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、工程动力地质作用和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、经济和正常使用不利。
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和不利的因素;2、论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价,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和保护的建议;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、结构和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、为拟定改善和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、模型模拟试验法和工程地质类比法。
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是最重要和最根本的研究方法,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和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,实际上就是岩石力学和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,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。
1.工程地质条件包含因素:地形地貌、地质岩性、地质构造、水文地质、自然地质作用和现象、建筑材料。
2.地质构造:构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹3.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,使岩体的连彼性和完整性遭到破坏产生各种大小不一的断裂,称为断裂构4.土的定义:土是分布在地壳表面的一种地质体。
自然界中的土体多形成于第四纪,是岩石在风化作用下形成的颗粒,在原地残留或经过不同的搬运方式在不同自然环中沉积下来形成的堆积物。
5.风化作用:位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响,岩石会发生破碎或成分变化,这种变化的过程称为风化作用6.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,沿着斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象。
7.地震的概念:地震是一种地质现象,就是人们常说的地动,主要是由于地球的内力作用产生的一种地壳振动的现象8.地震的分类:1 构造地震:地壳运动引起的地震。
2 火山地震:由于火山运动引起的地震。
3 陷落地震:由于山崩和地面陷落引起的地震。
4 人工出发地震:由于人类活动引起的。
9.震源和震中概念:震源是指地球深处因岩石破裂产生地壳震动的发源地。
震源正对着的地面位置称震中,即震源在地表的垂直投影。
10.地震级和地震烈度的概念:地震级:地震大小,地震烈度:表明地震对具体地点的实际影响,不仅取决于地震的能量同时受震源深度震中距离地震波的传播介质和表土性质条件的影响。
地震级和地震烈度的:一次地震只有一个震级,但在不同地区烈度是不一样的。
地震是地震大小的量级,烈度是该地的破坏程度。
11.地震液化效应:干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势,但当粉细砂土层饱和时,即孔隙全部为水充填时,振动使得饱和砂土中的孔隙水压力骤然上升,而在地震过程的短暂时间内,上升的孔隙水压力来不及消散,这就使原来由砂料通过其接触点所传递的压力(有效压力)减小,当有效压力完全消失时,砂土层会完全丧失抗剪强度和承载能力,变成像液体一样的状态,这就是通称的砂土液化现象。
地质学与工程地质地质学和工程地质学都是研究地球物质的科学,它们之间并不完全隔离。
地质学是一门研究地球演化、地球物质构成与性质、矿物和岩石、地理体制和地球活动的学科,它关注地球的长时间演化过程,可以解释地形、地貌、岩石等自然现象的形成和演变原因。
而工程地质学则是应用地质学原理和方法研究工程活动所涉及的地质问题的科学,它着重于采取措施来保障基础设施和建筑物的安全。
一、地质学地质学是一门研究地球的结构、组成、演化和变化规律,以及地球上各种自然现象、资源和环境问题的科学。
其研究内容包括,地球的年代、古地理、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理学、地球化学、古生物学、地貌学等。
地质学的研究还涉及到与人类生活息息相关的天然气、石油、煤炭、金属矿产等资源的形成过程和分布规律。
1、岩石学岩石学是地质学的最基础的学科之一。
它主要研究地球上的岩石,包括岩石的种类、形态、成分以及物理和化学特性等方面。
在地震、火山、山体滑坡等自然灾害的时候,岩石学的研究对于了解地质灾害的形成和规律非常重要。
2、构造地质学构造地质学是一门研究地球构造活动、地壳运动与变形、构造地貌和构造体系的学科。
它的研究对象包括地震、地裂缝、岩石变形和山脉的形成等。
构造地质学在工程地质学中非常重要,它可以帮助地质工程师实现地貌、构造与岩石的分类和描述,以便于研究工程地质情况。
3、地球物理学地球物理学是一门研究地球物理现象和勘探方法的学科,其研究内容包括地震、重力、磁力、电磁、声波等物理现象。
在工程地质学中,地球物理学的研究可以帮助工程师开展地质勘探,掌握地下情况,建立工程地质模型和预测地下地质灾害的可能发生和可能性。
二、工程地质学工程地质学是一门应用地质学的原理和方法研究与工程设计、开采、施工、调查、监测、管理等各种工程活动中的计划和实施所涉及的地质问题的科学。
工程地质学的研究和实践,往往涉及到自然资源的开发、城市规划、公路和桥梁的建设、机场和码头的建设等。
工程地质手册(完整版)一、工程地质的基本概念工程地质是一门综合性学科,它涉及到地球科学、土木工程、环境科学等多个领域。
工程地质的研究对象包括地球表面的岩石、土壤、地下水以及地质构造等。
工程地质的研究目的在于评估地质条件对工程活动的影响,并为工程项目的规划和实施提供科学依据。
二、地质调查方法地质调查是工程地质工作的基础,它通过对地质现象的观察、测量和分析,获取有关地质条件的信息。
常见的地质调查方法包括野外调查、钻孔、地球物理勘探等。
野外调查是通过实地观察和测量,获取地质现象的空间分布和性质。
钻孔是通过钻取岩土样,了解地层结构和岩土性质。
地球物理勘探是利用地球物理方法,探测地下地质体的性质和分布。
三、岩土工程性质岩土工程性质是指岩石和土壤在工程活动中的力学、物理和化学性质。
了解岩土工程性质对于工程项目的稳定性和安全性至关重要。
常见的岩土工程性质包括抗压强度、抗剪强度、渗透性、压缩性等。
这些性质可以通过实验室测试和现场试验来获取。
四、地质灾害评估地质灾害是指在自然或人为因素作用下,地质体发生变形、破坏或运动,对人类活动和工程设施造成危害的现象。
地质灾害评估是工程地质工作的重要内容,它通过分析地质条件、历史灾害记录和工程活动的影响,评估地质灾害发生的可能性和影响程度。
常见的地质灾害包括滑坡、崩塌、泥石流等。
五、相关法规和标准工程地质工作需要遵循一系列法规和标准,以确保工程项目的安全和可持续性。
这些法规和标准包括工程地质勘察规范、地质灾害防治标准、环境保护法规等。
遵守这些法规和标准是工程地质从业者的基本职责,也是保障工程项目顺利进行的重要保障。
本手册将继续深入探讨工程地质的各个方面,包括地质勘察技术、地质灾害防治措施、工程地质案例分析等。
希望本手册能够为工程地质从业者提供实用的指导和帮助,为工程项目的成功实施做出贡献。
六、工程地质勘察技术工程地质勘察是工程地质工作的核心环节,它通过对地质条件的详细调查和研究,为工程项目的规划和设计提供科学依据。
工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设相关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
工程地质学的研究对象:整套的研究核心是工程建设与地质环境二者之间的相互制约和相互作用。
工程地质条件:指与工程建筑有关的地质因素的综合。
工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。
区域稳定性:是指在内外动力作用下,现今一定区域地壳表层的相对稳定程度以及其对工程建筑安全的影响程度。
区域稳定性评价:全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律的基础上,结合内外动力地质作用,岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加的地质灾害对工程建筑物的相互作用和影响分析,评估不同地方现今地壳及其表层的稳定程度差异与潜在危险性。
结构面:岩体中的地质界面,指岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面。
结构体:由结构面所切割成的岩石块体,即岩块。
岩体结构:岩体是由结构面和结构体共同组成的结构形态,不同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。
活断层:目前正在活动着的断层,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。
深大断裂:指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂,其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里,切割深度为数公里至百余公里。
地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
震源机制:地震发生的物理过程或震源物理过程。
震源参数:地震发生时,震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量。
地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来决定。
地震烈度:是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。
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。
斜坡:是地表广泛分布的一种地貌形式,是地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。
人工边坡:是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡,如路堑、露天矿坑边帮、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。
浅表生改造:以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体,在地貌形成演化过程中,其表生改造过程与地貌形成演化过程是密切联系的,实质上是一个卸荷过程。
1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。
2、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
3、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。
包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料。
4、工程地质学的任务:①阐明建筑地区的工程地质条件;②论证建筑物所存在的工程地质问题;③选择地质条件优良的建筑场址;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响;⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议:⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价5、工程地质学的研究内容:岩土工程性质的研究,工程动力地质作用的研究,工程地质勘察理论和技术方法的研究,区域工程地质研究,环境工程地质研究。
1、活断层的含义:指目前正在活动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。
2、活断层鉴别标志:地质特征:最新沉积物的地层错开,松散未胶结的断层破碎带。
地貌特征:两种截然不同的地貌单元的分界线。
水文地质:沿断裂带泉水,常呈线状分布,且植被发育,有温泉出露。
3、活断层区建筑原则:建筑为的场址选择一般应避开活动断裂带,尤其是永久性建筑。
线性工程必须跨越活断层时,应尽量使其大角度相交并避开主断层。
尽量将建筑物布置于和断层下盘。
采取与之相适应的建筑物型式和结构措施1、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。
2、地震烈度:一次地震于某地地面震动强烈程度。
3、地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小所决定。
4、简述地震发生的基本地质条件①.介质条件:坚硬岩石,聚集能量②.结构条件:活断层的端点、拐点、交汇点等。
③.构造应力条件:现代构造运动强烈的部位,应力集中5、简述地震效应:地震作用影响所及的范围内,地表出现的各种震害和破坏。
工程地质条件是指工程建筑物所在地区环境各项因素的综合。
这些因素包括:1地层岩性2地质构造3水文地质条件4地表地质作用5地形地貌。
主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题2斜坡稳定性3洞室围岩稳定性地质作用:塑造地壳面貌的自然作用称为地质作用。
一是由内部放射性元素蜕变产生的热能;二是来自太阳辐射的热能,以及地球自转力和重力。
实质是:组成地球的物质以及由其传递的能量发生运动的过程。
导致地壳的成分及地表形状、岩层结构改变。
物理地质作用和工程地质作用,物理即自然地质作用包括内力地质作用。
工程地质作用即人为地质作用。
内力地质作用:构造运动是地壳的机械运动。
2岩浆作用是指岩浆沿地壳软弱破裂地带上升造成的火上喷发形成火山岩或是地下深处冷凝形成侵入岩的过程。
3变质作用原有的岩石受温度压力和化学性质活泼的流体作用,在固体状态下发生物质成分和特征的改变,转变成新的岩石。
4地震外力地质作用:风化作用2剥蚀作用3搬运作用4沉积作用5固结成岩作用矿物的物理性质:颜色和条痕光泽硬度解理和断口密度弹性挠曲延展性岩石按其形成方式有:火成岩(岩浆岩)沉积岩变质岩他们分别是岩浆作用外力地质作用变质作用的产物。
火成岩:高温熔融状态的岩浆喷出地面或是侵入地壳上逐渐冷却凝固而形成。
结构:1显晶质结构,温度和压力较高、岩浆高温缓慢下降的条件下形成的,主要是深层侵入岩所具有的结构。
粗粒(直径>5mm)、中粒(5到2mm)和细粒(2到0.2mm)三种。
2斑状结构是浅成岩或喷出岩所具有的结构阴晶结构玻璃质结构构造:1块状构造2气孔与杏仁构造3流纹构造产状:地表以下5km至10——20km的火成岩称为侵入体。
称为深成侵入体。
1岩基2岩株岩基边缘的分支或独立的侵入体其边部常有分支伸入围岩中称为捕掳体浅成岩深度小于5km,规模较小。
岩墙2岩床3岩盖与岩盆包括:花岗岩结晶粒状深成岩由石英长石云母石英呈圆形粒状无色透明。
闪长岩深成侵入岩主要由斜长石和普通的角闪石组成,可有少量黑云母。
工程地质绪论1.工程地质学为地质学的一个应用分支,是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科。
2.工程地质条件工程活动的地质环境,亦称为工程地质条件,它包括岩土的类型与工程性质、地形地貌、地质构造、水文地质条件、物理地质现象和天然建筑材料等六个要素。
3.工程地质问题工程建筑与地质环境相互作用和相互矛盾而产生的对工程建筑的建设、施工、运营带来重大影响的地质问题。
4.工程地质学的任务研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系,做到既使工程建筑经济、安全,又能合理开发与保护地质环境,是工程地质学的基本任务。
(1)查明对工程建设场地的工程地质条件;(2)解决与工程建筑有关的工程地质问题;(3)预测并论证工程地质环境的发展变化趋势,提出改善与防治措施;(4)为工程建筑的规划、设计、施工、使用和维护提供所需地质资料和数据。
5.地质工程:(Geoengineering)指以地质体为工程结构和工程的建筑材料,以地质环境为工程的建筑环境修建的一种工程。
具体地说,如开挖的边坡、矿坑、地下洞室、地基等,实际上都是地质工程。
6.工程地质学的研究对象:工程活动的地质环境。
第1篇地质学基础第1章地质作用1.地质作用概念:—由自然动力引起地球和地壳物质组成、内部结构和地壳形态不断变化和发展的作用。
2.风化作用:地壳表层的岩石,在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力的作用下,发生物理和化学变化,使岩石崩解破碎以至逐渐分解而在原地形成松散堆积物的过程,称为风化作用。
第2章矿物和岩石1.矿物:由地质作用形成的具有一定物理性质与化学成分的自然单质或化合物。
2.岩石:由一种矿物或多种矿物或岩屑组成的自然集合体。
3.岩石:(1)岩浆岩(火成岩)(2)沉积岩(3)变质岩4.硬度:矿物抵抗机械刻划及摩擦的能力。
5.断口:矿物受敲击后,形成各种凹凸不平的裂开面的性质。
如锯齿状、贝壳状等。
6.岩浆岩—由岩浆侵入地壳上部或喷出地表后冷凝而形成的岩石(1)岩浆岩的结构—指岩石中矿物的结晶程度、晶粒大小、形状以及彼此间相互组合关系。
简述工程地质问题的概念及其包括的具体内容工程地质问题是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:
(1)地基稳定性问题:是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题,它包括强度和变形两个方面。
此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。
铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
(2)斜坡稳定性问题:自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物,人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡(路堑、路堤、堤坝、基坑等),斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。
斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础,风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定,而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
(3)洞室围岩稳定性问题:地下洞室被包围于岩土体介质(围岩)中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下水涌水等。
一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程,做好山体稳定性评价,研究岩体结构特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体
结构的相互作用。
这些都是防止工程失误和事故,保证洞室围岩稳定所必需的工作。
(4)区域稳定性问题:地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响,自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。
对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区,区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。
个人对工程地质的理解和认识1.引言1.1 概述概述工程地质是研究地质条件在工程建设中的应用和影响的学科。
它涉及到工程项目前期勘察、选址和设计的地质调查,工程施工过程中的地质监测和处理,以及工程运营中的地质灾害防治等方面。
工程地质的核心任务是保证工程建设的安全、可靠和经济。
工程地质的研究对象是地下岩石、土壤和水体等地质物质以及它们与工程建设之间的相互作用关系。
工程地质要求地质学、土力学、水文地质学等多学科知识的综合运用,以便更好地理解和把握地质环境对工程的影响。
工程地质的发展与人类社会的进步和发展紧密相连。
随着城市建设的不断扩大和工程建设的不断增多,工程地质的研究和应用也越来越重要。
工程地质的理论和技术不仅为工程建设提供了可靠的地质数据和科学的决策依据,还为城市规划和灾害防治等领域提供了重要的支持。
本文旨在探讨个人对工程地质的理解和认识,通过对工程地质的定义和范畴以及其重要性和作用的分析,进一步明确工程地质在工程建设中的地位和作用。
同时,本文也将探讨个人对工程地质的理解和认识与实践的关系,以及对未来工程地质发展的展望。
通过深入研究和探讨,希望能对读者对工程地质有一个更全面和深入的认识和理解。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:引言、正文和结论。
在引言部分,我们将概述本文的主要内容,简单介绍工程地质的定义和范畴,并明确文章的目的。
正文部分将详细阐述工程地质的定义和范畴,探讨其重要性和作用。
我们将深入探讨工程地质在工程建设中的应用,并通过具体案例和数据进行支持和论证。
在结论部分,我们将总结对工程地质的个人理解,强调工程地质与实践的关系,并提出进一步研究和实践的建议。
通过以上的文章结构,我们将全面而系统地介绍个人对工程地质的理解和认识,使读者对工程地质有一个较为全面准确的认识。
1.3 目的本文的目的是通过对工程地质的理解和认识进行深入探讨,旨在增加人们对工程地质的认识和了解,进一步提高对工程地质的重视程度。
1.卓越周期的定义地震发生时,由震源发出的地震波传至地表岩土体,迫使其振动,由于表层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,使地震记录图上的这种波记录得多而好。
这种周期即为该岩土体的特征周期,也叫做卓越周期。
由多层土组成的厚度很大的沉积层,当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射,由于波的叠加而增强,使长周期的波尤为卓越。
卓越周期的实质是波的共振,即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时,由于共振作用而使地表振动加强。
巨厚冲积层上低加速度的远震,可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。
2.摩阻比:是指静力触探探头在某一深度时,侧壁阻力与锥尖阻力之比,以百分率表示。
3.饱水系数a、岩石的饱和吸水率岩石的饱和吸水率是指岩石试样在高压(一般为150个大气压强度下)或真空条件下,强制吸入水的重量W w2对于岩石干重Ws之比的百分率,以Wsa表示,即:测定饱和吸水率的方法,多采用煮沸法和抽真空法。
b、饱水系数通常把岩石的吸水率与饱水率之比值称为饱水系数,以Kw表示一般岩石的饱和系数Kw为0.5-0.8,饱和系数对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。
当Kw<0.91时,表示岩石在其冻结过程中,水尚有膨胀和挤入剩余的敞开孔隙和裂隙的余地;当Kw>0.91时,在冻结过程中形成的冰会对岩石中的孔隙和裂隙产生“冰劈”作用,从而造成岩石的胀裂破坏。
4.地基附加应力:地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力。
我们知道土中附加应力分布特点是:1、在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同,沿力的作用线上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。
2、距地面愈深,应力分布范围愈大,在同一铅直线上的附加应力不同,愈深则愈小。
计算地基附加应力,一般假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体,而且在深度和水平方向上都是无限延伸的,即把地基看成是均质的线性变形半空间,这就可以直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。
5.灵敏度:灵敏度是体现土的“触变”性的指标。
土力学中一般表述为:“表现了粘性土的结构强度。
”这里的“结构强度”应该是一个广义的概念,包括了土颗粒间的物理和电化学等连结方式。
灵敏度是土的一个重要的指标,是用来定性的判断土的性质的。
灵敏度度说明土体扰动后的强度后迅速降低,这对于岩土施工和边坡稳定都有很重要的作用。
6.临塑荷载:地基发生局部剪切破坏时的压力被称为临塑荷载和临界荷载。
临塑荷载和临界荷载不是一个固定值,而是与破坏区的大小相对应的。
7.有效应力:定义:土体内单位面积上固体颗粒承受的平均法向力8.有效粒径:释文:粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的10%的粒径称为有效粒径。
经过大量试验资料统计发现,不均匀砂土的透水性与全部由这种砂土的累计含量为10%的颗粒(dm)所组成的均匀砂土的透水性相当。
因此dm被认为是能够有效地反映砂土透水性的粒径。
以前常运用此粒径按经验公式计算砂土的渗透系数,现在多用此粒径计算土的不均匀系数。
[1]9.液限:流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限。
10.塑限:可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。
11.缩限:半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限。
12.围岩:定义1:矿体或采掘空间周围的岩体。
定义2:因开挖地下硐室,其周围一定范围内对稳定和变形可能产生影响的岩体。
13.地质灾害:地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。
如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
14.老沉积土:老沉积土是第四纪晚更新世Q3及其以前沉积的土层,一般具有较高的强度和较低的压缩性。
15.地基:承受结构物荷载的岩体、土体。
地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。
作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。
地基有天然地基和人工地基两类。
天然地基是不需要人加固的天然土层。
人工地基需要人加固处理,常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。
16.软岩:定义:单轴抗压强度小于30MPa的岩石。
软岩(soft rock)是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质,可分为地质软岩和工程软岩两大类别。
地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层,该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩,是天然形成的复杂的地质介质;工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。
工程软岩强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。
工程软岩和地质软岩的关系是:当工程荷载相对于地质软岩(如泥页岩等)的强度足够小时,地质软岩不产生软岩显著塑性变形力学特征,即不作为工程软岩,只有在工程力作用下发生了显著变形的地质软岩,才作为工程软岩;在大深度、高应力作用下,部分地质硬岩(如泥质胶结砂岩等)也呈现了显著变形特征,则应视其为工程软岩。
根据软岩特性的差异及产生显著塑性变形的机理,软岩可分为4大类,及膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。
根据高应力类型的不同,高应力软岩可细分为自重应力软岩和构造应力软岩。
前者的特点是与深度有关,与方向无关;而后者的特点是与深度无关,而与方向有关。
高应力软岩根据应力水平分为3级,即高应力软岩、超高应力软岩和极高应力软岩(表1)。
17.挤土桩:实心的预制桩,下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开。
这种成桩方法以及在成桩过程中产生的此种挤土效应的桩称为挤土桩。
18超静水压力:1.孔隙水压力是一个总称,是指饱和土体孔隙中水所承受的压力;2.饱和土体中形成的连通水体都存在一定的静水头,土体中某一点的静水压力等于水头高度乘以水的重度;3.在水头差的作用下发生渗流,水从土的孔隙中流过,水流有一个动水力作用于土颗粒,在动水力的作用下土体会产生渗透变形,但这与固结变形是完全不同的;4.在外荷载作用的瞬间,在孔隙中产生了孔隙水压力的增加量,称为超静水压力;5.超静水压力比静水压力大,也形成了水头差,就发生了水从土体内部向排水面流动的渗流,随着孔隙水的排出,土的孔隙减小,体积压缩,这个过程称为固结。
一般说来,作用于孔隙水及沿着各个方向均匀作用于土颗粒上的水压力,均称为“孔隙水压力”或“中性应力”、“中性压力”。
严格说来,饱和土体中的“孔隙水压力”包括“静水压力”与“超静水压力”两种。
由孔隙水自重及水对土颗粒浮力的反力引起的称为“静水压力”(这部分不会引起土体孔隙比变化,自然不会造成固结),由附加应力引起的称为“超静水压力”(一般不说孔隙水压力与超孔隙水压力)问题是,这个“超静水压力”往往也简称为“孔隙水压力”,因此就不好说二者的区别了。
但当你把二者摆在一起谈论时,“孔隙水压力”应该是“静水压力”,而“超孔隙水压力”应该是“超静水压力”,二者还是有区别的。
19.欠固结土:定义:土体上现有上覆有效压力作用下尚未完成固结的土。
释文:欠固结土是在现有自重压力作用下尚未完全固结的土。
20.先期固结压力:定义:土在地质历史上受过的最大有效竖向压力。
释文:先期固结压力又称天然固结压力,是土在地质历史上曾经受过的最大有效竖向压力21.砂土的相对密度:定义:砂土最疏松状态的孔隙比和天然孔隙比之差与砂土最疏松状态的孔隙比和最紧密状态的孔隙比之差的比值。
22.岩石质量指标:定义:用直径75mm金刚石钻头在钻孔每次进尺中,长度大于10cm的岩心断块总长度与该次进尺之比,以百分率表示。
以表征岩体节理、裂隙等发育的程度。
岩石吸水前后机械强度变化的物理量。
指岩石饱含水后的极限抗压强度(一般指饱和单轴抗压强度)与干燥时的极限抗压强度(单轴抗压强度)之比,是评价天然建筑石材耐水性的一项重要参数,反映了岩石或岩体的工程地质特性,一般将KR>0.75认为软化性弱,工程性质较好。
软化系数的大小对建筑工程的质量有直接影响,因此在严重受水浸蚀或处于潮湿环境下的建筑物,应选择高软化系数的建筑石材,经常处于干燥环境中的建筑物,可不考虑石材的软化系数24.重力坝:定义:主要依靠自身重量抵抗外力作用,以保持稳定的混凝土坝或砌石坝。
25.有效粒径:释文:粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的10%的粒径称为有效粒径。
26.最优含水量:在一定的压实能量下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量。
土的压实效果与压实时的含水量有关。
土在最佳含水量(wop)时压实填料,可以获取最经济的压实效果和达到最大密实度。
最佳含水量是一相对值,压实功能的大小和土的类型而异,所施加的压实功越大,压实土的细粒含量越少,则最佳含水量越小,而最大密实度越高。
因此,最优含水量指的是对特定的土在一定的夯击能量下达到最大密实状态时所对应的含水量。
27.剪力墙:定义:主要承受风荷载或地震作用所产生的水平剪力的墙体。
剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。
防止结构剪切破坏。
28.浅基础:定义:一般指基础埋深小于基础宽度或深度不超过5m的基础。
其基础竖向尺寸与其平面尺寸相当,侧面摩擦力对基础承载力的影响可忽略不计。
浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏型基础、箱形基础和壳体基础。
29.中震:释文:又称强震。
即震级大于等于5小于7的地震。
这类地震可造成不同程度破坏30.土的触变:饱和粘土在扰动、搅拌、振动等强烈作用下,土的结构被破坏而稀释,甚至流动的现象。
扰动后土的强度剧烈降低,在静置后其强度又随时间延长而逐渐恢复。
31.欠固结土:定义:土体上现有上覆有效压力作用下尚未完成固结的土。
32.结构面:定义:岩体中分割固相组分的地质界面的统称,如层理、节理、片理、断层等不连续的开裂面。
33.粘性土的灵敏度:天然状态下的粘性土,通常都具有一定的结构性,当受到外来因素的扰动时,土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏,土的强度降低和压缩性增大,土的结构性对强度的这种影响,一般用灵敏度来衡量。
土的灵敏度是以原状土的强度与同一土经重塑(指在含水量不变条件下使土的结构彻底破坏)后的强度之比来表示的。
34.岩体扩容:岩体在荷载作用下,随着荷载增加产生微裂隙引起的非弹性体积膨胀的现象35.变形模量:土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应变增量的比值。