工程地质学

一、名词解释

工程地质学：工程地质学是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学问。工程地质学通过工程地质调查、勘察和研究建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程特性、水文地质和地表地质作用现象等工程地质条件，预测和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施，以确保建筑物的安全、稳定和正常运行。

工程地质条件：工程地质条件是一个综合性概念，可理解为与工程建筑有关的地质条件的总称。一般认为，它包括工程建设地区的：地形地貌；岩土工程地质性质；地质构造；水文地质条件；物理地质现象（不良地质现象或作用-崩滑流）; 天然建筑材料等六个方面的因素。

工程地质问题：人类工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质条件的变化。当工程地质条件不能满足工程建筑上稳定、安全的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾时，称为存在工程地质问题。

地基：一切建筑物都是支撑在地层上，直接支撑建筑物重量的底层部门称为地基

地基承载力：指地基所能承受由建筑物基础传来的何在的能力。

岩石：是只在一定条件下，有一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。

矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。

地质构造：是地壳运动的产物，由于地壳中存在很大的应力，组成地壳上部岩层，在地应力的长期作用下会发生变形，形成构造变动的形迹，如岩层褶曲和断层等。

（组成地壳的岩层所具有的一定特征或形态的组构称地质构造。）

岩层产状：以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的。除水平岩层成水平状态产出外，任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示，称为岩层产状三要素。

褶皱构造：是组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。它是岩层产生的塑形变形，是地壳表层广泛发育的基本构造之一。褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。

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，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。断裂构造是地壳上层常见的地质构造，包括断层和裂隙等。

节理（裂隙）：裂隙也称为节理。是存在于岩体中的裂缝，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。

断层：岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造，称为断层。

岩体：岩体是指某一地点一种或多种岩石中的结构面、结构体的总体。

软弱夹层：是指介于硬层之间，又易遇水软化，厚度不大的夹层；风化之后称为泥化夹层，如泥岩、页岩、泥灰岩等。

泥化夹层：是某些软弱夹层（如泥岩、页岩、千枚岩、泥灰岩、绿泥石片岩、层间错动带等）在地下水的作用下形成的可塑性粘土，其摩阻力甚低，工程上应注意。

岩体的结构：是指岩体中结构面和结构体的形态和组合特征。

土：是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运形式，在各种不同自然环境中形成的堆积物。

土的粒组：土是由各种大小不同的颗粒组成的，介于一定粒径范围的土粒称为粒组。所谓粒组就是指相邻两界限粒径之间性质相近的土粒。

液性指数：粘性土的液性指数为天然含水量与塑限的差值和液限与塑限差值之比，称液性指数，记为IL。

塑性指数：粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数，称塑性指数，记为IP。

土的结构：同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。反映了物质成分和颗粒大小等相近的各部分土层之间的相互联系特点。

土的构造：同一土层中，土颗粒之间相互关系的特征成为土的构造。

坡积土：是经雨雪水的细水片流缓慢洗刷、剥蚀，及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物。时间越长，搬运、沉积在山坡下部的物质越厚，表面倾斜度就越小。

洪积土：是由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口或山前倾斜平原堆积成的洪积土体。

冲击土：是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的。它发育于河谷内以及山区外的冲积平原中。

风积土：是指在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土。颗粒主要由粉粒或砂粒组成，土质均匀，质纯，孔隙大，结构松散。

填土：由人类活动堆填形成的各类土。

地下水：存在于地壳表面以下岩土空隙（如岩石裂隙、溶穴、土孔隙等）中的水称为地下水

潜水：饱水带中第一个具有自由水面的含水层中的水

承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的水

岩溶水：储存于可溶性岩石溶穴中的地下水

不良地质现象：指由于地质作用或人类活动所引起的地表和地下岩体的各种变形及运动，对工程建设具有危害性的地质现象。

风化现象：岩石经受着风、电、大气降水和温度以及生物活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，逐渐崩解、分离为大小不等的岩屑或土层。岩石的这种物理、化学性质的变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称为风化作用。

滑坡：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。

崩塌：崩塌指陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然地崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，可分为山崩、坠石两类。堆积于坡脚的物质为崩塌堆积物，亦称岩堆。

泥石流：是指在山区一些流域内，主要是在暴雨降落时所形成的、并由固体物质（石块、砂砾、粘粒）所饱和的暂时性山地洪流，具有暴发突然、运动快速、历时短暂和破坏力极大的特点。

潜蚀：是指地下水流在土体中进行溶蚀和冲刷的作用。如果土体内不含有可溶成分，则地下水流仅将细小颗粒从大颗粒间的孔隙中带走，这种现象我们称之为机械潜蚀。如果地下水流先将土中可溶成分溶解，而后将细小颗粒从大颗粒间的孔隙中带走，这种具有溶滤作用的潜蚀称为溶滤潜蚀。

地震：是一种地质现象，主要是因地球的内力作用而产生的一种地壳振动现象，是地壳运动的表现之一。地震主要发生在近代造山运动区和地球的大断裂带上，即形成于地壳板块的边缘地带。

地震级：指地震的大小，依据地震释放出来的能量多少来划分。震级指以微米为单位来表示离开震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅，并用对数来表示。它是根据地震仪记录的地面地动位移，按一定的物理－数学公式计算出来的。

地震烈度：地震对地面所造成的破坏或影响的程度叫烈度，它由物体的反应、房屋建筑物的破坏和地形地貌改观等宏观现象来判定。

基本烈度：代表一个地区的最大地震烈度，这就是指从震源发出来的能量在较大区域的影响程度。基本烈度一般靠近震中烈度大，远离震中烈度小。

建筑场地烈度也称小区域烈度，它是指建筑场地内因地址条件、地形地貌条件、水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度，一般量来说，建筑场地烈度比基本烈提高或降低半度到一度。

设计烈度是指抗震设计所采用的烈度，它是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整，设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度。但遇到不良的地址条件或有特殊重要意义的建筑物，经主管部门批准，可对基本烈度加以调整作为设计烈度。

全新活动断裂：在全新世地址时期（距今一万年）内有过较强烈的地震活动或近期正在活动，在将来（今后100年）可能成为继续活动的断裂。

发震断裂：在全新活动断裂中，近期（近500年）地震活动中，震级M》5的震源所在的断裂，或在未来100年内，可能发生M》5级地震的断裂

原位测试：就是在土层原来所处的位置基本保持土体的天然结构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学性质指标。

静力载荷试验：指在拟建场地上，在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。

静力触探试验：指通过一定的机械装置，将某种规格的金属肩探头用静力压入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯人阻力，以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。

圆锥动力触探：指利用锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打人土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。

工程地质勘察：是工程建设的前期工作，它是运用地质、工程地质等相关学科理论和技术方法，在建设场地及其附近进行调查研究，查明、分析、评价场地的地质、环境特征和岩土体的工程条件，为工程建设正确规划、设计、施工和运行等提供可靠的地质资料，以保证工程建筑物的安全稳定、经济合理和正常运用。

工程地质评价：是指通过全面分析工程地质环境，对兴建工程、建筑物的工程地质条件所做的评估。

工程地质钻探：利用钻进设备,通过采集岩芯或观察井壁,以探明地下一定深度内的工程地质条件，补充和验证地面测绘资料的勘探工作。

工程地质坑探：是由地表向深部挖掘坑槽或坑洞，以便工程地质人员直接深入地下了解有关地质现象或进行试验等。

二、填空题

1．自然界有各种各样的岩石，按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

2．对于岩浆岩来讲，依据冷凝成岩浆岩的环境不同，将岩浆岩可以分为深成岩、浅成岩和喷出岩。根据SiO2的含量，岩浆岩可以分为酸性岩类、中性岩类、基性岩类和超基性岩类。

3.岩浆岩的结构可以分为全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构；岩浆岩的常见构造有块状构造、流纹状构造、气孔状构造和杏仁状构造。

4.沉积岩的物质组成主要有碎屑物质、粘土矿物、化学沉积物和有机质及生物残骸等。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。根据物质组成的特点，沉积岩一般分为三类：碎屑岩类、粘土岩类和化学及生物岩类。沉积岩的结构可以划分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构和生物结构。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。

5.造成岩石发生变质作用形成变质岩的因素主要有高温、高压和新的化学成分的加入。其中高温是热源主要有三种：一是炽热岩浆带来的热量；二是地壳深处的高温；三是构造运动所产生的热。引起岩石发生变质的高压主要两种：一是上覆岩层重量产生的静压力；二是构造运动或岩浆活动所引起的横向挤压力。

4.沉积岩相对地质年代的确定方法有地层对比法、地层接触关系法、岩性对比法、古生物化石法。划分地质年代和地层单位的主要依据是地壳运动和生物的演变。

5．岩层在空间的位置，称为岩层产状。倾斜岩层的产状是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素来表示的。

6．岩石的主要物理力学性质有重量、空隙性、吸水性、软化性和抗冻性。

7．影响岩石工程性质的因素有矿物成分、结构、水和风化作用。

8．岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。

9．根据土的界限粒径：200、20、0.075和0.005mm，把土粒分为六大粒组：漂石（块石）颗粒、卵石（碎石）颗粒、圆砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒和黏粒。

10．土的粒度成分是通过土的粒度分析试验测定的，粒径大于0.075mm可用筛分法测定，粒度小于0.075mm，可用比重计法或移液管法测得颗粒级配。表述土的粒径级配的参数有两个不均匀系数Cu和曲率系数Cc。工程上把Cu5的土看作均匀的，Cu10的土是不均匀的，即级配良好。而曲率系数Cc=1～3的土级配良好，Cc1或Cc 3的土级配较差。