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1、1、绪论 1、常见工程问题：常见工程问题： 地基稳定性问题 斜坡稳定性问题 洞室围岩稳定性问题 区域稳定性问题 2、工程地质学的研究对象和任务 研究对象：研究地质环境与人类工程活动之间的关系，二者矛盾的转化和解决方法 地质环境：地壳表层和一定深度的地质条件的综合,指以岩石圈为主，在和大气、生物、 水圈的相互作用中形成和演化的人类生活、生存和工程设施受其影响的周围的岩土介质 人类工程活动：指采取工程措施进行能源、资源开发利用、工农业基础设施和人民生活 设施的建设等有关活动，包括规划、设计、施工、开采和运行 地质环境 人类工程活动 相互作用 是否适合工程建筑，对建筑物稳定性造成的危害，消除危害的措
2、施 引起何种地质环境变化，对周围环境造成的危害，保护环境的对策 3、地质环境与人类工程活动的关系 依存关系：人类工程建设不能脱离地质环境 制约关系：人类的工程活动在某种程度上受到地质环境的制约 双向作用：一方面地质环境又会受到人类工程活动的影响，另一方面人类工程活动要受地 质环境的制约 4、研究任务 阐明建筑地区的工程地质条件 论证建筑物所存在的工程地质问题 选择地质条件优良的建筑场址 研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响 提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议 为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据 查明工程地质条件是基本任务，工程地质问题的分析、评价是中心任务 5、
3、工程地质与地质工程的关系、工程地质与地质工程的关系 工程地质学：工程地质学是地质学的分支学科，又是工程与技术科学、基础科学的分支学 科，是一门研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务的地质学科，属于应用地质 学的范畴。 包括岩土工程性质、工程动力地质作用、工程地质勘察理论和技术方法、区域工程地质和 环境工程地质等的研究 地质工程是指以地质体作为建筑材料，以地质体作为工程结构，以地质体赋存环境做建筑 环境建设起来的一种特殊工程，如地基、边坡、地下工程、钻井、地质灾害防治、地质环 境整治等。我国著名都江堰引水工程就是一项典型的地质工程（引水灌溉、分洪排砂） 6、为什么要学好这门课 我国的基础工
4、程设施建设正处于第二次爆发期 三大主要领域：城市建设、交通工程、水电工程 第二章 1、土的形成 土是是岩石经过风化、剥蚀、搬运和沉积作用形成的，由矿物颗粒、空气和水组成的三相 体或四相体 空气和水组成的三相体或四相体（人工破碎；堆石坝的坝壳料；相当于物理风 化） （1）残积土：岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特征 易溶物质被淋滤 和母岩在成分上有直接的关系 颗粒大小不一，棱角明显 厚度变化较大 （2）坡积物 特征 结构松散 成分和基岩有关系 颗粒小，有棱角 厚度小 2、土的物质组成 土的三相组成：固相（颗粒） 、液相（孔隙中的水及其溶解物质） 、气相（孔隙中的气体） 3、土的粒度成分 土颗粒的
5、大小以其直径来表示，称为“ 粒径” ，其单位一般采用毫米 粒径在一定区间内，成分及性质相似的土粒组别，即称之为“ 粒组” 或“ 粒级 各粒组的性质特征 颗粒越细小，与水的作用越强烈。表现为：毛细作用由无到毛细上升高度逐渐增大；透水 性由大到小，甚至不透水；逐渐由无粘性、无塑性到具有很大的粘性和塑性以及吸水膨胀 性等一系列特殊性质（结合水发育的结果） ；在力学性质上，强度逐渐变小，受外力时，愈 易变形。 4、粒度成分的测定和表示方法 粒度成分的测定和表示方法 粒度成分：是指土中各个粒组的相对百分含量，通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示， 它是通过土的颗粒分析试验测得的。 有筛分法（粒径0.07
6、5mm （砂粒以上的粗粒） ）和静水沉降法（粒径伊利石伊利石高岭石高岭石 4、可溶盐类对土的工程性质影响的实质 含盐土浸水后，盐类被溶解，使土的粒间连结削弱，甚至消失，并同时增大土的孔隙性， 从而降低土体的强度和稳定性，增大压缩性含盐土浸水后，盐类被溶解，使土的粒间连结 削弱，甚至消失，并同时增大土的孔隙性，从而降低土体的强度和稳定性，增大压缩性 5 可溶盐类对土的工程性质的影响程度 取决于三个方面： 盐类的成分和溶解度； 含量； 分布的均匀性和分布方式： 均匀、分散分布者，盐分溶解对土的工程性质及结构工程的影响较小，且土的抗溶蚀能力 较强；不均匀、集中分布( 例如至厚的透镜状）者，盐分溶解对
7、土工程性质及结构工程的 影响则愈剧烈 6、易溶解矿物的分类及其影响 土中的易分解矿物常见的主要有黄铁矿及其他硫化物和硫酸盐类。处于还原环境的土(如深 水海淤)中，常含有黄铁矿，呈大小不同的结核状或与土颗粒紧密结合的薄膜状和充填物土 中含黄铁矿、硫酸盐等遇水分解后的影响在于： V 浸水后削弱或破坏土的粒间连结及增大土的孔隙性(与一般可溶盐类影响相同)； V 分离出硫酸，对建筑基础及各种管道设施起腐蚀作用 7、有机质对土的工程性质的影响程度的决定因素 有机质的含量：含量愈高，对土的性质影响愈大 有机质的分解程度：分解程度愈高，影响愈剧烈； 土被水浸的程度或饱和度：水浸程度或饱和度不同，有机质对土有
8、截然不同的影响。较干 燥时，有机质可起到较强的粒间连结作用；而当土的含水量增大，结合水膜剧烈增厚，削 弱土的粒间连结，必然使土的强度显著降低 有机质土层的厚度、分布均匀性及分布方式 8、结晶水、沸石水、结构水、水都是土粒矿物的组成部分，可称为“ 矿物成分水” 。由 于这些矿物内部的结合水本身即为矿物的化学组成部分，故一般只是通过矿物成分影响土 体的性质。同时，当其从原来矿物中析出后，又形成新的矿物时，土体的性质也发生变化。 另外，沸石水析出温度低，在测定土的含水量时，烘干土样温度不要过高，为 100 一 105 摄氏度即可；否则，沸石水以及部分结晶水也可能析出，常使测得的土的含水量偏高，并 影
9、响其它指标的数值 9、土孔隙中的水分类 土孔隙中的水分类 结合水：受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。这种吸引力高达几千到几万 个大气压，使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。没有溶解能力，不能传递静水压力， 冰点低于 0 摄氏度 非结合水：为土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用范围的一般液态水。主要受重力作 用控制，能传递静水压力和能溶解盐分，在温度 0 摄氏度左右冻结成冰。典型的代表是重 力水，界乎重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水 第四章 1、 土的压缩性土的压缩性 土在压力作用下，体积缩小的现象称为土的压缩性。 土体产生体积缩小的原因： (1)固体颗粒的压缩； (2)孔隙水和孔
10、隙气体的压缩，孔隙气体的溶解； (3)孔隙水和孔隙气体的排出。 孔隙中水和气体向外排出要有一个时间过程。因此土的压缩亦要经过一段时间才能完成。 我们把这一与时间有关的压缩过程称为固结。 如果在地基上修建建筑物，地基土内各点不仅要承受土体本身的自重应力，而且要承担由 建筑物通过基础传递给地基的荷载产生的附加应力作用，这都将导致地基土体的变形。在 附加应力作用下，地基土土体变形，从而将引起建筑物沉降。 为什么要研究沉降？ 基础的沉降量或者各部位的沉降差过大，那么将影响上部建筑物的正常使用，甚至会危及 建筑物的安全。 2、压缩指标、压缩指标 1. 压缩系数 压缩模量这个公式好好看压缩模量这个公式好好
11、看 一哈一哈 3、天然土层的固结状态、天然土层的固结状态 固结:是指土体在建筑物荷重或自重压力及其它应力作用下，其变形随时间发展至完全 稳定的全过程。因此固结是时间的函数。 前期固结压力:是指土层在地质历史上曾经受过的最大有效固结压力。 4、土的压缩性、土的压缩性 超固结比 把前期固结压力 pc 与现有上覆压力 p1 之比定义为超固结比（OCR, over consolidated ratio）表示:即, OCR= pc/ p1 当 OCR1 时，该土是超固结土(oveconsolidated soil) ； 当 OCR=1 时，则为正常固结土(normally consolidated so
12、il) ; 当 OCR粘性土；高岭石伊里石蒙特石 粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比） 在其他条件相同时： 对于砂土，颗粒的棱角提高了内摩擦角 对于碎石土，颗粒的棱角可能降低其内摩擦角 影响土的摩擦强度的主要因素： 8、土的击实性 土的击实性：指在一定的含水率下，以人工或机械的方法，使土能够压实到某种密实度的 性质。 影响土击实性因素： （一）含水率的影响 （二）击实功能的影响 第七章 1、第二节、第二节 泥石流的形成条件（重点看防止，泥石流流域的三区）泥石流的形成条件（重点看防止，泥石流流域的三区） 泥石流的形成，必须同时具备：地形、地质和气象水文三个条件。 一、地形条件 泥石流总是发生在陡峻的
13、山岳地区，一般是顺着纵坡降较大的狭窄沟谷活动的，可以是干 涸的嶂谷、冲沟，也可以是有水流的河谷；每一处泥石流自成一个流域。典型的泥石流流典型的泥石流流 域可划分为形成区、流通区和堆积区三个区段。域可划分为形成区、流通区和堆积区三个区段。 1泥石流形成区(上游) 多为三面环山、一面出口的半圆形宽阔地段。周围山坡陡峻，多为 30一 60的陡坡。其 面积大者可达数平方公里至数十平方公里坡体往往光秃破碎无植被覆盖。斜坡常被冲 沟切割，且有崩塌、滑坡发育这样的地形条件有利于汇集周围山坡上的水流和固体物 质。 2泥石流流通区(中游) 流通区是泥石流搬运通过的地段，多为狭窄而深切的峡谷或冲沟，谷壁陡峻而纵坡
14、降较大， 且多陡坎和跌水。所以泥石流物质进入本区后具极强的冲刷能力，将沟床沟壁上的土石冲 刷下来携走流通区纵坡的陡缓、曲直和长短，对泥石流的破坏强度有很大影响当纵坡 陡长而顺直时，泥石流流动畅通可直泄下游，造成很大危害反之则由于易堵塞停积 或改道，因而削弱了能量 3 泥石流堆积区(下游) 堆积区是泥石流物质的停积场所，一般位于山口外或山间盆地边缘。由于地形豁然开阔平 坦，泥石流的动能急剧变小，最终停积下来。形成扇形、锥形或带形的堆积体，典型的地 貌形态为洪积扇，其地面往往垄岗起伏，坎坷不平，大小石块混杂。 由于泥石流复发频繁，所以堆积扇会不断淤高扩展，到一定程度逐渐减弱泥石流对下游地 段的破坏
15、作用。 以上所述的是典型泥石流流域的情况由于泥石流流域的地形地貌条件不同，有些泥石流 流域上述三个区段就不易明显分开甚至流通区或堆积区有可能缺失 二、地质条件 地质条件决定了松散固体物质的来源，也为泥石流活动提供动能优势 泥石流强烈活动的山区，都是地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、 崩滑灾害丛生的地段。这样的地段，既为泥石流活动准备了丰富的固体物质来源，又因地 形高耸陡峻，高差对比大具有强大的动能优势 在泥石流形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物，乃是泥石流形成的最重 要条件。 三、气象水文条件 泥石流形成必须有强烈的地表径流，它为爆发泥石流提供动力条件 泥石流
16、的地表径流来源于暴雨、冰雪融化和水体溃决等。由此可将泥石流划分为暴雨型、 冰雪融化型和水体溃决型等类型 由上述可知，泥石流发生有一定的时空分布规律，在时间上，多发生在降雨集中的雨汛期 或高山冰雪强烈消融的季节，主要是在每年的夏季。在空间上，多分布于新构造活动强烈 的陡峻山区 在自然条件作用下，由于人文活动往往会导致地质和生态环境恶化，更促使泥石流活动加 剧 山区滥伐森林，不合理开垦土地。破坏植被和生态平衡，造成水土流失，并可产生大面积 山体崩塌和滑坡，为泥石流爆发提供了固体物质来源 总之，在泥石流地段选择交通线路时，应尽量绕避泥石流分布集中、且危害严重的地段 当受其他条件限制而必须通过时，则应根据泥石流的特点，从受影响较小的部位，采用最 经济、安全的工程型式通过 第七章 1、河流地质作用的基本形式：侵蚀作用、搬运作用、沉积作用 2、河流作用的研究意义：防洪、排涝、灌溉、发电、通航、护坡、治沙 3、河流水动力特征 地表水的流动是由
