Chap.1緒論工程地質(zhì)學(xué)范圍框定：與地質(zhì)學(xué)1.1地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)1地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象:固體地球的上層研究?jī)?nèi)容：1-5應(yīng)用方面，對(duì)人類社會(huì)擔(dān)負(fù)著重大使命：1-2，尋找資源、研究地質(zhì)環(huán)境防災(zāi)減災(zāi)1。2工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)和研究方法1—2基本任務(wù):1—3，區(qū)域穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性、環(huán)境影響具體任務(wù)：1-5工程地質(zhì)勘察的目的工程地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象：復(fù)雜的地質(zhì)體研究方法：定量與定性結(jié)合1。3土木工程對(duì)地基的基本要求2—3建筑物包括兩大類：房屋建筑、構(gòu)筑物地基定義基礎(chǔ)與地基：前者是建筑物的下部結(jié)構(gòu)地基承載力定義、要求地基兩部分：持力層、下臥層持力層深度不同時(shí)的不同處理方法：較淺、較深、過深地基大致5種情況1。4工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題3—4為保證地基穩(wěn)定可靠，要求必須工程地質(zhì)條件定義工程地質(zhì)條件（工程建筑物所在地區(qū)地質(zhì)環(huán)境各項(xiàng)因素）包括：1—5地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用、地形地貌工程地質(zhì)問題定義對(duì)于土木工程，主要的工程地質(zhì)問題：1-4，地基穩(wěn)定、斜坡穩(wěn)定、硐室圍巖穩(wěn)定、區(qū)域穩(wěn)定Chap.2地殼的物質(zhì)組成地球具有圈層構(gòu)造，最外部層圈是地殼地質(zhì)作用：塑造地殼面貌的自然作用地殼的基本單位：元素、礦物、巖石地球形成演化:46億年地球赤道半徑6378.140km,兩極半徑6356.779km地球表面參差起伏,70.8%海洋，29。2%陸地地球外部層圈：大氣圈、水圈、生物圈地球內(nèi)部層圈：地殼、地幔、地核對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)識(shí)主要來自：對(duì)地震彈性波的研究板塊、板塊運(yùn)動(dòng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生的根源地質(zhì)作用的動(dòng)力來源：1-2,內(nèi)熱、輻射熱.動(dòng)力存在,地質(zhì)作用就不會(huì)停止地質(zhì)作用實(shí)質(zhì)上是,又劃分為內(nèi)力作用和外力作用內(nèi)力包括;外力包括元素2。1礦物6-9相對(duì)固定的化學(xué)成分絕大對(duì)數(shù)是晶體2.1.1礦物的形態(tài)晶體的習(xí)性：晶體的常見形態(tài)2.1。2礦物的物理性質(zhì)顏色和條痕透明度和光澤：透光、反光硬度:抵抗外力機(jī)械作用的強(qiáng)度，莫氏硬度解理和斷口密度彈性、撓曲、延展性（撓性即塑性）2.1。3常見礦物黃鐵礦、石英、赤鐵礦、褐鐵礦、方解石、白云石、石膏、橄欖石、輝石、角閃石、斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、白云母、黑云母、綠泥石、蛇紋石、石榴子石、滑石、高嶺石、蒙脫石2。2巖石9-18可利用的：礦石不可利用的：巖石按形成方式分為火成巖（巖漿巖）、沉積巖、變質(zhì)巖巖石的結(jié)構(gòu)（微觀）、構(gòu)造（宏觀）變質(zhì)巖塊狀構(gòu)造、沉積巖層狀構(gòu)造、變質(zhì)巖片理構(gòu)造2。2。1火成巖火成巖的物質(zhì)成分火成巖的結(jié)構(gòu):1—4,顯晶質(zhì)、斑狀、隱晶質(zhì)、玻璃質(zhì)（對(duì)應(yīng)不同巖石、各自顆粒大?。┗鸪蓭r的構(gòu)造:1-3，塊狀、氣孔與杏仁、流紋火成巖的產(chǎn)狀：巖體的形態(tài)、大小、深度、與圍巖的關(guān)系深成侵入體：5-20km,巖基、巖株淺成侵入體:〈5km,規(guī)模小，巖墻、巖床、巖蓋與巖盆火成巖分類火成巖代表性巖石：花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、流紋巖、安山巖、玄武巖、輝綠巖2。2。2沉積巖沉積巖：由沉積物固結(jié)變硬的巖石三大巖石中在地表分布最廣形成的兩種途徑：碎屑礦物、生物化學(xué),后者常含古生物化石沉積巖的礦物成分沉積巖的結(jié)構(gòu)：碎屑結(jié)構(gòu)、非碎屑結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)：按碎屑粒徑大小分為四類非碎屑結(jié)構(gòu):結(jié)晶結(jié)構(gòu)、生物骨架結(jié)構(gòu)沉積巖的構(gòu)造層理構(gòu)造：沉積巖最基本最特別的構(gòu)造,兩種層理遞變層理波痕與泥裂沉積巖的分類碎屑沉積巖：1—4火山碎屑巖：1-3非蒸發(fā)巖-±^7-/八LJ_I蒸發(fā)巖2。2。3變質(zhì)巖礦物成分或結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)過程中常形成某些特征性的礦物：鑒別變質(zhì)巖的重要標(biāo)志與火成巖、沉積巖共同具有的成分：可能是繼承,可能是新生成變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu):變晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的構(gòu)造:變成構(gòu)造、變余構(gòu)造變成構(gòu)造:1-5,片理構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、斑點(diǎn)構(gòu)造、塊狀構(gòu)造變質(zhì)作用類型：接觸變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化作用、動(dòng)力變質(zhì)作用常見的變質(zhì)巖:板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、石英巖、大理巖2。3巖石的主要物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)18-20Chap.3地質(zhì)年代與第四紀(jì)地質(zhì)概述3。1地質(zhì)年代22—25相對(duì)年代與絕對(duì)年代相對(duì)年代的確定：地層層序律、生物層序律、切割律絕對(duì)年代的確定：同位素年齡及公式、常用元素地質(zhì)年代表地質(zhì)年代單位:宙、代、紀(jì)、世年代地層單位:宇、界、系、統(tǒng)年代越新，則……地方性巖石地層單位我國(guó)地史概況太古代:我國(guó)已知最老地層，五臺(tái)運(yùn)動(dòng)，花崗巖侵入元古代：上下兩部分（震旦系、下元古界），呂梁運(yùn)動(dòng)古生代：生物繁盛（從寒武紀(jì)開始可用古生物化石劃分地層,含煤）,陸地，海西運(yùn)動(dòng)中生代：中等生物（陸爬），陸地，含煤，印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)，奠定我國(guó)東部新生代：近代生物（哺乳、被子）,第三、四紀(jì)，喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)，斷塊活動(dòng)3.2第四紀(jì)地質(zhì)概述25-30二百多萬年前出現(xiàn)人類，四五十萬年前北京猿人新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)工程區(qū)域穩(wěn)定性的基本評(píng)價(jià)因素：地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特征冰期、間冰期板塊構(gòu)造學(xué)說:整體分裂為各塊相鄰板塊間結(jié)合情況:1-3結(jié)合帶：地震、火山活動(dòng)不同地質(zhì)成因的土層：表3.3殘積土坡積土洪積土沖積土湖泊沉積土海洋沉積土冰磧土與冰水沉積土風(fēng)積土Chap。4地質(zhì)構(gòu)造最基本的地質(zhì)構(gòu)造：褶皺、節(jié)理、斷層，后兩者統(tǒng)稱斷裂構(gòu)造。巖石圈中構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物巖層產(chǎn)狀與底層接觸關(guān)系31-33構(gòu)造運(yùn)動(dòng)定義、涉及范圍，分為水平、垂直傾斜巖層：往往是褶皺的一翼、斷層的一盤巖層的產(chǎn)狀：巖層的空間位置，研究地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)，用走向、傾向和傾角表示露頭：暴露在地表的巖石巖層露頭線：巖層層面（斷層面、節(jié)理面等）與地面的交線底層接觸關(guān)系：1-6褶皺33-35褶皺：巖層受力而發(fā)生彎曲變形褶皺要素：1—4，核部、翼部、樞紐、軸面褶皺基本形態(tài)：背斜、向斜褶皺軸面產(chǎn)狀分類：1-5，直立、斜歪、倒轉(zhuǎn)、平臥、翻卷折皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)節(jié)理35—37斷層與節(jié)理：前者有相對(duì)位移，規(guī)模較大節(jié)理的類型按成因分為：原生、次生次生節(jié)理又分為：非構(gòu)造節(jié)理、構(gòu)造節(jié)理（又分為張節(jié)理、剪節(jié)理）節(jié)理的類型按與所在巖層或其他構(gòu)造的幾何關(guān)系分為:1-4,1-3節(jié)理的觀測(cè)與統(tǒng)計(jì)：為了研究和評(píng)價(jià)巖體穩(wěn)定性觀測(cè)點(diǎn)、觀測(cè)內(nèi)容、內(nèi)業(yè)內(nèi)容斷層37—42斷層要素（斷層的各個(gè)組成部分）:斷層面、斷層線、斷層盤,斷距、滑距斷層的類型:按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分、組合類型分、與所在巖層產(chǎn)狀關(guān)系分?jǐn)鄬哟嬖诘臉?biāo)志地質(zhì)體不連續(xù)、斷層面（帶）的構(gòu)造特征、地貌和水文等標(biāo)志斷層面（帶）的構(gòu)造特征：1-3，鏡面擦痕與階步、牽引構(gòu)造、斷層巖斷裂構(gòu)造的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：洞室、邊墻地震與活動(dòng)性斷裂42-48地震屬于內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用我國(guó)地震情況：兩大地震帶交界，世界最大的大陸地震區(qū)震源、震中、震源深度、等震線、地震波地震震級(jí):釋放能量的指標(biāo)地震烈度：破壞程度的指標(biāo)地震效應(yīng)：1-4地震引發(fā)的海嘯活動(dòng)性斷裂：中更新世以來有過活動(dòng)痕跡的斷裂判別標(biāo)志和方法：1-4工程分類：全新、發(fā)震、非全新斷裂勘察地震效應(yīng)評(píng)價(jià):避讓全新和發(fā)震Chap。5地下水地下水、重力水5。1地下水的基本概念50—52巖石空隙：10km,1-2km，儲(chǔ)存、滲透孔隙：顆粒（集合體）之間，孔隙度n裂隙:堅(jiān)硬巖石,裂隙率Kt溶隙：可溶巖（石灰?guī)r、白云巖）中裂隙經(jīng)地下水長(zhǎng)期溶蝕，巖溶（喀斯特），溶隙率Kk代表性:n優(yōu)于Kt優(yōu)于Kk含水層：空隙存在，重力水能自由運(yùn)動(dòng)隔水層：不絕對(duì)禁止含水滲透系數(shù)K地下水物理性質(zhì)：純凈地下水無色無味透明地下水化學(xué)成分：氣體、離子、膠體與有機(jī)質(zhì)5.2地下水的類型52—56分類表52歸類方法兩種：按某一特征、綜合考慮某些特征'■上層滯水:局部隔水層之上，分布不廣，對(duì)建筑施工有影響Q替水:第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上自由水面，重力水，第四紀(jì)松散沉積層，無壓水，等水位線'承壓水：兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，重力水，向斜構(gòu)造、盆地、單斜，等水壓線：孔隙水：松散巖層孔隙，第四系和堅(jiān)硬基巖的風(fēng)化殼，可形成上層滯水、潛水、承壓水裂隙水：堅(jiān)硬巖石裂隙，山區(qū)和第四系松散覆蓋層風(fēng)化裂隙水:大氣降水補(bǔ)給，氣候、地形，潛水成巖裂隙水：巖漿巖，噴出巖,玄武巖,水量大,須予以重視構(gòu)造裂隙水：層狀，脈狀，后者危害較大巖溶水：潛水或承壓水,數(shù)量大、運(yùn)動(dòng)快、分布不均勻,涌水事故，影響穩(wěn)定性5。3地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄56—60地下水的補(bǔ)給：含水層自外界獲得水量，來源1—4,最主要來源是大氣降水（連綿細(xì)雨）地下水的排泄:含水層失去水量的過程，1-5地下水的徑流：由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)，徑流條件好的含水層水質(zhì)較好地下水的基本運(yùn)動(dòng)定律：層流、紊流、混合流，與雷諾數(shù)相關(guān)，v非真是速度地下水與工程：地基沉降、流砂、潛蝕、浮托作用、基坑突涌、鋼筋混凝土腐蝕（1—3）Chap.6地表地質(zhì)作用6.1風(fēng)化作用62-65風(fēng)化、風(fēng)化作用、風(fēng)化殼物理風(fēng)化:熱力風(fēng)化、凍融風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用生物風(fēng)化:生物的物理風(fēng)化作用、生物的化學(xué)風(fēng)化作用影響因素:氣候（溫度、雨量）、地形（高度、坡度、切割程度）、地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)與防治：工程意義、調(diào)查內(nèi)容、防治6。2河流的侵蝕、搬運(yùn)與沉積作用66-74河流的水動(dòng)力學(xué)特征、橫向環(huán)流與螺旋流（2原因）河流的侵蝕作用：地表泥沙被帶走，橋墩等河中建筑物頂沖部分做成流線型（使沖刷面平行于流向河流的搬運(yùn)作用：推移、懸移，運(yùn)距與粒徑、流速關(guān)系河流的沉積作用:取決于河流含沙量與搬運(yùn)能力的對(duì)比關(guān)系,流速流量減小、搬運(yùn)物增多河流地貌:與工程關(guān)系密切的有河漫灘、階地等防治：坍岸：鬃崗地形不同河床主流線與崩岸位置治理：護(hù)岸工程、約束水流6。3巖溶（喀斯特）作用74-79桂林山水、路南石林,碳酸鹽巖地區(qū),大量地下空洞,滲漏、涌水排水基本條件：巖石可溶、透水，水的溶蝕性、流動(dòng)性巖石的可溶性：碳酸鹽、硫酸鹽、鹵素鹽,排序后大前小巖石的透水性：裂隙度比孔隙度更重要水的溶蝕力:含CO2巖溶地貌：地表1-7,地下1-2，組合1-6工程地質(zhì)問題：地基穩(wěn)定及塌陷（不均勻沉降、地洞）：石芽地基、溶洞地基（有公式）、土洞地基滲漏和突水問題斜坡與邊坡地質(zhì)作用79—87向下運(yùn)動(dòng)，逐漸變緩主要因素：水、工程荷載崩塌：條件1-3,防治1-3泥石流：山區(qū)最常見的地質(zhì)災(zāi)害，融雪或暴雨激發(fā)，形成條件1—4,分類1—2，防治1-3滑坡：特征1-5，影響因素1—7，發(fā)展階段1-3，勘察1—4，穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法1-3，防治6。5海岸帶的地質(zhì)作用87—92海岸與陸地的接觸帶水動(dòng)力特征:波浪作用、潮汐作用、海流作用海岸地貌:海蝕地貌、海積地貌、沿岸建筑物的防護(hù):防沖刷和淤積,破浪堤、丁壩、防波堤，護(hù)岸墻、拋石或砌石護(hù)岸地面塌陷及處理對(duì)策92-94突發(fā)性向下陷落，形成塌陷坑（洞），自然、人工礦山采空區(qū):移動(dòng)盆地，10mm地表變形因素：1-5采空區(qū)調(diào)查監(jiān)測(cè)：1-5采空區(qū)地面建筑適宜性評(píng)價(jià)和處理措施巖溶地面塌陷：規(guī)律1-5，處理方法1—26。7地面沉降及監(jiān)測(cè)防治95-96總體下降，多數(shù)由人類活動(dòng)導(dǎo)致人類活動(dòng)：1-3（超采地下水為公認(rèn)主因），危害1—2特點(diǎn):1-3原因：孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力不變超采地下水引起的地面沉降的監(jiān)測(cè)：1—4防治：已發(fā)生、可能發(fā)生Chap。7巖土工程地質(zhì)分級(jí)與分類7。1工程巖體分級(jí)98-103目的:為具體工程服務(wù)，為某種目的編制影響巖體工程性質(zhì)的主要因素：1-3分級(jí)的代表性方案7。2土的工程分類103-114對(duì)象：松散土普通分類與專門分類常用指標(biāo)：粒徑與粒組、土粒密度、土體密度、含水性、孔隙性、黏性土的稠度和塑性指標(biāo)工程分類方案簡(jiǎn)介：分類標(biāo)準(zhǔn)、地基土分類我國(guó)特殊土：黃土、紅黏土、軟土、膨脹土、凍土、鹽漬土、填土、污染土Chap。8工程勘察技術(shù)與方法8。1工程勘察技術(shù)與方法116—119工程勘察階段：選址勘察、初步勘察、詳細(xì)勘察工程勘察分級(jí)：安全等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度、地基復(fù)雜