土木工程地质常见考点归纳

-第一章工程地质学：地质学的分支，研究与工程建筑活动有关的地质问题的学科。矿物：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。岩石：矿物的天然集合体。光泽：矿物表面反射光线的能力。硬度：矿物抵抗外力作用的能力。解理：矿物在外力敲打下沿一定结晶平面破裂的固有性质。片理：岩石中矿物呈平行定向排列。岩层：由岩性差异形成的，与相邻层不同的沉积层。层理：岩层中物质的成分颗粒大小形状颜色在垂直方向发生变化时产生的纹理；断口：不具有解理的矿物，在锤击后沿任意方向产生不规则断裂，断面为断口。岩石结构：岩石颗粒形态特征及其相互关系。密度：矿物密度取决于组成元素的相对原子质量和晶体结构的紧密程度。岩浆岩：由岩浆冷凝固结而形成的岩石。岩浆：主要成分硅酸盐，富含挥发性物质，在上地幔和地壳深处形 成的高温高压熔融体；侵入岩产状：岩基，岩株，岩盘和岩盆，岩床，岩墙，岩脉；喷出岩产状：熔岩流，火山锥（岩锥），熔岩台地；岩浆岩结构：1.全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成，岩浆冷凝速度慢，有充分时间形成结晶矿物，深成岩，如花岗岩；2.半晶质结构：同时存在结晶质和玻璃质的结构，喷出岩，如流纹岩；3.玻璃质结构：岩石全部由非结晶玻璃质组成，是喷出岩特有结构，如黑曜岩、浮岩；岩浆岩构造：指岩石中矿物的空间排列和填充方式。1.块状构造（最多）；2.流纹构造（多见酸性喷出岩）；3.气孔状构造；4.杏仁状构造；岩浆岩：花岗岩：石英、正长石、斜长石，酸性深成岩；正长岩：正长石、黑云母、辉石，中性深成岩。闪长岩：角闪石，斜长石，中性深成岩辉长岩：辉石、斜长石，基性深成岩，中粒全晶结构；橄榄岩：橄榄石、辉石，超级性深成岩；闪长玢岩：同闪长岩，中性浅成侵入岩，斑状结构，块状构造；流纹岩：似花岗岩，具有明显流纹和气孔状构造，酸性喷出岩；安山岩：同闪长岩，中性喷出岩；玄武岩：同辉长岩，基性喷出岩。沉积岩：地壳表层常温常压条件下，由先期岩石的风化产物、有机物和其他物质，经搬运、沉积和成岩等地质作用形成的岩石。沉积岩作用过程：1.沉积物质（来源：先期岩石风化产物，其次生物堆积）的生成；2.沉积物的搬运（分机械搬运化学搬运，动力：流体流动，化学搬运：将溶液和胶凝物质带到湖海低洼处）3.沉积物沉积；4.沉积物成岩作用（由松散沉积物转变为坚硬沉积岩的地质作用），固结脱水作用，胶结作用（常见胶结物硅质、钙质、铁质、粘土质），重结晶作用，新矿物的形成。岩层厚度：巨厚层，1.0m；厚层，0.5-1.0m；中厚层，0.1-0.5m；薄层，2mm；砂岩0.005-2mm）；2.粘土岩类（页岩，泥岩）5mm，开节理3-5mm，微节理1-3mm，闭合节理1mm；节理调查容：1.节理成因类型，力学性质；2.节理组数密度产状；3.节理开度延长度节理面壁的粗糙度和强度；4.节理充填物质及其厚度含水情况；5.节理发育程度分级；断层：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；断层要素：1.断层面2.断层线3.断盘4.断距断层分类：按两盘位移：正断层、逆断层、平移断层；按产状：走向断层、倾向断层、斜向断层正断层：上盘相对向下运动，下盘相对向上运动；逆断层：上盘相对向上运动，下盘相对向下运动；断层存在判别：1.构造线标志；2.地层（岩层）分布标志；3断层伴生现象（1擦痕、阶步、摩擦镜面；2断层角砾岩）；4.地貌标志；断层性质判别：首先确定断层面产状，可确定断层上下盘，再确定上下盘运动方向（1地层时代2地层界线3断层伴生现象4符号识别），进而确定断层性质。地质构造对建筑物影响：边坡：岩层倾向与边坡一致，岩层大于或等于，稳定；小于，失稳；不一致，若岩层完整，则稳定，若岩层结合差，有倾向坡外节理发育，失稳；隧道：尽量在岩石坚硬、层厚、完整性好的岩层；桥梁：避免在断层破碎带设置；. z.-第三章地表流水地质作用：侵蚀作用、搬运作用、沉积作用；淋滤作用：残积层；洗刷作用：坡积层；冲刷作用：洪积层；淋滤作用：大气降水带走地表细粒物质和可溶成分，使地表岩石逐渐失去完整性，在原地残留下不易带走的难溶松散物质的作用。残积层：淋滤作用下留在原地的松散破碎物。隔水层：重力水流不能透过的土层或岩层含水层：凡透水性能好空隙大的岩石以及卵石、粗沙、疏松的沉积物、富有裂隙的岩石，岩溶发育的岩石均可为含水层；河流阶地：河谷河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形称阶地；类型：侵蚀阶地，基座阶地，冲积阶地水的存在形式：气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态地下水水理性质类型：容水性（岩土的孔隙、裂隙中能够容纳一定数量水体的性能），持水性，给水性，透水性地下水分类：1.按埋藏条件：上层滞水，潜水，承压水；2.按含水层性质：孔隙水，裂隙水，岩溶水；地下水的地质作用：1.侵蚀作用2.搬运作用3.沉积作用；地下水对土木工程影响：1. 地下水对混凝土影响：溶出侵蚀，碳酸侵蚀，硫酸盐侵蚀，一般酸性潜水，镁盐潜水，2. 地下水上升：1.增强腐蚀性2.引起不良地质现象3.产生砂土液化、流砂、管涌4.影响洞室和基础安全3. 地下水下降：1.海水入侵2.地裂缝的产生和复活3.地下水枯竭水质恶化；4.地面沉降第四章岩石物理性质：岩石的基本工程性质，岩石的重力性质（岩石颗粒密度相对密度；岩石重度；岩石密度）、孔隙性（孔隙率、孔隙比）；岩石水理性质：岩石与水作用时表现的性质，吸水性，透水性，溶解性，软化性（岩石在水作用下强度、稳定性降低），膨胀性，崩解性，抗冻性（与岩石饱水系数、软化系数有关）；岩石力学性质：弹性模量，变形模量，泊松比；风化：地表岩石在、风、电、大气降水、温度变化作用下及生物活动等因素影响下，引起岩石矿物成分、化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐破坏的过程；风化分类：1物理风化作用（岩石在风化营力作用下，只发生机械破坏，无成分改变的作用，如温度，冰劈，盐类结晶）2化学风化作用（自然界水和空气作用下，地表岩石发生化学成分变化，导致岩石破坏，如溶解，水化，氧化，碳酸化）3生物风化作用（有动植微生物残余的风化）影响岩石风化的因素：岩性、地质构造、气候、地形；风化程度分类：未分化，微风化，中风化，强风化，全风化；风化程度判别：根据野外鉴定特征，风化因素，波速比，纵波速度；岩石按强度分类：硬质岩（坚硬岩：锤击声清脆，有回弹，振手难击碎，浸入水中，大多数无吸水反应；较坚硬岩：锤击声较清脆，轻微回弹，稍振手，较难击碎；有轻微吸水反应），软质岩（较软岩：不清脆，无回弹，较易击碎；浸入水中，指甲可刻出印痕；软岩：声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；可掰开；极软岩：声哑，无回弹，较深凹痕，手可捏碎，浸入水，可捏成团）特殊土：特定地理环境或人为条件下形成的具有特殊性质的土；特殊土种类：黄土，红粘土，膨胀土，软土，盐渍土，冻土，填土；黄土：粉粒为主，含碳酸盐，大孔隙，质地均一，无明显层理有显著垂直节理的黄色陆相沉积物；特性：颜色淡黄褐黄，60%-70%粉土颗粒（0.075-0.005mm），含各种可溶盐，主要碳酸盐，结构疏松，孔隙大且多，无层理，有垂直节理，具有湿陷性；工程问题：由于湿陷性，常用黄土洞穴引起病害；黄土防治：排水措施，地基处理膨胀土：富含亲水性粘土矿物（蒙脱石，伊利石），随含水量增减，体积显著胀缩变形的高塑性粘土；工程性质：多为灰白、棕黄、棕红、褐色，以粘粒为主，亲水性强；天然状态下结构紧密，孔隙比小，天然含水量接近塑限；膨胀土中裂隙发育；天然状态下抗剪强度弹性模量高，遇水骤降；超固结性；膨胀土防治：地基：防水保湿，地基土改良；边坡：地表水防护，坡面加固，骨架护坡，支挡措施；软土：天然含水量大，压缩性高，承载力抗剪强度很低的呈软塑-流塑状态的粘性土；特征：颜色灰绿，灰黑，手感滑腻，能染指，多为粘粒（60-70%）和粉粒，矿物成分，粉粒（石英、长石、云母），粘土（伊利石，高岭石次之），有机质（8-9%），具有海绵状蜂窝状结构，孔隙比大，含水量高，透水性小，压缩性大，软土具层理构造，软土和薄层粉砂、泥炭层相互交替沉积，或呈透镜体相间沉积，形成性质复杂土体；软土工程性质：1.孔隙比大，含水量高，大于液限；透水性很差，压缩模量很小；强度低；触变性（软土受到振动，颗粒联结破坏，土体强度降低，呈流动状态）；流变性（长期荷载下，变形可延续很长，最终引起破坏）；软土地基加固：砂井排水，砂垫层，生石灰桩，强夯法，旋喷注浆法，换填土；冻土：温度等于或低于0摄氏度，并含有冰的各类土；分为多年冻土，季节冻土；多年特征：组成特征：矿物颗粒，冰，未冻结水空气组成；结构特征：整体结构、网状结构、层状结构；构造特征：衔接型构造和非衔接型构造；工程问题：道路边坡及基地稳定问题；建筑物地基问题；多年冻土区主要不良地质现象：冰丘、冰锥；冻土防治：1.排水（影响冻胀融沉重要因素，必须控制水分）；2.保温；3.改善土性质（换填土，物理化学法）第五章地质灾害：不良地质现象，自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境，降低环境质量，直接间接危害人类安全，并给社会和经济建设造成损失的地质事件；滑坡：人工边坡或天然斜坡上的岩土体在重力作用下，沿软弱面或软弱带向下滑动趋势，一旦下滑力大于抗滑力，岩土体就产生向下滑移的现象滑坡形态特征（判别依据）：1.滑坡体：沿滑动面向下滑动的那部分岩体或土体；2.滑动面滑动带：滑坡体和不动体之间的界面，滑面，滑动面上下受揉皱的厚度为数厘米至数米的被扰动带称为滑动带；3.滑坡床：滑动面以下未滑动的稳定土体或岩体；4.滑坡周界：在斜坡地表上，滑坡体与周围不动体的分界线；5.滑坡后壁：滑坡向下滑动后，滑体后部与未动体之间的分界面外露，形成的断壁；6.滑坡台阶；7.封闭洼地；8.滑坡舌；9.滑坡裂缝；10.主滑线（滑坡主轴）滑坡形成条件：1.地形地貌条件；2.地层岩性条件；3.地质构造条件；4.水文地质条件；5.人为因素条件；滑坡和崩塌区别：1.崩塌猛烈，速度快，滑坡速度多数较慢；2.崩塌不沿固定面和带运动，滑坡要；3.崩塌体完全被破坏，滑坡体多保持相对完整；4.崩塌垂直位移大于水平位移，滑坡相反；顺层滑坡：滑动方向与岩层倾向基本一致,滑动后滑坡体的结构大致保持原岩状态切层滑坡：滑动面与岩层面相切，常沿倾向山外的一组断裂面发生，滑坡床多呈折线状，多分布在逆倾向岩层的山坡上。滑坡防治原则：以预防为主、整治为辅、防治结合、综合防治滑坡防治措施：1.避开滑坡危害地段；2.排除地下水地表水；3.抗滑支挡；4.减重反压；5.改变滑带土性质，提高强度；崩塌：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落石：陡坡上个别岩石块体在重力或其他外力作用下突然向下滚落崩塌形成条件：1.地形地貌条件（江河湖海岸坡、高陡山坡，峡谷陡坡，山区河谷凹岸，冲沟岸坡、山坡陡崖，丘陵、分水岭地段）2.岩性条件（岩性较坚硬基岩区，因为只有较坚硬岩石才能形成高陡边坡）3.地质构造条件（建筑物延伸方向与区域构造线一直，且采用深挖，褶皱核部常，沿构造节理常）4.降雨、地下水；5.岩体风化、人类工程活动等；形成机理：1-5（倾倒崩塌，滑移崩塌，膨胀崩塌，拉裂崩塌，错断崩塌）崩塌防治：1.绕避2.加固边坡和路堑边坡3.修筑拦挡建筑物（中型崩塌：明洞，棚洞亦可）4.清除危岩5.做好排水工程；岩堆：陡峻山坡上，岩体崩坍物质经重力搬运，在山坡坡脚或平缓山坡上堆积的松散堆积体；岩堆特征：松散堆积体，表面坡角为天然休止角，易沿原地面滑动，多为锥形；岩堆防止原则：对于正在发展的岩堆：绕避；对于停止发展的，注意排水，厚层岩堆：上部允许通过路堑，下部允许通过路堤；薄层岩堆：任意位置均可用上下挡土墙通过；泥石流：一种含有大量泥砂石块等固体物质的特殊洪流；泥石流形成条件：丰富的松散物质，充足的突发性水源，陡峻的地形条件（形成区，流通区，沉积区）；泥石流分类：按流态特征：1.粘性泥石流：密度大于1800kg/m，流体粘度大于0.3Pa.s，体积浓度大于50%的泥石流，整体层流状态，阵流稳定，固液两相物质等速运动，流速快，冲击力打，破坏性强；2.稀性泥石流，密度小于上面说的，紊流状态，无明显阵流，固液两相物质不等速运动，飘石慢于浆体，堆积物有一定分选性，流速破坏小于前者；泥石流地区选线方案：泥石流地区道路位置选择防治1.绕避处于发育旺盛期的特大大型泥石流泥石流群，淤积严重的泥石流沟；2.远离泥石流堵河严重的河岸；3.线路高程应考虑泥石流发展趋势；4.峡谷河段以高桥大跨通过；5.宽谷河段，线路位置及高程应根据泥石流沟淤积率、河床摆动趋势确定；6.线路跨越泥石流沟时，应避开河床纵坡由陡变缓和平面上急弯部分，不宜压缩沟床断面、改沟并沟或设墩。桥下应留足净空；7.严禁在泥石流扇上挖沟设桥或作路堑；泥石流沟道路位置选择防治：1.线路从流通区通过，宜采取一跨高净空桥梁形式通过，沟中不宜设墩；2.线路从沉积区中部通过，采用排导槽，明洞渡槽，结合导流堤等措施，不宜改沟并沟仍以压缩沟槽，少设桥墩，多用大跨，墩台基础深埋，线路尽量与主沟正交；3.线路沿泥石流扇缘通过，采取逢沟设桥，并考虑特大泥石流的可能堆积围和强度；4.泥石流规模巨大，危害严重，整治困难，造价高，宜采取彻底绕避方案，采用桥梁方式跨河绕避，或靠山从形成区下稳定岩层中修隧道绕避。泥石流防治措施：1.形成区，汇水区广植植被，在松散物质供给区以灌浆锚固支挡形式加固边坡；2.流通区，以拦碴坝为主；3.沉积区，以排导工程为主，如排导槽，明洞渡槽，导流堤。岩溶：地表水地下水对可溶性岩石长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。岩溶形成条件：可溶性岩石，岩石具有透水性，水具有溶蚀能力，流动的水；岩溶发育规律：气候影响，岩性及岩层产状影响，地质构造影响，地壳运动影响；地震：地下深处，由于*种原因导致岩层突然破裂，或滑移，或塌陷，或由于火山喷发等产生振动，并以弹性波形式传递到地表。地震震级：表示地震本身大小程度的等级，由地震波振幅决定；地震烈度：地震时地面振动的强烈程度。工程分类：基本烈度，建筑场地烈度，设计烈度。对建筑物破坏：1.振动破坏（地震力，振动周期的破坏）对建筑物影响；2.地面破坏：地面断裂，斜坡破坏，地基失效；第六章岩体：地质历史时期由各种岩石块体自然组合成的岩石结构物，具有不连续、非均质性、各向异性特点。工程上，在工程建筑物应力影响围的岩体为工程岩体。岩体稳定性：在天然或人类活动作用下，保持不破坏、不变形天然应力：人类工程活动之前存在于岩体中的应力结构面：岩体中的不连续界面，只有或没有抗拉强度，主要是岩体的各种断裂面、夹层、充填矿脉；结构面分类：1.原生结构面，2.构造结构面，3.次生结构面；结构体：岩体中被结构面切割产生的单个岩石块体；岩体结构：岩体中结构面和结构体的组合关系，组合形式叫又调结构类型；分类：整体状结构，块状结构，层状结构，碎裂状结构，散体状结构；地应力：地壳岩体处于未经人为扰动的天然状态下所具有的应力。地应力类型：岩体自重应力，地质构造应力，地下水压力，由于地温矿物结晶变质等作用引起的应力。围岩：洞室周围地应力变化围的岩体；二次应力：工程开挖，使一定围岩体中的应力受到扰动重新分布；地下洞室变形破坏的类型：一、 岩质围岩变形和破坏类型：错动破坏，剪切滑移，裂塌落，劈裂剥落，弯折鼓，岩爆，塑性挤出，膨胀鼓；岩爆：高地应力区修建于较完整脆性岩中的隧道及其他地下工程中常见的一种地质灾害。二、 松散围岩变形和破坏的类型：重力坍塌，塑流涌出；地下明洞特殊地质问题：突水突泥：隧道开挖过程中，突然产生大量水或泥涌入隧道的现象。腐蚀：水、土、大气化学成分和温度变化对洞室混凝土或其他材料的腐蚀，结晶类腐蚀，分解类腐蚀，结晶分解复合类腐蚀；地温：高地温影响叫高热；有害气体第七章地基：承受结构物荷载的一部分岩层、土体；基础：建筑物下部直接与土层、岩层接触的部分；地基极限承载力：单位面积上地基能承受的最大极限荷载能力；地基承载力确定：1.原位测试法；2.地基土强度理论；3.经验方法；影响地基岩体强度的因素：包括岩石自身的强度、结构面的影响、风化程度土质地基破坏形式：1.地基不均匀沉降和变形过大；2.地基滑移挤出；3.剪切破坏常见地基加固方法：排水固结法，注浆法，加筋法，热力学法，置换法，挤密法，复合地基法第八章边坡：为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，包括天然斜坡和人工开挖的边坡；边坡变形：一、 土质路堑边坡：1.坡面局部破坏：剥落、冲刷和表层滑塌；2.边坡整体性破坏：边坡整体坍滑，滑坡；二、 岩质边坡：1.松动：边坡形成之初，坡体表部往往出现一系列与坡向近于平行的陡倾角开裂隙，被这种裂隙切割的岩体便向临空方向松动的现象；2.松弛裂：边坡岩体由于卸荷回弹而出现的开裂隙的现象；3.蠕动：边坡岩体在重力作用下长期缓慢的变形；4.剥落：边坡岩体在长期风化作用下，表层岩体破坏成岩屑小块岩石，并不断向坡下滚落，最后堆积在坡脚；5.滑移破坏：边坡上岩体沿一定的面或者带向下移动的现象；6.崩塌落石：崩塌：陡坡上据大雁塔在重力作用下突然向下崩落；落石：个别岩块向下崩落；影响边坡稳定性因素：1.岩土类型影响；2.地质构造影响；3.岩土体结构影响；4.水的影响；5.风化影响；6.人类活动影响；. z.