公路工程地质复习要点

第一章绪论1-1工程地质学的任务1、为修建建筑物选择工程地质条件最优越的场地；2、阐明建筑物场地的工程地质条件并作定性和定量评价；3、解决或预测与建筑物有关的地质问题，并作出结论与建议；4、拟定改善和防治不良地质条件的措施。1-2工程地质条件及因素工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。因素包括：地层岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。第二章地壳及其物质组成2-1地壳的构造地壳（上SiAl，下SiMg）、地幔(上SiO，下金属氧化物硫化物)、地核（FeNi）。2-2地质作用内力地质作用：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。外力地质作用：风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成盐。2-3矿物的物理性质一光学性质：矿物对光的反射、折射、透射所反映出来的性质。（1）颜色——矿物最直观的一种性质；（2）条痕——矿物粉末的颜色；（3）光泽——矿物表面对可见光的反射能力；（4）透明度二力学性质：矿物在外力作用下表现出来的性质。（1）硬度——矿物抵抗外力机械作用的强度，摩氏硬度；（2）解理——矿物在外力作用时能沿一定方向破裂成平面的性质；（3）断口——受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂的面。2-4岩石岩石按其形成方式有：岩浆岩、沉积岩、变质岩一岩浆岩1、按形成环境分：a、深成岩——结晶良好；b、浅成岩——矿物结晶颗不均，粒小；c、喷出岩（火山岩）——以非晶形式出现，玻璃质。2、按SiO2含量(%)分：超基性岩45、基性岩45-52、中性岩53-65、酸性岩66-75、超酸性岩75。3、按据结晶程度分：全晶结构---组成岩石的矿物全部是结晶体、半晶结构、非晶结构（玻璃质）。4、按颗粒大小分：粗粒结构5、中粒结构2-5、细粒结构0.2-2、微粒结构0.2。5、按相对大小分：等粒结构，不等粒结构，班状、似斑状结构。6、岩浆岩构造：块状构造、气孔与杏仁构造、流纹构造。二沉积岩1、形成的四个阶段：风化作用阶段：物理、化学、生物；搬运作用阶段：磨圆、分选；沉积作用阶段：机械沉积、化学沉积；固结成岩阶段：压固、胶结作用、重结晶。2、沉积岩的结构：①碎屑结构：砾状、沙状、粉沙状、黏土结②化学结构③生物结构。2、沉积物的构造：①层理构造：水平、斜交、交错②递变层理③波痕与泥裂3、按成因分：碎屑岩、化学岩。三变质岩1、变质与风化的区别：a、固体岩石直接整体变化，没有经过破碎，不是松散的；b、地壳的内力作用，没有外力。（变质是内力作用，风化是外力作用。）2、变质岩的构造：变成构造（片理、片麻状、板状、斑点、块状）、变余构造。3、变质岩的结构：变晶结构、变余结构、碎裂结构。4、变质作用类型：接触变质作用、气体热液变质作用、动力变质作用、区域变质作用、混合岩化作用。第三章地质年代和第四纪地质概述3-1地质年代分类及测定方法（1）绝对地质年代——同位素法测定；（2）相对地质年代——地层顺序律、生物层序律、切割律、标准地层对比法。3-2地质年代：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代3-3第四纪沉积物的成因:（1）风化残积（2）重力堆积（3）大陆流水堆积（4）海水堆积（5）地下水堆积（6）风力堆积（7）冰川堆积3-4第四纪沉积物的特点：（1）残积物：岩石经风化后残留在原地的碎屑物（没有层理、孔隙大、场质性差、厚度变化大、碎屑颗粒）（2）坡积物：高处的风华碎屑在重力或流水作用下堆积在平缓的坡面或坡脚（有一定的分选性，但分选不明显、层理不明显、土质很不均匀、厚度变化大）（3）洪积物：山区或高地上的临时流水将大量风化的碎屑物夹带下来堆积在山谷，冲出谷口或山前倾斜平原而形成（近大远小、近亚角，远亚圆）（4）冲积物：河流沉积物（明显的层理、搬积作用明显）（5）湖泊沉积物：机械沉积、化学沉积、生物沉积（分选性、有机质含量高、粘土分布广、具有水平层理）（6）沼泽沉积物：以泥碳、细沙、粘土为主（细小物质、植物繁殖多、含水量高，细砂、混沙很容易液化，承载力低，含大量有机质）（7）风积物：主要对于干旱地区，物理风化为主（磨圆度非常好、沉积颗粒大小变化均匀、分选性非常好）3-5沉积物的颗粒成分分类①砾（巨砾256、中砾64-256、砾石4-64、乱石2-4）②砂（极粗砂1-2、粗砂0.5-1、中砂0.25-0.5、细砂0.125-0.25、极细砂0.0625-0.125）③粉砂（粗粉砂0.0312-0.0625、中粉砂0.0156-0.0312、细粉砂0.0078-0.0156、极细粉砂0.0039-0.0078）④粘土0.0039第四章地质结构4-1地质构造的类型:层状构造、褶皱结构、断裂结构（节理、断层）4-2构造运动的形式：水平运动、升降运动4-3岩层产状：岩层的空间位置，用走向、倾向、倾角表示。4-4地层接触关系（1）整合接触：相连地层平行，年代连续；（2）平行不整合接触：相连地层平行，但年代不连续，有缺失；（3）角度不整合接触：地层受到高度挤压后，高处移平，低处接受沉积，地层接触不平行，出现角度相交。4-5褶皱：定义：岩层在力的作用下不破坏其连续性的一系列波状弯曲。基本单元：褶曲（基本形式：背斜、向斜）。1、褶皱要素：核、翼、枢纽、轴面、翼角、顶角、轴2、褶皱类型：（1）按轴面产状分：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱（2）按横剖面形态分：扇形褶皱、箱形褶皱、单斜；（3）按枢纽状态分：水平褶皱、倾斜褶皱、竖直褶皱；（4）按褶皱的平面形态分：线状褶皱、短轴褶皱、穹窿与构造盆地；（5）复背斜与复向斜4-6节理：岩层断裂后，两侧岩块无明显相对位移。构造节理按其形成的力学性质分：张节理（多数张开，节理面粗糙不平、裂隙短）、剪节理（节理面光滑，裂隙长，开口紧闭，成对出现、产生不明显相对运动）。4-7断层：岩层受外力破裂后，断裂面两侧有明显相对位移。1、要素：断层面、断层线、断层盘、断距2、类型：1)正断层：上盘降，下盘升；2)逆断层：上盘升，下盘降；3)平行断层：两盘延断层走向发生位移，不升也不将；4)旋转断层：有些地方具有上盘升也有上盘降，两断块间发生旋转。4-8断层存在的标志1)地质体不连续：地层边界发生突变，地层突然变窄2)断层面（带）的构造特征（摩擦、定向的沟、断层有阶段行活动、断层拉扯）3)断层岩：断层带中的岩石一般只有棱角，未经搬运4)地貌和水文等标志：地形上的突然中断，河床上的突然改道第五章地下水5-1地下水存在形式：气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水、固态水。5-2地下水物理性质：温度、颜色、透明度、气味、味道、导电性。5-3含水层：含有重力水的岩层。隔水层：不透水的岩层包括弱透水、微透水、不透水。5-4地下水的类型1、按埋藏条件分：（1）上层滞水：包气带中局部隔水层上的重力水。特点：受季节控制，季节性明显；易受污染；对施工有影响。（2）潜水：埋藏在地面一下第一个隔水层以上的具有自由水面的重力水。特点：有自由水面；能承受大气压力；受气候影响；易污染（3）承压水：充满在两个稳定隔水层之间的重力水。特点：水质好，不容易受污染；季节性变化不明显；对工程影响大。2、按含水层空隙性质分：孔隙水，裂隙水，岩溶水。5-5地下水的补给方式（1）大气降水补给；（2）地表水补给；（3）含水层之间的补给；（4）人工不给。5、地下水的排泄方式（1）蒸发；（2）泉水；（3）像地表的排泄；（4）含水层只记得排泄；（5）人工排泄。第六章地表地质作用6-1风化作用类型及因素1、类型：物理、化学、生物。2、因素：1)气候因素：通过温度、雨量、生物繁殖实现。2)地形因素：不同地形风化不同，影响风化的强度，深度，分布。3)地质因素：岩石组成、结构、构造影响。6-2岩石风化的防治方法挖除法、抹面法、胶结灌浆法、排水法。6-3岩溶作用岩石可溶性、透水性（内因）；水有溶蚀力、流动性（外因）。6-4斜坡通常指地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段。（边坡，人为作用）一崩塌1、定义：陡峻的斜坡上，被裂隙切割的巨大岩块，在重力的作用下突然脱离母岩向下倾倒、翻滚、坠落的现象。2、产生条件：①地形地貌②岩性③地质构造。3、防治：①工程地质调查②防治原则（三大类）③治理措施（a、爆破，锚索、锚杆加固；b、明洞、御塌棚；c、用砌石护面防止易风化岩层风化）二泥石流1、定义：山洪水流挟带大量泥块、石块等固体物质突然以巨大的速度从沟谷上游奔腾直泻而下。2、形成条件：A、地形条件：①泥石流形成区：多为三面环山一面出口的瓢状开阔地段，植被少，山体破碎。②泥石流流通区：多为狭窄深陡的峡谷。③泥石流堆积区：多为开阔平坦的山前平原或河谷阶地。B、地质条件：发生地多为地质构造复杂、断层节理发育、新构造运动强烈、地震频繁区，岩石性质软弱或软硬相间成层，易风化，导致岩层破碎。C、水文气象条件：水！暴雨，高山冰川积雪消融，D、人为条件。3、防治：①保持水土（形成区）②拦截（流通区）③排导（排泄区）。三滑坡1、定义：斜坡上土体、岩体或其他碎屑堆积物沿一定的滑动面整体下滑的现象。2、因素：①岩性②构造③地貌④气候⑤地下水⑥地震⑦人为因素。3、形成过程：蠕动变形阶段——剧烈变形阶段——渐趋稳定阶段。6-5地震1、震级：地震释放能量的大小。2、裂度：受震区地表及建筑物所受影响和破坏程度。3、影响因素：1震级2震源深度3震中据4传播介质5地貌地质条件。第七章岩土工程地质分级与分类7-1分级的目的从工程实际出发，对它们进行分级，并根据其特性进行试验，得出相应的设计计算指标或参数，以便使工程建设达到经济、合理、安全的目的。7-2工程岩土分级：有专用的分级和通用的分级。7-3影响岩土工程性质的主要因素：1岩石强度和质量2岩体完整性3水的影响4内部初始应力5软弱结构面及其产状。7-4土的工程分类：普通分类和专门分类。7-5地基土的分类1)碎石土——粒径2mm的颗粒超过全重的50%的土；2)砂土——粒径0.075mm的颗粒超过全重的50%的土；3)粉土——粒径0.075mm的颗粒不超过全重的50%，塑性指数=10的土；4)粘性土——塑性指数10的土；5)人工填土。7-6我国主要特殊土的工程特性1、黄土：压实程度差，孔隙大，孔隙率高，含水少，透水性强，强度高。2、红粘土：天然含水量高，密度小，孔隙比高，高塑性，较高的力学强度，较低的压缩性，各种指标的变化幅度很大；裂隙性，胀缩性；里面地下水对混凝土不具腐蚀性。3、软土：一般是指天然含水量大，压缩性高，承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。1触变性2流变性3高压缩性4低强度5低透水性6不均匀性。第八章工程地质勘察8-1工程地质勘察阶段目的及步骤1、目的：为工程建设规划、设计、施工，提供可靠的地质依据，充分利用有利的自然和地质条件，避开不利条件因素，保证建筑物的安全和正常使用。2、步骤1选址勘察阶段2初步勘察阶段3详细勘察阶段8-2工程地质勘察的主要方式：工程地质钻探、坑探、物探。8-3现场原位测试主要方法①静力载荷实验②单桩垂直静载荷试验验③静力触探试验④动力触探⑤标准贯入试验⑥十字板剪切试验⑥现场大型直剪试验8-4工程地质勘察报告的主要内容（了解）图表