工程地质 复习纲要

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1、键入文字键入文字工程地质 复习纲要 P6重力：地球表面的重力是指地面处所 受的地心引力和该处的地球自转离心力的合 力重力异常：根据重力与纬度关系所计算 出的各地重力值叫做正常重力值。由于各地 岩石种类与构造不一样，用重力仪测定的重 力值与正常重力值常不符合，这种偏差成为 重力异常。 P7磁偏角：地磁指午线与地理指午线间 有一夹角叫做磁偏角。磁偏角、磁倾角、磁场 强度称为地磁三要素。 P9地球内部结构：包括地壳、地幔和地核 三个主要圈层 根据地震波在地球内部传播速度的变化发现 有两处极明显的分界面，叫地震分界面。 第一地震分界面（又叫莫霍面），在平均深度3 3km处；第二地震面又叫古登堡面），在

2、地深2 898km处 P10、P40软流层：在大约70250km深度 的位置上有一个横波S波的低速层，科学家们 因此推测该物质的塑形程度较高，可能呈熔 融状，在动力作用下可以发生缓慢的流动， 并称之为软流层 P12地壳分为两层：硅铝层（上）和硅镁层 （下）。 地壳的物质不仅在垂直方向上有显著差异， 而且在水平方向上，陆地和海洋地区也有很 大的差异，即陆地上层有很厚的花岗岩质层 ，而海洋区则主要是玄武岩质层，在太平洋 底和某些内陆海底只有硅镁层而没有硅铝层 。因此，地壳又可分为大陆地壳和海洋地壳。 地壳均衡原理：在某一定深度以上，上覆岩石 对地幔的压力处处相等，处于一种均衡状态 ，地质学家称之为

3、“地壳均衡原理”。 注：海洋地块比大陆地块更坚硬 P13地质作用：由于自然动力引起地壳的 物质成分、构造和地面形态发生运动、变化 和发展的各种作用 P16地质作用形式：内动力地质作用（地 壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用）外 动力地质作用（风化作用、剥蚀作用、搬运作 用、沉积作用和硬结成岩作用） 两者关系：对立统一1、地壳上升（内）与剥蚀 作用（外）；2、地壳下降（内）与沉积作用（外）3 、地壳长期稳定与准平原的形成 由此而 形成千姿百态的地形地貌 P20矿物的物理学性质（矿物在受力后表 现的物理性质）：硬度；解理和断口。 硬度等级，即摩氏硬度（110）：“滑石方萤磷 ，长石黄刚金”（滑石

4、、石膏、方解石、萤石、 磷灰石；正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石） P26沉积岩的形成过程：风化破坏阶段 剥蚀阶段搬运作用阶段沉积作用阶段 固结成岩阶段 P27/28：沉积岩结构：碎屑结构、泥质结构、晶 粒结构、生物结构 沉积岩的构造1、层理构造：平行层理、 斜交层理、交错层理；2、层面构造：波痕、泥 裂、雨痕；3、结核；4、生物成因构造（化石） P40岩石圈：在软流圈之上的上地幔的坚 硬部分和地壳合称为岩石圈。 P42板块划分、构成（亚欧板块、非洲板 块、印度澳洲板块、美洲版块、南极洲板块 、太平洋板块） 驱动机制：地幔对流是引起板块运动的根本 原因。地幔内的高温物质上升到岩石圈底部 ，然后

5、开始水平运动，而后冷却下沉到地幔 深处再加热上升，形成一个物质循环，这一 循环周而复始。有学者认为，地幔对流主要 发生在地幔上部。而也有学者持全地幔对流 的观点，认为地幔对流涉及整个地幔，其热 源来地球外核。地幔对流引起岩石圈裂解， 地慢热物质在洋中脊处上升。由于地幔的对 流运动，使得漂流在它上面的板块也被带动 向洋中脊两侧各自做分离的运动。岩石圈板 块被一直传送到地幔对流环下沉的海沟岛弧 处，进而沿海沟带俯冲下沉，又回到高温的 地幔层中消失。 P43“将今论古”的思想：以我们现在看到 的地质现象和规律为依据，认识远古时的地 质现象和规律。 地层学三定律：叠覆定律、原始连续定律、原 始水平定律

6、 地层接触关系1、沉积岩之间的接触形式 ：（1）整合；（2）假整合（又称平行不整合），形 成：a.地壳下降，接受沉积b.地壳隆起，接受 剥蚀c.地壳再次下降，重新接受沉积（3）不整 合（又称角度不整合），形成：a.地壳下降，接 受沉积b.岩层褶皱隆起为山，遭受长期侵蚀c. 地壳再次下降，接受新的沉积 2、有关岩浆岩的地层接触关系：侵入接触和 沉积接触（在这里，岩浆岩的时代早于上覆岩层） P46产状（岩层层面的空间状态）三要素： 走向、倾向、倾角 、水平构造 形成：沉积层的原始状态都是水平或者近于 水平的。经过地壳运动风化剥蚀后仍保持水 平状态的岩层。水平构造中下部岩层相对较 老，上部岩层相对较

7、新。水平构造的存在说 明这一地区自这一地层形成以来，未发生剧 烈的地壳运动，或者只经历简单的垂直升降 运动，处于相对稳定状态。 、倾斜构造 形成：原来水平状态的岩层，在地壳作用下， 发生倾斜，造成岩层层面与水平层面之间具 有一定的夹角。 、褶皱构造 形成：刚性的岩层在千百万年缓慢的水平挤 压的作用下，有原始的水平平展的形态变成 一系列连续的弯曲，形成褶皱构造。 向斜：向下凹的弯曲，两翼岩层相向倾斜（核 部地层时代较老，两侧依次出现渐新的地层） 背斜：向上拱起的弯曲，两翼岩层相背倾斜（ 核部地层时代较新，两侧依次出现渐老的地 层） 褶皱的水文地质与工程地质评价：1、褶皱核 部岩层由于受水平挤压作

8、用，产生许多裂隙 ，直接影响到岩石的完整性和强度。在石灰 岩地区还往往使溶岩较为发育所以在核部布 置各种工程，必须注意存在岩层的坍塌、漏 水及涌水的问题。2、在褶皱翼部，如果开挖 变边坡的走向，倾向于岩层一致，且边坡坡 角大于岩层倾角，则容易造成顺层滑动现象 。 P48断裂：岩体在地壳运动的力的作用下 ，会发生变形。但是岩体承受变形的能力是 有限的，当变形超过岩石的变形极限（受力超 过岩石的强度）时，岩石的连续性完整性将会 遭到破坏，产生断裂。 分类：1、裂隙（节理）2、断层。断层可分为正 断层逆断层和平移断层。地垒地堑、阶梯状 断层 活动断层：指晚第四纪和现在正在活动，未来 一定时期内仍可能

9、发生活动的断层。 第四章 P54风化作用：在气温变化，大气、水溶 液和生物因素的影响下，使地壳表层的岩石 在原地遭受破坏和分解的作用 类型：物理风化、化学风化、生物风化 风化作用对岩石工程性质的影响：1、风化作 用破坏岩石中矿物质颗粒之间的联结；2、风 化作用能形成或加剧岩石的裂隙；3、风化作 用降低岩石裂隙面的粗糙度；4、风化作用分 解岩石原有矿物而产生次生黏土矿物。 P59风化壳：在地壳表层由风化岩石构成 的层 P63河流侵蚀作用类型： 下蚀作用（垂直侵蚀） 向源侵蚀：下蚀作用在深切河谷的同时，也使 河流向着源头方向的斜上方发展，成为向源 侵蚀 河流袭夺：有时一条河的向源侵蚀会将另一 条河

10、切断，将其上游的河水夺过来，这种现 象称为河流袭夺 侧蚀作用 横向环流成因：自然界的河流由于岩性、地形 、地质构造等条件的不同，总是或多或少有 些弯曲。即便是一个微笑弯曲的存在，河流 也会在惯性和离心力的作用下涌向凹岸，形 成单向（横向）环流。 作用：使凹岸不断遭受侵蚀，岸边不断遭到破 坏后退。 牛轭湖的形成：由于侧向侵蚀作用，河床凹岸 将不断后退，凸岸将不断前进，从而使河流 出现蛇曲现象，有的蛇曲被“截弯取直”而形 成牛轭湖。 P64心滩：河床中间的沉积地貌，平水位 时高出河水面，洪水期被淹没。 P66河流阶地的形成：由于地壳运动的影 响，使河流侧向侵蚀和垂直侵蚀交替进行的 结果。如在地壳运

11、动相对稳定时期，由于河 流的侧向侵蚀作用，使河床加宽并形成平缓 的滩地，枯水期这些滩地露出水面，洪水期 则被水淹没，这种滩地称为河漫滩。当地壳 上升时，基准面相对下降，河流下切，河漫滩 位置相对升高至洪水期也不再被水淹没时变 成为阶。上述作用反复交替进行，则老的河 漫滩位置将不断相对抬高，并有新的阶地和 河漫滩形成，故多次地壳运动将出现多级阶 地。 类型：侵蚀阶地、堆积阶地（又分为上迭、内 迭、嵌入阶地）、基座阶地（又称侵蚀堆积阶 地） P67岩溶：是水（地下水为主、地表水为辅）对可溶性岩石长期进行的以化学溶蚀作用 为主、机械侵蚀作用为辅的综合地质作用， 以及由这些地质作用所产生的各种现象的总

12、 称。 与工程建设的关系：1、在修建水土建筑物时 ，岩溶造成的库水渗漏，轻则造成水资源或 水能损失，重则使水库不能蓄水而失效。2、 在岩溶区施工地下洞室时，经常会遇到涌水 或洞穴坍塌问题，给施工带来很大困难，有 时甚至需改变路线方案。3、岩溶区易发生地 面塌陷、干旱与洪涝、土壤贫瘠和石漠化等 环境地质问题。 岩溶发育的基本条件：可溶性岩石、有溶蚀能 力的水、岩石的透水性、流动的水 P69岩溶地下地貌：地下暗河、溶蚀谷、 天生桥、石钟乳石笋、石柱 泥石流：是发生在山区的特殊洪流，是由大量 的泥沙、碎块石等固体物质和水混合成的黏 性流体，在重力作用下，沿坡面或溪谷快速 流动的一种自然现象。 形成条

13、件：大量的松散固体物质、充足的水源 和陡峻的地形 防治：1、形成区防治应以水土保持生态措施 为主。2、流通区防治以拦渣坝为主。3、沉积 区防治以排导工程为主。 P72地震：是弹性波在地壳岩石中传播所 引起的快速颤动。它是现代地壳运动的一种 特殊形式，是一种常见的自然地质现象。 震源：地震时，地下深处发生地震的地区 震中：震源在地表的垂直投影 震级：地震能量大小的等级 烈度：指地震对地面和建筑物的影响或破坏 程度 P75成因类型：1、构造地震，由构造运动 引起的地震2、火山地震，由火山活动引起的 地震3、陷落地震，可溶岩石被地下水溶蚀后 所形成的地下溶洞，经过不断扩大，上覆岩 石托然陷落所引起的

14、地震4、诱发地震，由于 某种人为因素的激发作用而引起的地震 P78岩石中的空隙分类：松散沉积物颗粒 之间的空隙称为孔隙；非可溶岩中的空隙称 为裂隙；可溶岩产生的空隙小者称为溶隙，大 者称为溶洞。 P81地下水的硬度可分为总硬度、暂时硬 度和永久硬度。总硬度为暂时硬度和永久硬 度之和。 水种类划分：极软水、软水、微软水、硬水、极 硬水 P84潜水等水位线图可以解决问题：1、潜 水的流向2、潜水面的坡度（潜水水力坡度）3 、潜水的埋藏深度4、潜水与地表水的相互关 系 5、利用等水位线图合理地布设取水井和排水 沟 承压水：是充满在两个稳定不透水层或弱透 水层间的含水层中承受水压力的地下水。 济南泉水

15、成因：由于岩层倾向与地势倾斜一 致及岩溶裂隙发育使济南南部锦绣川以北的 广大山区的地下水从东南、南、西南三个方 向汇聚泉群，与此同时，北部不透水的庞大 的岩浆岩体似大坝阻挡了地下水的去路，成 为一个承压斜地，从而形成了济南泉水。 P89地下水的水质评价一般包括饮用水 的水质评价锅炉用水及其他工业用水的水质 评价，水的侵蚀性评价，灌溉用水的水质评 价等。 生活饮用水评价标准的内容一般包括物理（ 感官性状）、化学（一般化学、有害有毒物质 及放射性物质）、微生物（细菌）等方面指标。 灌溉用水的水质评价主要考虑水温、矿化度 和水中溶盐成分。 P92地下水对混凝土侵蚀性的表现形式： 1、分解性侵蚀，可分

16、为一般酸性侵蚀和碳酸 侵蚀两类 结晶性侵蚀3。结晶、分解复合性侵蚀 第六章 P95基本规律：达西定律、非线性渗透定 律、地下水向均质含水层稳定运动、地下水 向完整井的稳定运动达西定律表达式：Q=KF=KFI 式中Q渗透流量（出口处流量） F过水断面（相当于砂柱横断面）H水头损失（H=H1H2）L渗透途径I水力坡度（相当于） K渗透系数 P100下降漏斗：从井中抽水，井周围含水 层中的水就会向井内流动，水井中水位和井周围处的水位必将下降。通常是水井中水位 下降较大，离井越远水位下降越小，形成漏 斗状的下降区，称为下降漏斗。 P103完整井公式、计算Q=1.364Kh12 h02lgr1r0Q=1.364Kh22 h12lgr2r1P138边坡变性破坏类型：1、边坡变形a. 松弛张裂b.蠕动2、边坡波坏a.崩塌b.滑坡 滑坡形成的三个条件：1、有效临空面2、易滑 坡地层3、软弱结构