河海大学工程地质与水文地质复习剖析

2014-2015学年第二学期工程地质复习

工程地质条件:地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质构造、水文地质条件、自然（物

理）地质现象、地质物理环境、天然建筑材料。

活动性断裂：现今正在活动，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。(1) 活动性断裂：一般是指新生代第四纪以来有过活动的断裂构造。(2) 软弱夹层：岩层中厚度相对薄弱、力学强度较低的软弱层或带。

成因类型：①原生型：又分为沉积型、喷发沉积型、浅变质软弱矿物富集型。

②构造型：多为层间挤压错动形成的层见错动形成的层间剪切带，是

最主要的软弱夹层类型。

③次生型：次生夹层分为风化型、充填型。 软弱夹层特征：①厚度薄 ②多层相互平行

③结构松散

④岩性、厚度、性状及延伸范围，常有很大的变化 ⑤力学强度低

围岩压力（山岩压力）：围岩的强度适应不了围岩应力而产生塑形变形或破坏时，作用在支

护或衬砌上的力

地热增温级：地热增温级又称地温深度，是地热梯度的倒数。指在常温层以下，地下水温每

升高1℃所增加的深度，以米/℃表示。

地热梯度：又称“地热增温率”。指地球表面上的地温随深度增加而升高的数值。地热增温率

平均每深33米，温度约升高1℃。这一增温率至地下深处（地幔）时，则不按此规律进行。

外水压力：外水压力是指地下硐室外地下水作用在硐室衬砌上的静水压力，单位为帕。 弹性抗力系数：岩石抗力系数又称弹性抗力系数,是指使围岩产生单位长度的径向位移(向围岩内方向)所需单位面积上的径向压力。以k表示。即k=p/u,式中,p为作用在单位面积衬砌上的压力。

RQD：Rock Quality Designation (RQD)：岩石质量指标，是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法，由美国伊利诺斯大学提出和发展起来。该法是利用钻孔的修正岩芯采取率来评价岩石质量的优劣。即用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。 显然RQD主要反映岩石完整程度，即裂隙在该地段地层中的发育程度。按RQD值的高低，将岩石质量划分为五类： 类别 RQD(%) 岩石质量 RQD分类由于没有考虑岩体中结构面发育特征的好 1 90~100 影响，也没有考虑岩块性质的影响以及这些因素的较好 2 75~90 综合效应。因此，仅运用这一分类，往往不能全面一般 3 50~75 的反映岩体的质量。 差 4 25~50 很差 5 <25 初始地应力：工程施工前就存在于岩体中的地应力 基本烈度（抗震设防烈度）：指一个地区在今后100年内，在一般地场条件下可能遇到最大

地震烈度。

上层滞水：赋存在包气带中局部隔水层或弱透水层上面的重力水。

降落漏斗：从潜水含水层中抽水时，水井周围的潜水位逐渐下降，形成一个以井孔为轴心的

漏斗状潜水面。

松弛张裂：当边坡侧向应力减小之后，由于卸荷回弹而出现张开裂隙的现象。 内动力地质作用：内部地质作用是指主要由地球内部能量引起的地质作用。它一般起源和发

生于地球内部，但常常可以影响到地球的表层，如可以表现为：构造运动，地震作用，岩浆作用，变质作用等。

1、地球内圈层构造p10

①莫霍界面：30---80KM ②古登堡界面：2800KM ③地核：铁、硅、镍

④地幔：铁、硅、镍、二氧 化硅

2、地质年代单位与地层年代单位p13

地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时

地层年代单位：宇、界、系、统、阶、带 3、地质年代表p13

4、三大成因岩类的结构类型和构造特征及常见岩石名称p24 p28 p31 火成岩：地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。 沉积岩：地表或接近地表的岩石遭受风化剥蚀作用的破坏产物以及生物作用与火山作用的产物在原地或者在外力搬运作用所形成的沉积物，又经固结作用而形成的岩石。 变质岩：地壳中原已形成的岩石由于地壳运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，是原来岩石的成分、结构、构造发生一系列改变而形成的新岩石。 结构类型 构造类型 产状 火成岩常见岩石 侵入：岩块状 基、岩株、岩墙和岩全晶质：粗粒： 等粒： 仅出现多出现气孔状颗粒脉、岩床、半晶质：中粒： 不等粒： 在喷出在玄武构造岩均匀：岩盘和岩非晶质： 细粒；斑状：矿物岩中 岩等喷石被填往往盆 1-5MM颗粒大小出岩中 充：辉是深喷出：熔分界 悬殊 绿石 层岩岩流（锥、具有被）、火山的 锥等 花岗岩、安山岩及玄武岩（火成岩又叫岩浆岩） 结晶 程度 晶粒 大小 晶粒相对 流纹状 气孔状 杏仁状 大小 结构类型 碎屑结构 泥质结构 结晶状结构 50％以上的粒径大于0.005mm的碎屑物质被胶结物粘结起来而形成的一种结构； 50％以上的粒径小于0.005mm的碎屑物质和黏土矿物组成的结构 构造类型 生物结构 层理层面构结化构造 造 核 石 由30％水平波痕； 以上的生层理； 雨痕； 物遗体所斜交泥痕； 组成的岩层理； 结核； 石结构 交错化石； 层理； 沉积岩备注： 是黏土岩具有这种结 的主要特构的岩石称征 为化学岩 分① 碎屑岩：沉积碎屑岩；火山碎屑岩 类： ② 黏土岩： ③ 生物化学岩： 常见砾岩；角砾岩；砂岩；粉砂岩；泥岩；页岩；石灰岩；白云岩；泥灰岩 岩石 变质岩变晶结构 结构类型 变余结构 变质岩的最大特征之一 碎裂结构 变余构造 构造类型 常见岩石 5、产状三要素p38

走向：岩层的层面与水平面交线

倾向：垂直于走向线并沿层面向下所引的直线 倾角：层面与水平面所夹的最大锐角

6、岩层接触关系的六种类型 p15 补充断层接触

①整合：同一地区上、下两套沉积地层在沉积层序上是连续的，且产状一致。

②假整合：又称平行不整合。上、下两套岩层之间有明显的沉积间隔，但产状一致或基

本一致。

③不整合：又称角度不整合。上、下两套岩层之间有一明显的沉积间断层，且两套岩层

呈一定角度相交。 ④沉积接触： ⑤侵入接触： ⑥断层接触：

7、褶皱、断层、活动性断裂的主要识别证据p41 p45

变成构造 板状构造； 千枚状构造； 片状结构； 片麻状结构； 块状构造； 片麻岩；片岩；千枚岩；板岩；大理岩；石英岩；碎裂岩；糜棱岩

①褶皱的识别：根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱存在。若在岩层两侧，有其他时代的岩层对称重复出现，则可判断有褶皱存在；若虽有重复但不对称则可能是断层形成，不能误认为是褶皱。 ②对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱是向斜还是背斜。若核部较老，

两侧以此出现渐新的底层为背斜；反正核部较新，则两侧以此出现的渐老的地层为向斜。 ③根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的还是倒转的。

① 沿岩层走向追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层接触

② 沿垂直于岩层走向的方向进行观察，若岩层存在不对称的重复式缺失

③ 在地貌上，断层常形成断层崖、三角面上、山脉的中断或错开，以及山地突然与

平原相接处等现象

④ 沿断层带常形成沟谷、洼地或出现线状分布的湖泊、泉水等。 ⑤ 某些喜湿性植物呈带状分布

⑥ 由于构造应力的作用，沿断层面或断层破碎带及其两侧，常常出现一些伴生的构

造变动现象，如相对错动、断层牵引褶皱等。 ① 直接标志：Ⅰ、错断晚更新世以来的地层者

Ⅱ、断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经绝对年龄测定，其最后一

次错动

Ⅲ、根据仪器观测，沿断层有位移和地形变（大于0.1mm/a）者 Ⅳ、沿断层有历史和现代中、强震震中分布，或有晚更新世以来的古

地震遗迹，或密集而频繁的近期弱震活动者

Ⅴ、在地质构造上，证实与已知活断层有共生或同生关系的断层 ② 间接标志： 主要是沿所研究断层实际观察和测量到的地形地貌、地球物理场、地

球化学场、水文地质场等方面可成为线索，但不能成为依据

8、V字型法则 讲义

A、岩层倾向与地层坡向相反时，岩层露头线与地形等高线呈相同方向弯曲，但是岩层露头线的弯曲度总呈比等高线小，在河谷处“V”字型露头线的尖端指向让脊沟谷上游，在穿过山脊时，“V”字型露头线的尖端指向山脊下坡。

B、岩层脊倾角与底面坡向相同。岩层的倾角大于底面坡度角时，岩层露头线与地形等高线呈相反方向弯曲，在沟谷处，“V”字型露头尖端指向下游，在山脊处，“V”字型露头线尖端指向上坡。

C、岩层倾角与坡向相同，但岩层倾角小于地层坡度角：这时岩层露头线与地形登高向也呈相同方向弯曲，在沟谷处，“V”字型露头的尖端指向上游，在山脊处指向下游，与第一种情况类型，但露头线的弯曲程度大于地形等高线程度。 注意几点：

（1）岩层的走向与沟谷延伸方向向平行时，上述规则不适用，举例；

（2）适用于大比例，中小比例反映不明显，因此很少用“V”字型法则来分析。 9、河流地质作用及河谷地貌p54

河流地质作用分为侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。

①侵蚀作用：河流侵蚀一方面向下冲刷切割河床，称为下蚀作用，主要受河床岩石的性质、河流的含沙量、流速等因素影响。另一方面，河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行冲刷破坏的作用称为侧向侵蚀，作用结果主要是河床弯曲、谷坡后退、河谷加宽。

②搬运作用：河水在流动过程中，搬运侵蚀产物从一个地方搬运到另一个地方的作用。分为①拖运②悬运③溶运。前两者称为机械搬运，后者称为化学搬运。河流机械搬运量与河流的流量、流速有关，还与流域内自然地理——地质条件有关。

③沉积作用：当河床的坡度减小，或搬运物质增加，而引起流速变慢时，则使河流的搬运能力降低，河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来，形成层状的冲积物，称为沉积作用。

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