土木工程地质

绪论

研究对象：与工程建设有关的地质问题。

主要任务：

1、勘查与评价工程建设场地环境及条件；

2、分析预测工程建设与自然环境的相互作用及相互影响；

3、选择最佳位置场地；

4、提出克服不良地质作用的措施；

5、为工程建设规划、设计、施工及运营提供可靠依据。

地质常识：

铁路的“盲肠”——宝天铁路

“世界地质博物馆”——成昆铁路

第一章

地质常识：

地球形状是旋转椭球体，平均半径6371km。

表面积中陆地占29.3%，海洋占70.7%。

地球内部圈层构造：从地心到地表分地核、地幔、地壳。

（地心主要铁、镍金属，密度大，压力大，温度高；地幔主要铁镁硅酸盐，地壳中含量最高元素氧、硅、铝、铁）

矿物是天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的自然元素或化合物，是组成地壳的基本组成单位。

岩石是矿物或火山玻璃的天然集合体。

地壳中的岩石按形成过程不同分岩浆岩、沉积岩及变质岩。

组成岩石的矿物为造岩矿物，经常出现起重要作用的为主要造岩矿物。

矿物的形态和主要物理性质是肉眼鉴别矿物的重要依据。

绝大多数造岩矿物为固态，固态中有大多数为结晶质。

矿物光学性质：

1、颜色（自色、他色）矿物对光线吸收和反射的物理性质。

2、条痕：矿物粉末的颜色。

3、光泽：矿物表面反射光线的能力。分金属光泽、半金属光泽、非金属光泽（金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、土状光泽）。

4、透明度：矿物能够被光线穿透的程度。分为不透明、半透明、不透明。

矿物的力学性质：

1、硬度：矿物抵抗外力机械刻画和研磨的能力。采用摩氏硬度计。

2、解理：矿物晶体在外力敲几下，沿一定晶面方向裂开的性能。分为极完全解理、完全解理、中等解理、无解理。

3、断口：矿物在外力敲几下，沿任意方向发生无规则断裂破碎的断裂面。

矿物其他性质：

1、弹性2、有挠性（方解石遇稀盐酸冒气泡、高岭石遇水软化）

主要矿物：石英：石英单晶六方晶体、块状或粒状、纯净透明石英为水晶，晶面玻璃光泽，断口或集合油脂光泽，无解理，断口贝壳状；硬度7，相对密度2.65.

岩浆是存在于上地幔和地壳深处。按SiO2分酸性、中性、基性、超基性。（SiO2数越多现酸性、浅稠轻）岩浆作用（侵入作用、喷出作用）

岩浆作用后期所形成岩石为岩浆岩（侵入岩、喷出岩）。

岩石的地质特性称为岩性。包括结构、构造及矿物成分。

岩浆岩结构：

1、全晶粒状 2、似斑状 3、斑状 4、隐晶质 5、非晶质

岩浆岩构造（肉眼可以识别）：

1、块状 2、流纹状 3、气孔状 4、杏仁状

沉积岩：

体积上占地壳岩石7.9%，分布上占75%。

形成：原岩经过风化破碎作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用形成。

破碎物质：碎屑沉积物、粘土沉积物、化学沉积物。

搬运作用：机械式搬运（悬浮、跳跃、滚动）、化学式搬运。

常见胶结质：硅质、铁质、钙质、泥质。

沉积岩结构：

1、碎屑状 2、泥状 3、化学，生物化学

沉积岩构造：

1、层理 2、层面 3、生物构造及化石

层理：水平层理、斜交层理、波状层理。

第二篇：土木工程地质期末复习总结

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀固体。 石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。 岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。 各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。 代（界）：新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1；纪（系）：第四Q、第三R（晚N早E）、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。 构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型：水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素：走向、倾向、倾角。 节理指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分：原生、构造、表生；按力学：剪、张；按岩层产状关系：走向、倾向、斜交。 断层指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。 地质图：平面图、剖面图、综合地层柱状图。 地表水地质作用：侵蚀、搬运、沉积。 河床横断面：河床、河漫滩、河谷斜坡。 水在岩土中状态：气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质：容水性、持水、给水、透水。 地下水按埋藏条件分：上层滞水、潜水、承压水。 地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。 沿途施工工程分级：I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类：按成因（残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积）、特殊土（黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土）。 黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物，并且随含水量增减，体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。 陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下，突然向下崩落的现象叫崩塌。条件：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理：倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。 滑坡形态特征：滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治：排水、支挡、减重、固结。 泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件：丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类：泥流、泥石流、水石流。防治：形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。 岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件：可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。 地震类型：构造地震、火山、陷落、诱发、人工。 岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。 地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。 土质地基变形和破坏：不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。 地基极限承载力测定方法：平板荷载试验，P-S曲线（三阶段：压密、剪切、破坏）；旁压试验：临塑压法、极限压力法；螺旋压板荷载试验。 土质边坡破坏类型：局部、整体性；岩质破坏类型：松动、松弛张裂、蠕动（表面蠕动、深层蠕动）、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素：岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治：放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆（索）、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。 勘察设计阶段划分：规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀固体。 石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。 岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。 各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。 代（界）：新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1；纪（系）：第四Q、第三R（晚N早E）、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。 构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型：水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素：走向、倾向、倾角。 节理指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分：原生、构造、表生；按力学：剪、张；按岩层产状关系：走向、倾向、斜交。 断层指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。 地质图：平面图、剖面图、综合地层柱状图。 地表水地质作用：侵蚀、搬运、沉积。 河床横断面：河床、河漫滩、河谷斜坡。 水在岩土中状态：气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质：容水性、持水、给水、透水。 地下水按埋藏条件分：上层滞水、潜水、承压水。 地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。 沿途施工工程分级：I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类：按成因（残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积）、特殊土（黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土）。 黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物，并且随含水量增减，体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。 陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下，突然向下崩落的现象叫崩塌。条件：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理：倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。 滑坡形态特征：滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治：排水、支挡、减重、固结。 泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件：丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类：泥流、泥石流、水石流。防治：形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。 岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件：可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。 地震类型：构造地震、火山、陷落、诱发、人工。 岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。 地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。 土质地基变形和破坏：不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。 地基极限承载力测定方法：平板荷载试验，P-S曲线（三阶段：压密、剪切、破坏）；旁压试验：临塑压法、极限压力法；螺旋压板荷载试验。 土质边坡破坏类型：局部、整体性；岩质破坏类型：松动、松弛张裂、蠕动（表面蠕动、深层蠕动）、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素：岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治：放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆（索）、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。 勘察设计阶段划分：规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀固体。 石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。 岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。 各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。 代（界）：新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1；纪（系）：第四Q、第三R（晚N早E）、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。 构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型：水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素：走向、倾向、倾角。 节理指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分：原生、构造、表生；按力学：剪、张；按岩层产状关系：走向、倾向、斜交。 断层指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。 地质图：平面图、剖面图、综合地层柱状图。 地表水地质作用：侵蚀、搬运、沉积。 河床横断面：河床、河漫滩、河谷斜坡。 水在岩土中状态：气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质：容水性、持水、给水、透水。 地下水按埋藏条件分：上层滞水、潜水、承压水。 地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。 沿途施工工程分级：I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类：按成因（残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积）、特殊土（黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土）。 黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物，并且随含水量增减，体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。 陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下，突然向下崩落的现象叫崩塌。条件：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理：倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。 滑坡形态特征：滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治：排水、支挡、减重、固结。 泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件：丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类：泥流、泥石流、水石流。防治：形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。 岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件：可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。 地震类型：构造地震、火山、陷落、诱发、人工。 岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。 地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。 土质地基变形和破坏：不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。 地基极限承载力测定方法：平板荷载试验，P-S曲线（三阶段：压密、剪切、破坏）；旁压试验：临塑压法、极限压力法；螺旋压板荷载试验。 土质边坡破坏类型：局部、整体性；岩质破坏类型：松动、松弛张裂、蠕动（表面蠕动、深层蠕动）、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素：岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治：放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆（索）、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。 勘察设计阶段划分：规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀固体。 石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。 岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。 各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。 代（界）：新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1；纪（系）：第四Q、第三R（晚N早E）、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。 构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型：水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素：走向、倾向、倾角。 节理指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分：原生、构造、表生；按力学：剪、张；按岩层产状关系：走向、倾向、斜交。 断层指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。 地质图：平面图、剖面图、综合地层柱状图。 地表水地质作用：侵蚀、搬运、沉积。 河床横断面：河床、河漫滩、河谷斜坡。 水在岩土中状态：气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质：容水性、持水、给水、透水。 地下水按埋藏条件分：上层滞水、潜水、承压水。 地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。 沿途施工工程分级：I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类：按成因（残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积）、特殊土（黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土）。 黄土是以粉粒为主，含碳酸盐，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物，并且随含水量增减，体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。 陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下，突然向下崩落的现象叫崩塌。条件：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理：倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。 滑坡形态特征：滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治：排水、支挡、减重、固结。 泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件：丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类：泥流、泥石流、水石流。防治：形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。 岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件：可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。 地震类型：构造地震、火山、陷落、诱发、人工。 岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”，具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。 地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。 土质地基变形和破坏：不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。 地基极限承载力测定方法：平板荷载试验，P-S曲线（三阶段：压密、剪切、破坏）；旁压试验：临塑压法、极限压力法；螺旋压板荷载试验。 土质边坡破坏类型：局部、整体性；岩质破坏类型：松动、松弛张裂、蠕动（表面蠕动、深层蠕动）、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素：岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治：放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆（索）、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。 勘察设计阶段划分：规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。