工程地質複習 西南石油大學

2021-07-31 12:26:18 字數 5060 閱讀 9017

工程地質學複習資料

一、 緒論

1、 工程地質條件是指工程建築物所在地區地質環境各項因素的綜合。這些因素包括:地形地貌、地層岩性、地質構造、地表地質作用、水文地質條件、天然建築材料。(p3)

2、 工程地質問題:指已有的工程地質條件在工程建築和執行期間會產生一些新的變化和發展,構成威脅影響工程建築安全的地質問題稱為工程地質問題,主要的工程地質問題包括:地基穩定性問題、斜坡穩定性問題、洞室圍岩穩定性問題、區域穩定性問題。

(p3-4)

二、 地殼及其物質組成

1. 軟流圈:在地幔頂部(約50-250km)存在乙個**波速度減低帶,該帶約有5%的物質為熔融狀態,易於發生塑性流動的圈層

2. 地質作用是指塑造地殼面貌的自然作用。(p5)

3. 內力地質作用和外力地質作用(p6)

①內力地質作用的動力來自地球本身,並主要發生在地球內部,按其作用方式可分為四種:構造運動、岩漿作用、變質作用、**。

②外力地質作用主要有太陽輻射熱引起並主要發生在地殼的表層,按其作用方式分為五種:風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、固結成岩作用。

4. 顏色是礦物最直觀的一種性質,最常見的有自色與他色兩種型別。(p7)

5. 條痕是礦物粉末的顏色,通常將礦物在無釉瓷板上刻畫後進行觀察,他對於某些金屬礦物具有重要鑑定意義。(p7)

6. 硬度是礦物抵抗外力機械作用的強度。礦物有軟到硬依次為:

1—滑石,2—石膏,3—方解石,4—螢石,5—磷灰石,6—正長石,7—石英,8—黃玉,9—剛玉,10—金剛石。(p8)

7. 解理是指礦物受外力作用時,能沿一定方向破裂成平面的性質。分完全、中等和不完全等級別。

例如:雲母沿解理面可剝離成極薄的薄片,為極完全解理;石鹽沿解理面破裂成立方體具有完全解理。(p8)

8. 斷口是指礦物受外力打擊後無規則地閹著解理面以外的方向破裂的破裂面

9. 岩石的三大類:火成岩、沉積岩和變質岩(p8)

火成岩大多具有塊狀;沉積岩是有外力作用將風化剝蝕的物質搬運後逐層沉積形成,所以具層狀構造;變質岩在變質作用中岩石受到較高的溫度和具有一定方向的擠壓作用,其組成礦物則依一定方向並行排列,因而具有偏離構造。(p10)

10. 火成岩又稱岩漿巖,佔地殼岩石體積的64.7%,在大陸或海洋,在地表或地下都有廣泛分布。

火成岩的結構主要是指礦物顆粒的大小和結晶程度等,最常見的有:、顯晶質結構,主要是深沉巖具有的結構;斑狀結構,主要是淺成巖或噴出岩所具有的結構;③隱晶質結構,常為淺成巖或噴出岩所具有的結構 ;玻璃質結構,為噴出岩所具有的結構。(p10-11)

11. 火成岩的構造是指岩石外表的整體特徵,常見的有:①塊狀構造;②氣孔與杏仁構造;③流紋構造(特有)(p11)

12. 。 火成岩的分類:

1按火成岩的sio2含量,分成超基性巖、基性巖、中性岩及酸性巖;按岩漿冷凝環境,分成侵入巖和噴出巖,侵入巖又可分為深成巖和淺成巖。(p11)**見(p12)

13. 沉積岩佔地殼岩石總面積的7.9%,是三大類岩石中在地表分布最廣的。佔地殼表面積的75%。

14. 沉積岩的構造:①層理結構(最基本最特別) ②遞變層理 ③波痕與泥裂 (p14)

15. 變質岩的構造:變成構造(變晶構造):片理構造;片麻構造,板狀構造;斑構造;塊狀構造。變余構造是變質岩中的殘留原岩的構造。(p17)

16. 接觸變質作用是指溫度公升高、岩石受熱後礦物發生重結晶、物質成分重新組合等變化而化學成分無顯著改變者稱為接觸熱變質作用。區域變質作用是高溫、高壓等因素聯合作用於乙個廣大地區範圍內的變質作用。

動力變質作用與斷裂構造有關,出現在斷裂帶兩側。(p17)

17. 區域變質作用是高溫高壓等因素聯合作用於乙個廣大地區範圍內的變質作用。(p17)

18. 動力變質作用與斷裂構造有關,出現在斷裂帶兩側。

19. 岩石的主要物理性質:比重、重度、孔隙性、吸水性(岩石在通常大氣壓下的吸水能力)、軟化性(岩石受水作用後強度和穩定性降低的特性)、抗凍性

20. 影響岩石物理力學性質的因素:①礦物成分;②岩石的結構構造;③構造裂隙和風化作用

三、 地質年代與第四紀地質概述

1、 地質學以相對年代和絕對年代兩種方法計算時間。表示地質事件發生的先後順序為相對年代,表示的士時間發生至今的年齡稱為絕對年代(同位素年齡)。地層層序律是確定地層相對年代的基本方法。

(p20)

2、 相對年代的確定:地層層序律:確定相對地層年代的基本方法,未經過構造運動改造的層狀岩層大多為水平岩層,水平岩層的層序一般為下老上新;岩層傾斜,則傾斜面以上的岩層新,傾斜面一下的岩層老;倒轉岩層,與水平岩層相反。

生物層序律:不同的地質年代的岩層中含有不同型別的化石組合,在相同的地質時期的相同地質環境下形成的地層,如果原先的海洋與陸地是相通的,則都含有相同的化石。切割律:

不同時代的岩層或岩體常被侵入巖侵入穿插,就侵入巖與圍岩相比,侵入者時代新,被侵入者時代老。(p20-21)

3、 地質年代表:地質年代單位包括宙、代、紀、世,與其相對應的年代地層單位分別是宇、界、系、統。(以上由大到小順序排列,地質年代表見(p22))。

(qnekjtpcdso∈z)新到老

4、 第四紀沉積物

1 石經物理風化和化學風化作用後殘留在原地的碎屑物稱殘積物或殘積土,因其成層覆蓋在地表,故又稱殘積層。(p25-26)

2 水或雪水將高處的風化碎屑物質洗刷而向下搬運,或由本身的重力作用,堆積在平緩的斜坡或坡腳出,成為坡積物。(p21)

3 雨或融雪水將山區或高地的大量碎屑物沿沖溝搬運到山前或山坡的低平地帶堆積而成的稱為洪積物。(p26)

河流沉積物成為沖積物(河床衝擊土、河漫灘衝擊土、牛軛湖衝擊土、河口三角洲衝擊土)。(p27)

四、 地質構造

1、 岩層的產狀三要素(走向、傾向、傾角)表示方法有:

(1)向∕傾向(象限)、傾角,如330°∕ws∠30°;

⑵傾向、傾角,如240°∠30°等。(注:要能在圖中相應的找出。)(p29)

2、 構造運動:構造運動使岩層發生變形與變位,形成的產物稱為地質構造,常見的地質構造有褶皺、斷層和節理。(p29)

3、 地層接觸關係:①整合接觸(新老地層產狀一致,時代連續);②假整合接觸(平行不整合接觸,新老地層產狀平行一致,時代不連續);③不整合接觸(角度不整合接觸);④侵入體的沉積接觸;⑤侵入接觸;⑥斷層接觸(p32)

4、 岩層露頭線特徵:水平岩層、直立岩層和傾斜岩層露頭線分布特徵是不相同的。(p30)

5、 褶皺要素(四個要素要能在圖中相應找出):① 核部 ② 翼部 ③ 樞紐 ④ 軸面(p32)

6、 褶皺的型別:背斜是兩翼岩層以核部為中心向兩側傾斜,形態上是岩層向上彎曲。向斜是兩翼岩層向核部傾斜,形態上市岩層向下彎曲的褶皺。(p32)

7、 褶皺構造的工程地質評價:褶皺的互補是岩層強烈變形的部位,一般是背斜的頂部和向斜的底部發育有拉張裂隙。在變形強烈時,沿褶皺核部常有斷層發生,造成岩石破碎或形成構造砂岩帶。

此外,地下水多聚積在向斜核部,背斜核部的裂隙也玩玩是地下水富集和流動的通道。由於岩層構造變形和地下水的影響,所以公路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部容易遇到工程地質問題。褶皺的翼部不同於核部,具有另一類工程地質問題。

在褶皺兩翼形成傾斜岩層容易造成順層滑動。(p35)

8、 節理與斷層:斷裂構造包括節理與斷層,沿破裂面無明顯位移的成為節理,有明顯位移滑動的稱斷層。(p36)

9、 節理的型別:按節理成因:原生節理(成岩過程形成的節理)和次生節理(岩石成形後形成的節理,包括非構造節理和構造節理),

10、 斷層的型別:① 正斷層是沿斷層面傾斜線方向,上盤相對下降,下盤相對上公升的斷層;(注:規模巨大,同時上盤沿波狀起伏的低角度斷層面作遠距離推移的逆掩斷層稱為推覆構造);② 逆斷層是沿斷層面傾斜方向,上盤相對上公升,下盤相對下降的斷層;傾角大於45°為高角度逆斷層,小於45°為低角度逆斷層③ 平移斷層是斷層兩盤然斷層走向方向發生位移的斷層。

又分為右行(右旋)和左行(左旋)平移斷層(p38-39)

11、 斷層復合命名中後面的一種運動方式是主要的。

12、 斷層存在的標誌:(1)地質體不連續;(2)斷層面(帶)的構造特徵;(3)地貌和水文等標誌(p40)

13、 斷層的工程地質評價:作為不連續面的斷層是影響岩體穩定性的重要因素,這事因為斷層帶岩層破碎強度低,另一方面它對地下水、風化作用等外力地質作用往往起控制作用。斷層對工程建設十分不利。

特別是道路工程建設中,選擇線路、橋址和隧道位置時,應盡可能避免斷層破碎帶。(p43)

14、 活斷層:是指現在正在活動或最近地質時期(全新世,1萬年)發生過活動的斷層。(p43)

15、 **烈度可分為基本烈度、建築場地烈度和設防烈度。

16、 **效應:①**力效應;②**破裂效應;③**液化和震陷;④**激發地質災害;⑤**引發的海嘯

17、 活動性斷裂的判別標誌:(1)地質標誌;(2)地質標誌;(3)地殼形變測量、地球物理和地球化學標誌及同位素年齡測量;(4)遙感影像翻譯方法

五、地下水

1、 含水層和隔水層:含水層是指能夠給出並透過相當數量重力水的岩層。構成含水層的條件是,一是岩石中要有空隙存在,並充滿足夠數量的重力水;二是這些重力水能夠在岩石空隙中自由運動;隔水層是指不能給出並透過水層的岩層。

(p51)

2、 上層滯水、潛水、承壓水:包氣帶中區域性隔水層之上的重力水稱上層滯水,埋藏接近地表,接受大氣降水的補給,補給區與分布區一致,以蒸發的形式或隔水底板邊緣排洩。埋藏在地面以下第乙個穩定隔水層之上具自由水面的重力水叫潛水,主要由大氣降水、地表水、凝結水補給;充滿於兩個穩定的隔水層間的重力水稱為承壓水。

(p52-55)

3、 孔隙水、裂隙水、岩溶水:孔隙水:存在於鬆散岩層的孔隙中,這些鬆散岩層包括第四系和堅硬基岩的風化殼;它的存在條件和特徵取決於岩石的孔隙情況,可形成上層滯水、潛水、承壓水。

裂隙水:埋藏在堅硬岩石裂隙中的地下水稱為裂隙水,主要分布在山區和第四系鬆散覆蓋下面的基岩中,它的性質和發育程度決定了裂隙水的存在和富水性,可分為風化裂隙水、成岩裂隙水、構造裂隙水。岩溶水:

埋藏於溶裂隙水中的重力水稱為岩溶水。(p55-56)

4、 達西線性滲透定律(p57)

5、 地下水引起的問題:地基沉降;流沙;潛蝕對建築工程的影響;地下水的浮託作用;基坑突湧;地下水對鋼筋混凝土的腐蝕。(p58-59)

六、地表作用

1、 化學風化指岩石在水、水溶液和空氣中的氧和二氧化碳等的作用下所發生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列複雜的化學變化。化學風化的方式主要有:溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用。

(p62)

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