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工程地质
一个期末成绩98的我吐血整理的大学工程地质全书内容。本导图为备考的同学们提供复习思路，化繁为简，框架简单明了，希望能帮助大家理清知识脉络、提高学习效率，祝大家考试顺利~
编辑于2021-04-05 20:40:52- 地质
- 工程地质
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中心主题
第1章 造岩矿物与岩石
学习目标
1.1 造岩矿物
构成岩石的矿物
1.1.1 矿物的一般知识
是组成岩石的基本单位，也是组成地壳的基本物质
矿物分类（自然界中）
按成因分类
原生矿物
在成岩或成矿时期内，岩浆熔融体在冷凝结晶过程中所形成的矿物
石英
长石
次生矿物
原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物
高岭石
正长石经水解作用后形成的
变质矿物
在变质作用过程中形成的矿物
蓝晶石
存在于区域变质的结晶体片岩中
1.2 矿物的物理性质
1. 矿物的形状
柱状、粒状、纤维状、板状、片状、结核状、鳞片状etc
2. 矿物的光学性质
矿物的化学性质：矿物与所见光作用时，对可见光的吸收、反射和允许光线透过所表现出来的性质
1. 颜色
（1）自色
矿物本身固有的颜色
赤铁矿
红砖色 Fe3+
孔雀石
绿色 Cu2+
比较固定，具有鉴定意义
（2）他色
矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物本身性质无关
纯净的石英无色透明，混入杂质显示出各种颜色
不固定 对鉴定矿物没有很大意义
（3）假色
由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散色所引起
方解石：理面上出现虹彩
斑铜矿：表面常出现斑驳的蓝色和紫色
条痕：为消除外界干扰所产生的他色与假色，用矿物在素瓷板上擦划以得到粉末的颜色，对不透明、深色金属矿物具有鉴定意义
概要
2. 光泽
矿物表面对可见光的反射能力
（1）金属光泽
反射很强，类似于镀铬的金属平滑表面的反光
方铅矿
黄铁矿
（2） 半金属光泽
类似于金属光泽，但较为暗淡
铬铁矿
（3）非金属光泽
非金属矿物所具备有的光泽
金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽、蜡状光泽
3. 透明度
矿物透过可见光波的能力，即光线透过矿物的程度，一般0.3mm的厚度作为标准对比
（1）透明的
绝大多数光线可以透过矿物，故隔着矿物的薄片可以清楚的看到对面的物体，主要指浅色矿物
石英 无色
冰洲石（透明的方解石）
（2）半透明的
光线可以通过部分矿物，隔着矿物的薄片可以模糊地看到对面物体
闪锌矿
辰砂
（3）不透明的
光线几乎不能透过矿物，主要指一些深色矿物
黄铁矿
磁铁矿
石墨
3. 矿物的力学性质
指矿物在受力后所表现出来的性质
1.硬度
指矿物抵抗刻划、研磨的能力
鉴定方法
两种矿物对划确定矿物相对硬度
指甲（2~2.5）小刀（5~5.5）玻璃片（5.5~6）钢刀（6~7）
摩氏硬度计（国际公认）
1滑石、2石膏、3方解石、4萤石、5磷灰石、6长石、7石英、8黄玉、9刚玉、10金刚石
指相对硬度，并非绝对硬度，不能说金刚石是滑石的十倍
2. 解理
指矿物受打击后常沿一定方向裂开，并形成光滑平面的性质
按解理数目
一组解理
一个方向
片状云母
二组解理
有两个方向
柱状长石
三组解理
有三个方向
棱块状方解石
按解理发育程度
（1）极完全解理
解理非常发育，解理面很平滑，极易裂成薄片
云母
（2）完全解理
解理发育，解理平滑，矿物易分裂成薄片及小块状
方解石
（3）中等解理
解理较发育，解理面比较平滑
角闪石
（4）不完全解理
解理不十分发育，解理面不易发现
磷灰石
3.断口
在外力的打击下，沿任意方向发生的不规则裂口
按形状
贝壳状
参差状
锯齿状
特性
方铅矿
脆性
自然银
延展性
磁铁矿
磁性
4.常见的造岩矿物
1.3 岩石
岩石是在地壳发展中过程中，由一种或者多种矿物组成的具有一定规律的集合体，是构成地壳的最基本单位
分类
按矿物种类
单矿岩
主要由一种矿物组成
石灰岩
方解石组成
复矿岩
由2种或2钟以上矿物组成
花岗岩
正长石
石英
云母
按成因
岩浆岩（火成岩）
沉积岩
变质岩
1.3.1 岩浆岩（火成岩）
由岩浆冷凝形成的岩石
组成
是处于高温、高压下的硅酸盐熔融体
主要成分：硅酸盐
还有其他化元素、化合物以及溶解的气体（H2O、CO2）
分类
根据冷凝成岩浆岩的地质环境不同
侵入岩
肉眼可见其矿物颗粒
深成岩
在地壳>3km处冷却形成
组成岩石的矿物结晶良好
岩浆压力和温度较高，温度降低缓慢
浅成岩
在地壳<3km处冷却形成
组成岩石的矿物结晶较细小
岩浆压力小，温度降低较快
喷出岩
火山作用形成的岩石
火山喷发
岩浆沿地壳一直上升喷出地表
火山作用
火山喷发对地表产生的一切影响
在地表条件下，温度降低迅速，矿物来不及结晶或结晶较差，肉眼看不清楚矿物颗粒
矿物成分及化学成分
组成岩浆岩的矿物
是岩浆化学成分的反映
分类
根据颜色
浅色矿物
石英（亮晶）
正长石（肉红色）
斜长石（乳白色）
白云母（片状）
深色矿物
黑云母（片状）
角闪石（黑色柱状）
辉石（黑色粒状）
橄榄石（橄榄绿）
根据SiO2的含量
SiO2无色透明，含量越高岩石颜色越浅
酸性岩类
SiO2含量>65%
以石英、正长石为主，少量黑云母、角闪石
颜色浅，相对密度轻
中性岩类
含量52~65%
以正长石、角闪石、斜长石，少量黑云母、辉石
颜色比较深，相对密度比较大
基性岩类
含量45~52%
以斜长石、辉石为主，少量角闪石、橄榄石
颜色深，相对密度比较大
超基性岩类
含量<45%
以橄榄石、辉石为主，其次有角闪石，一般不含硅铝矿物
颜色深，相对密度大
结构与构造
岩浆岩结构
指组成岩石的矿物的结晶程度，晶粒大小、形状及其相互结合的情况
是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映
分类
结晶程度
全晶质结构
岩石全部由结晶的矿物颗粒组成
等粒结构（同一种矿物的结晶颗粒大小近似）
按结晶颗粒的绝对大小
粗粒结构
结晶颗粒>5mm
中粒结构
2~5mm
细粒结构
0.2~2mm
微粒结构
<0.2mm
似斑状结构（同一种主要矿物的结晶颗粒大小悬殊）
斑晶
晶形比较完好的粗大颗粒
石基
小的结晶颗粒
主要为深成岩和浅成岩结构，部分喷出岩也具有这种结构
半晶质结构
岩石全部由矿物颗粒和部分细晶的玻璃质组成
斑状结构（颗粒粗大，晶形完好）
主要为浅成岩具有的结构，部分喷出岩也有这种结构
浅层侵入岩或喷出岩
非晶质结构（玻璃质结构）
岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成
喷出岩具有
岩浆岩构造
矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况
主要取决于岩浆冷凝时的环境
分类
块状构造
流纹状构造
气孔状构造
杏仁状构造
岩浆岩的产状
反映岩体空间位置与围岩的互相关系及其形态特征
分类
（1）岩基
深沉巨大的侵入岩体，范围很大，常与硅铝层连在一起，形状不规则，表面起伏不平。与围岩成不和谐接触，露出地面的大小决定当时的剥蚀深度
（2）岩株
与围岩接触较陡，面积达几平方千米或即使平方千米，其下部与岩基相连，比岩基小
（3）岩盘
岩浆冷凝成为上凸下平、呈透镜状的侵入体，底部通过颈体和更大的侵入体连通，直径可大至几千米
（4）岩床
岩浆沿着成层的围岩方向侵入，表面无凸起，略为平整，范围一米至几米
（5）岩脉
沿围岩裂隙冷凝成的狭长形岩浆体，与围岩成层方向相交成垂直或近于垂直。另外，垂直或大致垂直地面，称为岩墙
1.3.2 沉积岩
物质组成
碎屑物质
黏土矿物
化学沉积矿物
有机质及生物残骸
胶结物
结构
碎屑结构
按碎屑粒径大小
砾状结构
2mm以上
由碎屑物质被胶结物胶结而成
砂质结构
0.05~0.25mm
细粒结构
0.25~0.5mm
中粒结构
0.5~2mm
粗粒结构
粉砂质结构
0.005~005mm
按胶结物成分
硅质胶结
颜色浅 强度高
石英＋其他二氧化硅
铁质胶结
颜色深 红色 强度仅次于硅质胶结
钙质胶结
颜色浅 强度低 易被侵蚀
方解石等碳酸钙
泥质胶结
颜色不定 胶结松散 强度最低 易被风化
细粒粘土矿物
泥质结构
小于0.005mm黏土颗粒
是泥岩、页岩等黏土岩的主要结构
结晶结构
由溶液中沉淀或结晶所形成
石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构
生物结构
由生物遗体 碎片组成
贝克结构、珊瑚结构
生物化学岩
构造
层理结构
分类
水平层理
斜层理
交错层理
层面
层与层之间
岩层
上下两层上下基本一致
岩层的厚度
一个岩层上下层面间的垂直距离
变薄
在短距离内岩层厚度的减少
尖灭
厚度变薄以致消失
透镜体
两端尖灭
夹层
两大夹小
分类
碎屑岩
黏土岩
化学岩、生物化学岩
1.3.3 变质岩
成因
地壳中的原岩受到温度、压力、化学活动性流体的影响，在固体状态下发生剧烈变化后形成的新岩石
变质作用
类型
接触变质作用（热力变质）
动力变质作用
区域变质作用
因素
高温
高压
上覆岩层重量产生的静压力
构造运动或岩浆运动所产生的横向挤压力
新化学成分的加入
主要特征
矿物成分
结构
按成因分类
变晶结构
变余结构
碎裂结构
构造
片理状构造
板状构造
千枚状构造
片状构造
片麻状构造
块状构造
分类
1.4 岩石的工程地质性质
岩石物理性质的常用指标
密度
相对密度
孔隙率与孔隙比
岩石的水理性质
吸水性
透水性
溶解性
软化性
抗冻性
岩石的力学性质
变形性质
强度指标
抗剪强度
抗剪强度
抗切强度
抗剪断强度
影响岩石工程性质的主要因素
内因
矿物成分
辉长岩密度比花岗岩大
辉长岩主要为辉石、角闪石密度比花岗岩主要的石英和长石密度大
石英岩的抗压强度比大理岩高
石英硬度比方解石大
结构
晶质连接的岩石
大部分岩浆岩、变质岩
一部分沉积岩
化学岩
生物化学岩
胶结物连接的岩石
大部分沉积岩
岩石的胶结
基底胶结
孔隙胶结
接触胶结
构造
水的影响作用
风化作用
第二章 地质构造
2.1 地球的物质组成及地质作用
地球的物质组成
内部圈层
地核
地幔
地壳
外部圈层
生物圈
水圈
大气圈
地质作用
内力地质作用
地壳作用
岩浆作用
变质作用
地震
外力地质作用
风化作用
剥蚀作用
搬运作用
沉积作用
成岩作用
2.2 地质年代
地层的地质年代
地层的相对地质年代
沉积岩相对地质年代的确定
古生物法
标准地层对比法
地层层序法
接触关系
沉积岩的接触关系
整合接触
平行不整和接触
角度不整合接触
岩浆岩相对地质年代的确定
接触关系
侵入接触
沉积接触
穿插关系
地质年代表
2.3 地质构造
岩层产状＋测定方法
岩层的产状
产状要素
走向
倾向
倾角
产状的野外鉴定方法
水平构造＋单斜构造
褶皱构造
褶曲
核
翼
轴面
轴
枢纽
褶曲的类型
基本形态
背斜褶曲
向斜褶曲
按褶曲的轴面产状
直立褶曲
倾斜褶曲
倒转褶曲
平卧褶曲
按褶曲枢纽产状分类
水平褶曲
倾斜褶曲
褶皱构造
两个或两个以上褶曲构造的组合
顺地形
背斜为峰
向斜为谷
逆地形
背斜为谷
向斜为峰
工程地质评价
野外观察
穿越法
追踪法
穿越法和追踪法
断裂构造
节理（裂隙）
按节理的成因
构造节理
张节理
剪节理
非构造节理
按节理与岩层产状的关系
走向节理（纵向节理）
倾向节理
横向节理
调查方法
发育程度等级
裂隙不发育
裂隙1~2组
岩体被切割成巨块体
裂隙微发育
裂隙2~3组
岩体被切割成大块体
裂隙发育
裂隙3组以上
岩体被切割成小块体
裂隙很发育
裂隙3组以上
岩体被切割成碎石状
断层
要素
断层面
断层线
断层盘
断距
基本类型
正断层
上盘下降
逆断层
上盘上升
平移断层
组合形态
阶梯式断层
地堑与地垒
叠瓦式构造
存在的标志
地貌特征
断层的伴生构造现象
2.4 活动断裂
分类
全新活动断裂
非全新活动断裂
识别特征
地质特征
地貌标志
水文地质标志
地震方面的标志
对工程建筑的影响
地面错动直接损害跨越该断裂修建的建筑物，并可能在附近产生伴生的地面变形，影响临近建筑物
伴有地震发生的活动断裂，强烈的地震会对较大范围内建筑造成损害
建筑原则
2.5 岩体的工程地质性质
岩石与岩体的区别
结构分析
结构面
按成因分类
原生结构面
沉积结构面
火成结构面
变质结构面
次生结构面
内力地质作用形成的结构面
外力地质作用形成的结构面
综合成因的结构面
结构体
结构特征
工程地质性质
2.6 阅读地质图
基本知识
种类
平面图
剖面图
柱状图
规格
符号
地质年代符号
岩石符号
地质构造符号
地址情况在图上的表现
水平构造
单斜构造
直立构造
褶曲
断层
地层接触关系
阅读
步骤
图名比例尺
阅读图例
分析地形
阅读岩层分布、新老关系、产状极其与地形的关系
第三章 地表地质作用
3.1 风化作用
影响
使坚硬致密的岩石松散破坏
改变了岩石原有的矿物成分和化学成分
使岩石的强度和稳定性大大降低
对工程建筑起着不良影响
滑坡、崩塌、碎落、岩堆、泥石流大部分都是在风化的基础上发展的
类型
物理风化作用
在原地发生机械破碎而不改变其化学成分的过程
引起物理风化的因素
岩石释重
温度变化
岩石是热的不良导体，白天表层先升温，岩石内外出现温差，各部分膨胀不同形成与表面平行的风化裂隙 到晚上，能量缓慢的由表层向内部传递，表层失温，体积收缩，形成与表面垂直的径向裂隙 久而久之，岩石层层剥落，崩解成碎块
主要因素
冰劈
空隙的水结冰体积膨胀，对围着他的裂隙壁形成很大的压应力，使裂隙变大 冰融化后，水沿着被扩大的裂隙流进岩石更深处形成恶性循环 使岩石崩裂成岩屑
晶胀
岩石空隙的水往往溶解大量盐分 水分蒸发溶液过饱和析出结晶，体积增加，对周围岩石产生压力，使空隙变大
化学风化作用
岩石在水、氧、二氧化碳、以及酸类等营影响下，引起的破坏作用
特点
化学营力对岩石进行化学分解，使岩石化学成分发生改变，并产生新的次生矿物
在温暖、潮湿的地区最为活跃，进行得也彻底
主要方式
溶解作用
影响因素
水温升高
压力增大
溶解难易程度
最容易溶解卤化盐类（岩盐、钾盐）
其次是硫酸盐类（石膏、无水石膏）
再次是碳酸盐类（石石灰岩、白云岩）
后果
溶沟、溶洞等岩溶现象
水化作用
后果
产生了硬度低于本身（无水矿物）的水化矿物
改变了原有的矿物成分，引起体积膨胀，产生压力，作用于周围岩石
水解作用
水离解为H + 和OH- 和岩石中矿物离解出的离子结合
正长石水解为高岭土
碳酸化作用
某些物质与CO2 发生反应生成碳酸盐化物的过程
氧化作用
生物风化作用
生物的物理风化
岩石缝隙中的植物，根系对裂隙的压力，将岩石劈断
生物的化学风化
更活跃重要
（1）从土壤和岩石中吸取养分
（2）分泌化合物
硝酸、碳酸等有机酸
很好的溶剂，可以溶解一些矿物，破坏岩石
风化岩层的分带
风化作用地表最显著，往下的影响逐渐减弱，以致消失
分带
整石带
块石带
碎石带
粉碎带
风化程度的分级
程度的判断
岩石颜色
风化后失去原来光泽，变浅变暗
花岗岩风化后玻璃光泽的正长石变土状白色粉末，黑云母变深暗
岩石矿物成分
风化后里面的矿物发生次生变化
花岗岩中的正长石风化后变为高岭石，黑云母变成蛭石
沉积岩特别是黏土岩，风化后无显著改变
岩石的破碎程度
岩石强度变化
风化后，整体性破坏，矿物颗粒间连接削弱，产生次生矿物 力学强度降低
程度的分级
未经风化
风化轻微
风化颇重
风化严重
风化极严重
残积层
岩石经过风化作用形成松散的岩屑土层，残留在原地的堆积物
特点
成分与原层有密切关系
中的碎屑物质大小不均、菱角显著、无分选、无层理，有时保留原层参与构造或者呈现不同程度的
在平缓的山顶或山坡上较厚，在容易被冲刷的较陡山坡上则厚度不大
工程地质性质
主要取决于矿物成分、结构和构造
具有较多的裂隙空隙，易被冲刷，强度稳定性较差
空隙多、成分厚度很不均匀，作为建筑物地基时，要考虑承载能力和可能会不均匀沉降
结构松散，作为路基边坡时，要考虑崩塌、冲刷
影响风化作用的主要因素
气候因素
主要
岩性的影响
极稳定
石英
稳定
酸性斜长石
不太稳定
普通角闪石、辉石类
不稳定
黑云母等
地质构造的影响
囊状风化
地形地貌的影响
高山区物理风化为主、海拔低地区化学风化为主
沟谷的切割加强风化营力
向阳坡比阴坡光照时间长、昼夜温差大风化更剧烈
陡坡地表水地下水更活跃，剥蚀冲刷更显著，
其他因素
人类活动
开挖基坑、路堑、边坡、隧道等
地壳运动
地下水的成分
防治岩层风化的措施
对风化岩石的处理
风化壳小
风化岩石全部挖除，讲建筑基建建立在稳妥可靠的新鲜基岩上
风化壳厚度较大
处理方法在经济和效果上比挖出合理时，不用挖除，用锚杆或水泥灌浆加固，加强完整性和坚固性
存在深度不大的囊状风化
挖除
存在深度较大的囊状风化
混凝土盖板跨越，加固
剧强风化带的边坡、地下洞室
支挡、加固、防排水
预防岩石风化的措施
指导思想：将风化营力与岩石隔离
1.防止温度变化而引起的
在岩石表面铺盖黏性土和砂土
用化学材料渗透岩石，填充岩石空隙，或在空隙壁形成保护薄膜
用风化速度较快的岩石作地基，基坑开挖至设计高程后，须立即浇注基础
3.2 地表流水的地质作用
1. 暂时性流水的地质作用
雨水、融雪、山洪
片流的地质作用及坡积层
冲刷作用
后果
使山坡地貌变缓和
产生松散堆积物，形成坡积层
影响因素
气候条件
山坡岩性、风化程度、坡面植物覆盖度
山洪急流的地质作用及洪积层
由片流汇集而成
洪流集中，流速较快
影响
在斜坡地带形成沟槽（冲沟）
冲沟的发育阶段
冲槽阶段
下切阶段（向源侵蚀）
平衡阶段
休止阶段
冲沟的防治
第一阶段
填平沟槽并夯实，导流地表水，禁止砍伐、植树造林
第二阶段
冲沟发育最快、危害最大
沟底铺砌柴捆、石笼，沟槽采用水泥砂浆石砌跌水建筑物
第三阶段
沟底坡脚修土坝并在上面植树，以防进一步坍塌
第四阶段
沟内植树造林，禁止乱砍滥伐
破坏斜坡完整性
水土流失
洪积层
大雨，融雪水讲山区高地的大量碎屑物，沿冲沟搬运到山前或山坡低平地带堆积而成
在沟口呈扇形分布，扇顶在沟口，向山前低平地带展开
多个洪积层互相连接形成洪基裙
特点
1. 洪积物具有一定程度的分选。磨圆
2. 水平方向看，扇顶为粗碎屑物质，向扇体边缘逐渐变细，成为砂类土和黏类土，有明显的层理、夹层、透镜体
3. 洪积物的厚度从沟口到扇顶逐渐变厚
2. 河流的地质作用
侵蚀作用
按照作用方式
溶蚀
机械侵蚀
主要
按照河床不断加深和拓宽的发展过程，可分为
下蚀作用
逐渐下切加深
从河的下游向上游发展
称为溯源侵蚀
机械破坏是其主要因素
后果
河床加深、纵坡变缓、流速降低、侵蚀能力削弱
侧蚀作用
逐渐冲刷变宽
河水的横向环流是经常性因素
后果
河流越来越弯
“蛇曲”
河谷加宽
形成牛轭湖
搬运作用
浮运
推移
溶运
沉积作用及冲积层
冲积层
河流运动过程中，能量不断损失，被搬运物质在重力作用下逐渐沉积下来，形成河流冲积层
工程地质特征
1.古河床冲积物压缩性低、强度高，是良好的建筑地基
2. 现代河床冲积物密实性较差，透水性较强，不利于水工建筑物地基
3. 漫滩、阶地冲积物良好地基，但要考虑软弱夹层、粉细砂振动液化问题
4. 牛轭湖冲积物压缩性高、承载力低的软弱土层，不宜作地基
5. 三角洲冲积物，土呈饱和状态，承载力较低；但是三角洲最上层长期干燥硬实，承载力比下面高，可作低层建筑物天然地基
第四章 特殊土
软土
特征
天然含水量高、孔隙比大
渗透性小
压缩性较高
抗剪强度低
具有明显的流变性
具有明显的触变性
对建筑物的影响及危害
软土地基处理
软土地基防治措施
建筑措施
结构措施
充分利用表层硬土
选用筏板基础或箱型基础
架空地面，减少回填土重量
增强建筑物的整体刚度
施工措施
合理安排施工顺序
控制施工速度
控制活荷载施加速率
注意对软土基坑的保护
第五章 地貌
区别
地形
地表即成形态的某些外部特征，高低起伏、坡度大小、空间分布，不涉及形态的地质构造、成因、发展，只用等高线来表现出来（地形图）
地貌
由内外力地质作用的长期作用，在地壳表面形成的各种成因、类型、规模的起伏状态，称为地貌
是专门研究地壳表面各种起伏形态的形成、发展、空间规律的科学
地貌的形成
物质基础
岩石和构造
岩性
软岩层
硬岩层
地质构造
地貌对构造的适应性
顺构造与逆构造
动力
内力地质作用（内应力）
垂直运动
普遍形式
升降运动
水平运动
板块学说
岩浆运动
上升的岩浆
形成火山地形
溢出的熔岩
填平地形形成高原、平原
主要形成地表基本起伏，增强地势
外力地质作用（外盈利）
剥蚀作用
搬运作用
堆积作用
削平地表起伏，减弱地势
形成、发展的规律
地貌的基本要素
1. 地形面
2. 地形线
3. 地形点
地貌的分级
1. 星体地貌
地球
2. 巨型地貌（大地构造地貌）
大陆、海洋
3. 大型地貌
山脉、高原、盆地
主要内力形成
4. 中型地貌
分水岭
5. 小型地貌
对工程建筑影响显著
残丘、侵蚀沟
主要是外力形成
地貌的分类
形态分类
山地
高山
中山
低山
丘陵
平原
高原
高平原
低平原
洼地
成因分类
内生地貌
构造地貌
火山地貌
外生地貌
流水地貌
岩溶地貌
冰川地貌
风沙地貌
重力地貌
山岭地貌
特点
具有山顶、山坡、山脚
形态要素
山顶
呈长条状延伸时称为山脊
尖顶
岩性坚硬、岩层倾斜、受冰川剥蚀
圆顶
气候湿热、风化作用强烈花岗岩、松软岩石
平顶
水平岩层或古夷平面分布地区
山坡
山脚
组成
坡积裙
洪基裙
岩堆
滑坡堆积体
子主题
类型
形态分类
有一定的海拔高度、相对高度、坡度
成因分类
构造变动形成的山岭
单面山
由单斜岩层构成的沿岩层走向延伸的一种山岭
褶皱山
由褶皱岩层构成
断块山
由断裂变动形成
褶皱断块山
火山作用形成的山岭
锥状火山
盾状火山
剥蚀作用形成的山岭
垭口
概念
在山地地质构造基础上经外力剥蚀作用形成
分类
依据
岩性
地质构造
外力作用
按其形成的主导因素
构造型垭口
断层破碎带型垭口
背斜型垭口
向斜型垭口
单斜软弱型垭口
剥蚀型垭口
剥蚀-堆积型垭口
山坡
分类
按外形轮廓
直线形坡
凸形坡
凹形坡
阶梯形坡
按纵向坡度
微坡
坡度<15度
缓坡
16<坡度<30
陡坡
31<坡度<70
垂直坡
>71
平原地貌
特点
地形开阔平缓、地面起伏不大
分类
按高度
高原
高平原
低平原
洼地
按成因
构造平原
剥蚀平原
堆积平原
河流冲积平原
山前洪积平原
湖积平原
三角洲平原
剥蚀-堆积平原
河谷地貌
典型河谷地貌的形态要素
谷底
谷坡
阶地
概念
沿着谷坡走向呈条带状分布或断断续续分布的阶梯状平台
分类
侵蚀阶地
堆积阶地
基座阶地
工程性质
有利于布设路线
分类
按发展阶段
未成形河谷
V形
河漫滩河谷
U形
成形河谷
按河谷走向与地质构造的关系
背斜谷
逆地形
向斜谷
顺地形
单斜谷
断层谷
横谷与斜谷
第六章 地下水
概述
来源
大气降水
地表水
地下水之间互相补给
人类活动
存在状态
结合水
自由水
毛细水
存在于毛细孔隙中
重力水
水分子形成液态水滴，在重力作用下向下移动
含水层、隔水层
含水层
概念
透水、饱含重力水的岩土层
构成条件
良好的储水空间
储存地下水的地质构造
良好的补给来源
隔水层
饱水的或不含水的
形成条件
地质条件
岩石孔隙
气候条件
大气降水、地表径流、蒸发
地貌条件
平原、山前区易储水
人为因素
大量抽取地下水
地下水水位下降
修建水库
地下水水位上升
物理性质＋化学成分
物理性质
温度
颜色
一般无色透明
透明度
透明
微浊
浑浊
极浊
气味
一般无臭无味
味道
NaCl
咸味
CaCO3
清凉爽口
Ca(OH)2 Mg(HCO3)2
甜味
甜水
MgCl2 MgSO4
苦味
密度
导电性
放射性
化学成分
常见的
主要气体成分
氧、氮、二氧化碳、硫化氢
主要离子成分
阳
H、Na、K、Mg、Ca、Fe
阴
OH、Cl、SO4、NO3、HCO3、CO2、SiO4
主要胶体成分
有机成分和细菌成分
主要化学性质
酸碱度
硬度
取决于Ca、Mg离子的含量
分类
总硬度
钙镁离子的总含量
暂时硬度
碳酸盐沉淀的部分因煮沸而减少钙镁离子的总量
永久硬度
煮沸时没发生沉淀的那部分
碳酸盐硬度
地下水中与HCO3离子含量相等的钙镁离子总量
总矿化度
类型
按埋藏条件
上层滞水
存在于包气带中局部隔水层之上的重力水
透镜体
潜水
自地表向下第一个连续稳定隔水层之上得到含水层中，具有自由水面的重力水
特征
埋藏深度和含水层厚度受气候、地形、地质条件的影响，变化很大
潜水面的表示方法
潜水的自由水面
1. 剖面图形式
2. 平面图形式
潜水位
潜水面的标高
水位线图的信息
1. 确定潜水流向
2. 计算潜水的水力坡度
3. 确定潜水和地表水之间的关系
潜水补给河流
河流补给潜水
4. 确定潜水的埋藏深度
5. 分析推断含水层岩性和厚度变化
承压水
充满于两个稳定隔水层间的含水层中承受水压力的地下水
上下不透水层
上层的底界面
称为隔水顶板
下层的顶界面
称为隔水底板
埋藏类型
向斜构造
有利
承压盆地（自流盆地）
补给区
承压区
排泄区
单斜构造
承压斜地（自流斜地）
特征
不具有自由水面，承受一定的静水压力
重要特征
承压水含水层的分布区与补给区不一致
水位、水量比较稳定，受其后影响较小
不受地面污染，但一旦被污染，净化及其困难
承压水面的表示方法
用承压水等等水位线图表示
按其含水层空隙性质
孔隙水
裂隙水
按岩石裂隙成因分为
风化裂隙水
成岩裂隙水
构造裂隙水
岩溶水
泉
按含水层水头性质分类
上升泉
下降泉
按泉的出露原因
侵蚀泉
接触泉
溢出泉
断层泉
按泉水温度
冷泉
温泉
补给、径流、排泄
补给
上层滞水的补给
潜水的补给
大气降水
地表水
承压水
凝结水
承压水的补给
排泄
径流
对土木工程的影响
地基沉降
流砂、管涌、潜蚀
流砂
危害
土体流动、地表塌陷、建筑物地基破坏、沉井下沉倾斜
防治
人工降低地下水位
使地下水降低到可能发生流砂的地层以下
冻结法：使地下水结成冰，再挖
打板桩
在土中打入板桩加固坑壁
水下挖掘
管涌
土体中形成贯通的流动通道，造成土体塌陷
潜蚀
无人为干涉时也会发生像管涌一样的现象，为了区分称为潜蚀
分类
机械潜蚀
化学潜蚀
防治方法：改变地下水渗透的水动力条件、改善土质，增强抗渗能力、降低水力坡度、设置反滤层、打板桩
浮托作用
地下水对基础地面产生静水压力（浮托力）
基坑突涌
对钢筋混泥土的腐蚀
结晶类腐蚀
分解类腐蚀
结晶分解复合类腐蚀
第七章 常见的不良地质现象
崩塌与岩堆
崩塌
概述
发育条件和因素
地形条件
斜坡高、陡
必要条件
岩性条件
各类岩土都会发生崩塌
岩性坚硬的岩类形成规模较大的崩塌
地质构造
裂隙面、岩层面、断层面、柔软夹层对坡体切割、分离，形成脱离母体的条件
地质条件
诱发崩塌的外界因素
地震
融雪、降雨
地表水渗入岩石，孔隙水压力
地表水的冲刷、浸泡
地下水
静水压力、浮托力、抗剪强度降低、摩擦力减小
风化作用
人为因素的作用
防治
勘测调查要点
防治原则
防治措施
爆破和打楔
削缓峭壁，清除易坠岩石
埋塞裂隙、向裂隙内灌浆、铁链锁、铁夹
调整地表水流
崩塌上方修水沟，阻止水流流入裂隙
防止风化，将山坡斜坡铺砌覆盖
修明洞、御塌棚
筑护墙及围护棚阻挡坠落石块，及时清楚围护建筑物中的堆积物
在软弱岩石出露处修挡土墙
岩堆
概念
由碎落、崩塌、落石在山坡的低凹处或坡脚形成的酥松堆积体
一般工程地质特征
防治原则
滑坡
概念、形态要素
滑坡体
滑动面、滑动带、滑坡床
滑坡后壁
滑坡台阶
有的有、有的没有
滑坡鼓丘
滑坡舌
滑坡裂缝
按受力状况分类
拉张裂缝
鼓张裂缝
剪切裂缝
扇形张裂缝
滑坡主轴
人为规定，并不存在
分类
牵引式滑坡
推动式滑坡
力学分析
影响边坡稳定性的因素
内因
岩石性质
坚硬密实、矿物稳定、抗风化能力好，强度高，稳
地质结构的影响
结构面
外因
地表水及地下水的影响
水的渗入使岩体质量增大，被水软化，抗剪强度降低，空隙水压升高
产生动水压力，水位升高产生浮托力
对岸坡有侵蚀作用，失去支撑
风化作用
裂隙增多，透水性增强，抗剪强度降低
地形地貌
边坡高度、坡度
地震
地应力
人为因素
不合理设计、开挖、加载，施工用水的渗入、爆破
滑坡的发育过程
蠕动变形阶段
滑动破坏阶段
渐趋稳定阶段
马刀树
滑坡的防治
工程地质勘测要点
防治原则
防治措施
排水
地表排水
截水沟、排水明沟
地下排水
渗沟
支挡
下部修筑挡土墙、抗滑桩。锚杆
刷方减重
消除坡角，降低坡高
拆除坡顶房屋
改善滑动面（带）的岩土性质
改良性质
固结灌浆、电化加固、冻结、溶烧
植被护坡
泥石流
概述
是山区特有的一种不良地质现象，山洪水夹带大量泥沙、石块等固体物质突然以巨大的速度从沟谷奔腾直泻而下，来势凶猛，历时短暂，破坏大
主要危害方式
冲刷、冲毁、淤埋
形成的基本条件
陡峭便于集水集物的地貌地形；丰富的松散物质；短时间大量水源
地形地貌条件
山高沟深、地势陡峻、利于储物
提供储物条件
地质条件
构造复杂、断裂褶皱发育、地震烈度高；破碎、滑坡、崩塌
提供固体来源
水文气象条件
暴雨、冰川融雪强烈消融、水库崩塌
提供水，水是激发条件和搬运介质
人为因素
植被消失、水土流失、滑坡
类型
按物质成分
泥石流
泥流
石流
按物质状态分
黏性泥石流
稀性泥石流
按流域形态
标准型泥石流
河谷型泥石流
山坡型泥石流
防治
勘测要点
防治原则
防治措施
水土保持
封山育林、植树造林、平整山地、修筑梯田、排水系统、支挡工程
跨越
修桥梁、涵洞
排导
排导沟、急流槽、导流堤
排走泥石流
滞留与拦截
低矮拦挡坝
拦截部分泥沙石块
岩溶与土洞
岩溶
主要形态
溶沟溶槽
漏斗
溶蚀洼地
坡立谷、溶蚀平原
落水洞、竖井
溶洞
暗河
天生桥
形成条件
岩体
水质
水在岩体中活动
发育与分布规律
在水平方向上
在垂直方向上
垂直循环带（充气带）
水平循环带（饱水带）
过度循环带（季节变动带）
深部循环带（滞流带）
土洞与潜蚀
土洞的行程条件
土洞的类型
岩溶与土洞的工程地质问题
溶蚀岩石的强度大为降低
造成岩基面不均匀起伏
岩溶与土洞对地基稳定性影响
造成的施工困难
岩溶与土洞地基的防治
挖填
跨盖
灌注
排导
打桩
地震及其效应
概述
地球内部应力突然释放
分类
人为地震
天然地震
成因类型
构造地震
地壳断裂
最主要类型
火山地震
陷落地震
地下水溶解可溶性岩石或地下开发出现的巨大空洞，造成崩塌
诱发地震
震源、震中
一般特点
前震
主震
余震
地震波及其传播
震级、地震烈度
震级
地震烈度
概念
某一地区的地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度
分级
一级
无感
二级
室内个别静止的人有感觉
三级
室内少数静止的人有感觉
四级
室内多数人、室外少数人有感觉
五级
室内绝大多数人、室外多数人有感觉，多数人梦中惊醒
六级
多数人站不稳、少数人惊逃户外
七级
多数人惊逃户外、骑自行车、驾驶汽车的人有感觉
八级
多数人摇晃、行走困难
九级
行动中的人摔倒
十级
自行车的人摔倒，抛起感
十一级
绝大多数破坏
十二级
山河改观
震级与烈度的关系
基本烈度
某地区在一般场地下会遭遇的最大地震烈度
建筑场地烈度
建筑场地内由于内因地址条件、地形地貌、水文地质条件使基本烈度降低或上高
设计烈度
子主题
地震效应
地震力效应
地震破坏效应
地震断层
地裂缝
地倾斜
地震可促使软弱地基变形、失效、破坏
地震诱发滑坡、崩塌、与泥石流的破坏作用
第九章 工程地质勘察方法
目的
查明工程场地的工程地质条件，分析稳定性安全性，分析预测可能出现的地质问题
意义
为工程建设正确规划、设计、施工、运行提供可靠地质资料
使建筑物与环境相适应
保证工程在经济合理前提下安全稳定正常运行
一般要求
岩土工程勘察分级
甲级
乙级
丙级
勘察阶段的划分
工程地质勘察阶段的划分
各阶段要完成的任务
可行性勘察阶段
选址
初步勘察阶段
稳定性
详细勘察阶段
为施工图提供资料
施工勘察阶段
施工中发生与详细勘察阶段不一致的地质情况
方法
工程地质测绘
~~~~勘探
~~~~试验
~~~~长期观测
勘察资料的分析整理
工程地质测绘
研究内容
岩土体的研究
地质构造的研究
地形地貌的研究
水文地质条件的研究
天然建筑材料的研究
不良地质作用的研究
范围
比例尺
精度
方法要点
工程地质勘探
物探
工程地质长期观测
第十章 不同类型工程地质勘察要点
10.2道路工程地质勘察
具体任务
勘察要点
可行性研究勘察
初步勘察
详细勘察
施工勘察
10.3桥梁工程地质勘察
任务
要点
初步勘察
详细勘察
第十一章 工程地质勘察资料的整理
11.1工程地质勘察报告的基本要求
文字
图件
11.2 岩土工程勘察实例
坡积裙
坡积层
往往顺着破面沿山坡坡脚或凹坡呈缓倾斜裙状分布
特点
1. 中下部较厚，上坡上部逐渐变薄，以致尖灭
2. 物质未经长期搬运，碎屑棱角明显，分选性不好
3. 一般是天然孔隙度很高的含棱角状碎石的亚黏土
4. 与残积层相比，坡积层的组成物质经过一段距离的搬运，间歇性的堆积，可能有不太明显的倾斜层理
5. 与下伏基岩没有成因上的直接联系
6.除了下伏基岩外，坡积层不稳定
影响不稳定的因素 （工程性质）
1. 下伏基岩顶面的倾斜程度
主要
2.下伏基岩与坡积层接触带的含水状况
3. 坡积层本身性质
浮动主题