2014第2章岩土类型及其工程地质性质
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工程地质与水文地质第一章绪论一、名词解释1.地质环境:以岩石圈为主,与大气圈、生物圈、水圈的相互作用中形成和演化的,影响人类生活、生存和工程建设活动的岩土介质,是一个开放的、演化的动态系统。
2.岩石圈:从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间3.工程地质条件:客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质因素的综合。
4.地质作用:由于受到某种能量(外力、内力)的作用,从而引起地壳物质组成、地壳结构和地表形态等不断发生变化的作用。
5.构造运动:由地球内动力引起的地壳岩石发生变形、变位的机械运动。
6.岩浆作用:地壳运动的影响下,地球内部的岩浆向外部压力减小的方向移动,上升侵入地壳或喷出地面,冷却凝固成为岩石的全过程。
7.变质作用:在地壳中岩石基本处于固体状态下,受到温度、压力和化学活动性流体作用,改变其成分、结构和构造,形成新的岩石的地质作用。
8.地震作用:地内机械能突然释放,以弹性波的形式传播的地表引起地表猛烈冲击。
9.工程地质问题: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。
二、思考题1.简述工程地质学的主要任务。
答:(1)阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利和不利的因素;(2)论证与建筑有关的工程地质问题,进行定性评价和定量评价,做出确切的结论;(3)选择工程地质条件优良的建筑场址;(4)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;(5)研究工程兴建后对地质环境的影响,预测期发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议;(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。
2.论述工程建设与地质环境之间的相互关系。
答:地质环境对工程建设具有制约作用体现在:以一定作用影响工程建设活动的安全;某些地质条件不具备而提高了工程的造价;影响工程建筑物的稳定和正常使用。
工程地质学第二章岩石成因类型及其工程地质特征1.岩石按成因可分为:岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自热元素和化合物,称为矿物。
其中构成岩石的矿物,称为造岩石矿物。
如常见的石英、正长石、方解石等。
3.矿物的物理性质有颜色(自色、他色、假色)、光泽(造岩矿物绝大部分属于非金属光泽)、硬度(矿物的硬度的确定,是根据两种矿物对刻时互相是否刻伤的情况而定。
)、解理和断口。
4.当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留下,冷凝成岩浆岩。
5.依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同,将岩浆岩分三类:深成岩、浅成岩、喷出岩。
6.岩浆岩的产状有:岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉。
7.岩浆岩的结构,是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
8.岩浆岩的结构分为:全晶质结构(粗粒结构、中粒结构、细粒结构、微粒结构)、半晶质结构、非晶质结构。
9.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。
常见构造主要有:块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
12.沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸组成。
13.在沉积岩的组成物质中,粘土矿物、方解石、白云石、有机质等,是沉积岩所特有的,是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
14.沉积岩分类:碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
15.沉积岩的结构:碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
16.沉积岩最主要的构造是层理构造。
17.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于岩浆岩的重要特征。
18.常见沉积岩:19.变质岩是由原来的岩石在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响,在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新岩石。
20.变质岩变质作用的因素:高温、高压、新的化学成分的加入。
21.变质岩特有的矿物(石滑绿蛇)22.变质岩的结构(变晶变余)23.变质岩的构造,主要的是片理构造和块状构造。
第一章绪论一、名词解释1.工程地质条件[青岛理工大学2013年]答:工程地质条件是指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。
二、填空题1.地壳是指地球体的表层。
地壳是地球科学研究的主要对象,它构成人类生存和工程建筑的和。
【答案】环境;物质基础三、判断题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。
( )[青岛理工大学2014年]【答案】正确【解析】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。
它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
四、简答题1.工程地质学及其研究内容?[青岛理工大学2015年]答:工程地质学是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科,是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。
工程地质学研究的内容主要有:(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)为拟定防治和改善不良地质作用的措施方案提供地质依据。
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征一、名词解释1.地壳答:地壳是指地球的固体外壳。
由各种化学成分组成,厚薄不匀,造成地球表面的高低不平,大陆上厚度达70多公里,海洋里薄度仅10多公里,平均厚度在33km左右。
2.岩浆岩的结构答:岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
H.1一般规定H.1.1岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQD。
对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度;对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度,根据岩石质量指标RQD,可分为好的(RQD>90)、较好的(RQD=75-90)、较差的(RQD=50-75)、差的(RQD=25-50)和极差的(RQD<25)。
H.1.2岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型,并宜符合下列规定:1结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等,2结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受力情况等,3岩层厚度分类应按表H.1.2执行。
H.1.3除按颗粒级配或塑性指数定名外,土的综合定名应符合下列规定:1对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名;2对特殊性土,应结合颗粒级配、塑性指数定名;3对混合土,应冠以主要含有的土类定名;4对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3时,宜定为“夹层”;厚度比小于1/10的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”5当土层厚度大于0.5m时,宜单独分层。
H.1.4土的鉴定应在现场描述的基础上,结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定.土的描述应符合下列规定:1碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等;2砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等;3粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等;4粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等;5特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外,尚应描述其特殊成分和特殊性质;如对淤泥尚需描述嗅味,对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等;6对具有互层、夹层、夹薄层特征的土,尚应描述各层的厚度和层理特征。
2 岩体的基本性质通常把在地质历史过程中形成的,具有一定的岩石成分和一定结构,并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体,称为岩体。
岩体在形成过程中,长期经受着建造和改造两大地质作用,生成了各种不同类型的结构面,如断层、节理、层理、片理等。
受其影响,岩体往往表现出明显的不连续、非均质和各向异性,具有一定的结构是岩体的显著特征之一,它决定了岩体的工程特性及其在外力作用下的变形破坏机理。
因此,从抽象的、典型化的概念来说,可以把岩体看作是由结构面和受它包围的结构体共同组成的。
所谓“结构面”,是指在地质发展历史中,尤其是地质构造变形过程中形成的,具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面,它包括岩石物质的分界面和不连续面,如岩体中存在的层面、节理、断层、软弱夹层等,可统称为结构面。
结构面是岩体的重要组成单元,由于受结构面的切割,岩体的物理力学性质与岩石有很大的差别。
岩体的物理力学性质取决于结构面和结构体两部分的组合情况,尤其在工程上,岩体的工程力学稳定性质主要取决于岩体内结构面的数量、空间大小、空间组合情况、结构面特征以及充填介质的性质等。
所谓结构体是指由结构面切割而成的岩石块体。
结构体的四周都被结构面包围,常见的结构体大都是有棱角的多面体,如立方体、长方体、柱状体、板状体、菱形体、梯形体、楔形体、锥形体等。
结构体也是岩体的重要组成部分,它本身的物质组成和排列组合方式也影响到岩体的力学性质。
总之,岩体是由结构面和结构体两部分组成的,这也决定了其物理力学性质不是单纯取决定于某一方面的结果,而是二者共同作用和表现的结果,这在岩体力学分析和研究时是十分重要的。
在上一章开始时曾简单介绍过岩石和岩体二者之间的关系,指出工程上的岩石可视为岩体中的结构体(岩块),在无特殊说明的情况下,工程中的岩石均是指岩体中的结构体即岩块而言的。
从力学角度来看,岩体与岩石有许多区别,其中较明显的特征可归纳为以下几点:1)岩体的非均质性岩体可以由一种或几种岩石组成,而且以后者居多。