当前位置：文档之家 › 工程地质第二章

工程地质第二章

  • 格式：ppt
  • 大小：1.38 MB
  • 文档页数：30

下载文档原格式

  / 30

合集下载

工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-2-岩石的力学性质

工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-2-岩石的力学性质

试件两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm; 两端面垂直于轴线±0.25o
3.影响单轴抗压强度的主要因素
（1）承压板端部的摩擦力及其刚度（加垫块的依据） （2）试件的形状和尺寸
形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工 尺寸：大于矿物颗粒的10倍； φ50的依据 高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理 （3）加载速度 加载速度越大，表现强度越高(见图2－5) 我国规定加载速度为0.5 －1.0MPa/s （4）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明 显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2 －3倍。 温度度：180℃以下部明显：大于180℃，湿度 越高强度越小。
三、岩石的抗拉强度
1. 定义：岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时 的单位面积上所受的拉力。
2. 直接拉伸法
抗拉强度
Rt P / A
关键技术
①试件和夹具之间的连接
②加力P与试件同心
四、岩石的抗剪强度
1. 定义
指一定的应力条件下（主要指压应力），所能抵抗
的最大剪应力常用 表示
2. 类型：
a.抗剪断试验
3、水楔作用：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补 充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸引力将水分子 拉到自己周围，在颗粒接触处由于吸引力作用使水分子 向两个矿物颗粒之间的缝隙内挤入，这种现象称为水楔 作用。
根据破坏时的应力类型，岩石的破坏可有拉破坏、剪 破坏和流动破坏三种基本类型。由于受力状态和破坏形式 的不同，岩石的强度又可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强 度、抗剪强度和三轴压缩强度等。
一、岩石的变形性质
1.岩石在单轴压缩应力作用下的变形特性 1)普通试验机下 应力－应变曲线形状与 岩性有关。 (1)典型的岩石应力、应 变曲线特征为： Ⅰ.压密阶段 Ⅱ.弹性变形至微破裂稳 定发展阶段 Ⅲ.非稳定破裂发展阶段 （或称累进性破裂阶段） Ⅳ.破坏后阶段
《工程地质学》第二章矿物与岩石

《工程地质学》第二章矿物与岩石


矿物的形态及物理性质
形态、光学性质、力学性质和磁性
大部分矿物为晶体，部分是非晶体。
每一种矿物都有它基本的化学组成和物
理特性
几乎所有造岩矿物都是硅酸盐和氧化物， 常见的造岩矿物只有十余种，如石英、方解石 、正长石、斜长石、黑云母、白云母、角闪石 、辉石、橄榄石等。
2.1.1矿物的形态
矿物集合体的形态有
块状：细小的矿物颗粒紧密集合在一起，无一定排列形式。
2.1.1形态
矿物集合体的形态有
鲕状 : 胶体物质围绕着某质点凝聚而成一个结核，一个个细小
的结核聚合成集合体形似鱼卵。
块状集合体
2.1.2矿物的物理性质 1 颜色
自色:某些矿物所具有特定的颜色.不受外界的影响。 如石英为无色透明,硫为黄色. 他色:矿物因含有不同杂质而表现的颜色.与矿物本身的性质无关 如:石英含Mn而呈紫色,含C而呈黑色. 假色:矿物因具有裂隙、解理面及氧化膜而产生的光线干涉所呈 现出的颜色. ** 不能单凭颜色鉴定矿物.
斑状结构和似斑状结构：岩石中较大的矿物晶体被细小的晶粒
或隐晶质、玻璃质矿物所包围的一种结构。较大的晶体矿物为 斑晶；细小的晶粒或隐晶质、玻璃质为基质。若基质为显晶质 时则称似斑状结构，基质为隐晶质或玻璃质时称斑状结构。
构造:岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组 成部分之间的排列和充填方式。 (1)块状构造: 无定向排列,各部分均匀分布，花岗岩、闪长岩; (2)流纹构造: 岩石中有不同颜色的条纹,拉长的气孔等是熔岩 流动时物质成份作定向排列所致. 如流纹岩. (3)气孔构造: 熔岩冷却时尚末逸出的气体形成大小不一的气孔. 如玄武岩、安山岩 (4)杏仁构造: 喷出岩的气孔被后来的次生矿物所充填.
4.不完全解理: 5.无解理:
《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造

《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造


红海位于非洲东北部与阿 拉伯半岛之间，形状狭长， 从西北到东南长1900公里 以上，最大宽度306公里， 面积45万平方公里。红海 北端分叉成二小海湾，西 为苏伊士湾，并通过贯穿 苏伊士地峡的苏伊士运河 与地中海相连；东为亚喀 巴湾。按海底扩张和板块 构造理论，认为红海和亚 丁湾是海洋的雏形。据研 究，红海底部确属海洋性 的硅镁层岩石，在海底轴 部也有如大洋中脊的水平 错断的长裂缝，并被破裂 带连接起来。非洲大陆与 阿拉伯半岛开始分离在2 千万年前的中新世，目前 还在以每年1厘米的速度 继续扩张。
指：地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹 水平构造 (3) 地质构造 倾斜构造 基本类型 断裂构造 褶皱构造
美国亚利桑那州大峡谷国家公园
何鹏摄于，2009年3月26日 Photographer: Trent Larson
(4) 地壳运动的原因 ① 大陆漂移说（德国人 A · Wegener 于1912年提出） 学说提出的诱因—南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来
Measuring Strike and Dip from Outcrop
Image No. 4
With these three images you can see the outcrop from the north, south, and the left image shows it looking west, or straight at the rock. In this image the rock is sloping down and out towards the bottom of the picture. If this orientation isn't clear, place a book against the front of your computer monitor, such that the top of the book is on the monitor and the bottom is about 10cm away from the it, towards your keyboard. Note the hammer in the left picture - and in all subsequent images - it never moves.
工程地质 第二章 地质构造.

工程地质 第二章 地质构造.


Strike：走向 Dip direction： 倾向 Dip ：倾角
岩层产状测量的记录有两种方法：
1．象限角表示法
以北或南的方向（0°）为准，一般记走向、倾向、倾角。 如N65°W/25°S，即走向北偏西65°、倾角25°、大致 向南倾斜；N30°E/27°SE，即走向北偏东30°、倾角 27°、倾向南东。
(2)对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱 是背斜还是向斜。若核部地层时代较老，两侧依次出现渐 新的地层，为背斜；反之，若核部地层时代较新，两侧依 次出现渐老的地层，则为向斜。
(3)根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的还 是倒转的等等。
2-4 断裂构造Fracturing structure
Chapter 2 Geological Structure
第二章 地质构造
地质构造的概念： 由地壳运动导致组成地壳的岩层和岩体发生变形或变位 的现象，残留于地壳中的空间展布和形态特征，称为地 质构造或构造形迹。
地质构造的基本形态和分类Basic shape and
classification of geological structure ：
Recumbent 平卧的
按褶曲枢纽的产状可分为： （1）水平褶曲 枢纽水平，两翼同一岩层的走向基本 平行。 （2）倾伏褶曲 枢纽倾斜，两翼同一岩层的走向不平 行而呈弧形变化.
Horizontal fold
Inclined fold
四、褶皱的识别：
(1)根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱 存在。若在某一时代的岩层两侧，有其他时代的岩层对称 重复出现，则可确定有褶皱存在。若岩层虽有重复出露现 象，但并不对称分布，则可能是断层形成的，不能误认为 褶皱。
工程地质 第2章 地层与地质构造

工程地质 第2章 地层与地质构造

1-石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩； 3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩； 5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
工程地质学课件 02岩体结构控制论

工程地质学课件 02岩体结构控制论

①形成块裂体边界；②控 制岩体变形和破坏方式； ③构成次级地应力边界
软弱结构面 较大的断层
软弱结构面
小断层、层间错 动带
①参与块裂岩体切割；② 划分Ⅱ级岩体结构类型的 重要依据；③构成次级地 应力场边界
①划分岩体Ⅱ级岩体结构 类型的重要依据；②是岩 体力学性质、结构效应的 基础；③有的为次级地应 力场边界
5
表生 结构面
卸荷裂隙，风化裂隙， 风化夹层，泥化夹层， 层面及裂隙夹泥
在地表部位发育，延续性不强，产 状变化大，结构面常有泥质物充填
第二章 岩体结构控制论
2.2.1 结构面的类型及特征 1）结构面成因类型和特征（力学成因类型）
剪性结构面：剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对滑移 如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
③变质岩大多形成于高温高压下，其物质成分和结构 均发生剧烈变化，往往产生软弱的岩层与岩组。
如千枚岩、绿泥石片岩、石墨片岩等；
第二章 岩体结构控制论
2.2.3 岩石的成层条件及其厚度变化
对沉积岩及负变质岩，岩石成层特点直接关系到岩体 介质的连续性与各向异性：
①沉积岩，应特别重视滨海及河湖相岩层，其厚度往 往特别大。
均一性与各向异性：
①沉积岩成岩环境复杂，形成过程差别很大，由此决 定岩性、岩相变化与层厚；
②岩浆岩成因类型同样复杂，岩性岩相随之变化。 要特别注意岩浆分异及其岩性岩相分带、岩脉的分布 及其接触带。
第二章 岩体结构控制论
火山岩分布很广，成因类型不同，其岩性岩相变化显 著，岩石组合更为复杂。
海底喷发的火山岩类型，它往往与海底沉积岩交互产 生，构成不利的岩石组合，形成较差的工程地质条件。
物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
第2章工程地质基本知识

第2章工程地质基本知识


地质年代有绝对和相对之分
一、概述
相对地质年代在地史的分析中广为应用。它根据古生物的 演化和岩层形成的顺序，将地壳历史划分成一些自然阶段。 分为五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）， 每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地 质年代中，都划分有相应的地层。地质年代和地层单位、顺 序和名称的对应关系如下表。
一、概述
2.外力地质作用 由太阳辐射能和地球重力位能引起。 eg. 昼夜和季节气温
变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的 风化、剥蚀、搬运与沉积作用。
昼夜和季节以及气温的变化可使地表各种原岩不断发生 热胀脱离、冷缩开裂等机械破碎。水和水溶液的存在，可使原 岩不断发生水化、氧化、碳酸盐化、溶解以及缝隙水冻胀引起 崩裂化学变化和机械破碎。动植物和微生物的活动，也可使原 岩不断发生机械破碎和化学变化。这种外力（包括大气、水、 生物）对原岩机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。
根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型： 残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和 工程地质特性。
二、第四纪沉积物
（一） 残积物
定义：
残留在原地未被搬运的那一部分原岩 风化产物。
特点： 颗粒未被磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土。残积物与基岩
二、第四纪沉积物
（四） 冲积层
定义： 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的
坡积、洪积物剥蚀后搬运沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。
特点： 呈现明显的层理构造。由于搬运作用显著，碎屑物质由带
棱角颗粒经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆或圆形颗粒，其搬运距离 越长，则沉积物质越细。典型的冲积物是形成于河谷内的沉积 物，可分为平原河谷冲积层和山区河谷冲积层等。
第2章 工程地质测绘

第2章 工程地质测绘


3、工程地质条件复杂程度和研究程度
建筑类型、规模
建筑物的类型、规模不同，与自然地质环境相互 作用的广度和强度也就不同，确定测绘范围时首先 应考虑到这一点。
例如，大型水利枢纽工程的兴建，由于水文和水文地质条件急剧 改 变，往往引起大范围自然地理和地质条件的变化；这一变化甚至会 导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益及稳定性。此类建筑 物的测绘范围必然很大，应包括水库上、下游的一定范围，甚至上游 的分水岭地段和下游的河口地段都需要进行调查。
第2章 工程地质测绘
第1节 工程地质测绘的意义和特点
• 运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种 地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建 筑地段的工程地质条件。 • 将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号，按照 精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、 测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。 • 这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性 和适宜性作出评价。
• 踏勘时，应选择露头良好、岩层完整有代表性的地段 作出野外地质剖面，以便熟悉和掌握测区岩层的分布 特征；
• 寻找地形控制点位置，并抄录坐标、标高等资料；
• 访问和收集洪水及其淹没范围等情况； • 了解测区供应、经济、气候、住宿、交通运输等条件。
编制测绘纲要
工作任务情况
• 目的、要求、测绘面积、比例尺等；
一、地层岩性
地层岩性是工程地质条件最基本的要素和研 究各种地质现象的基础，所以是工程地质测绘 最主要的研究内容。 工程地质测绘对地层岩性研究的内容包括四 个：
• 确定地层的时代和填图单位； • 各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型； • 岩土层的正常层序、接触关系、厚度及其变化规律； • 岩土的工程性质等。
工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-1-岩石的物理性质

工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-1-岩石的物理性质


吸水性较大的岩石吸水后往往会产生膨胀，给井巷支护造 成很大压力。
在公路建筑材料中 Ks→1，石料抗冻性能差， Ks >0.85的 石料寒冷地区不用。
2、岩石的透水性
透水性：在一定的水压作用下，水穿透岩石的能 力。地下水存在于岩石孔隙、裂隙之中，而且大多数岩石 的孔隙裂隙是连通的，因而在一定的水压作用下，地下水 可以在岩石中渗透。岩石的这种能透水的性能称为岩石的 透水性。岩石的透水性大小不仅与岩石的孔隙度大小有关， 而且还与孔隙大小及其贯通程度有关。
I d 2 mr / ms %
试验前的试件烘干质量 mr ； 残留在筒内的试件烘干质量 ms 。
3.岩石的膨胀性 评价膨胀性岩体工程的稳定。
1）自由膨胀率：无约
束条件下，浸水后胀变形 与原尺寸 之比 轴向自由膨胀
VH H / H （%）
H——试件高度 径向自由膨胀
VD D / D （%）
n0Leabharlann Vn0 V Ws V
Vn0 Ws

d 2 w
式中：Ws为干燥岩石重量；γd,γw干燥岩石和水的重度。
（3）岩石的饱水系数（Ks）
岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即
Ks

1 2
饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对含量。 饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开空隙越少。
Vnb Ws
Ws Vnb1 d1
V W1
w
式中：W s为干燥岩石的重量；γd,γw分别为干燥岩石和水的重度。
（2）岩石的饱水率（ω2）
岩石的饱水率指在高压（150个大气压）或真空
条件下，岩石吸入水的重量Wω2与岩石干重量Ws之比，
即：
工程地质学复习资料整理

工程地质学复习资料整理

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。

第二章工程地质

第二章工程地质


2020/11/27
23
《土力学及地基基础》
（4）光泽：反射光线的强弱程度
金属光泽，非金属光泽
（5）解理：外力作用后，沿一定方向裂开成
光滑平面的性能。
极完全解理——极易裂开成薄片状
完全解理——裂开成鳞片状，板块状
不完全解理——裂开面只有局部的光滑平面
无解理——裂开不规则的碎块
（6）断口：外力作用后，不能沿一定的方向破
2020/11/27
22
《土力学及地基基础》
2. 矿物的主要物理性质
（1）形状 外表形态。
结晶体规则，非结晶体不规则
（2）颜色 浅色：白、浅灰、玫瑰、红黄色
深色：深灰、深绿、灰黑、黑色
（3）硬度 抵抗外力刻划的能力。十个等级 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
2020/11/27
3
《土力学及地基基础》
地壳厚度不均匀
2020/11/27
4
《土力学及地基基础》
2. 地幔
（1）中间层。地球内部构造的一个层圈，地 壳以下，地核以上，其下界在2900km深
（2）物质具有固态特征。含SiO2在24~45%， 富含硅和镁，又称硅镁层。
3. 地核
（1）地球内部构造的中心层圈 （2）高压状态下，铁镍成分物质 （3）可能是液态
b. 含铁镁硅酸盐矿：深色矿—角闪石、
2020/11/27
黑云母、橄榄石 25
《土力学及地基基础》
（3）岩浆岩依据SiO2含量分类 a. 超基性岩：SiO2含量 < 45% b. 基 性 岩：SiO2含量 45~52% c. 中 性 岩：SiO2含量 52~66% d. 酸 性 岩：SiO2含量 > 66%

工程地质学-第2章工程地质条件成因演化论


构造运动对工程地质的 影响主要表现在以下几 个方面
1. 地形地貌的形成与演 2. 岩层的变形与断裂： 化：构造运动可以形成 构造运动可以使岩层发 各种地形地貌，如山脉、 生变形和断裂，从而影 河流、湖泊等，同时也 响岩体的完整性和稳定 决定了地形地貌的演化 性。 过程。
3. 矿产资源的形成与分 布：构造运动与矿产资 源的形成和分布密切相 关，如煤、铁、石油等 矿产资源的形成与分布 都受到构造运动的影响。
岩土类型
岩石类型
不同成因和不同矿物组成的岩石，具有不同的工程地质性质，如沉积岩、变质 岩和岩浆岩等。
土的类型
不同类型的土，如粘土、砂土、砾土等，具有不同的工程地质性质和特征，对 工程建筑物的稳定性和安全性具有重要影响。
03 工程地质条件的成因
构造运动
01
02
03
04
05
构造运动是指地壳或岩 石圈的运动，包括板块 运动、断层活动、褶皱 形成等。这些运动可以 引起地形的变化、岩层 的变形和断裂，从而影 响工程地质条件。
人类活动对工程地质条件的影响
工程建设对地质环境的影响
人类在工程建设过程中，如采矿、修路、建坝等，会对地质环境造成破坏，进而影响工程地质条件。
土地利用对工程地质条件的影响
土地利用方式的改变，如城市化进程中的土地开发，会引发土壤侵蚀、地面沉降等问题，对工程地质 条件产生影响。
工程地质条件演化的预测与评估
04 工程地质条件的演化
地质年代与工程地质条件演化
地质年代划分
地质年代是描述地球历史时间跨度的一种方式，包括太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代。每个地质年代都有其特定的工程地质条件和演化特征。
不同地质年代的工程地质条件

工程地质学课件第二章斜坡变形


工程地质学课件第二章斜坡变形
16
一、斜坡中应力状态的变化
（3）由于主应力偏转，坡体内的最大剪 应力迹线也发生变化，由原来的直线变 为凹向坡面的圆弧状
工程地质学课件第二章斜坡变形
18
一、斜坡中应力状态的变化
（4）坡面处的径向应力实际为零，所以 坡面处处于二向应力状态。
工程地质学课件第二章斜坡变形
结构面的产状、性质及组合关系不同，对斜坡 稳定性的影响是不同的
工程地质学课件第二章斜坡变形
27
§3斜坡变形破坏的类型
斜坡的变形与破坏，是斜坡发展演化过 程中两个不同的阶段
变形属量变阶段，破坏是质变阶段，它 们是一个累进破坏过程。
这个过程对天然斜坡来说时间往往较长， 而对人工边坡来说时间则较短暂。
工程地质学课件第二章斜坡变形
36
拉裂缝的危害
由于斜坡岩土体的拉裂，使其原有的整体性和 连续性受到破坏，强度降低；
为雨水、地下水的渗入、运移提供了通道，使 坡体进一步松弛，拉裂面逐渐扩展与其它结构 面形成贯通性破裂面，使斜坡产生各种不同形 式的破坏
拉裂本身虽仅是一种变形，但却为斜坡破坏创造了 条件
大规模的斜坡破坏无不与拉裂面的发育有关
工程地质学课件第二章斜坡变形
37
2.蠕滑(creep slip)
斜坡岩土体沿软弱面(层)局部向临空方向 的缓慢剪切变形称为蠕滑
蠕滑可以在不同情况下受不同机制的作 用而发生
一般主要有三种形式
工程地质学课件第二章斜坡变形
38
(1)受最大剪应力面控制的蠕滑
工程地质学课件第二章斜坡变形
11
一、斜坡中应力状态的变化
在斜坡形成过程中，由于侧向临空面的 产生，坡面附近的岩土体发生卸荷回弹， 引起应力重分布和应力分异、应力集中 等效应。

工程地质学_第2章 土的物理性质

质量 mass 体积 volume
ma(0) mw
A W S
Va Vw
Vv
V
ms
Vs
土的三相图 Three phase diagram
一、土的质量和重量
1、土粒的比重 （specific gravity） 土的固体颗粒的重 m 量与其相同体积的 4℃纯水的重量之 比。
ma( 0) mw
A W S
孔隙率/孔隙度范围：粘性土和粉土:(30~60);砂土: (25~45)
3、砂土的相对密度Dr(relative density)
最紧密
天然
最松散
emin
d max
e
d
e增大
emax
d min
emax e Dr emax emin
d max ( d d min ) d ( d max d min )
液流状态
粘流状态
自由溶液
自由溶液
自由溶液
扩散层重叠
扩散层重叠 自由溶液
粘塑状态
稠塑状态
扩散层重叠 扩散层重叠 扩散层重叠
扩散层重叠 扩散层重叠 浓缩扩散层 及气体
半固体状态 固定层及浓 气体(扩散 缩扩散层 层开始浓缩) 气体
固体状态 固定层重叠 气体(扩散 层很浓) 气体


Mitchell，1976：不管水的结构情况和粒间力如何，塑限是 当土内表现出塑性性能时的含水范围的下限。 也就是说，在塑限之上，土的变形可以没有体积变化或产 生裂纹，以及将保持它的已有的变形形状。
（2）砂质黏土则位 于区域（2） （3）含较多粉土和有 机质的则位于（3）的 范围之内 （2） （3）
国家标准《土的分类标准》(GBJ145-90)中的塑性图

国开作业工程地质-第二章 测验46参考（含答案）

题目：下列不属于地层年代单位的是（）
选项A：代
选项B：宇
选项C：界
选项D：统
答案：代
题目：下列关于地球总体特征说法有误的一项是（）
选项A：地幔是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km
选项B：地球内部构造分为地壳、地幔和地核
选项C：地球是一个不标准的旋转椭球体
选项D：地核是地球内古登堡面以下至地心的部分，厚度为3500km
答案：地幔是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km
题目：下列关于岩浆岩的产状说法有误的一项是（）
选项A：岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与围岩的相互关系及其形态特征选项B：岩浆岩的产状大致分为岩基、岩株、岩盘、岩床和岩脉
选项C：岩床通常表面无凸起，略为平整，范围一米致几米
选项D：垂直或大致垂直地面者的岩脉，称为岩墙
答案：岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与围岩的相互关系及其形态特征
题目：下列各项地质作用属于外力作用的是（）
选项A：沉积作用
选项B：岩浆作用
选项C：地壳运动
选项D：变质作用
答案：沉积作用
题目：关于沉积岩说法有误的一项是（）
选项A：根据物质组成的特点，沉积岩分为碎屑类岩、黏土类岩、化学及生物化学岩
选项B：沉积岩是地壳表面分布最少的一种层状的岩石
选项C：沉积岩是由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的
选项D：沉积岩的主要物质组成包括碎屑物质、黏土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸
答案：沉积岩是地壳表面分布最少的一种层状的岩石
题目：地球以地表为界分为外圈和内圈，以下各项属于外圈的是（）
选项A：地壳
选项B：地核
选项C：地幔
选项D：大气圈
答案：大气圈。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

它色调；土状者光泽，块状者具蜡状
光泽；硬度2；相对密度2.61~2.68；
具可塑性。
❖ 蒙脱石：(A12Mg3)[Si4O10](OH)2，土状 或显微鳞片状集合体；白色或灰白色
白色蒙脱石
因含杂质染有黄、浅玫瑰红、蓝或绿
色；土状者光泽暗淡；硬度1~2；相对
密度2~3；具可塑性，遇水剧烈膨胀。 紫红色蒙脱石
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
2.1.3常见的主要造岩矿物
❖ 黄铁矿：FeS2，块状集合体；颜色为浅 铜黄色，条痕为绿黑色；硬度6-6.5； 性脆，断口参差不齐；相对密度5.0。
❖ 石 英：Si02 ，呈单晶或晶簇，致密或 粒状集合体；纯净的石英无色透明，称 水晶；石英晶面为玻璃光泽，断口为油 脂光泽；硬度7.0；无解理，贝壳状断 口；相对密度2.65。
❖ 滑 石：Mg3[Si4O10](OH)2，单晶体为片 状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、 块状等集合体；无色或白色；解理面 为珍珠光泽；硬度1；相对密度为 2.58~2.55。
PPT文档演模板
石榴子石
滑石
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 高岭石：A14[Si4O10](OH)2，土状或块 状集合体；白色，常因含杂质而呈其
地壳主要元素百分比
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
2.1 主要造岩矿物
❖ 地壳是由岩石（按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩） 组成的。而岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿 物集合体，因此评价岩石的工程性质必须先了解矿物的 性质。
2.1.1矿物的基本概念 ❖ 矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的
PPT文档演模板
黄铜矿
孔雀石
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
（2）他色：矿物混入某些杂质所引起的颜色，与矿物本 身性质无关。
如：纯净的石英为无色透明体，而含微碳粒时呈烟灰 色(即墨晶)，含锰时呈紫色(即紫水晶)，含氧化铁时呈玫 瑰色（即玫瑰石英）等。 ❖由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。 （3）假色：由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、 散射所引起的颜色。
❖ 黑云母： K(MgFe)3(A1Si3O10)(OH)2，棕褐 色或黑色；相对密度2.7~3.3； 其形态及其它光学及力学性质同 白云母。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 绿泥石：(Mg、A1、Fe)[(Si、 A1)4O10](OH)8，常呈鳞片状集合体； 绿色，深浅随含铁量的变化而不同； 解理面上为珍珠光泽；有平行片状方 向的解理；硬度2~3；相对密度 2.6~3.3；薄片具挠性。
自然元素和化合物。构成岩石的矿物，成为造岩矿物， 其绝大部分是结晶质。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖常见矿物晶体形态
(a) 食盐晶体 (b) 石英晶体 (c) 金刚石晶体 (d) 绿柱石聚形晶体 (e)
石榴子石聚形晶体 (f) 板钛矿聚形晶体 (g) 红柱石放射状集合体
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖软流圈：位于地幔顶部约50～250km处，圈内约有5％的 物质为熔融状态，易于发生塑性流动； ❖岩石圈：位于软流圈以上，圈内物质均为固态；岩石圈 具有较强的刚性，被分裂成若干板块驮于软流圈之上，并 随之产生板块运动(德国科学家魏格纳1912年提出大陆漂 移假说)，它是地壳构造运动发生的根源。
PPT文档演模板
云母
木变石：丝绢光泽
纤维石膏
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
（4）油脂光泽：矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上 呈现的光泽。
（5）蜡状光泽：像石蜡表面呈现的光泽。如蛇纹石、滑石等致 密块体矿物表面的光泽。
（6）土状光泽：矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿 物表面所呈现的光泽。
辉 石：(Ca，Mg，Fe，Al)2[(Si， Al)2O6]，单晶体为短柱状，集合体 为粒状；绿黑色或黑色；玻璃光泽； 硬度5.5~6；有平行柱面的两组解理； 相对密度3.2~2.4。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 角闪石：Ca2，Na(Mg、Fe）4(Al、 Fe)[(Si , A1)4O11)]2(OH)2，单晶体 为长柱状、针状；绿黑色或黑色；玻 璃光泽；硬度5~6；有平行柱面两组 解理；相对密度3.02～3.45。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
二、光泽：矿物表面反射光线的能力（光亮程度）。 1、金属光泽：反射很强，类似镀铬的金属平滑表面的 反光。如黄铁矿、方铅矿。
PPT文档演模板
方铅矿
黄铁矿
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
2、半金属光泽：反射强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。 3、金刚光泽：反射较强，如同金刚石的反光。 4、非金属光泽：绝大多数造岩矿物属于此类。 （1）玻璃光泽：反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。
褐铁矿
❖方解石：CaCO3，呈单晶或晶簇；粒状、 块状、纤维状或钟乳状集合体；纯净的
方解石无色透明；玻璃光泽；完全解理；
硬度3.0；相对密度2.7；遇冷稀盐酸强
烈起泡。
PPT文档演模板
方解石
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 白云石：Ca CO3MgCO3，单晶为菱面体，常 为块状或粒状集合体；一般为白色，因含 Fe常呈褐色；玻璃光泽；硬度3.5~4；解 理完全；相对密度2.85~3.1。
工程地质第二章
PPT文档演模板
2020/11/12
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
地球简介
地球的总体特性： 不规则的旋转椭球体。
赤道半径：6378.14KM； 两极半径：6356.78KM。 陆地面积：29.2%， 海洋面积：70.8%。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 石 膏：CaSO4·2H2O，单晶体常为板状， 集合体为块状、粒状及纤维状等；呈无色 或白色，有时透明；玻璃光泽，纤维状石 膏为丝绢光泽；硬度2；有极好解理，易 沿解理面劈开成薄片,相对密度2.30~2.37。
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
橄榄石：(MgFe)2SiO4，常为粒状集 合体；浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量 增高而加深；玻璃光泽；硬度6~7； 不完全解理；相对密度3.2~4.4。
琥 珀：树脂光泽
PPT文档演模板
滑石
蛇纹石
高岭石
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
三、硬度 硬度：矿物抵抗外力机械作用(刻划、研磨）的强度。
是矿物的一个重要鉴定特征。 矿物硬度鉴别：摩氏硬度计法（十种标准矿物），用
两种矿物对刻的方法确定矿物的相对硬度。 十种标准矿物（由软到硬）：l-滑石；2-石膏；3-方
❖ 斜长石：NaAlSi3O8，Ca、Al2Si2O8； 单晶体为板状或板条状；常为白色或 灰白色；玻璃光泽；硬度6~6.52；两 组中等解理，近于正交；相对密度 2.61～2.75；
PPT文档演模板
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 正长石：KA1Si3O8，单晶体常为 柱状或板柱状；常为肉红色，有 时具有较浅的色调；玻璃光泽； 硬度6；有两组相互正交的解理； 相对密度2.54~2.57。
（3）中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石
（4）不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷 灰石。
PPT文档演模板
❖解理是造岩矿物的另一个鉴定特征。
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
五、矿物鉴定 1、鉴定依据：矿物形态和物理性质（光学、物理及其他性 质）。如颜色、光泽、硬度、解理等。 2、硬度鉴定：采用矿物硬度计（标准硬度矿物）进行。 3、注意事项：鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面。
❖ 蛇纹石：Mg6[Si4O10](OH)8 ，细鳞片 状、显微鳞片状以及致密块状集合体； 黄绿色；块状者具油脂光泽，纤维状 者为丝绢光泽；硬度2.5~3.5；相对密 度2.83。
PPT文档演模板
工程地质第二章
绿泥石 蛇纹石
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
❖ 石榴子石：Mg3Al2(SiO4)3，常形成等 轴状单晶体；集合体成粒状和块状； 浅黄白、深褐到黑色；玻璃光泽；硬 度6~7.5；无解理；断口油脂光泽，为 贝壳状或参差状；相对密度4左右。
PPT文档演模板
(b) (h) 方解石钟乳状集合体 (i) 玛瑙晶腺 工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
2.1.2 矿物的物理性质
❖矿物的物理性质：包括矿物的颜色、光泽、硬度、解理、 断口等，取决于矿物的化学成分和内部构造，是鉴别矿物 的重要依据。 一、颜色
矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，分 为自色、他色、假色三种。
PPT文档演模板
工程地质第二章
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
PPT文档演模板
地球结构示意图
工程地质第二章
第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征
PPT文档演模板
1-地壳； 2-地幔； 3-地核； 4-液态外部地核； 5-固态内部地核； 6-软流圈； 7-岩石圈
工程地质第二章