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文檔簡介
1、精選文檔1.工程地質(zhì)條件:與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素統(tǒng)稱為工程地質(zhì)條件,包括建筑場地及其鄰近地區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、自然地質(zhì)作用與現(xiàn)象等。2.工程地質(zhì)學(xué):是介于地質(zhì)學(xué)和工程學(xué)之間的一門邊緣交叉學(xué)科,它爭辯在工程設(shè)計、施工和營運的實施過程中,合理的處理和正確的使用自然地質(zhì)條件和改造地質(zhì)條件等地質(zhì)問題。第2章 巖石的成因類型及其工程地質(zhì)特征地球的構(gòu)造地殼(crust):由固體巖石構(gòu)成,分硅鋁層(花崗巖層)和硅鎂層(玄武巖層)。地幔(mantle):上地幔主要是硅氧,呈熔融狀態(tài),是巖漿的發(fā)源地;下地幔主要是鐵鎂氧化物和硫化物。地核(core):由鐵鎳組成,密度大。外核是液態(tài)的,內(nèi)
2、核是固態(tài)。地殼運動主要起因于地幔物質(zhì)的對流組成地殼的化學(xué)成分,含量由多到少依次為O(49.13%)、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg §2.1 主要造巖礦物§2.1.1 礦物的基本概念地殼由巖石組成,巖石由礦物組成。礦物(mineral):地殼中的元素在各種地質(zhì)作用下行程的自然單質(zhì)或化合物。其中構(gòu)成巖石的礦物稱為造巖礦物。§2.1.2 礦物的物理性質(zhì)礦物的物理性質(zhì)打算于礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造礦物的顏色和條痕 顏色:由礦物對可見光波的吸取作用產(chǎn)生。自色:(礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)所組成的)礦物的本身的顏色他色:某些雜質(zhì)引起的顏色條痕:礦物粉末的顏色。礦物的透亮度
3、和光澤礦物表面對可見光的反射力量。分為:金屬光澤、半金屬光澤、非金屬光澤。造巖礦物大部分屬于非金屬光澤。 具體又分為:玻璃光澤 珍寶光澤 絲絹光澤 油脂光澤和樹脂光澤 金剛光澤 土狀光澤透亮度是指礦物允許可見光透過的程度。礦物的硬度礦物抵制外力機械作用的強度。硬度是礦物的一個重要鑒定特征,鑒別礦物硬度時,是用兩種礦物對劃的方法來確定礦物的相對硬度。由軟到硬分十度,稱為摩氏硬度計:1-滑石2-石膏3-方解石4-螢石5-磷灰石 6-正長石7-石英8-黃玉9-剛玉10-金剛石 解理和斷口解理受外力作用,礦物能沿肯定方向裂開成平面的性質(zhì)。 分為:極完全、完全、中等或不完全解理斷口受外力打擊后,無規(guī)章地
4、沿著解理面以外方向裂開。 斷口形態(tài)有:貝殼狀斷口,殘差狀斷口,鋸齒狀斷口,平坦?fàn)顢嗫诮饫淼耐耆潭群蛿嗫谑窍嗷ハL的。密度彈性、撓曲、延展性§2.1.3 常見主要造巖礦物自然界產(chǎn)生的礦物3000種主要造巖礦物(常見礦物) 化學(xué)成分 : 硅酸鹽、氧化物、硫化物、鹵化物、碳酸鹽等常見礦物: 黃鐵礦、石英、赤鐵礦、褐鐵礦、方解石、白云石、石膏、橄欖石、輝石、角閃石、斜長石、正長石、白云母、黑云母、綠泥石、蛇紋石、石榴子石、滑石、高嶺石、蒙脫石礦物鑒別 pp.9 表2-2常見造巖礦物的肉眼鑒定抓住主要特征。 綜合考慮顏色、晶形、光澤、解理、硬度。考慮礦物生成條件及共生礦物。工具:小鋼刀、放大
5、鏡、稀鹽酸等。§2.2 巖石按成因分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖和變質(zhì)巖。地質(zhì)作用巖漿作用、外力地質(zhì)作用、變質(zhì)作用§2.2.1 巖漿巖巖漿是產(chǎn)生于地下的高溫熔融體,成分以硅酸鹽為主,還具有數(shù)量不等的的揮發(fā)性成分。巖漿沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表,溫度、壓力降低,最終冷凝形成巖漿巖。依據(jù)冷凝成巖漿巖的地質(zhì)環(huán)境的不同,將巖漿巖分成三類:深成巖:巖漿侵入地殼某深處(約距地表3km)冷凝而成的巖石;由于巖漿壓力和溫度較高,溫度降低緩慢,組成巖石的礦物結(jié)晶良好。淺成巖:巖漿沿地殼裂縫上升距地表較淺處冷凝而成的巖石;由于巖漿壓力小,溫度降低較快,組成巖石的礦物結(jié)晶較細小噴出巖:巖漿沿
6、地表裂縫始終上升噴出地表,冷凝形成的巖石;在地表的條件下,溫度降低快速,礦物來不及結(jié)晶或結(jié)晶較差,肉眼不易看清楚。巖漿巖的分類與產(chǎn)狀依據(jù)巖漿冷凝環(huán)境巖漿巖的礦物成分常見的巖漿巖礦物只有67種,除石英是氧化物外,其它都是硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物。分布最廣的是長石,占巖漿巖總質(zhì)量的63%,其次是石英、輝石、角閃石和云母。組成巖漿巖的礦物,依據(jù)顏色,可分為淺色礦物和深色礦物: 淺色礦物:有石英、正長石、斜長石及白云母等。深色礦物:有黑云母、角閃石、輝石及橄欖石等。巖漿巖依據(jù)SiO2含量,可分為:酸性巖類(SiO2含量>65%):礦物成分以石英、正長石為主,并含有少量的黑云母和角閃石;巖石的顏色淺,
7、比重輕。中性巖類(SiO2含量5265%):礦物成分以正長石、斜長石、角閃石為主,并含有少量的黑云母及輝石;巖石的顏色比較深,比重比較大?;詭r類(SiO2含量4552):礦物成分以斜長石、輝石為主,含有少量的角閃石及橄欖石;巖石的顏色深,比重也比較大。超基性巖類(SiO2含量<45):礦物成分以橄欖石、輝石為主,其次有角閃石,一般不含硅鋁礦物;巖石的顏色很深,比重很大。 巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)主要指組成火成巖礦物顆粒的大小和結(jié)晶程度等最常見的有:1、顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-深層侵入巖。2、斑狀結(jié)構(gòu)-淺成巖或噴出巖。3、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-噴出巖及淺成巖。4、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)-噴出巖。巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造指
8、礦物在巖石中的組合方式和空間分布狀況。常見構(gòu)造:塊狀構(gòu)造流紋狀構(gòu)造氣孔狀杏仁狀構(gòu)造代表性巖石:花崗巖、閃長巖、輝長巖、流紋巖、安山巖、玄武巖、輝綠巖。§2.2.2 沉積巖沉積巖是由沉積物質(zhì)固結(jié)變硬產(chǎn)生的,是地殼表面分布最廣的一種層狀巖石,占地殼表面積的75%. 礦物成分 通常為:碎屑礦物【主要是石英和黏土礦物】和化學(xué)礦物(生物化學(xué))【碳酸鹽礦物方解石、文石、白云石、菱鐵礦】沉積巖的結(jié)構(gòu) 指沉積巖顆粒的性質(zhì)、大小、形態(tài)及其相互關(guān)系,主要兩類結(jié)構(gòu):碎屑結(jié)構(gòu)、非碎屑結(jié)構(gòu)。碎屑結(jié)構(gòu): 由碎屑物質(zhì)膠結(jié)形成(按膠結(jié)物的成分,可以分為:硅質(zhì)膠結(jié),鐵質(zhì)膠結(jié),鈣質(zhì)膠結(jié),泥質(zhì)膠結(jié) 其強度依次降
9、低)泥質(zhì)結(jié)構(gòu): 泥巖、頁巖的主要結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu): 石灰?guī)r、白云巖的主要結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu): 生物遺體組成,貝殼結(jié)構(gòu)、珊瑚結(jié)構(gòu)等沉積巖構(gòu)造:1、 層理構(gòu)造:平行層理、交叉層理2、 遞變層理3、 波痕與泥裂碎屑巖類化學(xué)及生物化學(xué)巖類碎屑沉積巖:礫巖、砂巖、粉砂巖、黏土巖蒸發(fā)巖:巖鹽、石膏、硬石膏火山碎屑巖:凝灰?guī)r、火山角礫巖、火山集塊巖非蒸發(fā)巖:石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖沉積巖層理及識別(利用交叉層理和泥痕及沉積律推斷巖層頂?shù)酌妫?#167;2.2.3 變質(zhì)巖變質(zhì)巖是由原來的巖石(巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖)在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響,在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化后形成的新的巖石。變質(zhì)作
10、用的因素: 在變質(zhì)因素的影響下,促使巖石在固體狀態(tài)下轉(zhuǎn)變其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的作用,稱為變質(zhì)作用。引起變質(zhì)作用的主要因素是:高溫、高壓和新化學(xué)成分的加入。變質(zhì)巖的礦物成分在變質(zhì)巖的礦物成分,除保留有原來巖石的礦物,還有變質(zhì)礦物,如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等,變質(zhì)礦物是變質(zhì)巖所特有的,可把變質(zhì)巖與其他巖石區(qū)分開來。(特征性礦物:紅柱石、藍晶石、硅線石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、透閃石、陽起石、藍閃石、透輝石、蛇紋石、石墨等)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)(變質(zhì)巖幾乎全部是結(jié)晶結(jié)構(gòu),但其結(jié)晶結(jié)構(gòu)主要經(jīng)過重結(jié)晶作用形成,故稱為變晶結(jié)構(gòu)以示區(qū)分,如粗粒變晶結(jié)構(gòu),斑狀變晶結(jié)構(gòu)等。若變質(zhì)作用不徹底,則在形成的變質(zhì)
11、巖中殘留有變質(zhì)前原來巖石的結(jié)構(gòu)特征,則稱為變余結(jié)構(gòu)。)變晶, 變余變質(zhì)巖的構(gòu)造主要的是變成構(gòu)造和變余構(gòu)造變成構(gòu)造有:片理構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造, 斑點構(gòu)造, 塊狀構(gòu)造, (假如巖石主要由粒狀礦物組成時,則成致密塊狀構(gòu)造,如大理巖和石英巖等。)依據(jù)變質(zhì)作用分類:接觸變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)、混合巖化、動力變質(zhì)常見變質(zhì)巖:板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、石英巖、大理巖§2.2.4 三大類巖石的肉眼鑒別巖漿巖的鑒別先看巖石整體顏色的深淺分析巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造分析巖石的主要礦物成分,確定巖石的名稱(巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征,是巖石生成環(huán)境的反映。假如巖石是全晶質(zhì)粗粒、中?;蛩瓢郀罱Y(jié)構(gòu),說明很可能是深成巖:
12、假如是細粒、微?;虬郀罱Y(jié)構(gòu),則可能是淺成巖或噴出巖;假如斑晶細小或為玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),則為噴出巖;假如具有氣孔、杏仁或流紋狀構(gòu)造,則為噴出巖。)沉積巖的鑒別鑒別沉積巖時,可以先從觀看巖石的結(jié)構(gòu)開頭,然后再作進一步分析,確定巖石的名稱。觸摸有明顯含砂感的,一般是屬于碎屑巖類的巖石。斷裂面暗淡呈土狀,硬度低,觸摸有滑膩感的,一般多是粘土類的巖石。具結(jié)晶結(jié)構(gòu)的可能是化學(xué)巖類變質(zhì)巖的鑒別鑒別變質(zhì)巖時,可以先從觀看巖石的構(gòu)造開頭,確認其屬于塊狀構(gòu)造還是片理構(gòu)造,然后依據(jù)礦物成分再作進一步分析,確定巖石的名稱塊狀構(gòu)造變質(zhì)巖大理巖和石英巖兩者都具變晶結(jié)構(gòu),顏色較淺。但大理巖主要由方解石組成,硬度低,遇鹽酸起泡,石
13、英巖硬度高。第三章 地質(zhì)年月地球進展的時間段落稱為地質(zhì)年月。巖層的地質(zhì)年月有兩種表示方法:確定地質(zhì)年月(表示地質(zhì)大事發(fā)生至今的年齡(多少年)稱為確定年月)相對地質(zhì)年月(表示地質(zhì)大事發(fā)生的先后挨次為相對年月相對地質(zhì)年月不能說明巖層形成的精確時間,但能反映巖層形成的自然階段,從而說明地殼進展的歷史過程) 在地質(zhì)工作中,一般使用相對地質(zhì)年月地質(zhì)年月歌新生早晚三四紀,六千萬年喜山期;中生白堊侏疊三,燕山印支兩億年;古生二疊石炭泥,志留奧陶寒武系;震旦青白薊長城,海西加?xùn)|到晉寧。地質(zhì)年月表 (Geological Time Scale)地質(zhì)時代、地層單位及其代號同位素年齡(百萬年Ma)主要地殼運動生物演
14、化階段宙(宇)代(界)紀(系)世(統(tǒng))距今年齡階段動物植物顯 生 宙 (PH)新生代(Kz)第 四 紀(Q)全新世(Qh)0.01 喜馬拉雅階段人類出現(xiàn)無脊椎動物繼續(xù)演化發(fā)展被子植物繁盛更新世(Qp2.00 第三紀R晚第三紀(N)上新世(N2)5.30 哺乳動動繁盛中新世(N1)24.60 早第三紀(E)漸新世(E3)38.00 始新世(E2)54.90 古新世(E1)65.00 中生代(Mz)白堊紀(K)Cretaceous晚白堊世(K2)144.00 燕 山 階 段爬行動物繁盛早白堊世(K1)裸子植物繁盛侏羅紀(J)Jurassic晚侏羅世(J3)213.00 中侏羅世(J2)早侏羅世(J
15、1)三疊紀(T)Triassic晚三疊世(T3)248.00 中三疊世(T2)印支-海西階段印支階段早三疊世(T1)古生代(Pz)晚古生代(Pz2)二疊紀(P)Permian晚二疊世(P2)286.00 海西階段兩棲動物繁盛早二疊世(P1)蕨類植物繁盛石炭紀CCarboniferous晚石炭世(C3)360.00 中石炭世(C2)早石炭世(C1)泥盆紀(D)Devonian晚泥盆世(D3)408.00 魚類繁盛中泥盆世(D2)裸蕨植物繁盛早泥盆世(D1)早古生代(Pz1)志留紀(S)Silurian晚志留世(S3)438.00 加里東階段海生無脊椎動物繁盛硬殼動物繁盛中志留世(S2)藻類及菌類
16、繁盛早志留世(S1)奧陶紀(O)Ordovician晚奧陶世(O3)505.00 中奧陶世(O2)早奧陶世(O1)寒武紀()Cambrian晚寒武世(3)590.00 中寒武世(2)早寒武世(1)隱生宙元古代 (Pt)震旦紀(Z/Sn)Sinian晚震旦世Z2800.00 暴露動物繁盛早震旦世Z1薊縣運動真核生物消滅(綠藻)2500.00 五臺運動太古代 (Ar)3000.00 原核生消滅3800.00 生命現(xiàn)象開頭消滅沉積巖相對地質(zhì)年月確定方法地層對比法, 地層接觸關(guān)系法(不整合接觸),巖性對比法(只使用于肯定地區(qū)),古生物化石法沉積巖中保存的地質(zhì)時期生物遺體和遺跡稱為化石,化石的成分經(jīng)常已
17、變?yōu)榈V物質(zhì),但原來生物骨骼或介殼等硬件部分的形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造卻在化石里保存下來。地層接觸關(guān)系包括:整合、假整合 、不整合 、侵入接觸 、沉積接觸巖漿巖相對地質(zhì)年月確定方法:侵入接觸(巖漿侵入體的形成年月晚于沉積巖層的地質(zhì)年月)沉積接觸(巖漿巖的形成年月早于沉積巖。)描述 巖漿巖與沉積巖之間的接觸關(guān)系地層年月的單位與地層單位劃分地層年月和地層單位的主要依據(jù)是地殼運動和生物演化。每個地質(zhì)年月都劃分有相應(yīng)的地層。地質(zhì)年月單位:宙、代、紀、世 年月地層單位:宇、界、系、統(tǒng) §2.3.2 第四紀地質(zhì)特征第四紀是新生代最晚的一個紀,包括現(xiàn)在在內(nèi)的地址進展歷史的最新時期。下限一般定為200萬年,分為
18、更新世和全新世,更新世分早、中、晚三個世。第四紀時期地殼有過猛烈的活動,把第四紀以來的構(gòu)造運動稱為新構(gòu)造運動。和第四紀以前的構(gòu)造運動相區(qū)分。第四紀特征:人類消滅 冰川作用第四紀沉積物:是指第四紀所形成的各種積累物。即地殼的巖石經(jīng)風(fēng)化、風(fēng)、地表流水、湖泊、海洋、冰川等地質(zhì)作用的破壞、搬運和積累而形成的現(xiàn)代沉積層。第四紀松散沉積物包括:殘積物、坡積物、沖積、洪積物、湖泊沉積物、海洋沉積物、沙漠沉積物、冰磧與冰水沉積物、風(fēng)積物。第4章 地質(zhì)構(gòu)造§3.1 水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是地殼運動的產(chǎn)物構(gòu)造運動使巖層發(fā)生變形和變位,形成的產(chǎn)物,稱為地質(zhì)構(gòu)造【水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造是最簡潔的地質(zhì)構(gòu)造未經(jīng)
19、構(gòu)造變動的沉積巖層,形成時的原始產(chǎn)狀是水平的,老巖層在下,新巖層在上,稱為水平構(gòu)造。原來水平的巖層,在受到地殼運動影響后,產(chǎn)狀發(fā)生變動,其中一種簡潔的形式,就是巖層向同一方向傾斜,形成單斜構(gòu)造?!?#167;3.1.1 巖層產(chǎn)狀巖層在空間的位置,稱為巖層產(chǎn)狀。巖層產(chǎn)狀三要素:走向、傾向和傾角走向:指巖層層面與水平面交線的方位角,其表示巖層在空間延長的方向,如圖中AB線。傾向:指垂直走向順傾斜面對下引出的直線在水平面的投影的方位角,表示巖層在空間的傾斜方向,如圖中CD線。傾角:指巖層層面與水平面所夾的銳角,表示巖層在空間傾斜角度的大小,如圖中§3.1.2 巖層產(chǎn)狀的測定及表示方法地質(zhì)羅
20、盤儀測量走向時,使羅盤的長邊緊貼層面,將羅盤放平,圓水準泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤牵褪菐r層的走向。測量傾向時,將羅盤的短邊緊貼層面,留意將羅盤的北端朝向巖層的傾斜方向,圓水準泡居中,讀指北針?biāo)镜姆轿唤?,就是巖層的傾向。測量傾角時,需將羅盤橫著豎起來,使長邊與巖層的走向垂直,緊貼層面,等傾斜器上的長水準泡居中后,讀懸錘所示的角度,就是巖層的傾角。巖層產(chǎn)狀的表示方法 1、 方位角表示法。常用傾向和傾角表示。如巖層產(chǎn)狀31035,310是傾向方位角,35是傾角。走向可依據(jù)傾向加減90后得到。2、 象限角表示法。常用走向、傾向(象限)和傾角表示。如330SW30,即走向為330,傾向為向南西傾斜
21、,傾角為30(以南北為標(biāo)準,如北西,北東,南東,南西)3、 圖示60 長線表示傾向,短線表示傾向,數(shù)字表示傾角。如:一組走向為北東30°,傾向南東120°,傾角35°的巖層產(chǎn)狀,可寫成:N30°E,S120°E,35°或 SE120°35°地層接觸關(guān)系包括:整合、假整合 、不整合 、侵入接觸 、侵入體的沉積接觸,斷層接觸整合接觸: 當(dāng)沉積區(qū)處于相對穩(wěn)定階段時,沉積區(qū)連續(xù)不斷地進行著積累,積累物的沉積次序是連接的,產(chǎn)狀是彼此平行的,在形成的年月上是順次連續(xù)的,巖層之間的這種接觸關(guān)系稱為整合接觸。不整合: 當(dāng)年月不相連
22、續(xù)的兩套巖層重疊在一起的構(gòu)造形跡稱為不整合,它是由地殼升降運動產(chǎn)生的。整合、不整合接觸 描述的是 沉積地層 間的關(guān)系沉積、侵入接觸 描述的是 沉積巖和巖漿巖 間的關(guān)系不整合包括:平行不整合、角度不整合平行不整合(假整合) 指不整合面上下兩套巖層之間的地質(zhì)年月不連續(xù),缺失沉積間斷期的巖層,但彼此間的產(chǎn)狀基本上是全都的,看起來貌似整合接觸。角度不整合(不整合)指不整合面上下兩套巖層間的地質(zhì)年月不連續(xù),并且兩者的產(chǎn)狀也不全都,下伏巖層與不整合面相交有肯定的角度。這是由于不整合面下部的巖層,在接受新的沉積之前發(fā)生過褶皺變動的原因。傾斜巖層的露頭特征V字形法則 1、當(dāng)巖層傾向與地形坡向相反時相反相同2、
23、當(dāng)巖層傾向與地形坡向全都,巖層傾角大于地形坡度角時-相同相反3、當(dāng)巖層傾向與地形坡向全都,巖層傾角小于地形坡度角時-相同相同§3.2 褶皺構(gòu)造:巖層受力而發(fā)生彎曲。§3.2.1 褶曲褶皺構(gòu)造中的一個彎曲稱為褶曲。褶曲要素:核部、翼、樞紐、軸二、褶曲要素:核部:褶曲中心部位的巖層。翼部:褶曲兩側(cè)部位的巖層。軸面:通過核部,大致平分兩翼的假想平面。樞紐:軸面與巖層面的交線。(最大彎曲點的連線)。軸跡:軸面與地面或其他任何面的交線?!据S線:軸面與水平面的交線。脊線:褶曲最高點的連線。槽線:褶曲最低點的連線?!?#167;3.2.2 褶曲的類型背斜巖層向上拱起的彎曲。向斜巖層向下凹
24、的彎曲。依據(jù)軸面產(chǎn)狀,褶曲可以分為:直立褶曲, 斜歪褶曲 倒轉(zhuǎn)褶曲 平臥褶曲(軸面水平或近于水平,兩翼巖層也近于水平,一翼層位正常,另一翼發(fā)生倒轉(zhuǎn)。)翻卷褶皺。依據(jù)樞紐產(chǎn)狀,褶曲可以分為: 水平褶曲 傾伏褶曲【褶曲的樞紐向一端傾伏,兩翼巖層在轉(zhuǎn)折端閉合。當(dāng)褶曲的樞紐傾伏時,在平面上會看到,褶曲的一翼漸漸轉(zhuǎn)向另一翼,形成一條圓滑的曲線,】褶皺空間組合特征及形態(tài) :1、 通過橫向、縱向的觀看,找到地層界線、斷層線、化石等,觀看巖層是否有對稱重復(fù)消滅的現(xiàn)象。2、 比較核部與兩翼巖層的新老關(guān)系,比較兩翼巖層的走向和傾斜。3、 爭辯兩翼的巖層平面形態(tài)。褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評價核部:1、 一般特征:巖層變形
25、猛烈,巖體較裂開,透水性強,水工建筑物應(yīng)盡量避開。2、 裂隙發(fā)育特征:背斜核部:發(fā)育向上發(fā)散的斷塊。向斜核部:發(fā)育向下發(fā)散的斷塊。3、 核部進行洞室施工時應(yīng)留意洞頂圍巖的穩(wěn)定問題(尤其是向斜核部)。4、 洞室布置時洞室的軸線最好大角度與褶皺軸線相交。5、 道路選線經(jīng)過褶皺埡口時:向斜應(yīng)留意兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定性;應(yīng)加強此處路基的處理措施。因此在巖層構(gòu)造變形的地下水的影響下大路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部簡潔遇到工程地質(zhì)問題。§3.3 斷裂構(gòu)造依據(jù)巖體斷裂后兩側(cè)巖塊相對位移的狀況,斷裂構(gòu)造可分為節(jié)理和斷層兩類§3.3.1 節(jié)理節(jié)理。指巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒有顯著位移的小型斷裂構(gòu)
26、造。按成因,節(jié)理可以歸納為原生節(jié)理(成巖過程中形成的節(jié)理)和次生節(jié)理(巖石成巖后形成的,包括非構(gòu)造節(jié)理和構(gòu)造節(jié)理)。構(gòu)造節(jié)理是巖體受地應(yīng)力作用隨巖體變形而產(chǎn)生的節(jié)理,其在空間分布上具有肯定的規(guī)律性。按節(jié)理的力學(xué)性質(zhì),構(gòu)造節(jié)理可分如下兩種:張節(jié)理 剪節(jié)理非構(gòu)造節(jié)理指由非構(gòu)造因素(成巖作用、外動力、重力等)形成的節(jié)理。(3)按與巖層產(chǎn)狀關(guān)系分類:斜交節(jié)理:節(jié)理走向與巖層走向斜交。傾向節(jié)理:節(jié)理走向與巖層傾向平行。走向節(jié)理:節(jié)理走向與巖層走向平行。順層節(jié)理§3.3.2 斷層巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。斷層的組成要素 斷層面、斷層線、斷層盤。斷層的類型按斷層兩盤相對運動,斷
27、層可分為正斷層、逆斷層和平移斷層正斷層-指上盤沿斷層面相對下降,下盤相對上升的斷層;正斷層一般是由于巖體受到水平張應(yīng)力及重力作用,使上盤沿斷層面對下錯動而成逆斷層-指上盤沿斷層面相對上升,下盤相對下降的斷層,逆斷層一般是由于巖體受到水平方向猛烈擠壓力的作用,使上盤沿斷面對上錯動而成平移(推)斷層-由于巖體受水平扭應(yīng)力作用,使兩盤沿斷層面發(fā)生相對水平位移的斷層,其傾角很大,斷層面近于直立,斷層線比較平直。斷層的工程地質(zhì)評價在確定路線布局、選擇橋位和隧道位置時,要盡量避開大的斷層及裂開帶。 在地殼上升的隆起區(qū)域發(fā)生剝蝕,在地殼下降的凹陷區(qū)域產(chǎn)生沉積。§6.6 地震及其效應(yīng)第5章 地下水賦
28、存于地殼巖石層空隙中各種形式的水統(tǒng)稱地下水。土中水結(jié)合水強結(jié)合水弱結(jié)合水液態(tài)水非結(jié)合水重力水毛細水氣態(tài)水固態(tài)水巖石中的水:孔隙水、裂隙水、巖溶水地下水類型按埋藏條件分三類:包氣帶水、潛水、承壓水按含水層空隙性質(zhì)分為:孔隙水、裂隙水、巖溶水埋藏條件含水介質(zhì)類型孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水土壤水,上層滯水出露地表的裂隙巖體中季節(jié)性存在的水垂直滲透帶中的水潛 水各類松散沉積物中的水基巖上部裂隙中的水暴露巖溶蝕巖中的水承壓水松散積累物構(gòu)成的承壓盆地和承壓斜地中的水構(gòu)造盆地、向斜及單斜巖層中的層狀裂隙水,斷層裂開帶中的深部水。構(gòu)造盆地、向斜及向斜巖溶巖層中的水一、地下水的物理性質(zhì):1、 溫度2、 顏色打算
29、于化學(xué)成分及懸浮物3、 透亮度:透亮的、微濁的、渾濁的、極渾濁的4、 嗅味:含有機質(zhì)含量5、 味道:取決于地下水的化學(xué)成分6、 導(dǎo)電性:含電解質(zhì)時,導(dǎo)電性增加二、地下水化學(xué)成分礦化度、陽離子、陰離子、氣體§5.4 地下水對建筑工程的影響地下水位下降引起軟土地基沉降;地基基礎(chǔ)消滅流沙現(xiàn)象及潛蝕對地下水位以下建筑物產(chǎn)生浮托地下水對建筑基礎(chǔ)的腐蝕作用(結(jié)晶類腐蝕 SO42-;分解類腐蝕 CO2、HCO3-;結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕 NH4+、CL-、NO3-、Mg2+、)地下水運動水力梯度、地下潛水運動垂直于等水位線下運動。第6章 地表地質(zhì)作用§6.1 風(fēng)化作用地表及接近地表的巖石在大
30、氣、溫度、水和生物影響下,使原來巖石在物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)上發(fā)生轉(zhuǎn)變的地質(zhì)作用。影響風(fēng)化作用的因素:氣候、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、生物的因素。§6.1.2 風(fēng)化作用的類型按風(fēng)化營力的不同,風(fēng)化作用可分為三大類型:物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化風(fēng)化帶劃分:風(fēng)化分帶巖石顏色礦物成分巖體裂開特點物理力學(xué)性質(zhì)錘擊聲全風(fēng)化帶原巖完全變色,常呈黃褐、棕紅、紅色除石英外,其余礦物多已變異,形成綠泥石、絹云母,蛭石、滑石、石膏、鹽類及粘土礦物等次生礦物呈土狀,或粘性土夾碎屑,結(jié)構(gòu)已徹底轉(zhuǎn)變,有時外觀保持原巖狀態(tài)強度很低,浸水能崩解,壓縮性能增大,手可捏碎發(fā)啞聲強風(fēng)化帶大部變色,巖塊中心部分尚較新穎
31、除石英外,大部分礦物均已變異,僅巖塊中心變異較輕,次生礦物廣泛消滅巖體猛烈裂開, 呈巖塊、巖屑、時夾粘性土物理力學(xué)性質(zhì)不大均一,強度較低,巖塊單軸抗壓強度小于原巖的13,風(fēng)化較深的巖塊手可壓碎發(fā)啞聲弱風(fēng)化帶巖體表面及裂隙面大部分變色,斷口顏色仍較新穎沿裂隙面礦物變異明顯,有次生礦物消滅巖體一般完好,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造清楚,風(fēng)化裂隙尚發(fā)育,時夾少量巖屑力學(xué)性質(zhì)較原巖低,單軸抗壓強度為原巖的1323發(fā)啞聲微風(fēng)化帶僅沿裂隙面顏色略有轉(zhuǎn)變僅沿裂隙面有礦物稍微變異并有鐵質(zhì),鈣質(zhì)薄膜巖體完整性較好,風(fēng)化裂隙少見與原巖相差無幾發(fā)聲動聽, 風(fēng)化作用防治:1、 掩蓋防止風(fēng)化作用入侵的材料,如瀝青、水泥、粘土蓋層。2、
32、 關(guān)注膠結(jié)和防水材料,起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙作用。3、 整平地區(qū)、加強排水、隔絕水的作用。4、 開挖深槽觀測巖石的風(fēng)化程度,確定愛護基坑的措施。§6.2 河流地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用主要包括侵蝕作用、搬運作用和沉積作用 河流:經(jīng)常流水或常年流水的河谷。河流分為:河源、河口、上游、中游、下游、河系、流域、分水嶺河谷的組成要素: 1.谷底河谷底部平坦的部分分為河床、河漫灘。 河床谷底最低處經(jīng)常有流水的部分。 河漫灘洪水期被沉沒,枯水期出露的谷底部分2.谷坡高出谷地兩側(cè)的斜坡 谷緣谷坡上部的轉(zhuǎn)折處。 谷麓谷坡與谷底之間的轉(zhuǎn)折處。河谷的類型及河流階地從河谷的成因來看,河谷可分為構(gòu)造谷和侵蝕谷兩類
33、。依據(jù)侵蝕與積累之間關(guān)系的不同,階地可分為侵蝕階地、基座階地和積累階地三大類型。侵蝕階地:由基巖構(gòu)成,其上很少有河流沖積物掩蓋。 積累階地:在河流中下游最為常見,階地全由河流沉積物組成。(內(nèi)疊階地、上疊階地)基座階地:屬侵蝕階地到積累階地的過渡類型,兩種物質(zhì)組成,上部為河流的沉積物,下部是基巖。三、河岸掏蝕破壞的猜測和防護 對河岸掏蝕破壞地段的防護措施可分兩類: 一:是直接防護邊岸不受沖蝕作用的措施。如拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、混凝土板、護岸擋墻、岸坡綠化等。 二:是調(diào)整徑流以轉(zhuǎn)變水流方向、流速和流量的措施。如為轉(zhuǎn)變河水流向,則可興建各類導(dǎo)流工程如丁壩、橫墻等。巖溶一、定義:可溶性巖石在地表水
34、和地下水的長期地質(zhì)作用下形成的各種溶蝕現(xiàn)象。又叫喀斯特地貌。形態(tài)特征溶溝、石芽、漏斗、溶蝕凹地、坡立谷、落水洞、溶洞、暗河、天生橋等3、巖溶與土洞的主要工程地質(zhì)問題 降低巖石的強度 造成基巖面凹凸起伏 漏斗對地面的穩(wěn)定性影響 溶洞對地基穩(wěn)定性的影響 地下河對地基的影響巖溶地基的防治:挖填、跨蓋、灌注、排導(dǎo)、打樁倒塌定義:陡峭的斜坡上大塊的巖體突然地崩落與滑落,最終積累在坡角的過程。發(fā)育的條件1)山坡的坡度及其表面特征(坡度>55°,表面凹凸不平)2)巖石性質(zhì)與裂隙發(fā)育程度存在脆弱的巖層、裂隙發(fā)育(產(chǎn)狀)3)地質(zhì)構(gòu)造斷層、褶皺、不整合、其它內(nèi)外地質(zhì)作用4)人為因素防治:1、 清除
35、:爆破或打樁。2、 表面防風(fēng)化、沖刷3、 被動攔擋4、 主動支護泥石流含有大量泥砂、石塊等固體物質(zhì),突然爆發(fā)的,具有很大破壞力的特殊洪流。防治:(一)攔擋工程主要用于上游形成區(qū)的后緣,主要建筑物是各種形式的壩。它的作用主要是攔泥滯流和護床固坡。(二)排導(dǎo)工程主要用于下游的洪積扇上,目的是防止泥石流漫流改道。減小沖刷和淤積的破壞以愛護四周的居民點、工礦點和交通線路。排導(dǎo)工程主要包括排導(dǎo)溝、渡槽、急流槽、導(dǎo)流堤、排洪道等。三)水土保持水土保持是泥石流的治本措施。其措施包括平整山坡、植樹造林,愛護植被等,維持較優(yōu)化的生態(tài)平衡?;?滑坡的定義:斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài),沿著斜坡內(nèi)
36、某些滑動面(或滑動帶)作整體向下滑動的現(xiàn)象?;陆M成要素滑坡體:斜坡內(nèi)沿滑動面對下滑動的那部分巖土體。這部分巖土體雖然經(jīng)受了擾動,但大體上仍保持有原來的層位和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點?;麦w和四周不動巖土體的分界線叫滑坡周界?;瑒用?、滑動帶和滑坡床:滑坡體沿其滑動的面稱滑動面?;瑒用嬉陨?,被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動帶,稱滑動帶。有些滑坡的滑動面(帶)可能不只一個,在最終滑動面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床。 按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系劃分: (1)掩蓋層滑坡:本類滑坡有粘性土滑坡、 黃土滑坡、碎石滑坡、風(fēng)化殼滑坡。 (2)基巖滑坡 :本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 可分為:均質(zhì)滑坡、順層滑坡、切層 滑坡。 (3)特殊滑坡:本類滑坡有融凍滑坡、陷落 滑坡等。 滑坡的發(fā)育過程 : 蠕動變形階段 滑動破壞階段 漸
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