工程地质课件

土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/251第二章第二章 工程地质概述工程地质概述 晴川历历汉阳树 芳草萋萋鹦鹉洲 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/252第一节第一节 地质作用与地质构造地质作用与地质构造一、地球组成一、地球组成1.地壳地壳（1）地球圈的最外层，由岩）地球圈的最外层，由岩 石组成的固体硬壳。石组成的固体硬壳。（2）莫霍洛维奇界面）莫霍洛维奇界面 地壳和地幔的界面。地壳和地幔的界面。1909年瑞典地震学年瑞典地震学家莫霍洛维奇（家莫霍洛维奇（18571936）根据研究地震）根据研究地震波所得资料而发现。波所得资料而发现。深度深度km：大陆上平均：大陆上平均3040，孤岛地区，孤岛地区5075，大洋地区，大洋地区510。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/253地壳厚度不均匀地壳厚度不均匀 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2542.地幔地幔（1）中间层。地球内部构造的一个层圈，地）中间层。地球内部构造的一个层圈，地 壳以下，地核以上，其下界在壳以下，地核以上，其下界在2900km深深（2）物质具有固态特征。含）物质具有固态特征。含SiO2在在2445%，富含硅和镁，又称硅镁层。富含硅和镁，又称硅镁层。3.地核地核（1）地球内部构造的中心层圈）地球内部构造的中心层圈（2）高压状态下，铁镍成分物质）高压状态下，铁镍成分物质（3）可能是液态）可能是液态 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/255二、地质作用二、地质作用1.地质作用的概念地质作用的概念 改变地球表面地貌形态，改变组成地壳的物改变地球表面地貌形态，改变组成地壳的物质（岩石）成分与构造，破坏原来的岩石以质（岩石）成分与构造，破坏原来的岩石以及形成新的岩石等等的及形成新的岩石等等的自然作用自然作用自然作用自然作用。2.地质作用分类地质作用分类（1）内力地质作用）内力地质作用来源来源来源来源：地球自转产生的旋转能：地球自转产生的旋转能表现表现表现表现：岩浆活动：岩浆活动 地壳运动地壳运动 变质作用变质作用 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/256（2）外力地质作用）外力地质作用来源来源来源来源：太阳辐射能、地球重力位能：太阳辐射能、地球重力位能表现表现表现表现：昼夜和季节气温变化、雨雪、山洪、：昼夜和季节气温变化、雨雪、山洪、河流、风、生物等对母岩产生的风化、河流、风、生物等对母岩产生的风化、剥蚀、搬运与沉积作用。剥蚀、搬运与沉积作用。三、地质年代三、地质年代1.地质年代的概念地质年代的概念（1）地壳上不同年代的岩石在形成过程中的）地壳上不同年代的岩石在形成过程中的 时间和顺序时间和顺序（2）绝对地质年代）绝对地质年代放射测定放射测定（3）相对地质年代）相对地质年代岩石在生成时间上的岩石在生成时间上的 新老顺序新老顺序 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2572.相对地质年代相对地质年代 分五大代，下分纪、世、期；相应的地层单分五大代，下分纪、世、期；相应的地层单位为界、系、统、层。位为界、系、统、层。（1）太古代）太古代 距今距今 2445亿年亿年（2）元古代）元古代 距今距今 5.724亿年亿年（3）古生代）古生代 距今距今 2.35.7亿年亿年 寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪 石碳纪，二迭纪石碳纪，二迭纪石碳纪，二迭纪石碳纪，二迭纪（4）中生代）中生代 距今距今0.672.3亿年亿年 三迭纪，侏罗纪，白垩纪三迭纪，侏罗纪，白垩纪三迭纪，侏罗纪，白垩纪三迭纪，侏罗纪，白垩纪（5）新生代）新生代 距今距今 6700万年万年隐生宙隐生宙显显生生宙宙往往古古来来今今谓谓之之宙宙四四方方上上下下谓谓之之宇宇 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2583.新生代细分新生代细分（1）第三纪）第三纪R 早第三纪（古新世、始新世、渐新世）：早第三纪（古新世、始新世、渐新世）：25006700万年万年 晚第三纪（中新世、上新世）：晚第三纪（中新世、上新世）：1002500万年万年（2）第四纪）第四纪Q（本纪初，人类祖先出现本纪初，人类祖先出现）更新世：早更新世更新世：早更新世Q1：50100万年万年 中更新世中更新世Q2：1550万年万年 晚更新世晚更新世Q3：2.515万年万年 全新世全新世Q4：2.5万年万年 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/259四、地质构造四、地质构造 岩体受到地壳运动的作用而发生连续或不连岩体受到地壳运动的作用而发生连续或不连续的永久性变形而形成的种种构造形态，统续的永久性变形而形成的种种构造形态，统称为地质构造。称为地质构造。1.褶皱构造褶皱构造（1）概念）概念 层状岩层水平形状遭受破坏，形成一系层状岩层水平形状遭受破坏，形成一系 列波状弯曲而未丧失连续性的构造。列波状弯曲而未丧失连续性的构造。（2）褶曲弯）褶曲弯 背斜：向上凸起状背斜：向上凸起状 向斜：向下凹进状向斜：向下凹进状 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2510 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2511 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2512 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2513（3）山坡与稳定性）山坡与稳定性 逆向坡：坡面倾斜方向与岩层倾斜方向相反逆向坡：坡面倾斜方向与岩层倾斜方向相反 的山坡，其稳定性好。的山坡，其稳定性好。顺向坡：坡面倾斜方向与岩层倾斜方向一致顺向坡：坡面倾斜方向与岩层倾斜方向一致 的山坡，稳定性与岩石性质、倾角的山坡，稳定性与岩石性质、倾角 大小和有无软弱结构面有关。大小和有无软弱结构面有关。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25142.断裂构造断裂构造 岩层丧失了原有的连续完整性，在其内部产岩层丧失了原有的连续完整性，在其内部产生了许多断裂面，统称为断裂构造。生了许多断裂面，统称为断裂构造。（1）节理）节理 沿断裂面两侧的岩体未沿断裂面两侧的岩体未 发生位移或仅有微小错发生位移或仅有微小错 动的断裂构造，称为节理。动的断裂构造，称为节理。（2）断层）断层 沿断裂面两侧的岩体发生了显著的位移，沿断裂面两侧的岩体发生了显著的位移，称为断层。称为断层。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2515 位于断层面之上的称为位于断层面之上的称为上盘上盘，位于断层面之，位于断层面之下的称为下的称为下盘下盘。a.正断层：上盘相对下降，下盘相对上升正断层：上盘相对下降，下盘相对上升 b.逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降 c.平移断层：两岩块水平错动的断层平移断层：两岩块水平错动的断层断层面断层面断层面断层面上盘上盘上盘上盘下盘下盘下盘下盘正断层正断层逆断层逆断层平移断层平移断层 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2516 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2517 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2518 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2519 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2520 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2521第二节第二节 岩石的类型和特征岩石的类型和特征一、主要造岩矿物一、主要造岩矿物1.矿物种类矿物种类（1）原生矿：岩浆冷凝而成）原生矿：岩浆冷凝而成 石英、长石、辉石、云母石英、长石、辉石、云母（2）次生矿）次生矿 原生矿风化而成：长石风化原生矿风化而成：长石风化=高岭石高岭石 辉石风化辉石风化=绿泥石绿泥石 水溶液中析出生成：方解石、石膏水溶液中析出生成：方解石、石膏 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25222.矿物的主要物理性质矿物的主要物理性质（1）形状）形状 外表形态。外表形态。结晶体规则，非结晶体不规则结晶体规则，非结晶体不规则（2）颜色）颜色 浅色：白、浅灰、玫瑰、红黄色浅色：白、浅灰、玫瑰、红黄色 深色：深灰、深绿、灰黑、黑色深色：深灰、深绿、灰黑、黑色（3）硬度）硬度 抵抗外力刻划的能力。十个等级抵抗外力刻划的能力。十个等级 滑石滑石滑石滑石 石膏石膏石膏石膏 方解石方解石方解石方解石 萤石萤石萤石萤石 磷灰石磷灰石磷灰石磷灰石 正长石正长石正长石正长石 石英石英石英石英 黄玉黄玉黄玉黄玉 刚玉刚玉刚玉刚玉 金刚石金刚石金刚石金刚石 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2523（4）光泽：反射光线的强弱程度）光泽：反射光线的强弱程度 金属光泽，非金属光泽金属光泽，非金属光泽（5）解理：外力作用后，沿一定方向裂开成）解理：外力作用后，沿一定方向裂开成 光滑平面的性能。光滑平面的性能。极完全解理极完全解理极完全解理极完全解理极易裂开成薄片状极易裂开成薄片状极易裂开成薄片状极易裂开成薄片状 完全解理完全解理完全解理完全解理裂开成鳞片状，板块状裂开成鳞片状，板块状裂开成鳞片状，板块状裂开成鳞片状，板块状 不完全解理不完全解理不完全解理不完全解理裂开面只有局部的光滑平面裂开面只有局部的光滑平面裂开面只有局部的光滑平面裂开面只有局部的光滑平面 无解理无解理无解理无解理裂开不规则的碎块裂开不规则的碎块裂开不规则的碎块裂开不规则的碎块（6）断口：外力作用后，不能沿一定的方向破）断口：外力作用后，不能沿一定的方向破 裂时断口的形态。裂时断口的形态。贝壳状、平坦状、参差状、锯齿状贝壳状、平坦状、参差状、锯齿状贝壳状、平坦状、参差状、锯齿状贝壳状、平坦状、参差状、锯齿状 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2524二、岩石成因类型二、岩石成因类型1.岩浆岩岩浆岩（1）岩浆岩的概念）岩浆岩的概念 高温熔融的岩浆在地下或地表冷凝形成的岩高温熔融的岩浆在地下或地表冷凝形成的岩石，又称火成岩。石，又称火成岩。a.喷出岩：岩浆喷出地表后冷凝形成喷出岩：岩浆喷出地表后冷凝形成 b.侵入岩：岩浆侵入地壳后冷凝形成侵入岩：岩浆侵入地壳后冷凝形成（2）岩浆岩的矿物成分）岩浆岩的矿物成分 a.含铝硅酸盐：浅色矿含铝硅酸盐：浅色矿石英、正长石石英、正长石 b.含铁镁硅酸盐矿：深色矿含铁镁硅酸盐矿：深色矿角闪石、角闪石、黑云母、橄榄石黑云母、橄榄石 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2525（3）岩浆岩依据）岩浆岩依据SiO2含量分类含量分类 a.超基性岩：超基性岩：SiO2含量含量 66%（4）常见岩浆岩）常见岩浆岩 花岗岩，花岗斑岩花岗岩，花岗斑岩 正长岩，闪长岩正长岩，闪长岩 安山岩，辉长岩安山岩，辉长岩 玄武岩玄武岩 岩浆岩之玄武岩：峨眉山岩浆岩之玄武岩：峨眉山 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2526岩浆岩之花岗岩岩浆岩之花岗岩陈毅、粟裕花岗岩雕像陈毅、粟裕花岗岩雕像 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25272.沉积岩沉积岩（1）沉积岩的概念）沉积岩的概念 地表上由原岩（岩浆岩、变质岩、早期的地表上由原岩（岩浆岩、变质岩、早期的沉积岩）经风化、搬运、沉积和成岩作用而沉积岩）经风化、搬运、沉积和成岩作用而形成。形成。沉积岩是地表分布最广的一种层状岩石。沉积岩是地表分布最广的一种层状岩石。（2）沉积岩的矿物成分）沉积岩的矿物成分 a.原岩经物理风化后保留下来的抗风化能原岩经物理风化后保留下来的抗风化能力强的矿物，如石英、云母等。力强的矿物，如石英、云母等。b.硅酸盐原岩经化学风化后产生的黏土矿硅酸盐原岩经化学风化后产生的黏土矿物。物。c.从溶液中结晶析出的矿物，如方解石。从溶液中结晶析出的矿物，如方解石。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2528（3）常见沉积岩）常见沉积岩 砾岩、砂岩、石灰岩、凝灰岩砾岩、砂岩、石灰岩、凝灰岩 泥岩、页岩、泥灰岩泥岩、页岩、泥灰岩沉积岩之页岩沉积岩之页岩页岩砖页岩砖 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2529沉积岩之泥岩沉积岩之泥岩 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2530沉积岩之砂岩：乐山大佛沉积岩之砂岩：乐山大佛 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2531沉积岩之石灰岩沉积岩之石灰岩 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2532沉积岩之石灰岩：太湖石沉积岩之石灰岩：太湖石 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25333.变质岩变质岩（1）变质岩的概念）变质岩的概念 变质作用变质作用：地球内力作用下引起物理、化：地球内力作用下引起物理、化 学条件的改变，从而使地壳中原岩组分、矿物学条件的改变，从而使地壳中原岩组分、矿物组合、结构、组合、结构、构造等方面发生转化的作用。构造等方面发生转化的作用。变质岩：变质岩：由变质作用所形成的（新）岩石由变质作用所形成的（新）岩石（2）变质岩的矿物成分）变质岩的矿物成分 a.与岩浆岩或沉积岩共有的矿与岩浆岩或沉积岩共有的矿：石英、长石、云母石英、长石、云母 b.变质岩特有的矿物变质岩特有的矿物：滑石、硅线石、红柱石、蛇纹石、绿泥石滑石、硅线石、红柱石、蛇纹石、绿泥石 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2534（3）常见变质岩）常见变质岩 片麻岩、云母片岩片麻岩、云母片岩 大理岩、石英岩大理岩、石英岩变质岩之片麻岩变质岩之片麻岩 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2535变质岩之大理岩变质岩之大理岩 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2536第三节第三节 土的成因类型土的成因类型 地球上地球上75%以上的大陆地区系被散碎岩石的以上的大陆地区系被散碎岩石的堆积体所覆盖，这种覆盖物就是工程上所研堆积体所覆盖，这种覆盖物就是工程上所研究的土，它是第四纪沉积物。究的土，它是第四纪沉积物。一、残积土一、残积土1.残积土的成因残积土的成因基岩风化而成基岩风化而成未经搬运而残留于原地未经搬运而残留于原地2.残积土的基本特征残积土的基本特征（1）处于风化壳上部，向下半风化、半坚硬）处于风化壳上部，向下半风化、半坚硬 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2537（2）粒度成分随深度增加而变粗）粒度成分随深度增加而变粗（3）气候条件和基岩的岩性影响其成分）气候条件和基岩的岩性影响其成分 干旱地区，物理风化为主，粗碎屑、砂；干旱地区，物理风化为主，粗碎屑、砂；潮湿地区，化学风化为主，粘粒较多。潮湿地区，化学风化为主，粘粒较多。结晶类岩石风化作用下主要变为粘粒；结晶类岩石风化作用下主要变为粘粒；细砂岩风化成细砂。细砂岩风化成细砂。（4）厚度）厚度 10m，但变化较大，但变化较大（5）表层孔隙大，强度低，压缩性大）表层孔隙大，强度低，压缩性大 下层夹碎石、砂的粘性土，强度高下层夹碎石、砂的粘性土，强度高（6）发育于宽广的分水岭地带、缓坡地带）发育于宽广的分水岭地带、缓坡地带 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2538二、坡积土二、坡积土1.坡积土的成因坡积土的成因 残积土在雨水或雪水的搬运、顺坡移动堆积残积土在雨水或雪水的搬运、顺坡移动堆积而成。而成。2.坡积土的特征坡积土的特征（1）气候影响成分）气候影响成分 半干旱地区，半干旱地区，坡积土较厚；坡积土较厚；潮湿地区，潮湿地区，坡积土较薄。坡积土较薄。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2539（2）坡积土的粒度成分具有明显的分选性）坡积土的粒度成分具有明显的分选性 靠近斜坡部分较粗靠近斜坡部分较粗 远离斜坡部分较细远离斜坡部分较细 在垂直剖面上，下部粗：碎石土，砂土在垂直剖面上，下部粗：碎石土，砂土 上部细：粘性土上部细：粘性土（3）沉积厚度由坡面到坡脚逐渐变厚）沉积厚度由坡面到坡脚逐渐变厚（4）堆积物易沿下卧基岩倾斜面）堆积物易沿下卧基岩倾斜面发生移动发生移动！土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2540三、洪积土三、洪积土1.洪积土的成因洪积土的成因暴雨或暂时性地面暴雨或暂时性地面水流水流山洪带来山洪带来碎屑物质，在山沟碎屑物质，在山沟的出口地方堆积而成。的出口地方堆积而成。2.洪积土的基本特征洪积土的基本特征（1）发源于干旱或半干旱地区）发源于干旱或半干旱地区（2）如存在山前平原，则可形成洪积扇。）如存在山前平原，则可形成洪积扇。从扇缘到山口，逐渐变粗。从扇缘到山口，逐渐变粗。分选性不良：交错层理，透镜体，尖分选性不良：交错层理，透镜体，尖 灭，夹层。灭，夹层。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2541（3）工程应用分类）工程应用分类 山口区域：靠近山口、良好地基；距山山口区域：靠近山口、良好地基；距山 口较远，砂土分布，注意基口较远，砂土分布，注意基 坑开挖流砂。坑开挖流砂。中间过度带：土较软，承载力低中间过度带：土较软，承载力低 粘性土层分布带：压缩性高，建筑物有粘性土层分布带：压缩性高，建筑物有 长期下沉问题。长期下沉问题。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2542四、冲积土四、冲积土1.冲积土的成因冲积土的成因 河流两岸基岩及其上部松散覆盖物质被河水河流两岸基岩及其上部松散覆盖物质被河水剥蚀、搬运，沉积在河坡降平缓地带而形成。剥蚀、搬运，沉积在河坡降平缓地带而形成。2.冲积土的基本特征冲积土的基本特征（1）具有明显的层理构造）具有明显的层理构造（2）碎屑颗粒磨圆度高，具有明显的分选）碎屑颗粒磨圆度高，具有明显的分选 现象：现象：横剖面上，从上至下粒度逐渐变粗。横剖面上，从上至下粒度逐渐变粗。沿河底纵剖面上，上游到下游颗粒沿河底纵剖面上，上游到下游颗粒 逐渐变细逐渐变细。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25433.冲积土分类冲积土分类（1）平原河谷冲积土）平原河谷冲积土 河床沉积土：承载力高，有冲刷、凹岸河床沉积土：承载力高，有冲刷、凹岸 边坡稳定问题。边坡稳定问题。河漫滩沉积土：局部淤泥、泥炭层，压河漫滩沉积土：局部淤泥、泥炭层，压 缩性高，承载力低。缩性高，承载力低。河流阶地堆积土：河流阶地堆积土：良好的建筑地基良好的建筑地基 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2544（2）山区河谷冲积土）山区河谷冲积土 沉积土较粗沉积土较粗 宽谷河滩土分选性较差宽谷河滩土分选性较差 高阶地为岩石或坚硬土高阶地为岩石或坚硬土（3）三角洲冲积土）三角洲冲积土 入海入湖的地方沉积入海入湖的地方沉积 颗粒细，且含水量大颗粒细，且含水量大 上层经过长期的干旱和压实，已形成上层经过长期的干旱和压实，已形成“硬壳硬壳”层，承载力较高；下卧软弱层，承载层，承载力较高；下卧软弱层，承载力较低。力较低。要注意暗浜或暗沟存在。要注意暗浜或暗沟存在。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2545五、其他沉积土五、其他沉积土1.海相沉积土海相沉积土（1）滨海沉积土：卵石、圆砾、砂土）滨海沉积土：卵石、圆砾、砂土（2）大陆架浅海沉积土：细砂、粘性土、淤泥）大陆架浅海沉积土：细砂、粘性土、淤泥（3）陆坡和深海沉积土：有机质软泥）陆坡和深海沉积土：有机质软泥2.湖沼沉积土湖沼沉积土（1）湖泊沉积土：粘土、淤泥）湖泊沉积土：粘土、淤泥（2）沼泽沉积土：腐烂植物形成的泥炭）沼泽沉积土：腐烂植物形成的泥炭3.风积土风积土 在干旱气候条件下，碎屑物被风吹扬，降落堆在干旱气候条件下，碎屑物被风吹扬，降落堆积而成。积而成。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2546第四节第四节 不良地质条件不良地质条件一、节理发育一、节理发育1.节理与节理发育节理与节理发育（1）节理：岩层断裂而未发生位移）节理：岩层断裂而未发生位移（2）节理发育）节理发育 一组节理：相互平行的节理（间距一组节理：相互平行的节理（间距0.4m）节理发育：三组以上的节理节理发育：三组以上的节理2.不良表现不良表现（1）透水性增加，风化速度加快）透水性增加，风化速度加快（2）强度和稳定性降低）强度和稳定性降低 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2547二、断层二、断层1.断层断层（1）断裂面两侧岩体发生了显著的相对位移）断裂面两侧岩体发生了显著的相对位移（2）大断层长达数千公里，小断层仅几米）大断层长达数千公里，小断层仅几米2.断层影响断层影响（1）断层错动，导致建筑物破坏）断层错动，导致建筑物破坏（2）形成年代越新，活动可能性越大，易导）形成年代越新，活动可能性越大，易导 致地震致地震 1975，海城地震（，海城地震（M7.3）1999，台北，台北921地震（地震（M7.2）（3）永久性建筑不宜横跨在断层上）永久性建筑不宜横跨在断层上 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2548三、山坡滑动三、山坡滑动1.人类活动导致滑动人类活动导致滑动（1）山麓建房，削去坡脚）山麓建房，削去坡脚（2）山坡上建房，增加坡面荷载）山坡上建房，增加坡面荷载（3）生产生活用水渗入山坡）生产生活用水渗入山坡2.自然因素自然因素（1）坡脚被河流冲刷）坡脚被河流冲刷（2）连续暴雨，雨水渗入）连续暴雨，雨水渗入 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2549四、河岸冲淤四、河岸冲淤1.冲淤现象冲淤现象（1）凹岸冲刷严重，危及附近建筑物）凹岸冲刷严重，危及附近建筑物（2）凸岸淤积）凸岸淤积2.多发河段多发河段（1）沙河易出现冲淤现象）沙河易出现冲淤现象（2）黄河干流、支流严重）黄河干流、支流严重3.河道与冲淤河道与冲淤（1）冲淤平衡）冲淤平衡河道稳定河道稳定（2）冲淤不平衡）冲淤不平衡河流改道河流改道三三十十年年河河东东四四十十年年河河西西 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2550五、岸坡失稳五、岸坡失稳1.失稳原因失稳原因（1）岸边建楼，增加荷载）岸边建楼，增加荷载（2）软土地震引起失稳滑坡）软土地震引起失稳滑坡2.失稳案例失稳案例 天津市结核病防治医院，在唐山地震时，长天津市结核病防治医院，在唐山地震时，长250m的场地向海河故道滑动，滑动面通过办的场地向海河故道滑动，滑动面通过办公楼，屋顶到基础全部开裂。公楼，屋顶到基础全部开裂。土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2551六、河沟侧向位移六、河沟侧向位移1.不利影响不利影响 河沟附近建房，地基可能向河沟方向位移，河沟附近建房，地基可能向河沟方向位移，导致工程事故。导致工程事故。2.事故案例事故案例 南京锅炉厂氢气瓶车间，北边有一排水渠南京锅炉厂氢气瓶车间，北边有一排水渠（1）1978年底完工年底完工（2）1979年年7月月28日实测三列柱之最大沉降量日实测三列柱之最大沉降量 南列南列 37 mm 中列中列 98 mm 北列北列215mm，柱顶向北倾，柱顶向北倾4060mm 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2552第五节第五节 地下水地下水一、地下水一、地下水1.土层分类土层分类（1）透水层：透水的地层）透水层：透水的地层（2）隔水层：相对不透水的地层）隔水层：相对不透水的地层2.地下水分类地下水分类（1）上层滞水）上层滞水（2）潜水）潜水自由水面标高为地下水位自由水面标高为地下水位（3）承压水）承压水 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25533.地下水对工程的影响地下水对工程的影响（1）基础埋置深度）基础埋置深度（2）施工排水）施工排水（3）地下室防水）地下室防水（4）空心结构物浮起）空心结构物浮起（5）水质的侵蚀性）水质的侵蚀性（6）承压水冲坏地基）承压水冲坏地基 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2554二、土的渗透性二、土的渗透性1.渗透性的概念渗透性的概念（1）地下水在重力作用下，由高处向低处流）地下水在重力作用下，由高处向低处流（2）地下水通过土颗粒间的孔隙流动，土体）地下水通过土颗粒间的孔隙流动，土体 可被水透过的性质，称为土的渗透性。可被水透过的性质，称为土的渗透性。2.达西定律达西定律（1）砂土达西定律）砂土达西定律（2）粘性土达西定律）粘性土达西定律 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2555例题例题1 一粉砂试样长一粉砂试样长10cm，截面积，截面积5cm2，试验水，试验水头头20cm，10分钟测得渗流量为分钟测得渗流量为6cm3,求渗透求渗透系数。系数。解解cm/s 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/2556三、动水力和渗流破坏三、动水力和渗流破坏1.动水力动水力（1）动水力的概念）动水力的概念 水流动时，水对单位体积土骨架作用的水流动时，水对单位体积土骨架作用的力，称为动水力，用力，称为动水力，用GD表示。它与土体对水表示。它与土体对水的阻力的阻力 T 构成作用与反作用。构成作用与反作用。动水力的方向和水流方向一致。动水力的方向和水流方向一致。（2）动水力的大小）动水力的大小 取水体平衡取水体平衡 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25572.流砂流砂（1）流砂的概念）流砂的概念 a.水流由下向上流动时，动水力的方向水流由下向上流动时，动水力的方向 与重力方向相反，使土颗粒悬浮。与重力方向相反，使土颗粒悬浮。b.当动水力的大小等于或大于土的有效当动水力的大小等于或大于土的有效 重度（浮重度）重度（浮重度）时，土体随水流动，时，土体随水流动，称为流砂。称为流砂。（2）产生流砂的条件）产生流砂的条件临界水力坡降临界水力坡降临界水力坡降临界水力坡降 土土土土 力力力力 学学学学 及及及及 地地地地 基基基基 基基基基 础础础础 2024/7/25583.潜蚀潜蚀（1）潜蚀的概念）潜蚀的概念 a.当水力坡降当水力坡降 i 很大时，引起紊流（湍很大时，引起紊流（湍 流），水流把土体粗颗粒空隙中充填流），水流把土体粗颗粒空隙中充填 的细粒土带走，破坏土的结构，这种的细粒土带走，破坏土的结构，这种 现象称为潜蚀。现象称为潜蚀。b.长时间的潜蚀，会在土层中形成管状长时间的潜蚀，会在土层中形成管状 空洞，故又称为管涌。空洞，故又称为管涌。（2）潜蚀的危害）潜蚀的危害 造成土表塌陷造成土表塌陷 影响建筑物安全影响建筑物安全伯明翰塌陷坑一千多个。伯明翰塌陷坑一千多个。伯明翰塌陷坑一千多个。伯明翰塌陷坑一千多个。湖南塌陷坑数百个：湖南塌陷坑数百个：湖南塌陷坑数百个：湖南塌陷坑数百个：最大坑近十万方。最大坑近十万方。最大坑近十万方。最大坑近十万方。登黄鹤楼登黄鹤楼崔崔 颢颢昔人已乘黄鹤去，此地空余黄鹤楼。昔人已乘黄鹤去，此地空余黄鹤楼。黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠。黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠。晴川历历汉阳树，芳草萋萋鹦鹉洲。晴川历历汉阳树，芳草萋萋鹦鹉洲。日暮乡关何处是，烟波江上使人愁日暮乡关何处是，烟波江上使人愁。