工程地質總結

2021-12-20 13:53:26 字數 5091 閱讀 5277

基礎概念部分

1. 內力地質作用: 由地球內部的能(旋轉能、重力能、放射性元素衰變產生的熱能)引起。主要分為地殼運動(水平運動,垂直運動),岩漿作用,變質作用,**作用。

2. 外力地質作用:以地球外部的太陽能以及日月引力能為能源,並通過大氣、水、生物因素所引起, 主要發生在地球表層。

型別:風化作用、地面流水作用、地下水的地質作用、冰川作用、風的作用、湖泊沼澤、海洋作用、塊體運動和固結成岩作用等。

3. 層理:沉積物在沉積過程中在層內形成的構造,主要由沉積物的成分、結構、顏色等在垂向上的變化而顯示出來,是沉積岩最重要的沉積構造型別。

常見層理型別:水平層理、平行層理、波狀層理、透鏡狀層理、斜層理、交錯層理(板狀交錯層理、楔狀交錯層理、槽狀交錯層理)、粒序層理

4. 水理性質:

吸水率:常壓條件下,岩石吸入水分的質量與乾燥岩石質量之比。

飽水率:高壓或真空條件下,岩石吸入水分的質量與乾燥岩石質量之比。

飽水系數:岩石的吸水率與飽水率的比值。

滲透性:指岩石允許水透過的能力。

溶解性:指岩石溶解於水的性質。

軟化性:指岩石在水的作用下強度降低的性質。軟化係數為岩石在飽水狀態下的極限抗壓強度與風乾狀態下強度之比。<0.75是強軟化的岩石。

崩解性:指粘土質岩石吸水膨脹的性質。

抗凍性:指岩石抵抗冰劈作用的能力。

5. 抗剪強度:岩體或土體在剪下面上所能承受的最大剪應力

6. 走滑斷裂:也叫平移斷層,由於地殼水平剪下力或者不均勻的側向壓力使兩盤沿著斷層面發生相對水平移動的斷層。

7. 岩體:工程影響範圍內的地質體。

8. 結構面:分割岩體的任何地質介面。

9. 結構體:岩體由結構面切割成的單元塊體

10. 土的三相體系:土是由固體相、液體相、氣體相組成的三相體系。

固體相指土中的礦物顆粒,簡稱土粒。它構成土的骨架,稱為土骨架。

液體相由水溶液組成,可分為強結合水、弱結合水、毛細水、重力水等。

氣體相由空氣和其它氣體構成。

11. 第四紀沉積土的種類哪些:殘積土、坡積土、衝、洪積土、湖積土、海洋沉積土、風積土、冰川沉積土。

12. 主要的粘土礦物的吸水特徵:

高嶺石晶層之間鏈結牢固,水不能自由滲入,故其親水性差,可塑性低,脹縮性弱;

蒙脫石則反之,晶胞之間鏈結微弱,活動自由,親水性強,脹縮性亦強;

伊利石(水雲母)的性質介於二者之間。

13. 顆粒級配:土的顆粒級配是指土中各粒組的相對百分含量,通常用各粒組占土粒總質量(乾土質量)的百分數表示,也稱為土的粒度成分

14. 粘性土的稠度界限(從圖中識別)

土從某種稠度狀態轉變為另一種狀態時的界限含水量稱為稠度界限,又稱為阿太堡(atterberg)界限

工程上常用的有液性界限wl和塑性界限wp

液性界限,相當於土從塑性狀態轉變為液性狀態時的含水量,簡稱液限 wl

粉土的液限在32~38%之間,粉質粘土為38~46%,粘土為40~50%。

塑性界限,相當於土從半固體狀態轉變為塑性狀態時的含水量,簡稱塑限 wp 常見值為17~28%

15. 塑性指數:工程中,將液限含水率和塑限含水率的差值稱為塑性指數,應用時通常去掉百分符號,用ip表示。塑性指數的大小,在一定程度上,反映了土中粘粒的含量和礦物的親水性。

16. 液性指數:液性指數il是用來判斷粘性土天然稠度狀態的塑性指標,用土的天然含水率和塑限含水率之差與塑性指數的比值來表示

液性指數il常用小數表示,土的天然含水率愈大,il愈大,它是土的乙個重要的指標,可以用來判斷土的狀態,也可以與孔隙比結合確定地基土的承載力

17. 土的抗剪強度公式(黏性土和砂土)(詳見課本92~93)

18. 滲透固結:由於振動或者外荷載的作用,土體內產生超孔隙水壓力,在水頭差的作用下,土體內部發生滲流,導致土中水排出,超孔隙水壓力消散,土體孔隙比降低,體積減小,發生固結沉降

19. 土體液化:飽和的粉土,粉砂,細砂在受到**發生的振動以及動力機器作用的突發的或週期性的荷載使其抗剪輕度急劇降低(或接近於零),使地基土喪失承載能力的現象。

20. 膨脹土:富含親水性粘土礦物且隨著含水量的增減體積發生明顯縮漲變形的硬塑性粘土。

21. 黃土:黃土是第四紀乾旱和半乾旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物。黃土的浸水溼陷而使建築物產生不均勻沉陷是造成黃土地區事故的主要原因。

22. 常見的物理風化:岩石的熱脹冷縮,冰劈作用,鹽類的結晶作用,釋荷作用。

化學風化作用型別:氧化作用, 溶解作用, 水解作用,水化作用,碳酸化作用

23. 河流侵蝕的主要方式有哪幾種(詳見課本p139~141)

下蝕作用:垂直向下,切割河床上游以下蝕為主

側蝕作用:向旁沖刷河床、谷坡下游以側蝕為主

24. 河流階地型別:侵蝕階地,基座階地,堆積階地。(詳見課本p142~143)

25. 崩塌:指陡峻斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離坡體向下崩落的現象

26. 地面沉降:地層在各種因素的作用下,造成地層壓密變形或下沉,從而引起區域性的地面標高下降。

27. 溶濾潛蝕(詳見課本172)

28. 體波分類:縱波(壓縮波、p波) 引起地面上下顛簸;

橫波(剪下波、s波) 使地面水平搖擺;

29. **效應分類:**力效應:慣性力**破裂效應:**斷層和地裂縫

**液化效應:噴水冒砂和砂層液化**激發地質災害效應:滑坡和崩塌

30. 岩體壩基滑移的三要素:表面滑移,淺部滑移,深部滑移。(詳見課本197~199)

31. 橋梁工程的組成部分:正橋,引橋,導流建築物等組成。(詳見課本229)

32. 排除滑坡體地下水的方法種類:水平排水設施有盲溝、盲洞、水平鑽孔。垂直排水設施有井、鑽孔等。

問答部分

1、工程地質學與地質學的關係,工程地質學的任務。

工程地質學:介於地質學和工程學之間的邊緣交叉學科,是一門研究與解決工程建設有關的地質問題、為工程建設服務的地質學科,它是地質學的分支學科,屬於應用地質學的範疇。

研究任務: (基本任務:查明工程地質條件;中心任務:工程地質問題的分析、評價)

①闡明建築地區的工程地質條件;

②論證建築物所存在的工程地質問題;

③選擇地質條件優良的建築場址;

④研究工程建築物興建後對地質環境的影響;

⑤提出有關建築物型別、規模、結構和施工方法的合理建議:

⑥為擬定改善和防治不良地質作用的措施方案提供地質依據。

2、相對地質年代與絕對地質年代的主要研究方法。

相對地質年代:通過地層層序、古生物、岩性對比測定。適用於沉積岩地區。

絕對年齡:通過放射性元素蛻變週期測定。適用於岩漿巖、變質岩地區。

相對地質年代確定的方法

①地層層序法

原始產出的地層具有下老上新的規律。地層層序法是確定地層相對年代的基本方法。

②生物層序法

年代越老的地層中所含的生物越原始、簡單、低階;反之,年代越新的地層中所含的生物越進步、複雜、高階。每個地質歷史階段都有其特殊的生物組合。同一地質歷史時期,在相同的地理環境下,形成的岩層常含有相同的化石或化石組合。

③岩性對比法

一般在同一時期、同一地質環境下形成的岩石,具有相同的顏色、成分、結構、構造等岩性特徵和層序規律。因此,可根據岩性及層序特徵對比來確定某一地區岩石地層的時代。

④地層接觸關係法

岩層的接觸關係有:

沉積岩之間:整合接觸不整合接觸(平行不整合接觸,角度不整合接觸)

岩漿巖與沉積岩之間:沉積接觸侵入接觸

絕對地質年代的確定

一般根據放射性同位素的蛻變規律來測定岩石和礦物年齡。目前測定同位素年齡廣泛採用的方法有:鉀→氬(k40→ar40)、氬→氬(ar40→ar39)、銣→鍶(rb87→sr87)、鈾—鉛(u235→pb207)和碳法(c14→n14)。

其中,前4種主要用以測定較古老岩石的地質年齡,而碳法專用於測定最新的地質事件和地質體的年齡。

3、什麼是活斷層,請簡單列舉其識別方法。

活斷層:一般理解為目前還在持續活動的斷層,或在歷史時期或近期地質時期活動過、極可能在不遠的將來重新活動的斷層。後一種情況也可稱為潛在活斷層。

活斷層識別

斷層的活動性與否要通過一些標誌加以鑑別。鑑別有直接測定活動物質年齡的方法,也可以從有關的地質、地球物理等現象間接判斷。

間接鑑別標誌有如下幾個方面:

①地質、地貌、水文地質標誌

地質標誌是鑑別活斷層的最可靠依據。主要標誌有:

1)第四系(或近代)地層錯動、斷裂、褶皺、變形;

2)第四系堆積物中常見到小褶皺和小斷層或被第四系以前的岩層所沖斷;

3)沿斷層可見河谷、階地等地貌單元同時發生水平或垂直位移錯斷;

4)活斷層內由鬆散的破碎物質所組成,且斷層泥與破碎帶多未膠結。

5)沿斷裂帶出現**斷層陡坎和地裂縫,斷層面或斷層崖壁見有擦痕;

6) 第四紀火山錐或熔岩呈線狀分布。

地貌標誌

一般而言,活斷層的構造地貌比較清晰,許多方面的標誌可作為鑑別依據。主要標誌有:

1)地形變化差異大,如在兩種截然不同的地貌單元(如山嶺和平原之間)直線相接的部位,一側為斷陷區,另一側為隆起區,二者的接觸帶往往是一條較大斷裂。

2)山前的第四系堆積物厚度大,山前洪積扇特別高或特別低,呈線性排列,與山體不相稱。

3)在山前形成陡坎山腳,常有狹長窪地和沼澤;或者顯著出現連續的斷層崖或斷層三角面。

4)斷裂帶有植物突然乾枯死亡或生長特別罕見植物。

水文地質標誌

由於斷層帶構造物質鬆散,容易形成強導水帶,因而活斷層帶一線分布泉水、溫泉,出現植被發育現象。也由於活斷層為深大斷裂,深迴圈水將導致水的化學異常。

1)水系呈直線狀、格仔狀展布,河流、河谷等系突然發生明顯錯斷或拐彎,呈折線林;

2)泉、地熱異常帶、湖泊和山間盆地成線狀(或串珠狀)分布,若為溫泉,則水溫和礦化度較高,有時植被呈線狀發育

②歷史**及歷史期**錯段標誌

我國有長達3000多年的歷史**記載資料,尤其是較近的歷史記載,可以幫助判別活斷層的存在,可能時據以判斷活斷層的錯距,斷裂長度等。

對古代建築物破壞、錯斷、掩埋等情況調查,可以幫助判斷活斷層當時的錯距等情況。

③微**測量及地形變檢測標誌

採用精密水準測量和三角測量在可能活動斷層兩側進行地形變測量,可以有效地獲得斷層活動性的有關證據。

④地球物理標誌

斷層的現代活動,必然導致斷層帶內產生物理、化學變化,其中如斷層氣、放射性異常;重力、磁力、地溫等物理異常。通過測量分析,可以間接作為活斷層的佐證。

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