土力学地基基础——第1章工程地质2003版

《土力学地基基础——第1章工程地质2003版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章工程地质主讲人：孙鸣镝第一节概述第二节矿物与岩石第三节第四纪沉积层第四节不良地质条件第五节地下水目录第一节概述工程地质的内容与重点建筑场地的形成3地质年代工程地质的内容与重点地表的工程地质条件的优劣，直接影响建筑物的地基与基础的设计方案的类型、施工工期的长短，以及工程投资的大小。根据土木工程学科的特点，本章重点主要放在第四纪沉积层，即松散岩石——土上；对矿物和岩石只做简要介绍。建筑场地的形成建筑场地的地形、地貌和组成物质（主要指土和岩石）的成分、分部、厚度、工程特性等方面因素，都取决于地质作用。地质作用主要有两种类型：（1）内力地质作用：由地球自转产生的旋转能等因素引起，表现为岩浆活动、

2、地壳运动和变质作用等形式。（2）外力地质作用：由太阳辐射能和地球重力位能引起的地质作用。譬如昼夜、季节变化所引发的气温变化、雨雪、山洪、河流、冰川、风力、风向等因素，以及生物活动的作用，对母岩产生的风化、剥蚀、搬运、沉积等方式的作用。前面所述两种地质作用可以相互联系，相互转化，形成不同的地貌。（1）地貌：错综复杂的地质作用，所形成的各种成因的地形。（2）地貌单元：地表形态按其不同的成因，划分为相应的地貌单元。3地质年代土和岩石的性质与其生成的地质年代有关。一般来说，生成年代越久，土和岩石的工程性质越好。根据地层对比和古生物学测算，一般把地质相对年代划分为五个大代，其下又分纪、世、期，相应的地层

3、单位为界、系、统、层。我们主要研究的土主要在新生代的第四纪生成和沉积。第二节矿物与岩石主要的造岩矿物岩石的类型和性质1主要的造岩矿物矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。矿物是组成岩石的细胞。目前已发现矿物3000多种。岩石的特性很大程度上取决于组成它的矿物成分。造岩矿物：组成岩石的矿物。常见的主要造岩矿物有30多种。（1）矿物的种类矿物的种类按其形成方式分，主要分为原生矿物和次生矿物。原生矿物：由岩浆冷凝而成。譬如石英、长石、角闪石、辉石、云母等。次生矿物：通常由原生矿物风化产生，这类矿物主要有高岭石、绿泥石等；还可由水溶液析出生成，主要有方解石、石膏等。（2）矿物的主要

4、物理性质①形态：结晶体常呈现的规则几何形状。常见的矿物有粒状、板状、片状、柱状等。②颜色：矿物新鲜表面的颜色。其主要取决于矿物的化学成分和所含的杂质。按颜色的深浅，矿物可分为浅色矿物和深色矿物。③光泽：矿物表面反射光线的强弱程度。主要有金属光泽和非金属光泽两种。其中非金属光泽又可分为玻璃、油脂、蜡状、珍珠、丝绢、金刚、土状光泽等几个小类。④硬度：矿物抵抗外力刻划的能力。由软至硬，将矿物的硬度分为10级。滑石最软，金刚石最硬。⑤解理：矿物受到外力作用时，能够沿着一定方向裂开，形成光滑平面的性能。解理面：矿物裂开所形成的光滑平面称为解理面。⑥断口：矿物受外力打击后断裂成不规则的形态。常见的断口主要

5、有平坦状、参差状、贝壳状、锯齿状。（2）矿物的主要物理性质（3）矿物的鉴定方法①肉眼鉴定法一般矿物可用小刀、放大镜和10%的稀盐酸等简单工具或试剂，根据矿物的常见物理性质进行初步鉴定。有特征反应或明显表征的也可直接断定。②偏光显微镜法比较难鉴别的矿物或多种矿物混杂，难以分清的矿物，可用显微镜等精密仪器进一步鉴定。2岩石的类型和性质①岩石的类型按岩石的成因可分为三大类岩浆岩（火成岩）沉积岩（水成岩）变质岩（1）岩浆岩（火成岩）：由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成。（2）沉积岩（水成岩）：岩石经风化、剥蚀成碎屑，经流水、风或冰川搬运至低洼处沉积，在经压密或化学作用胶结成岩石。沉积层分布很广

6、，约占地球陆地面积的75%。2岩石的类型和性质（3）变质岩：由原岩改变性质转化而来的一类岩石。其变质的原因主要是：地壳运动和岩浆活动，在高温、高压和活泼物质作用下，改变原岩的结构、构造、成分，形成新的岩石种类的作用过程。按岩石的坚固程度可分为两大类硬质岩石软质岩石（1）硬质岩石：饱和单轴极限抗压强度fr≥30MPa的岩石。（2）软质岩石：饱和单轴极限抗压强度fr＜30MPa的岩石。按岩石的风化程度可分为四等未风化岩石微风化岩石中等风化岩石强风化岩石（1）未风化岩石：岩质新鲜，偶见风化痕迹。（2）微风化岩石：结构基本不变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化痕迹。（3）中等风化岩石：结构部分破坏

7、，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，岩芯钻方可钻进。（4）强风化岩石：结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙明显发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。2岩石的类型和性质②岩石的类型第三节第四纪沉积层地表的岩石，经物理化学风化，剥蚀成岩屑、黏土矿物、化学溶解质等物质。又经搬运，沉积，形成沉积物。由于年代不算太长，未压密硬结成岩石之前，呈现松散状态，称为第四纪沉积层，