土木工程地质 教学课件 作者 李定龙 李洪东第二章 地质构造.ppt

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1、土木工程地质李定龙李洪东主编第二章地质构造地质作用风化作用岩石的这种物理、化学性质的变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称为风化作用；被风化的岩石圈表层称为风化壳。在风化壳中，岩石经过风化作用后，形成松散的岩屑和土层，残留在原地的堆积物称为残积土；尚保留原岩结构和构造的风化岩石称为风化岩。风化作用的类型热力风化冻融风化物理风化溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用化学风化生物风化是指生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石矿物所起的物理化学的风化作用。生物风化第二章地质的构造地质因素岩石的矿物组成、结构和构造都直接影响风化的速度、深度和风

2、化阶段。地形因素在不同的地形条件（高度、坡度和切割程度）下，风化作用也有明显的差异，它影响着风化的强度、深度和风化物的保存厚度及分布情况。气候因素气候对风化的影响主要是通过温度和雨量变化以及生物繁殖状况来实现的。风化的作用影响风化作用的因素第二章地质的构造风化作用的工程意义岩石受风化作用后，改变了物理化学性质!其变化的情况随着风化程度的轻重而不同，如岩石的裂隙度、孔隙度、透水性、亲水性、胀缩性和可塑性等都随风化程度加深而增加，岩石的抗压和抗剪强度等都随风化程度加深而降低，风化壳成分的不均匀性、产状和厚度的不规则性都随风化程度加深而增大!所以，岩石

3、风化程度愈深的地区，工程建筑物的地基承载力愈低，岩石的边坡愈不稳定。岩石风化调查的主要内容有：查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考虑建筑物的结构和施工的方法。查明风化厚度和分布，以便选择最适当的建筑地点，合理地确定风化层的清基和刷方的土石方量!确定加固处理的有效措施。查明风化速度和引起风化的主要因素!对那些直接影响工程质量和风化速度快的岩层，必须制定预防风化的正确措施。对风化层的划分特别是黏土的含量和成分（蒙脱石、高岭石、水云母等）进行必要分析，因为它直接影响地基的稳定性。岩石风化的防治岩石风化的防治方法主要有：挖除法。适用于风化层较薄的情

4、况，当厚度较大时通常只将严重影响建筑物稳定的部分剥除。抹面法。用使水和空气不能透过的材料如沥青、水泥、黏土层等覆盖岩层。胶结灌浆法。用水泥、黏土等浆液灌入岩层或裂隙中，以加强岩层的强度，降低其透水性。排水法。为了减少具有侵蚀性的地表水和地下水对岩石中可溶性矿物的溶解，适当做一些排水工程。只有在进行详细调查研究以后，才能提出切合实际的防止岩石风化的处理措施。风化的作用岩石风化的勘查评价与防治第二章地质的构造1暂时流水的地质作用山坡细流的地质作用及坡积层山洪急流的地质作用与洪积层坡积层示意图坡积层基岩2冲沟冲槽阶段下切阶段平衡阶段休止阶段冲沟纵剖面的

5、发展阶段(a)冲槽阶段(b)下切阶段（c）平衡阶段（d）休止阶段3洪积层4河流地质作用风化的作用地表流水的地质作用第二章地质的构造侵蚀作用河水在流动的过程中不断加深和拓宽河床的作用称为河流的侵蚀作用。（1）下蚀作用（2）侧蚀作用风化的作用河流的侵蚀、搬运与沉积作用第二章地质的构造搬运作用河流在流动过程中夹带沿途冲刷侵蚀下来的物质（泥沙、石块等）离开原地的移动作用，称为搬运作用。沉积作用河流在运动过程中!能量不断受到损失，当河水夹带的泥沙、砾石等搬运物质超过了河水的搬运能力时，被搬运的物质便在重力作用下逐渐沉积下来，形成河流冲积层。河流沉积物几乎全

6、部是泥沙、砾石等机械碎屑物，而化学溶解的物质多在进入湖盆或海洋等特定的环境后才开始发生沉积。风化的作用河流的侵蚀、搬运与沉积作用第二章地质的构造冲积物的相河床相冲积物：在河床范围内形成的沉积物，主要为推移质，多由砂，砾，卵石组成。一般具有明显的斜层理。河漫滩相冲积物：在河漫滩范围内形成的沉积物，主要为悬浮质，多由亚砂土，亚黏土组成。牛扼湖相冲积物：在牛扼湖范围内形成的沉积物，主要为静水沉积，一般多由富含有机质的淤泥和泥炭组成，天然含水量很大，抗压、抗剪强度小!容易发生压缩变形。蚀余堆积相冲积物：常见于山区河流中，多为巨砾和大块石，可能来自山坡的崩

7、落岩块，也可能是河底的残余岩块。河口三角洲相冲积物，是在河流入海（湖）口范围内形成的沉积物。风化的作用冲积层第二章地质的构造（1）山区河谷冲积层（2）平原河谷冲积层风化的作用冲积层的类型地下水的地质作用第二章地质的构造埋藏在地表下面土中孔隙、岩石孔隙和裂隙中的水，称为地下水。赋存在岩土空隙中的地下水有气态、液态和固态三种，但以液态为主。当水量少时，水分子受静电引力被吸附在碎屑颗粒和岩石的表面成为吸着水；薄层状的吸着水的厚度超过几百个水分子直径时，则为薄膜水。吸附水和薄膜水因受静电引力作用，不能自由移动。当水将岩土空隙填满时，如果空隙较小，则水受表

8、面张力作用，可沿空隙上升形成毛细管水；如果空隙较大，水的重力大于表面张力，则水受重力的支配从高处向下渗流，形成重力水。它是地下水存在最主