第1章 工程地質概述 (土力學與地基基礎教案)

1、第1章工程地質概述工程地質概述一、知識點：一、知識點：1.1土的生成1.1.1地質年代的概念1.2.1地質作用的概念1.2礦物與巖石的概念1.2.1造巖礦物1.2.2巖石1.2.3巖石的工程分類1.3地質構造1.3.1褶皺構造1.3.2斷裂構造1.4第四紀沉積物(層)1.4.1殘積物、坡積物和洪積物1.4.2沖積物1.4.3風積物1.4.4其它沉積物1.5地下水1.5.1地下水的埋藏條件1.5.2土的滲透性1.5.3地下水的腐蝕性1.5

2、.4動水力、流砂和潛蝕二、考試內容：二、考試內容：重點掌握內容1.掌握土的透水性、流砂、潛蝕、地下水升降等對建筑工程的影響。2.了解主要造巖礦物的物理性質，巖石的分類和主要特征；第四紀沉積物的類型、分布規(guī)律及特征；第四紀沉積物類型及其工程特點。3.了解地下水的埋藏條件。三、本章內容：三、本章內容：11土的生成土的生成我們把地球最外層的堅硬固體物質稱為地殼，地殼厚度一般為3060km，人類生存與活動范圍僅限于地殼表層。在漫長的地質年代中，

3、由于內動力地質作用和外動力地質作用，地殼表層的巖石經歷風化、剝蝕、搬運、沉積生成大小懸殊的顆粒，稱之為土，在不同的自然環(huán)境中，由各種營力的地質作用生成了不同類型的土；而土歷經壓密固結、膠結硬化也可再生成巖石。而現(xiàn)在所見到的土是近期地質歷史第四紀以來生成的尚未固結的松散物質。1.1.1地質年代的概念地質年代的概念地質年代是指從最老的地層到最新的地層所代表的時代。即指地殼發(fā)展歷史與地殼運動、沉積地質年代是指從最老的地層到最新的地層所代表的時

4、代。即指地殼發(fā)展歷史與地殼運動、沉積環(huán)境及生物演化相應的時代段落。環(huán)境及生物演化相應的時代段落。地球形成至今大約有60億年的歷史，在這漫長的地質年代里，地殼經歷了一系列復雜的演變過程形成了各種類型的地質構造和地貌以及復雜的多樣的巖石和土。根據地質構造和地貌對建筑場地進行穩(wěn)定性評價，以及安巖石和土的性質對地基承載力和變形進行評價時，也需要具備地質年代的知識。地質年代分為相對地質年代和絕對地質年代。地質年代分為相對地質年代和絕對地質年代。整

5、個歷史時期地質作用在不停息地進行著。各個地質歷史階段，既有巖石、礦物和生物的形成與發(fā)展，也有它們的破壞和消亡。把各個地質歷史時期形成的巖石，結合埋藏在巖石中能反映生物演化程序的化石和地質構造，溶液的存在，可使原巖不斷發(fā)生水化、氧化、碳酸鹽化、溶解以及縫隙水凍脹引起崩裂等化學變化和機械破碎。動植物和微生物的活動，也可使原巖不斷發(fā)生機械破碎和化學變化。這種外力外力(包括大包括大氣、水，生物氣、水，生物)對原巖發(fā)生機械破碎和化學變化的作用，統(tǒng)

6、稱為風化作用。對原巖發(fā)生機械破碎和化學變化的作用，統(tǒng)稱為風化作用。原巖風化產物——碎屑物質，在雨雪水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或風等外力作用下，被剝蝕、搬運到大陸低洼處或海洋底部沉積下來，在漫長的地質年代里，沉積的物質逐漸加厚，在覆蓋壓力和含有碳酸鈣、二氧化硅、氧化鐵等膠結物的作用下，使起初沉積的松軟碎屑物質逐漸壓密、脫水、膠結，硬化生成新的巖石，稱為沉積巖稱為沉積巖。未經成巖作用所生成的所謂沉積物，也就是通常所說的“土”。外

7、力地質作用過程中的風化、剝蝕、搬運及沉積，是彼此密切聯(lián)系的。風化作用為剝蝕作用創(chuàng)造了條件，而風化、剝蝕、搬運又為沉積作用提供了物質的來源。剝蝕作用與沉積作用在一定時間和空間范圍內，以某一方面的作用為主導，例如，河流上游地區(qū)以剝蝕為主，下游地區(qū)以沉積為主，山地以剝蝕占優(yōu)勢，平原以沉積占優(yōu)勢。內力地質作用與外力地質作用彼此獨立而又相互依存，但對地殼的發(fā)展而言，內力地質作用一般占主導地位。它引起地殼的升降，形成地表的隆起和拗陷，從而改變了外力

8、地質作用的過程。一般說來，地殼上升與剝蝕作用相聯(lián)系，而地殼下降則與沉積作用相聯(lián)系。因此，地殼的升降運動造成了地表起伏的基本輪廓，而剝蝕與沉積又力圖破壞起伏不平的地表形態(tài)，將其削平補齊。錯綜復雜的地質作用，形成了各種成因的地形，稱為地貌。因此，從地質學的觀點出發(fā)，地表形態(tài)可按其不同的成因，劃分為各種相應的地貌單元。位于各種地貌單元之下，總會遇到原來生成的、具有一定連續(xù)性的巖石，稱為基巖，而覆蓋在基巖之上的各種成因的沉積物，則稱為覆蓋土。在

9、山區(qū)，覆蓋土層較薄，基巖常露出地表，而在平原地區(qū)，覆蓋層則往往很厚。1.2礦物與巖石的概念礦物與巖石的概念巖石是一種或多種礦物的集合體。巖石是一種或多種礦物的集合體。巖石的特征及其工程性質，在很大程度上決定于它的礦物成分。組成巖石的礦物稱為造巖礦物。礦物是地殼中天然生成的自然元素或化合物，它具有一定的物理性質、化學成份和形態(tài)。1.2.1造巖礦物造巖礦物地殼上已被發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種，但最主要的造巖礦物只有三十幾種，如石英，長石、輝石，角

10、閃石、云母、方解石，高嶺石、綠泥石、石膏、赤鐵礦、黃鐵礦等。礦物按生成條件可分為原生礦物和次生礦物兩大類。礦物按生成條件可分為原生礦物和次生礦物兩大類。原生礦物一般由巖漿冷凝生成，如石英、長石、輝石、角閃石、云母等，次生礦物一般由原生礦物經風化作用直接生成，如由長石風化而成的高嶺石、由輝石或角閃石風化而成的綠泥石等，或在水溶液中析出生成，如水溶液中析出的方解石CaCO3和石膏CaSO42H2O等。礦物的主要物理性質礦物的主要物理性質1形

11、狀：指礦物的外表形態(tài)。結晶體大多呈規(guī)則的幾何形狀。非晶體則呈不規(guī)則的幾何形狀。2顏色：指礦物新鮮表面所呈現(xiàn)的顏色，它取決于礦物的化學成分及其所含的雜質，一般分為淺色(白、淺灰、玫瑰、紅黃等色)和深色(深灰、深綠、灰黑、黑等色)二大類。3光澤：指礦物表面反射光線的強弱程度，可分為金屬光澤和非金屬光澤。后者包括玻璃、金剛、油脂、珍珠、絲絹等光澤。4硬度：指礦物抵抗外力刻劃的能力。通常選定滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、