工程地质及土力学自考复习资料

工程地质及土力学自考复习资料

地球的构造分为内部构造和外部构造。内部分为地壳（5-33km）、地幔（33--2898km）、地核（2898--4703km）；外部分为大气圈，水圈、生物圈。

矿物分为造岩矿物、造矿矿物、次生矿物。造岩矿物：斜长石、正长石、方解石、石英、白云母、角闪石、辉石、橄榄石、石榴石等。次生矿物：蒙脱石、伊利石、高岭石等。

矿物的物理性质包括：颜色、条痕色、透明度、光泽、硬度、解理与断口。条痕色是矿物粉末的颜色。

解理：矿物在外力作用下其内部质点连结力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑的断裂面的性质，称为解理。分为：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理。

地壳中的岩石分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。

岩浆岩分为：深成岩、浅成岩、喷出岩。岩浆岩的结构分为：玻璃质结构、隐晶质结构、全晶质粒状结构。岩浆岩的构造分为：块状构造、流纹状构造、气孔或杏仁构造。（花岗岩、正长石、闪长石、玄武岩）

沉积岩的结构分为：碎屑结构、泥质结构、生物结构、结晶结构。沉积岩的构造为层理构造（水平层理、斜层理、交错层理）。包括（火山碎屑岩、火山集块岩、凝灰岩、火山角砾岩、石灰岩、页岩）

变质岩的结构是全晶质结构。变质岩的构造分为：片状构造、片麻状构造、千枚层状构造、块状构造、板状构造。变质作用分为：热液变质作用、动力变质作用、区域变质作用、接触变质作用。包括（大理岩、片岩、千枚岩、石英岩）

相对地质年代的判断：1.根据古生物的演化规律判断，未经构造变动的岩层是近乎水平的，可据新老岩层的关系判断出来。2.根据地层层序律判断，生物总是由简单到复杂，据化石可以进行判断。3.根据岩层的不整合接触判断，不整合面以上的岩层为新岩层，以下的为老岩层。

产状：是岩层在空间的布置，反映岩层在空间位置的走向延伸和倾向方位及倾角。包括：走向、倾向、倾角。

褶皱构造：地壳中的岩层在地球应力作用下，或是挤压、或是不均匀升降和隆起，使岩层产生一系列波浪起伏弯曲而失去其连续构造，称为褶皱构造。

褶曲的组成要素：核部：褶曲中央最内部的岩层；翼：核部两侧，沿不同方向倾斜的岩层；轴面：从褶曲顶部平分两翼的面；轴：轴面和水平面的交线。枢纽：轴面与岩层的交线。 褶曲的形态分为：背斜和向斜；背斜：为岩层向上拱起的岩层，核老翼新；向斜：为岩层向下凹的弯曲，核新翼老。

褶曲按轴面产状分为：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲。倒转褶曲：轴面倾斜较大、岩层倾向大致相同、一翼岩层层序正常，另一翼岩层发生倒转，老的岩层覆盖在新的岩层之上，产位发生倒转。平卧褶曲：轴面水平或近似水平、两翼岩层也近似水平、一翼正常，另一翼倒转。

节理：也称裂隙，是存在于岩体中的裂缝，为岩体受外力作用断裂后，两侧岩体沿断裂面不发生显著位移的断裂构造。

构造节理分为张节理和剪节理。张节理的特点：节理裂口是张开的，裂口较宽，越往深处逐渐减小而闭合，节理面是粗糙的，很少有擦痕，节理间距较大而不均匀，沿走向和倾向均延伸不远。剪节理的特点：节理面是垂直闭合的面，走向稳定，分布较密，延伸较深较远，节理面是光滑的，常有擦痕，由于受挤压作用，剪节理常形成相互交叉的x状节理，由于受扭应力作用，常形成平行分布。

断层：岩层受力作用断裂后，两侧岩体发生显著位移的断裂构造。根据断层两盘相对位移分为：正断层、逆断层、平移断层。正断层：上盘沿断层面相对下移，下盘沿断层面相对上升的断层；逆断层：上盘沿断层面相对上升，下盘沿断层面相对下移的断层；平移断层：岩层受水平扭应力作用，两盘岩层发生相对水平位移的断层。

岩体的结构面分为：原生结构面、构造结构面、次生结构面。

泥炭的特点：含水量极高、透水性低、压缩性高且不均匀、承载力低。

风化作用分为：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。化学风化作用分为：水化作用、氧化作用、水解作用、溶解作用。

岩石风化带确定的意义：岩石风化带的界限是建筑工程一项重要资料，他是确定桩基持力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以及采取相应的加固措施的重要依据之一。

地面流水分为河流、洪流、坡流。河流的地质作用分为：堆积、搬运、侵蚀。流水产生的侵蚀包括溶蚀和机械侵蚀。

河岸的防护：1.采取直接防护河岸边岸不受冲蚀的措施,如抛石、铺砌、堆砌混凝土块、混凝土板、护岸挡墙、边坡绿化等；2.采取调节径流的方式，如修筑各类疏导工程。

滑坡：是斜坡上的岩土体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿一定的滑动面（带）整体向下滑移的现象。发育过程分为：蠕动变性阶段、滑动破坏阶段、逐趋稳定状态。

影响滑坡的因素：斜坡外形、构造、岩性、水、地震、人为因素等。滑坡的治理：削坡减载、绕避滑坡、支挡、排水导水。

崩塌：陡峭斜坡上的岩土石块突然崩落或滑落，顺山坡猛烈翻滚跳跃，岩块相互碰撞破碎堆积于山脚的现象。

泥石流：是山区特有的一种不良地质现象，是由于暴雨或上游冰雪消融形成的携带大量泥土块的间歇性洪流。分为：形成区、流通区、堆积区。治理原则：避重就轻、局部防护、重点处理、综合治理。预防措施：做好上游水土保护工作、疏导地表地下水、修筑防护工程、修筑支挡工程。治理措施：拦截措施、滞留措施、疏排利导措施。

岩溶与土洞对工程地质的意义：1.岩溶水对可溶性物质进行溶蚀，导致岩石产生孔洞，结构变得松软，降低岩石的强度，增大了其透水性。2.石芽，溶沟的形成导致地表基岩不均匀起伏，地基不均匀。3.漏斗的形成和扩张影响地表的稳定性。4.溶洞和土洞的分布密度，发育情况，埋深等对地基都有影响。特别是场地抽水影响到溶洞和土洞的顶板稳定性时，会造成地表塌陷，影响建筑物安全。

岩溶与土洞的治理方法：挖填、灌注、跨盖、打桩、排导。

地震分为构造地震、火山地震、陷落地震、人工触发地震。地震波分为体波和面波。纵波传播最快。

震级：是反映地震释放能量的大小，是离震中100km处标准地震仪测得的最大振幅的对数值。

地震烈度：是反映地震的破坏程度，它不仅取决于地震的能量，同时也受震源深度，震中距，土的性质等影响。分为：基本烈度，建筑场地烈度，设计烈度。

地震的场地的破坏效应有地震力效应，地震破裂效应，地震液化效应，地震激化地质灾害效应。地震破坏方式有：共振破坏、地震液化破坏、驻波破坏、相位差动破坏。

渗透力：水在土中渗流，水流对土颗粒的作用力称为渗透力。

影响图的渗透性的因素：土颗粒大小级配、孔隙比、矿物成分、微观结构和宏观构造。 流网：等势线和流线在平面上相互正交的两线簇，按一定间距在平面上绘出，形成相互垂直的网格，称为流网。

流网的特点：1.流线和等势线彼此正交2.各等势线间的差值相等，则各流线的差值也相等3.相邻两等势线间的水头损失相等。4.相邻两流线间水流通过的通道称为流槽，各流槽流量相

等。

流土：在渗流向上作用时，土体局部隆起或土颗粒群体悬浮或移动的现象。

管涌：在渗透水流作用下，土体中的细土粒在粗土粒的空隙通道中随水流动并带出流失的现象。

防止渗透变形：1.降低水力梯度，可采用降低水头或加长渗径2.在渗流溢出口增设反滤层或加盖压重或在下游增设减压井减压沟。

有效应力：作用于土骨架并有效改变土的力学性质的作用力。

次固结沉降：在长期荷载持续作用下，作用于土骨架上的有效应力使土颗粒间产生剪切蠕变，水膜减薄，土骨架进一步压缩，导致空隙体积压缩产生的沉降。

太沙基一维固结的假设：1.土颗粒是均质，完全饱和的2.土颗粒和水是不可压缩的。3水的渗流和土的压缩只沿一个方向（竖向）发生4.渗流服从达西定律5.渗流过程中的压缩系数k和压缩模量Es保持不变。6.荷载是一次骤然施加。

土的抗剪强度：是指土抵抗剪切变形与破坏的极限能力。

直剪试验分为：快剪，固结快剪，慢剪。三轴剪切分为：不固结不排水试验，固结不排水试验、固结排水试验。

朗肯土压力的基本假设：假设土体表面水面，且无限延伸，墙面光滑且垂直的，墙背与填土不存在摩擦阻力。

库伦土压力的基本假设：填土为理想的散粒体（c=0）、滑动破裂面为一平面、墙面与破裂面的楔形土体视为刚性体。

P-S曲线包括：压密变形阶段、局部剪损阶段、整体剪切破坏阶段。

毕肖甫法的假设：1.满足整体力矩平衡条件2.满足各条块力的多边形闭合条件，但不满足各条块力的力矩平衡条件3.各条块力间只存在法向应力，不存在剪应力4.满足极限平衡条件。