土木工程地质笔记
第一章
1、工程地质学包括：工程岩土学、工程地质分析、工程地质勘察三个基本部分
2、工程地质条件：①土 和岩石的工程性质②地质构造③地形地貌④水文地质条件⑤不良的地质现象⑥天然建筑材料
3、工程地质学的研究方法：.地质法、试验方法、计算方法
4、矿物：矿物是组成岩石的基本单位，也是组成地壳的基本物质，它是在各种地质作用下形成的具有一定的化学成分和物理性质的单质和化合物。
5、矿物按成因分类：原生矿物，如石英、长石等；次生矿物，如高岭石；变质矿物，如蓝晶石。
6、矿物的光学性质:颜色：1）自色2）他色3）假色（其中他色和假色对鉴定矿石没多大意义）光泽：1）金属光泽2）半金属光泽3）非金属光泽。透明度：1）透明的2）半透明的3）不透明的
7、矿物的力学性质：①硬度：硬度是指矿物抵抗刻划、研磨的能力。②解理：解理是指矿物受打击后常沿一定方向裂开，并形成光华平面的性质③断口：矿物在外力打击下，沿任意方向发生的不规则裂口称为断口。
8、有些矿物还具有一些特性，如方铅矿具有脆性；自然银具有延展性；云母具有弹性，磁铁矿具有磁性等
9、岩石：岩石是地壳发展过程中，由一种或多种矿物组成的，具有一定规律的集合体。
10、岩石按成因可将地壳的岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。
11、岩浆岩（火成岩）：岩浆岩（火成岩）是由岩浆冷凝形成的岩石 。
12、依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分三大类：（1）深成岩（2）浅成岩（3）喷出岩
13、岩浆岩的产状：岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉、熔岩流、火山锥。
14、根据SiO2的含量，岩浆岩可分下面几类： 1）酸性岩类（2）中性岩类（3）基性岩类
（4）超基性岩类
15、岩浆岩的结构与构造：（1）.结构：岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、形状及其相互结合的情况。（2）.构造岩浆岩的构造是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。
16、岩浆岩的结构：（1）全晶质结构（2）半晶质结构（3）非晶质结构
17、岩浆岩的构造：（1）块状构造（2）流纹状构造： （3）气孔状构造（4）杏仁状构造
18、沉积岩：由沉积物固结变硬而形成的岩石就是沉积岩。
19、沉积岩的物质组成：碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸、胶结物
20、沉积岩的结构：（1）碎屑结构 （2）泥质结构（3）结晶结构 （4）生物结构
21、沉积岩的构造：沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。沉积岩最主要的构造是层理构造。
22、层理类型：（a） 水平层理；（b） 斜层理；（c）交错层理
23、岩层的几种形态：（a） 正常层；（b） 夹层；（c） 变薄；（d） 尖灭；（e） 透镜体
24、沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
25、石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡；泥灰岩遇稀盐酸起泡后留有泥点；白云岩在常温下
稀遇盐酸不起泡，但在加热或岩层粉末后则起泡
26、
三、变质岩
27、变质岩：地壳中的原岩受到温度、压力及化学活动性流体的影响，在固体状态下发生剧
烈变化后形成的新的岩石称变质岩
28、变质作用的因素1.高温2.高压3.新的化学成分的加入
29、变质作用的主要类型：1.接触变质作用2.动力变质作用3.区域变质作用
30、变质岩的结构：（1）变晶结构（2）变余结构（3）碎裂结构
31、变质岩的构造是指岩石中矿物在空间排列关系的外貌特征。
32、变质岩的构造（1）片理状构造①板状构造②千枚状构造③片状构造④片麻状构造
（2）块状构造
33、岩石的工程地质性质包括：岩石的物理性质、水理性质及力学性质。
34、岩石的水理性质：岩石的软化性、岩石的抗冻性、岩石的吸水性、岩石的透水性岩石的
溶解性
35、岩石的力学性质：（1）岩石的变形指标：弹性模量、变形模量、泊松比（2）岩石的强
度指标：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度
36、影响岩石工程性质的主要因素可归纳为两方面：一是由岩石自身的内在条件所决定，
如岩石的矿物成分、结构、构造等；另一方面是来自岩石的外部客观因素的影响，如水的影
响和风化作用等。
36、风化：风化是在温度、水、气体及生物等综合因素影响下，改变岩石的物质组成、结构
和构造的一种过程。
37、胶结连接的方式有：基底胶结、孔隙胶结和接触胶结三种。
38、一类是晶质连结的岩石，如大部分岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩；另一类是由胶结物
连接的岩石，如大部分沉积岩。
第二章
1、地质作用：在地质历史发展的过程中，促使地壳组成物质、构造和地表形态不断变化的
作用统称为地质作用。
2、地质作用按其能源可分两种类型：
1、内力地质作用：地壳运动、.岩浆作用、变质作用、
地震
2、外力地质作用：.风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用
3、地壳发展演变的历史叫做地质历史，简称地史。
4、岩层：由两个平行或近于平行的界面（岩层面）所限制的同一岩性组成的层状岩石，称
为岩层。
5、地层：在地质学中，把某一地质时期形成的一套岩层及其上覆堆积物称为那个时代的地
层。
6、确定地层的地质年代有两种方法：一种是绝对地质年代，另一种是相对地质年代 。但一
般用另一种是相对地质年代
7、沉积岩相对地质年代的确定：古生物法、标准地层对比法、地层层序法
8、沉积岩接触关系主要有三种：（1）整合接触 （2）平行不整合接触（3）角度不整合接
触（
9、岩浆岩相对地质年代的确定：
1、接触关系1）侵入接触（2）沉积接触2.穿插关系
10、地质构造：(1)水平构造和单斜构造(2)褶皱构造(3)断裂构造
11、岩层的产状：是指岩层的空间位置，它是研究地质构造的基础，产状用走向、倾向和倾
角来表示，称产状要素。
12、褶皱构造：组成地壳的岩层，受构造变动的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未
丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。
13、褶曲要素：轴、枢纽、核、翼、轴面、枢纽
13、褶曲的基本形态是背斜和向斜。
14、按褶曲的轴面产状，可将褶曲分为 ：（1）直立褶曲（2）倾斜褶曲（3）倒转褶曲（4）
平卧褶曲。（5）水平褶曲（6）倾伏褶曲
15、断裂构造：组成地壳的岩体，在地应力作用下发生变形，当应力超过岩石的强度，岩石
的完整性受到破坏而产生的大小不一的断裂，称为断裂构造。根据岩体断裂后两侧岩块相对
位移的情况，断裂构造可分为节理（裂隙）
16、节理：节理又称裂隙，是存在于岩体中的裂缝，是破裂面两侧的岩石未发生明显相对位
移的小型断裂构造。
17、节理的类型：
1、构造节理：张节理、剪节理
2、非构造节理
18、节理与岩层产状的关系划分为：走向节理（纵向节理）、倾向节理（横向节理）和斜向
节理。
19、断层：岩层受力发生断裂，破裂面两侧岩块发生明显位移，这种断裂构造称断层
20、.断层的基本类型:（1）正断层（2）逆断层（3）平移断层
21、断层的组合形态:(1）阶梯状断层（2）地堑与地垒（3）叠瓦构造
22、野外判别断层存在的标志： a）岩层重复；b）岩层缺失；c）岩脉错断；d）岩层牵引
弯曲；e）岩层角砾; f）岩层擦痕
23、地质图是反映一个地区各种地质条件的图件，是将一个地区的地质情况，用规定的符
号，按一定比例缩小、投影、绘制在相应的地形底图上的图件。
24、幅一完整的地质图应包括平面图、剖面图和柱状图 。
25、岩体结构基本类型：（1）整体块状结构(2)层状结构(3)碎裂结构(4)散体结构
26、结构面：指分割岩体的任何地质界面
第三章
1、风化作用的影响：①风化作用使坚硬致密的岩石松散破坏；②改变了岩石原有的矿物成
分和化学成分；③使岩石的强度和稳定性大为降低；④对工程建筑条件起着不良影响；⑤像
滑坡、崩塌、碎落、岩堆及泥石流等不良地质现象，大部分都是在风化作用的基础上发展起
来的。
2、风化作用类型：
1、物理风化：岩石释重、温度变化、冰劈、.晶胀
2、化学风化：溶解
作用、氧化作用、碳酸化作用、水解作用、水化作用
3、生物风化
3、风化岩层的分带：.1）整石带（2）块石带（3）碎石带（4）粉碎带
4、岩石风化程度的判断：1.岩石的颜色2.岩石的矿物成分3.岩石的破碎程度4.岩石强度变5。
岩石的结构与构造的变化
5、影响风化作用的主要因素：气候因素、岩性的影响、地质构造的影响、地形地貌的影响、其它因素（水、人为因素）
6、残积层特点：①残积层的成分与原岩有密切关系。②残积层中的碎屑物质大小不均匀，菱角显著，无分选，无层理，有时保存原岩的残余构造，或者由于不同深度上的风化程度不同，而呈现假层理，残积层与下伏母岩没有明显界线，而是逐渐过渡的。③残积层在平缓的山顶和山坡上较厚，而在易遭冲刷的较陡山坡上则厚度不大。
7、残积层工程地质性质：①残积层具有较多的空隙和裂缝，易遭冲刷，强度和稳定性差。②由于残积层空隙多，又加成分和厚度很不均匀，所以作为建筑物的地基时，应考虑其承载能力和可能产生的不均匀沉降。③由于残积层结构比较松散，作为路基边坡时，应考虑可能出现的崩塌和冲刷等问题。
8、防治岩石风化的措施一般包括两个方面：一是对已风化产物的合理利用与处理；二是防止岩石进一步风化。
9、一）对风化岩石的处理措施：1．当风化壳厚度较小（如数米之内），施工条件简单时，可将风化岩石全部挖除，使重型建筑物基础置在稳妥可靠的新鲜基岩上2．当风化壳厚度较大，但经处理后在经济上和效果上反比挖除合理时，则不必挖除。如地基强度不能满足要求，可用锚杆或水泥灌浆加固，以加强地基岩体的完整性和坚固性。3．当地基存在囊状风化，且深度不大时，在可能条件下可将其挖除。当囊状风化深度较大时，应视具体条件或用混凝土盖板跨越。或进行加固处理。4开凿于剧强风化带的边坡和地下洞室，应进行支挡、加固、防排水等措施
10、预防岩石风化的措施：①可在被保护岩石表面用粘性土或砂土铺盖。②采用各种化学材料浸透岩石，使之充填岩石空隙，或在空隙壁形成保护薄膜，以防止风化营力与岩石直接接触。③当以风化速度较快的岩石做地基时，基坑开挖至设计高程后，须立即浇注基础，回填封闭
11、坡积层特点：①一般是中下部较厚，而上坡上部逐渐变薄以至尖灭。②坡积层物质未经长期搬运，碎屑棱角明显，分选性不好 。③通常都是天然孔隙度很高的含有棱角状碎石的亚粘土。 ④与残积层不同的是坡积层的组成物质经过了一定距离的搬运，由于间歇性的堆积，可能有一些不太明显的倾斜层理。 ⑤与下伏基岩没有成因上的直接联系
12、坡积层工程性质：除下伏基岩顶面的坡面平缓外，坡积层多数处于不稳定状态。影响坡积层稳定性因素，概括起来主要有以下三个方面：（1）下伏基岩顶面的倾斜程度；（2）下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；（3）坡积层本身的性质。
13、特点：①洪积物具有一定程度的分选与磨圆。②从水平方向看扇顶部位为粗碎屑物质，向扇体边缘逐渐变细成为砂类土和粘性土。③具有较明显的层理，以及夹层、透镜体等。④洪积物的厚度从沟口到扇顶逐渐变厚。
14、洪积层的特点：特点：①洪积物具有一定程度的分选与磨圆。②从水平方向看扇顶部位为粗碎屑物质，向扇体边缘逐渐变细成为砂类土和粘性土。③具有较明显的层理，以及夹层、透镜体等。④洪积物的厚度从沟口到扇顶逐渐变厚。
15、洪积层的工程性质 ①一般分为上部、中部和下部三部分。它们具有不同的工程地质特征。 ②上部多以碎石、砾石、卵石为主要成分，强度高、压缩性小，可作为工业、民用建筑良好地基，但其孔隙大，透水性强，不适应建坝。 ③中部以砂土为主，下部以粘土为主，它们一般都是良好地基。主要在砂土向粘土过渡地带，由于透水性的差异及地下水埋藏浅等的影响，常有泉水出露，形成沼泽。沼泽地带泥炭层强度低，压缩性大。 ④下部细颗粒由于具有可融盐结晶，形成联结、强度好，但应防止水对结晶的溶解。
16、河流的搬运作用有浮运、推移和溶运三种形式
17、冲积层的特点：①具有清楚的层理构造；②具有良好的韵律性，表现在剖面上两种或两种以上沉积物交替、重复出现，例如卵石层、粗砂层构成的组合多次重复出现；③除水平层理外，沉积物中交错层理往往很发育； ④较好的分选与磨圆；⑤双层结构，水平方向上游粗、下游细，垂直方向下粗上细； ⑥具有丰富地下水，水质较好。
18、冲积层的工程地质特征可概括介绍如下：①古河床冲积物的压缩性低、强度较高，是良好的建筑地基。②现代河床冲积物密实度较差、透水性强，尤其不利于作为水工建筑物地基。③河漫滩及阶地冲积物一般都是较好的地基，但要注意其中的软弱夹层以及粉细砂的振动液化问题。④牛轭湖冲积物常是压缩性很高而承载力很低的软弱土层，不宜作为建筑物天然地基。⑤三角洲冲积物，土是呈饱和状态，承载力较低。但其最上层因长期干燥比较硬实，承载力较下面高，俗称硬壳层，可用作低层建筑物的天然地基。
第五章
1、地貌：由于内、外力地质作用的长期进行，在地壳表面形成的各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态，称为地貌。
2、地形：地形是指地表既成形态的某些外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等，它既不涉及这些形态的地质构造，也不涉及它们的成因和发展
3、山脊标高较低的鞍部称为垭口。
4、典型河谷地貌的形态要素：谷底、谷坡、阶地（沿着谷坡走向呈条带状分布或断断续续分布的阶梯状平台称为阶地）
5、河谷的分类
（一）按发展阶段分类：1.未成形河谷2 .河漫滩河谷3 .成形河谷
（二）按河谷走向与地质构造的关系分类
1 .背斜谷；2 .向斜谷；3 .单斜谷；4 .断层谷；5 .横谷与斜谷。
6、阶地的类型：侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地
7、垭口的类型：构造型垭口、剥蚀型垭口.、剥蚀—堆积型垭口
第六章
1、地下水：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。
2、地下水的形成条件：地质条件、气候条件、地貌条件、人为条件
3、地下水的矿化度习惯上用105~110℃温度将地下水样品蒸干后所得的干涸残余物总量来表示矿化度。水中所含离子、分子及化合物的总量称为水的总矿化度，以g/L表示
4、水的硬度水中Ca2+、Mg2+的总含量称为总硬度。将水煮沸后，水中一部Ca2+、Mg2+的重碳酸盐失去CO2而生成碳酸盐沉淀下来，致使水中Ca2+、Mg2+的含量减少，由于煮沸而减少的这部分Ca2+、Mg2+的含量称为暂时硬度
5、总硬度与暂时硬度之差称为永久硬度
6、地下水按埋藏条件分为包气带水、潜水和承压水三类。根据含水层性质的不同可将地下水划分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三类。
7、埋藏在地面以下第一个 稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜水 。
8、潜水面常以潜水等水位线图表示。所谓潜水等水位线图就是潜水面上标高相等各点的连线图。
9、等水位线图有以下用途：（1）计算潜水流向（2）计算潜水的水力坡度 （ 3）确定潜水与 地表水之间的关系（4）确定潜水的埋藏深度（5）确定泉或沼泽的位置（6）推断含水层的岩性或厚度的变化（7）确定给水和排水工程位置
10、承压水：充满于两个稳定的隔水层间的重力水称为承压水。
11、地基沉降
12、地下水对土木工程沉降：流砂和管涌潜蚀、对建筑工程的影响、地下水的浮拖作用、基坑突涌、地基沉降
第七章
1、崩塌：陡峻或极陡山坡上，某些大块或巨块岩块，突然地崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。
2、崩塌发育条件：1.地形条件2.岩性条件3.地质构造 4.诱发崩塌的外界因素
3、防治措施崩塌:（1）爆破或打楔。将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。（2）埋塞裂隙或向裂隙内灌浆，有时为使单独岩坡稳定，可采用铁链锁或铁夹，以提高有崩塌危险岩石的稳定性。（3）调整地表水流。（4）为了防止风化，将山坡和斜坡铺砌覆盖起来（5）修明洞或御坍棚（6）筑护墙及围护棚（木的、石的、铁丝网）以阻挡坠落石块，并及时清除围护建筑物中的堆积物。（7）在软弱岩石出露处修筑支撑墙。以支持上部岩石的质量。
4、岩堆:由碎落、崩塌和落石在山坡的低凹处或坡脚形成的疏松堆积体，称为岩堆。
5、滑坡：滑坡是斜坡上的部分岩土体在一定的自然条件和重力作用下，失去原有稳定状态而沿着斜坡内部的软弱结构面整体地向下滑动的一种地质现象。
6、滑坡要素示意图： 1-滑坡体；2-滑坡面；3-滑坡床；4-滑坡壁；5-滑坡周界；6-滑坡台阶7-滑坡舌；8-拉张裂缝；9-剪切裂缝；10-鼓张裂缝；11-扇形裂缝
8、按力学条件分滑坡：牵引式滑坡和推动式滑坡
9、影响斜坡稳定的因素：
（一）岩石性质
（二）地质结构的影响
（三）地表水及地下水的影响
（四）风化作用
（五）地形地貌
（六）地震
（七）地应力
（八）人为因素
10、滑坡的发育过程：
（一）蠕动变形阶段
（二）滑动破坏阶段
（三）渐趋稳定阶段
11、滑坡防治措施：1.排水（1）地表排水（2）地下排水2.支挡：在滑坡体下部修筑挡土墙，如（图6-14a）所示，抗滑桩或用锚杆加固，如（图6-14b）等工程以增加滑坡下部的抗滑力。3.刷方减重4.改善滑动面（带）的岩土性质
12、泥石流： 泥石流是山区特有的一种不良地质现象，是山洪水流夹带大量泥砂、石块等固体物质，突然以巨大的速度从沟谷上游奔腾直泻而下，来势凶猛，历时短暂，具有强大破坏力。
13、泥石流的形成必须同时具备三个条件：陡峻的便于集水、集物的地形地貌；丰富的松散物质；短时间内有大量的水源。
14、泥石流流域分区：Ⅰ-形成区Ⅱ-流通区；Ⅲ-堆积区
15、防治泥石流措施：1.水土保持2.跨越3.排导4.滞流与拦截
16、地震时，震源释放的能量以波的形式向四面八方传播，这种波称为地震波（体波和面波）
17、地震震级是表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的
18、地震烈度是指某一地区的地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。
第九章
1、工程地质勘查的目的：查明工程场地的工程地质条件，分析工程建筑场地的稳定性与安全性，分析和预测拟建建筑物可能出现的工程地质问题。
2、岩土工程勘察等级的确定：安全等级、地基等级、场地等级
3、勘察阶段：可行性勘察阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段、施工勘察阶段
4、勘察方法：（）工程地质测绘（2）工程地质勘探（3）工程地质实验（4）工程地质长期观察（5）勘察资料的分析整理
5、工程地质勘察报告书的内容:(1)勘察的任务(2)区域自然地理的概述(3)场地岩土层分布、岩性、地层结构、岩土的工程性质(4)地下水的埋藏、分布规律，含水层的性质，其水文地质参数，地下水的水质、侵蚀性(5)结论和建议
