什么是工程地质条件

发布时间:2016-05-30 11:27:42

一、 什么是工程地质条件,包括哪些方面?就土木工程来说,主要的工程地质问题有那些?什么叫 做火成岩的结构与构造?分别有哪些?什么叫沉积岩,沉积岩的种类?

答:1)、工程地质条件,通常指影响工程建筑物的结构形式、施工方法及其稳定性的各种自然因 素的总和。这些自然条件包括地层、岩性、地质构造、水文地质、地貌、物理地质作用、天然建筑材料 等。 2)、工程地质问题,一般是指所研究地区的工程地质条件由于不能满足工程建筑的要求,在建筑该岩石的年龄.绝对地质年代是以绝对的天文单位来表达地质时间的方法,绝对地质年代学可以用 来确定地质事件发生、延续和结束的时间。 2、确定相对年代,主要是根据岩层的叠复原理、生物群的演化规律和地质体(岩层、岩体、 岩脉等)之间的切割关系这三个主要方面进行的. 叠复原理(law of superposition 沉积岩的原始沉积总是一层一层的叠置起来 ,表现了下老上新的关系.遗憾的是,各地区的地层并非 都是完整无缺,有的地区因地壳下降而接受沉积,另一些地区又因地壳上升而遭受剥蚀.在这种各地不统物的稳定、 经济或正常使用方面常常出现的问题。 工程地质问题是多样的, 依据建筑物特点和地质条件, 一的情况下,要建立大区域的或全球性的统一地层系统,就必须把各地零星的地层加以综合研究对比, 概括起来有二个方面:一是区域稳定问题;二是地基稳定问题。公路工程常遇到的工程地质问题有边坡 稳定和路基(桥基)稳定问题;隧道工程中遇到的主要问题有围岩稳定和突然涌水问题;还有天然建筑材 料的储量和质量问题等。 3)、火成岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物之间 的相互关系。一般是手标本或显微镜尺度上可观察的特征,故又称为显微构造。而构造是指岩石中不同 矿物集合体之间或矿物集合与其他组成部分之间的排列、 充填方式等, 一般是在露头尺度或手标本尺度 后综合出一个标准的地层顺序(或地层剖面),这种方法叫地层学法.它主要是研究岩石的性质. 生物群的演化规律(law of faunal succession 除了利用岩性和岩层之间的叠复关系来解决岩层的相对新老外,人们发现保存在岩层中的生物化石 群也有一种明确的可以确定的顺序.而且处在下部地层中的生物化石,有的在上部地层中也存在,有的则 绝灭了但又出现一些新的种属.这充分说明,生物在演化发展过程中具有阶段性.而且在某一阶段中绝灭 了的生物种属,不会在新的阶段中重新出现,这就是生物进化的不可逆性.因此,愈老的地层中所含的生物 化石愈原始,愈低级; 愈新的地层中所含生物化石愈先进,愈高级.这就是划分地层相对年代的生物群演化上的性质,例如如程理构造。火成岩的种类: 花岗岩 、流纹岩、闪长岩、安山岩、辉长岩、玄武岩、 规律.这种方法叫古生物学法. 这里特别要指出的是,生物的存在与发展总是要适应随时间而变化的环境,所以在不同时代的地层中, 橄榄岩、科磨致岩、黑耀石或浮石、玻璃质玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩。 往往有不同种属的生物化石.有趣的是,有些生物垂直分布很狭小(生存时间短),但水平分布却很广(分 4)、沉积岩,三大岩类的一种,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一。是在地 布面积大,数量多),这种生物化石对划分、对比地层的相对年代最有意义,称为标准化石(index fossil. 表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用 所以不论岩石的性质是否相同,相差地区何等遥远,只要所含的标准化石或化石群相同,它们的地质年代 形成的岩石。沉积岩的分类:碎屑岩角砾岩、粗砂岩、中沙岩、细沙岩、粉沙岩;黏土岩页岩、泥 就是相同或大体相同的.地质体之间的切割关系(law of dissection 由于地壳运动、岩浆作用、沉积作用、剥蚀作用的发生,常常会出现地质体(岩层、岩体、岩脉) 之间的彼此穿切现象.显然,被切割的岩层比切割的岩层老; 被侵入的岩体比侵入的岩层或岩脉老.利用这 种关系来确定岩层的相对地质年代,就叫构造地质学法. 3、第四纪冰川 disijibingchuan 地球史上最近一次大冰川期.冰川的发生是极地或高山地区沿地面 运动的巨大冰体.由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰 补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小, 到冰的融化量和上游的补给量互相抵消.一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口, 冰隙.冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类.第四纪时欧洲阿尔卑期山山岳冰川至少有 5 次扩张.在我国, 据李四光研究,相应地出现了鄱阳、 大姑、 庐山与大理 4 个亚冰期.现代冰川覆盖总面积约为 1630 万平方 公里,占地球陆地总面积的 11.我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连 山和横断山脉的一些高峰区,总面积约 57069 平方公里. 运动的特点是: 速度很慢(但有的冰川有时运动也很快,速度可达 1—10 公里/年); 冰川的不同部位运动速度不同,边缘运动速度慢,中间快; 不同类型不同性质的冰川运动速度也不相同。 4、第四系松散沉积物的主要类型: 1.ml--人工填土 2.pd--植物层 3.al--冲击层 4.pl--洪积层 5.dl--坡积层 6.el--残积层 7.eol--风积层 8.l--湖积层 9.h--沼泽沉积层 10.m--海相沉积层 11.mc--海陆交互相沉积层 12.gl--冰积层 13.fgl--冰水沉积层 14.b--火山堆积层15.col--崩积层 16.del--滑坡堆积层 17.set--泥石流堆积层 18.o--生物堆积 19.ch--化学堆积物 20.pr--成因不明沉积

二、地质年代有哪两种表达形式(二种计时方法),分别定义?相对年代的确定方法种类,分别定 第四纪气候与冰川活动的特点是什么?第四纪松散沉积物的主要类型有哪些? 答:1、地质年代有两种包括:

1)、绝对地质年代:指地层的生成顺序和相对的新老关系.它只表示地质历史的相对顺序 和发展阶段,不表示各个地质时代单位的长短.在研究地球的演化历史或者地质过程时,有时候并不一定 需要知道地质事件发生的准确时间,而只需要知道它们之间的先后顺序,这种只确定地质事件发生先后顺 序的方法称为相对地质年代。 2)、相对地质年:指通过对岩石中放射性同位素含量的测定,根据其衰变规律而计算出



三、地层接触关系有哪几种?褶皱的工程地质评价?什么叫含水层和隔水层, 含水层的形成必须具 备什么条件?什么叫上层滞水,有何特点?地下水的补给主要方式? 1 地层的接触关系有沉积岩之间的整合接触、 平行不整合接触和角度不整合接触以及岩浆岩与 围岩之间的沉积接触和侵入接触 (1)整合接触 指相邻的新、老两套地层产状一致,它们的岩石性质与生物演化连续 而渐变,沉积作用没有间断。 (2)平行不整合接触 又叫假整合接触。指相邻的新、老地层产状基本相同,但两套 地层之间发生了较长期的沉积间断, 其间缺失了部分时代的地层。 两套地层之间的界面叫 做剥蚀面,也叫不整合面,它与相邻的上、下地层产状一致,并有一定程度的起伏。 (3)角度不整合接触 相邻的新、老地层之间缺失了部分地层,且彼此之间的产状也 不相同,成角度相交。 (4)侵入接触 这是由岩浆侵入于先形成的岩层中形成的接触关系。 (5)沉积接触 地层覆盖于侵入体之上,其间有剥蚀面相分隔,剥蚀面上堆积有由该 侵入体被风化剥蚀形成的碎屑物质。 2、褶皱构造的工程地质评价 (1)褶皱的核部:岩层强烈变形的部位,一般在背斜的顶部和向斜的底部发育有拉张裂隙。这 些裂隙把岩层切割成块状。在变形强烈时,沿褶皱核部常有断层发生,造成岩石破碎或形成构造角 砾岩带。此外,地下水多聚积在向斜核部,背斜核部的裂隙也往往是地下水富集和流动的通道。由 于岩层构造变形和地下水的影响, 所以公路、 隧道工程或桥梁工程在褶皱核部容易遇到工程地质问 题。 (2)褶皱的翼部:在褶皱两翼形成倾斜岩层容易造成顺层滑动,特别是当岩层倾向与临空面坡 向一致,且岩层倾角小于坡角,或当岩层中有软弱夹层,如有云母片岩、滑石片岩等软弱岩层存在时应慎重对待。褶皱构造的规模、形态、形成条件和形成过程各不相同,而工程所在地往往仅于地下水位,河流不能补给地下水,而只能起排泄地下水的作用.在山前地段的河流,河床抬高, 水补给地下水.一般在冲积平原上的河流,在平水和枯水期地下水向河流排泄;在汛期河水上涨 ,地下水上涨慢,河水反过来补给地下水.地表水补给地下水量的大小,取决于地表水体底部岩 石的透水性,地表水位与地下水位的相对高差,以及地表水与地下水有联系地段的长度. 3)水汽凝结 在夏季白天,大气和包气带都吸热,但地表气温高于包气带上层中空气温度,使大气中的水 汽向包气带内移动,从而增大了包气带空气湿度.在夜晚,土壤散热比大气快,当地温降到一定程 度时,土壤孔隙中水汽达到饱和凝结成水滴,形成重力水下渗补给地下水. 4)人工补给 包括人类某些生产活动,如修水库、灌农田、工业和城市排放的废水通过渗漏等对地下水 的补给,以及人类有目的的引水直接回灌地下水.

四、 流砂产生的原因及危害?什么叫风化作用, 岩石风化程度强弱的由什么确定?岩体按风化程度 的强弱怎么进行划分?地基沉降的原因及危害?《岩土工程勘察规范》中规定,什么建筑物宜进行沉降 观测?工程地质勘察一般分为几个阶段,各勘探阶段的目的是什么? 答:1、流砂是土体的一种现象,通常细颗粒、颗粒均匀、松散、饱和的非粘性土容易发生这个现是褶皱构造的局部部位。对比和了解褶皱构造的整体乃至区域特征,对于选址、选线及防止突发性 事故是十分重要的。 3 含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩体.这类含水的岩体大都呈层状,所以称为含水层, 如砂层、 砾石层等.含水层不但储存水,而且水在其中可以运移.非固结沉积物是最主要的含水层,特别 是砂和砾石层,这种含水层具有良好的透水性能,条件适宜时,在其中打井可获得丰富的水量.碳酸盐 类岩石也是主要的含水层,但碳酸盐岩的空隙性和透水性变化很大,取决于裂隙和岩溶的发育程度. 隔水层是指那些既不能给出又不能透过水的岩层,或者它给出或透过的水量都极少.通常可分为 二类:一类是致密岩石,其中没有或很少有空隙,很少含水也不能透水,如某些致密的结晶岩石(花岗 岩、闪长岩、石英岩等).另一种是颗粒细小,孔隙度很大,但孔隙直径小,岩层中含水,但存在的水绝 大多数是结合水,在常压下不能排出,也不能透水. 含水层形成的三个必备条件是:( 储水空间)(储水构造)(良好的补给来源 ). 4、包气带水是存在于包气带中以各种形式出现的水,它是一种局部的、暂时性的地下水。其 中既有分子水、结合水、毛细水等非重力水,也有属于下渗的水流和存在于包气带中局部隔水层上 的重力水(又称上层滞水)。包气带水的特征是:完全依靠大气降水或地表水流直接下渗补给,因而多位于距地表不深的地方, 以蒸发或逐渐下渗的形式排泄; 分布范围有限; 补给区与分布区一致; 象。流砂的形成是多种多样的,但它对建筑物的安全和正常使用影响极大。产生流砂现象的原因有内因 水量随季节变化,雨季出现,旱季消失,极不稳定。 5、地下水的补给主要有大气降水、 地表水的渗入,大气中水汽和包气带岩石空隙中水汽的凝结, 此外还有人工补给等. 1)大气降水的渗入补给 大气降水是地下水最主要的补给来源.大气降水到达地面以后被土壤颗粒表面吸附形成薄 膜水.当薄膜水达到最大水量之后,继续下渗的水被吸入细小的毛管孔隙而形成悬挂毛管水. 包气带中的结合水及悬挂毛管水达到极限以后,这时雨水在重力作用下通过静水压力传递,不断 地补给地下水.由此可见,降水的下渗过程是水在分子力、毛管力和重力的综合作用下进行的, 下渗强度随土壤湿度而变化. 2)地表水的渗入补给 地表水与地下水间的补给,决定于地表水水位与地下水位的关系.如山区河流,河水位常低 内因:取决于土的性质,当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差 等均容易产生流砂现象。因此,流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中,但是否发生流砂现象,还 取决于一定的外因条件。外因:是地下水在土中渗流所产生的动水压力(渗流力)的大小。危害:基础 是建筑物的十分重要组成部分, 它对建筑物的安全和正常使用影响极大, 在实际施工过程中必须结合工 程地质条件、建筑材料及施工技术等因素,并将上部结构与地基基础综合考虑,使基础工程安全可靠、 经济合理、技术先进,便于施工。在基础施工过程中,如果没有解决好这一问题,基础就会跟着砂层一 起流动,发生位移,这样地基础的持力层就会发生变化,这对建筑物来说是十分有害的,也是绝对不容 许有这种现象发生的。实践证明,建筑物的事故很多是与地基基础有关的。例如著名的意大利比萨斜塔 的倾斜就是由于地基的不均匀沉降而造成的。我国上海工业展览馆建于 1954 年,总重 10000t,地基 为厚 14m 的淤泥软质粘土。建成后,当年地基下沉 0.6m,目前大厅平均每年沉降量达 1.6m。因此我 们在进行施工时,必须要认真处理好基础,一般多层建筑中,基础工程造价约占总造价的 20%-25%,对高层建筑或需地基处理时,则所需费用更大。另外,地基基础属于隐蔽工程,一旦出现事故,不容易 处理。因此基础工程实属百年大计,必须慎重对待。 2、风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学 变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化 作用、化学风化作用、生物风化作用。影响岩石风化的因素有很多,其中最主要的有气候、岩性、地质 构造、地形地貌和一些其他的因素。岩石的风化往往不是单因子作用的结果,而是由多种因素所共同控 制的。岩石风化程度强弱划分多采用工程地质定性评价方法,从岩石颜色、次生矿物的发生、节理裂隙 发育情况、机械破碎程度、风化深度、以及岩石的物理、力学和水理性质变化等方面综合分析确定。岩 石风化程度划分应当采用定性描述和定量指标相结合的方法, 两者互为印证以积累利用定量指标划分岩 石风化程度的经验。 3、地基沉降的产生原因:1)、在勘察方面的原因。地质勘察报告真实性如何,对多层住宅的沉降括各种图件、 文字报告、影像资料如航卫片等) (项目建议书)根据预可研阶段成果编制项目建议书, 可以根据需要做少量〈踏勘〉的调研或实地考察。 2)、〈可勘阶段〉可研阶段根据批复的项目建议书审查意见,组织安排一次性的工勘工作, 主要任务是选址、选线。完成方案比选所需要的工程地质资料及工程地质条件评价,为项目的可研报告 的编制提供必要的依据。同时对重大工程还要解决工程项目中主要问题的研究方向等。 3)、〈初勘阶段〉初设阶段根据可研报告的批复意见和可研阶段的成果,详细查明所确定的 场址、线路等工程地质及水文地质条件。确定场址、线路的具体位置,为初步设计提供必要的工程地质 资料及评价。 4)、〈详勘阶段〉施工图设计阶段根据初设成果,开展详细勘察和专题研究,有针对性地对需 解决的工程地质问题提出设计及措施,为完成施工图设计工作提供一切必需的工程地质资料。 5)、〈补充勘察阶段〉施工阶段解决施工中遇到的工程地质问题,可做一定程度的专题研究。量大小影响很大。工程地质勘察报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求, 配合施工(可以少量变更设计图),开展监测工作。 对地基作出评价,对设计和施工提出一些合理化建议。如果地质勘察报告不真实,就会给设计人员造成 分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的钻孔深度不到位,有的抄袭相邻的地质报告,个别甚至出具 假报告,都曾给建设单位造成过重大经济损失。2)、在设计方面的原因。多层住宅单体太长的;平面 体型复杂,或有层高高差及荷载显著不同的;地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的, 未在适应部位设置沉降缝。基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。设计马虎,计 算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。3)、在施工方面的原因。墙体砌筑时, 砂浆强度偏低,灰缝不饱满。砌砖组砌不当,通缝多,断砖集中使用。拉结筋不按规定标准设置。墙体 留槎违反规范要求,等等。4)、土层结构松散和土面受压增加,沉降主要成因为泥受压增加,或因为 泥层中包含腐植质,当腐植质被分解,令泥土体积减少,引致下陷。地基沉降的危害:由于地基沉降, 造成建筑物倾斜, 引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力的增加, 当不均匀沉降超过建筑物承 受的限度时,即造成墙体或楼面开裂等事故,甚至使整个结构严重倾斜,影响建筑使用,危及安全。 4、需要进行沉降观测的工程: 1)、地基基础设计等级为甲级的建筑物;2)、不均匀地基或软弱 地基上的乙级建筑物; 3)、加层、接建,临近开挖、堆载等,使地基应力发生显著变化的工程;4)、 因抽水等原因,地下水位发生急剧变化的工程;5)、其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。 5、工程地质勘察一般分为几个阶段,各勘探阶段的目的是: 1)、预可研阶段主要是收集整理已有资料,特别是区域性地质、水文地质、工程地质等资料(包6)、工程使用管理针对工程交付使用后出现的工程地质问题,研究并加以解决,提出原则性意 见。

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