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第1页第一章工程地质一、考试大纲（一）岩体的特征；（二）地下水的类型与特征；（三）常见工程地质问题及其处理方法；（四）工程地质对工程建设的影响。二、考情分析本章主要以单选题为主，单选题6题，多选题1题。共计8分。考试中注意第一节要求熟悉，第二节和第三节要求了解，第四节要求掌握。但是各节分值比较平均，每节2分。本章知识点较分散，内容涵盖较多，学员应该理解记忆。本章历年真题分值分布单项选择题多项选择题合计2008年－－－2009年6分2分8分2010年6分2分8分2011年6分2分8分2012年3分0分3分2013年6分6分12分2014年6分6分12分三、主要考点本章应掌握的关键知识点如下：第一节：岩体的特征1.岩体的结构2.岩体的力学特性3.岩体的工程地质性质4.土的工程性质第二节：地下水的类型与特征1.地下水的类型2.地下水的特征第三节：常见工程问题及其处理方法1.特殊地基2.地下水3.边坡稳定第四节：工程地质对建设工程的影响1.工程地质对工程选址的影响2.工程地质对建筑结构的影响3.工程地质对工程造价的影响四、本章框架知识体系及分值章节分值分值第一节岩体的特征3分3分第二节地下水的类型与特征1分1分第2页第三节常见工程问题及其处理方法5分5分第四节工程地质对工程建设的影响3分3分五、系统讲解第一节岩体的特征岩体是岩石受节理、断层、层面及片理面等结构面切割而具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体。岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体。岩体是由一种岩石或多种岩石甚至可以是不同成因岩石的组合体。工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。在工程施工和使用过程中，工程岩体的稳定性直接影响部分工程甚至整个工程的安全与稳定，决定工程的成功与失败，应高度重视。一、岩体的结构（一）岩体的构成1.岩石（1）岩石的主要矿物矿物是存在于地壳中的具有一定物理性质和化学成分的自然元素和化合物。其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。组成地壳的岩石，都是在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。矿物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都会对岩石的强度和稳定性发生影响。①颜色。颜色是矿物最明显、最直观的物理性质。根据成色原因，可分为自色、他色。第3页②光泽。光泽是矿物表面的反光能力，用类比方法常分为四个等级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽及玻璃光泽。另外，由于矿物表面不平、内部裂纹等，可形成某种独特的光泽，如丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、珍珠光泽、土状光泽等。矿物遭受风化后，光泽强度就会有不同程度的降低，如玻璃光泽变为油脂光泽等。③硬度。硬度是矿物抵抗外力刻划、压人或研磨等机械作用的能力。鉴定矿物常用一些矿物互相刻划来测定其相对硬度，一般分为10个标准等级，如表1.1.1矿物硬度表所列。表1.1.1矿物硬度表硬度12345678910矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石长石石英黄玉刚玉金刚石在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对硬度，如指甲约为2～2.5度，玻璃约为5.5～6度，钢刀约为6～7度。（2）岩石的成因类型及其特征地球固体的表层是由岩石组成的硬壳——地壳，组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。①岩浆岩岩浆岩又称火成岩，是岩浆通过地壳运动，沿地壳薄弱地带上升冷却凝结后形成的岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小与形状，以及它们的相互组合关系不同，形成岩浆岩的不同结构。根据形成深度，侵入岩又分为深成岩（形成深度大于5km）和浅成岩（形成深度小于5km）深成岩常形成岩基等大型侵入体，岩性一般较单一，以中、粗粒结构为主，致密坚硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性强，故其常被选为理想的建筑基础，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩；浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，有时相互穿插。颗粒细小，岩石强度高，不易风化，但这些小型侵入体与围岩的接触部位，岩性不均一，节理裂隙发育，岩石破碎，风化蚀变严重，透水性增大，如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。喷出岩是指喷出地表形成的岩浆岩，一般呈原生孔隙和节理发育，产状不规则，厚度变化大，岩性很不均一，比侵入岩强度低，透水性强，抗风能力差，如流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。②沉积岩沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。根据沉积岩的组成成分、结构、构造和形成条件，可分为碎屑岩（如砾岩、砂岩、粉砂岩）、黏土岩（如泥岩、页岩）、化学岩及生物化学岩类（如石灰岩、白云岩、泥灰岩）等。③变质岩变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。如大理岩、石英岩等。三大类岩石的主要区别。根据上述三大类岩石的特征描述，现将它们之间的主要区别归纳如表1.1.2。表1.1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征表岩浆岩沉积岩变质岩主要矿物成分全部为从岩浆岩中析出的原生矿物，成分复杂，但较稳定。浅色的矿物有石英、长石、白云母等；深色的矿物次生矿物占主要地位成分单一，一般多不固定。常见的有石英、长石、白云母、方解石、除具有变质前原来岩石的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等外，尚有经变质作用产生的矿第4页有黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等白云石、高岭石等物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等结构以结晶粒状、斑状结构为特征以碎屑、泥质及生物碎屑结构为赞征、部分为成分单一的结晶结构，但肉眼不易分辨以变晶结构等为特征构造具块状、流纹状、气孔状；杏仁状构造具层理构造多具片理构造成因直接由高温熔融的岩浆形成主要由先成岩石的风化产物，经压密、胶结、重结晶等成岩作用而形成由先成的岩浆岩、沉积岩和变质岩，经变质作用而形成2013年真题：61.常见的沉积岩有（）。A.辉绿岩B.泥岩C.石灰岩D.白云岩E.大理岩『正确答案』BCD『答案解析』本题考查的是岩体的构成。A辉绿岩属于岩浆岩，E大理岩属于变质岩。参见教材P2。2010年真题：3.大理岩属于（）。A.岩浆岩B.变质岩C.火成岩D.沉积岩『正确答案』B『答案解析』本题考查的是岩体的构成。变质岩的构造主要有板状构造、片状构造、千枚状构造、块状构造，大理石属于块状构造。参见教材P2。2.土土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。（1）土的组成。土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系，各种土的颗粒大小和矿物成分差别很大，土的三相间的数量比例也不尽相同，而且土粒与其孔隙水溶液及环境水之间又有复杂的物理化学作用。根据组成土的固体颗粒矿物成分的性质及其对土的工程性质影响不同，组成土的固体颗粒矿物可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质等四种。第5页（2）土的结构和构造。土的结构是指上颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的综合特征，一般可分为两大基本类型：①单粒结构。也称散粒结构，是碎石（卵石）、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。②集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。土的构造，是指整个土层（土体）构成上的不均匀性特征的总合，反映土体力学性质和其他工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性，是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。整个土体构成上的不均匀性包括：层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。这种构成上的不均匀性是由于土的矿物成分及结构变化所造成的。一般土体的构造在水平方向或竖直方向变化往往较大，受成因控制。土的构造特征和结构特征一样，也是在它生成过程中各有关因素作用下形成的。对于每种成因类型的土体，都具有其各自特有的构造。（3）土的分类。①根据有机含量分类。根据土中有机质含量，分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。②根据颗粒级配和塑性指数分类。根据颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土，根据颗粒级配和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾；砂土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土；黏性土是塑性指数大于10的土。黏性土分为粉质黏土和黏土；粉土是粒径大于0.075的颗粒不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。③根据地质成因分类。土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。④根据颗粒大小及含量分类。土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土等。如图1.1.1所示。图1.1.1土的分类与土粒粒径第6页3.结构面结构面是切割岩体的各种地质界面的统称，是一些具有一定方向，延展较广较薄的二维地质界面，如层面、沉积间断面、节理、裂隙、裂缝、断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层。结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素，一般从方位、间距、延续性、粗糙度、结构面侧壁强度、张开度、充填物、渗流、节理组数、块体大小等方面来描述结构面的特征。一般将岩层在空间中的位置定义为岩层产状。倾斜岩层的产状，是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个产状要素，如图1.1.2所示。一般而言，通过岩层产状的三个要素，可以表达出经过构造后的构造形态在空间的位置。①岩层走向，是指岩层层面与水平面交线的方位角，表示岩层在空间延伸的方向。②岩层的倾向，是垂直走向顺倾斜面引出的一条直线与水平面投影的方位角，表示岩层在空间的倾斜方向。③岩层的倾角，是岩层层面与水平面所夹的锐角，表示岩层在空间倾斜角度的大小。节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型，表1.1.3是根据节理组数划分的结构面发育程度来予以分级的。表1.1.3结构面发育程度等级分类表等级特征不发育1～2组规则节理，一般延伸长度＜3m，多闭合、无填充较发育2～3组规则节理，延伸长度＜10m，多闭合、无充填或有方解石等细脉，少量有岩粉或碎屑充填发育一般规则节理多于3组，或有较多不规则裂隙，延伸长度不均匀，多数超过10m，风化者多张开、夹泥很发育规则节理多于3组，并有很多不规则裂隙，杂乱无章，裂隙多张开，夹泥，并有延伸较长的大裂隙第7页4.地质构造（1）水平构造和单斜构造。水平构造，是未经构造变动的沉积岩层，形成时的原始产状是水平的，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。这里所说的水平构造只是相对而言，因为地壳的发展经历了长期复杂的运动过程，岩层的原始产状都发生了不同程度的变化。单斜构造，是原来水平的岩层，在受到地壳运动的影响后，产状发生变动形成岩层向同一个方向倾斜，这种产状变动往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降所引起。（2）褶皱构造褶皱构造是组成地壳的岩层受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，它是岩层产生的塑性变形。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱在层状岩层中最明显，在块状岩体中则很难见到。第8页2013年真题：1.褶皱构造是（）。A.岩层受构造力作用形成一系列波状弯曲且未丧失连续性的构造B.岩层受构造力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造C.岩层受水平挤压力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造第9页D.岩层受垂直力作用形成一系列波状弯曲而丧失连续性的构造『正确答案』A『答案解析』本题考查的是岩体的结构。褶皱构造是组成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。参见教材P5-6。在褶皱比较强烈的地区，一般都是线形的背斜与向斜相问排列，以大体一致的走向平行延伸，有规律的组成不同形式的褶皱构造。工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造，一般没