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1、,第二章,工程地质概述,2,本章内容,岩石的类型和特征土的成因类型 地质作用与地质构造 不良地质条件 地下水,3,2-1 岩石的类型和特征,强度和稳定性,成分性质变化,4,一、主要的造岩矿物,矿物：地壳中天然生成的自然元素或化合物。造岩矿物：组成岩石的矿物（30余种）。,矿物,原生矿物：由岩浆冷凝生成,次生矿物：由原生矿物风化生成,5,二、岩石的成因类型,岩石,岩浆岩,沉积岩,变质岩,6,2-2 土的成因类型,风化 剥蚀 搬运 沉积,7,残积土,岩石经风化后未被搬运而残留于原地的碎屑物质所组成的土体 残积土的分布受地形控制 残积土中残留碎屑的矿物成分，在很大程度上与下卧母岩一致,8,坡积土,雨
2、雪水流将高处的岩石风化产物，顺坡向下搬运搬运，或由于重力的作用而沉积在较平缓的山坡或坡角处的土 一般分布在坡腰或坡脚，其上部与残积土相接 随斜坡自上而下逐渐变缓，呈现由粗而细,矿物成分与下卧基岩没有直接关系,9,洪积土,由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，将大量的基岩风化产物或将基岩剥蚀、搬运、堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成的堆积物离山区由近渐远颗粒呈现由粗到细的分选作用,地貌特征，靠山近处窄而陡，离山较远处宽而缓，形似扇形或锥体，称为洪积扇（锥）,10,冲积土,平原河谷横断面示例,山区河谷横断面示例,河流两岸的基岩及其上部覆盖的松散物质，被河流流水剥蚀后，经搬运、沉积于河流
3、坡降平缓地带而形成的沉积土 具有明显的层理构造，具有明显的分选现象可分为平原河谷冲积土、山区河谷冲积土和三角洲冲积土等类型,11,2-3 地质作用与地质构造,一、地质作用概念：引起地壳成分和构造以及地表形态发生变化的作用。分类：内力地质作用和外力地质作用。地貌：地壳在内力和外力地质作用下，形成了各种类型的地形。基岩：原来生成的、具有一定连续性的岩石 覆盖土：覆盖在基岩之上的各种成因的沉积物,12,二、地质构造基本概念：地壳中的岩体由于受到地壳运动的作用而发生连续或不连续的永久性形变而形成的种种构造形态。基本类型 褶皱构造：地壳运动使层状岩层在构造应力作用下形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构
4、造。分为背斜和向斜两种。断裂构造：在地壳运动的作用下，岩层丧失了原有的连续完整性，在其内部产生了许多断裂面。分为节理和断层两种类型。,13,三、地质年代基本概念：地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相应的时代段落，地质年代有绝对的和相对的之分，相对地质年代在地史的分析中广为应用。地质年代的划分：代 纪 世 期地质年代对应的地层单位：界 系 统 阶（层）,14,2-4 不良地质条件,断层岩层节理发育山坡滑动河床冲淤岸坡失稳河沟侧向位移,15,2-5 地下水,上层滞水 埋藏在地表浅处、局部隔水层（透水体）的上部且具有自由 水面的地下水。潜水 埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的
5、地下水。承压水 充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。,1-上层滞水；2-潜水；3-承压水,一、地下水的埋藏条件,16,二、土的渗透性,碎散性,多孔介质,三相体系,孔隙流体流动,渗流,水、气等在土体孔隙中流动的现象,渗透性,土具有被水、气等流体透过的性质,渗透特性强度特性变形特性,土木工程领域内的许多工程实践都与土的渗透性密切相关。,17,达西定律,渗透定律,i：水力梯度，或水力坡降,注意：,v是假想渗流速度，土体试样全断面的平均渗流速度。在砂土中水的运动符合于达西定律；而在粘性土中只有当水力梯度超过所谓起始梯度时才开始发生渗流。对于砾石、卵石等粗粒土中的渗流，一般速度较大，达西定
6、律不再适用，工程中采用经验公式求渗透速度。土的渗透系数可以通过室内渗透试验或现场抽水试验来测定。,k:反映土的透水性能的系数，称为渗透系数,物理意义：水力坡降i1时的渗流速度,单位：mm/s,cm/s,m/s,m/day,适用条件：层流，即流速不大时，可用雷诺数 Re进行判断,18,三、动水力和渗流破坏,动水力的概念,物理意义：地下水的渗流对单位体积 土体内土骨架所产生的力。,GD=wi,大小：,方向：与i方向一致（均质土与渗流方向一致）,作用对象：土骨架,一.动水力（渗透力）,19,基本类型,二.渗流破坏,流砂,管涌,土工建筑物及地基由于渗流作用而出现的破坏,形成条件,防治措施,20,Fs:安全系数1.52.0,i:允许坡降,i icr:,i=icr:,i icr:,土体处于稳定状态,土体发生流砂破坏,土体处于临界状态,流砂的形成条件,经验判断：,无压重时：,21,管涌,原因：,内因 有足够多的粗颗粒形成大于细粒径的孔隙通道,外因渗透力足够大,在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。,管涌,管涌破坏,二.渗流破坏,
