工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)

  勘查和評價(jià)工程建筑物場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境和工程地質(zhì)條件；分析并預測工程建設活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境的相互作用和相互影響；學(xué)則最佳的長(cháng)場(chǎng)地位置；提出改善與防治措施；為工程建設的規劃、設計、施工。使用和維護提供所需的地質(zhì)資料和數據。

 

  工程地質(zhì)條件是指工程建筑物所在地區地質(zhì)環(huán)境各項因素的綜合。包括：地層的巖性、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用、地形地貌。工程地質(zhì)條件是客觀(guān)存在的地質(zhì)因素，只有其中的穩定因素或工程建設產(chǎn)生不穩定因素對工程建設運行構成或可能構成有害影響時(shí)才能成為地質(zhì)問(wèn)題。

 

  礦物是天然生成的，具有一定物理性質(zhì)和一定化學(xué)成分的物質(zhì)，是組成地殼的的基本單位。它們在地殼中按一定規律共同組合在一起，形成有某一種礦物或幾種礦物的組成的天然集合體，這種天然集合體稱(chēng)為巖石。

 

  地質(zhì)構造：殘留在巖層中的這些變形，變位的現象。

 

  構造運動(dòng)有水平運動(dòng)和垂直運動(dòng)。  水平運動(dòng)：地殼或巖石圈塊體沿水平方向，它使巖層產(chǎn)生褶皺，斷裂，形成裂谷，盆地及褶皺山系。  垂直運動(dòng)：相鄰塊體或同一塊體的不同部位做差異性上升或下降，使某些地區上升形成山岳，高原，另一些地區下降形成湖、海、盆地。

 

  地質(zhì)作用是指由自然動(dòng)力引起地球的物質(zhì)組成。內部結構和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用。

 

  地質(zhì)作用分為內力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。

 

  地層層序法是確定地層相對年代的基本方法。 地層是指一定地質(zhì)年代內形成的層狀巖石。

 

  生物層序法：生物演化從簡(jiǎn)單到復雜，從低級到高級不可逆地不斷發(fā)展。

 

  地層接觸關(guān)系:(1)整合接觸（2）平行不整合接觸（3）角度不整合接觸（4）侵入接觸（5）沉積接觸  地質(zhì)年代按時(shí)間的長(cháng)短依次是：宙、代、紀、時(shí)、期。單位是：宇、界、系、統、階。  巖石地層最大單位為群，群在細分為組，組在細分為段，段在細分為層，層是最小巖石地層單位。  巖石按成因可將巖石分為三大類(lèi)：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 原生巖石：地層最初由巖漿冷凝而成，把巖漿巖稱(chēng)為原生巖石。 沉積巖：在原巖石基礎上，在外力作用下，形成沉積巖。

 

  此生巖石：先形成的巖漿巖和沉積巖又內力地質(zhì)作用下，其成分和結構發(fā)生變化而形成變質(zhì)巖。  條痕:條痕是礦物粉末的顏色，一般指礦物在白色無(wú)來(lái)由瓷板（條痕板）匕劃檫時(shí)所留下的粉末的顏色。

 

  解理：礦物在外力作用下，沿一定方向破裂成光滑平面的性質(zhì)。解理分五個(gè)等級：極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、極不完全解理。  斷口：如果礦物受；外力作用，無(wú)固定方向破裂并成各種凹凸不平的斷面，如貝殼狀。參差狀。  沉積巖：是在地殼表層常溫常壓條件下，由原巖（原來(lái)形成的巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖）經(jīng)風(fēng)化、搬運和沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的層狀巖石。

 

  風(fēng)化類(lèi)型作用; 物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用。 物理風(fēng)化作用：巖石在自然因素作用下發(fā)生機械破碎，而無(wú)明顯成份改變的風(fēng)化作用。（促使巖石風(fēng)化作用的因素主要有氣溫變化冰劈作用和鹽類(lèi)結晶。）  化學(xué)風(fēng)化作用：巖石在自然因素作用下發(fā)生化學(xué)成份改變從而導致巖石破壞。（常見(jiàn)的化學(xué)風(fēng)化作用有溶解作用、水化作用、氯化作用和碳酸化作用。）  生物風(fēng)化作用：巖石風(fēng)化過(guò)程有生物活動(dòng)參與  巖石風(fēng)化程度劃分：未風(fēng)化、微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強風(fēng)化、全風(fēng)化 黃土濕陷性：天然黃土在一定作用下，侵水后產(chǎn)生突然下沉的現象  黃土濕陷性的防治措施;首先應是防水措施，包括防止地表水下滲和地下水位升高；其次對地基進(jìn)行處理，降低黃土的孔隙度，加強內部聯(lián)結和土的整體性，提高土體強度。常用重錘夯實(shí)法、強夯法、擠密樁法、換填法、CFG樁法等

 

  凍土的結構特征：（1）整體結構（2）網(wǎng)狀結構（3）層狀結構 構造特征：（1）銜接型構造（2）非銜接型構造  軟土的觸變性：軟土受到振動(dòng)，海綿狀結構破壞，土的強度降低，甚至呈現流動(dòng)狀態(tài)。  軟土的流變性：軟土在長(cháng)期荷載作用下，變形可以延續很長(cháng)時(shí)間，最終引起破壞  巖層是指：被兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖石。巖層上下界面稱(chēng)層面，上層面稱(chēng)為頂面，下層面稱(chēng)為底面。  產(chǎn)狀要素：（1）走向（2）傾向（3）傾角  走向：指巖層面與水平面的交線(xiàn)所指的方向，該交線(xiàn)是一條直線(xiàn)稱(chēng)為走向線(xiàn)，它有兩個(gè)方向，相差180度  傾向：巖層面上最大傾斜線(xiàn)在水平面上的投影所指的方向 傾角：指巖層與假想水平面的最大交角  背斜:

 

  巖層彎曲向上凸出，核部地層時(shí)代老，兩翼地層時(shí)代新

 

  ( 核    翼)    由老到新  向斜：巖層彎曲向下凹陷，核部地層時(shí)代新，兩翼地層時(shí)代老

 

  ( 核    翼)    由新到老  褶皺的工程評價(jià)：

 

  （1） 褶皺核部巖層由于受到水平擠壓作用，產(chǎn)生許多裂隙，直接 影響巖體完整性和強度，在石灰巖地區還往往是巖溶較為發(fā)育，必須注意巖層的坍塌、漏水及滴水

 

  （2） 在褶皺翼部布置建筑物時(shí)，如果開(kāi)挖邊坡的走向近于平行巖 層走向，且邊坡傾向與巖層傾向一致，邊坡坡角大于巖層傾角，則容易造成巖層滑動(dòng)現象。

 

  （3） 對于隧道或道路工程線(xiàn)路等深埋地下工程，一般應布置在褶 皺翼部。       斷裂構造：巖層受構造運動(dòng)作用，當所受的構造應力超過(guò)巖石強度時(shí)，巖石的連續完整性遭到破裂。  節理分類(lèi)：可按成因、力學(xué)性質(zhì)、與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系和張開(kāi)程度

 

  1、 按成因：原生節理、構造節理、表生節理

 

  2、 按力學(xué)性質(zhì)：剪節理、張節理

 

  3、 按與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系：走向節理、傾向節理、斜交節理

 

  4、 按張開(kāi)程度：寬張節理（縫>5mm）、張開(kāi)節理(3—5mm)、 微張節理（1—3mm）、閉合節理（<1mm）  斷層常見(jiàn)分類(lèi)：  按斷層上下兩層相對運動(dòng)方向分類(lèi)：（1）正斷層（指上盤(pán)相對向下滑動(dòng)，下盤(pán)相對向上滑動(dòng)的斷層）、（2）逆斷層（指上盤(pán)相對向上滑動(dòng)，下盤(pán)相對向下滑動(dòng)）、（3）平移斷層（指斷層兩盤(pán)主要在水平方向上相對錯動(dòng)的斷層）

 

  斷層存在的判別：（1）構造線(xiàn)標志（2）巖層分布標志（3）斷層的伴生現象（①擦痕、階步和摩擦鏡面②構造巖③牽引現象）（4）地貌標志（斷層巖和斷層三角面、斷層湖、斷層泉、錯斷的山脊、急轉的河流）

 

  判斷一條斷層是否存在，主要是依據地層的重復或缺失和構造不連續這兩個(gè)標志。

 

  斷裂構造的工程評價(jià)：（1）降低地基巖體的強度和穩定性（2）跨越斷裂構造帶的建筑物，由于斷裂帶及其兩側上、下盤(pán)的巖性均可能不同，易產(chǎn)生不均勻沉降（3）隧道工程通過(guò)斷裂破碎帶時(shí)易發(fā)生坍塌

 

  地質(zhì)圖是把一個(gè)地區的各種地質(zhì)現象，如地層、地質(zhì)構造等按一定比例縮小，用規定的符號、顏色和各種花紋、線(xiàn)條表示在地形圖上的一種圖件。包括：平面圖、剖面圖和綜合底層柱狀圖

 

  地質(zhì)圖的閱讀步驟和內容：

 

  （1）圖名、比例尺及方位（2）地形、水系（3）圖例步驟：1、地層巖性2、地層構造3、地質(zhì)歷史殘積層Qel：由淋濾作用所形成的沉積層

 

  坡積層Qdl：由沖刷作用，在坡角處形成新的沉積層

 

  河谷內河流侵蝕或沉積作用形成的階梯狀地形稱(chēng)為階地或谷地橫向階地：是由于河流經(jīng)過(guò)各種懸崖、陡坡，或經(jīng)過(guò)各種軟硬不同的巖石時(shí)，其下切程度不同造成的縱向階地：是地殼上升運動(dòng)與河流地質(zhì)作用的結果階地的三種基本類(lèi)型：

 

  1、侵蝕階地（階地表面由河流侵蝕而成，表面只有很少的沖積物，

 

  主要由被侵蝕的巖層構成）

 

  2、基座階地(指階地表面有較厚的沖積層，但地殼上升、河流下切

 

  較深，以致切透了沖積層,切入了下部基巖以?xún)纫欢ㄉ疃?，從階地斜坡上明顯看出，階地由沖積層和下部基巖兩部分構成3、沖積階地(指整個(gè)階地在階地斜坡上出露的部分均由沖積層很

 

  厚、地殼上升引起的河流下切未能把沖積層切透)地下水的基本類(lèi)型;

 

  1、上層滯水：埋藏在地面以下包氣帶中部隔水層上的重力水2、潛水:埋藏在地面以下，第一個(gè)穩定隔水層以上的飽水帶中的重力水

 

  3、承壓水：埋藏并充滿(mǎn)在兩個(gè)隔水層之間的地下水，是一種有壓重力水

 

  地下水按含水層性質(zhì)分類(lèi)及特征：

 

  1、孔隙水：在孔隙含水層中儲存和運動(dòng)的地下水

 

  2、裂隙水：在裂隙含水層中儲存和運動(dòng)的裂隙水，包括風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構造裂隙水

 

  3、巖溶水:埋藏在可溶巖裂隙、溶洞及暗河中的地下水地下水對混凝土的侵蝕性：1、碳酸侵蝕2、硫酸鹽侵蝕水化硫鋁酸鈣的形成混凝土崩潰，稱(chēng)為水泥細菌.