工程地质学第一章 绪论和地质作用

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1、工程地质EngineeringGeology绪论1．工程地质：（1）地质学、岩土工程分支之一，系边缘学科；（2）是土力学、基础工程的基础;_______技术基础课程（3）土木工程设计、施工的依据，是土木工程师的“眼睛”;实例：建筑物基础工程――土木工程地质――研究地壳（土木工程建（构）筑物的场所）的科学，包括：⑴地壳构造⑵地壳物质组成⑶地壳发展变化⑷地壳矿物形成分布规律2．研究对象――工程活动与地质环境相互作用⑴工程活动：建（构）筑物、路桥、水库等⑵地质环境：亦称工程地质条件，包括：岩土工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用等15相互关

2、系：eg：沉降、地震等⑴工程活动⑵地质环境eg：滑坡、倾覆、泥石流等建筑工程问题：沉降、开裂、倾斜等例如：1、比萨斜塔（1）倾斜严重：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线达5.27m，倾斜5.5°，成为危险建筑。该塔自1173年9月8日动工，至1178年在建至第4层中部，高度约29m时，因塔明显倾斜而停工。94年后，于1272年复工，经6年时间，建完第7层，高48m，再次停工中断82年。于1360年再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m。15（2）自由落体定律的诞生地：1590年伽利略在该塔做落体实验，创建了物理学著

3、名的自由落体定律。2、苏州虎丘塔路桥问题：⑴路堑边坡稳定；⑵路桥基础稳定；⑶隧道围岩稳定等3．研究（学习）的目的与意义⑴使土木工程安全、经济、稳定⑵合理开发、保护地质环境并对其进行有效改造具体地：★地质调查、理论研究：评价工程地具体工程地质条件（好、差）★解决工程地质问题（与工程建筑有关的）★预测、论证工程区内各种地质现象（灾害）：发生、发展，提出改善、防治措施。eg：2008.5.12汶川特大地震2010.8.7舟曲特大泥石流等★为工程规划、设计、施工、使用提供地质依据4．主要内容15⑴地质作用：内外力地质作用、风化（带）划分、剥蚀、搬运、

4、沉积成岩等⑵岩石⑶地质构造⑷地貌⑸地震⑹地下水⑺岩体结构及共稳定性分析⑻工程地质勘察：安排实习――录像、光盘、野外、讲课⑼不良工程地质现象（滑坡、泥石流、岩溶等）5．学习要求与方法⑴重点掌据基本概念、原理和方法⑵学会搜集、分析、运用有关地质资料，能对一般工程地质问题作初步评价⑶理解、掌握要点、重点，跟上进度要求。⑷适当做笔记，151.地质作用（GeologicalFunction）促使地壳的物质组成构造地貌等发生变化的自然作用称为地质作用。㈠组成：组成地壳的化学元素（与地壳的平均重量百分比）：（％）O——49.13Fe——4.20K——2.3

5、5Si——26.00Ca——3.25Mg——2.35Al——7.45Na——2.40H——1.00以上合计98.13％,其余元素占1.87％（近百种元素）它们在一定地质条件下结合形成。矿物（具有一定化学成分、物理性质的单质、化合物）eg：石墨、石盐、黄铁矿等岩石――由一种或多种矿物组成的集合体（其中含有无用矿物或成分――砂石）eg：花岗岩，由石英、长石、云母等组成地壳中元素在空间上分布极不均匀，且元素不断迁移、分散、集中，形成各种有用矿物富集成各种矿藏（充填、汽化热液矿床）eg：Cu、Pb、Zn、Ag、Au矿等15㈡构造：如层面（平、斜、弯等

6、）、褶皱（Folds）、断裂（Fractures，包括裂隙、断层）等㈢地貌：海陆变迁、火山爆发、山脉、盆地形成和变化等根据能源不同，地质作用可分为外力地质作用（简称外力作用）和内力地质作用（简称内力作用）一、外力地质作用：地球外的能源产生。主要来自：太阳能（热、引力）；引力能、生物能作用方式：风化、剥蚀、搬运作用、沉积、成岩作用结果：削高填低，使地面趋于平坦㈠风化作用：地壳岩石在太阳、空气、水等作用下，经风吹日晒，发生崩裂、分解等物理化学变化的作用eg：土的形成：岩石土，花岗岩残积土如越秀公园地铁站特点：①普遍――地表到处可见②表层作用明显，

7、随深度逐渐减弱结果与危害：①使坚硬致密岩石松散破坏，改变矿物组分、化学成分，降低岩石强度和稳定性，造成滑坡、泥石流等；②形成残积土。1．物理风化15：岩石风化中只发生机械破坏，化学成分不变主要因素：①岩石释重――静压、释放岩爆裂缝，形成水、气通道②温度――温差变化（沙漠地区可达60～80℃）岩石胀缩裂隙、破坏、冲击③裂隙水冻结、融化：使岩石裂隙胀大、破坏④可溶盐溶液产生结晶、潮解2.化学风化：岩石在水、氧、二氧化碳等影响下发生化学变化的过程。尤其在暖、湿地区明显作用结果：使岩石成分改变，强度降低例如：氧化、水溶液的溶解、水化、水解、碳酸化等作

8、用FeS2→Fe2O3.nH2O溶解→喀斯特（Karst）岩溶地貌，如从化、花都、清远、肇庆等地（丹霞地貌如韶关---河流冲积）3.生物风化：在生物影响下发生的破坏