華工工程地質(zhì)學(xué)考試知識(shí)點(diǎn)匯總分解

1、1 緒論 （1 1） 工程地質(zhì)學(xué)是 地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，是研究與 工程建筑 活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問題的學(xué)科。工程活動(dòng)包括: 建筑工程， 交通工程，水利水電工程 等方面。研究目的在于查明建設(shè)地區(qū)、建筑場(chǎng)地的 工程地質(zhì)條件，分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)可能 存在和發(fā)生的 工程地質(zhì)問題，簡(jiǎn)單說是 幫助工程選址，進(jìn)行場(chǎng)地評(píng)價(jià)。 （2 2） 工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境 稱之為工程地質(zhì)條件，是與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合，包括以下 六個(gè)方面的內(nèi)容。 這些條件在 工程建設(shè)之前 都有必須探明的: 1 1 地形地貌條件：地形地貌條件對(duì)建筑場(chǎng)地的選擇，特別是對(duì) 線性建筑如鐵路、公路、運(yùn)河渠道等的線路方案選擇 意義最為重大。 2 2 巖土類

2、型及性質(zhì)：巖土類型及性質(zhì)的優(yōu)劣 對(duì)建筑物的安全經(jīng)濟(jì)具有重要意義，大型建筑物一般要建在性質(zhì)優(yōu)良的 巖土上 3 3 地質(zhì)構(gòu)造：與巖體的形成和地殼的運(yùn)動(dòng)和變遷有關(guān)。 4 4 水文地質(zhì)：水文地質(zhì)條件是決定工程地質(zhì)條件優(yōu)劣的重要因素。 公路路基破壞的主要原因是不能及時(shí)排水 。 5 5 不良地質(zhì)現(xiàn)象：不良地質(zhì)現(xiàn)象是指對(duì)建筑物有影響的自然地質(zhì)作用與現(xiàn)象。 例如地震的破壞性很大： 滑坡、崩塌、 泥石流、沖溝的發(fā)生也給工程和環(huán)境造成無窮的災(zāi)害。在這些不良地質(zhì)現(xiàn)象面前，只考慮工程本身的堅(jiān)固性是不行 的必須充分注意其周圍有哪些物理地質(zhì)現(xiàn)象存在。除此之外還有冰川，荒漠化，河流侵蝕，黃土（濕陷性） ，喀斯 特（溶巖）。

3、 6 6 天然建筑材料：天然建筑材料是指供建筑用的土料和石料。例如在山區(qū)用砂石料可能比較便宜，但在平原地區(qū)就 要立足于加固原位的土體。 （3 3） 各類工程問題： 1 1 工民建：場(chǎng)地穩(wěn)定性，地基承載力及變形問題 2 2 道路工程：山區(qū)滑坡、崩塌、泥石流問題。平原區(qū)軟基處理問題。 3 3 地下工程：洞室圍巖穩(wěn)定、承壓水的危害問題 （1 1） 美國(guó)化學(xué)家 克拉克根據(jù)大陸地殼中的 51595159 個(gè)巖石、礦物、土壤和天然水的樣品分析數(shù)據(jù)，于 18891889 年第一次 算出元素在地殼中的平均含量數(shù)值 （平均重量百分比），即元素的 豐度，后人為了紀(jì)念這個(gè)創(chuàng)舉，將它命名為 克拉克 值。含量前四的是氧

4、丄 45.2%45.2%）、硅（ 27.2%27.2%）、鋁（8%8%）、鐵（5.8%5.8%）。 （2 2） 整個(gè)地球的物質(zhì)（按重量計(jì)算）各元素的豐度: 鐵 34.6%34.6%;氧 29.5%29.5%;硅 15.2%15.2%;鎂 12.7%;12.7%;鎳 2.4%2.4%;硫 1.9% 1.9% 鈣和鋁 2.2%2.2%，其它所有元素共占 1.5%1.5% （3 3） _ 大氣圈、水圈和生物體中的所有元素的質(zhì)量和地球的總質(zhì)量相比，不及千分之一 _ （4 4） 礦物：天然產(chǎn)岀且具有特定的（但一般并非固定的） 化學(xué)成分 和物理性質(zhì) 的均勻固體，通常由無機(jī)作用 所形 成（但也有液態(tài)的礦物，

5、如汞（水銀） ）。 巖石：礦物的集合體 稱為巖石，巖石是 混合物。 （5 5） 晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（原子、離子）在三維空間 周期性重復(fù)排列 （即有序排列）的固體。絕大部分礦物是晶體。 非晶體 內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列無序。 晶體礦物-具有晶體結(jié)構(gòu)的礦物。 礦物的各種特征不僅與它的化學(xué)成分相關(guān)更受到它晶體構(gòu)造的控制。 （6 6） 礦物分類： 1 1 自然元素礦物：如金，金剛石、石墨、銅、銀等 2 2 鹵化物礦物：如食鹽、鉀鹽、螢石（CaF2CaF2）等 3 3 硫化物礦物：如黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等 礦物 2 4 4 氧化物和氫氧化物礦物 ：赤鐵礦、磁鐵礦、石英等 5 5 含氧酸鹽礦物：最重要的是下面三種

6、: 硫酸鹽礦物：有石膏（CaCa）、芒硝（NaNa）、重晶石（BaBa） 碳酸鹽礦物：如方解石、孔雀石、白云石 硅酸鹽礦物：約占已知礦物種數(shù)的 1/41/4 （7 7）礦物物理性質(zhì)包括： 晶體形態(tài)，光學(xué)性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)，其它一些物理性質(zhì) 。 1 1 晶體形態(tài) 同種礦物的許多個(gè)單體聚合在一起形成的整體稱礦物集合體 。絕大多數(shù)礦物都是以多個(gè)單體聚合在一起產(chǎn)出。 根據(jù) 集合體中礦物顆粒大小可分為兩類： 肉眼或放大鏡可辨認(rèn)礦物顆粒界限的 顯晶集合體和只能在顯微鏡下辨認(rèn)出礦物 單體的隱晶集合體。顯晶集合體又分為: 粒狀集合體：塊狀集合體：板狀、片狀、鱗片狀集合體：柱狀、針狀集合 體： 2 2 光學(xué)性質(zhì) I

7、 I 顏色 自色：礦物本身固有的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的顏色 他色：指礦物因含外來帶色的雜質(zhì)，氣液泡的包裹體等所 弓 I I 起的顏色 假色：由物理光學(xué)效應(yīng)引起的顏色 IIII 條痕 礦物的條痕實(shí)際上就是 礦物粉末的顏色，一般，從瓷板上劃出的線條顏色來確定。礦物顏色與條痕不一定一致。 IIIIII 光澤 光澤，就是光線照射到礦物表面上反射光的能力。 由強(qiáng)到弱可以把光澤分為四級(jí)1 （1 1）金屬光澤（2 2）半金屬光澤（3 3） 金剛光澤（4 4）玻璃光澤 IVIV 透明度 礦物透過光線 的程度?？煞譃槿?jí): 透明，半透明，不透明。 礦物的透明程度常與礦物的光澤有關(guān) ，一般玻璃光澤、油脂光澤、

8、金剛光澤的礦物都是透明至半透明的礦物；金屬 光澤和半金屬光澤的礦物都是不透明礦物。 3 3 力學(xué)性質(zhì) I I 硬度 礦物的硬度用“刻劃能力”來衡量,取決于原子和離子結(jié)合在一起的 化學(xué)鍵 的強(qiáng)度。“摩氏硬度計(jì)”為相對(duì)硬度。 野外缺少摩氏標(biāo)準(zhǔn)礦物時(shí)，可用其它簡(jiǎn)便工具進(jìn)行測(cè)試 ： 指甲的硬度約為 2 2- -2.52.5 銅鑰匙的硬度約為 3 3 玻璃的硬度約為 5 5- -5.55.5 小鋼刀的硬度約為 6 6 IIII 解理 礦物被敲打后，沿一定方向規(guī)則破裂的性質(zhì)，叫做解理。這種破裂面就稱為解理面。解理面一般非常平滑而有 _ 光澤。分為一組解理，二組解理，三組解理，多組解理。 礦物晶體沿 不同結(jié)

9、晶方向 發(fā)生解理的能力不同，可將解理分為五級(jí): 極完全解理：完全解理：中等解理：不完 全解理：極不完全解理。 斷口 ：礦物受打擊后所產(chǎn)生的 不規(guī)則的破裂面。貝殼狀、鋸齒狀、參差狀、土狀 巖石：礦物的組合。 三巖漿巖 常見巖漿巖：橄欖巖輝長(zhǎng)巖玄武巖閃長(zhǎng)巖花崗巖偉晶巖 （1 1） 巖漿巖，由炙熱巖漿在地球不同層圈冷凝結(jié)晶或固結(jié)形成的巖石，是 巖漿作用的最終產(chǎn)物。又稱火成巖，是三大 3 類巖石的主體，占地殼總質(zhì)量的 9595%。 （2 2） 按照巖漿冷卻固結(jié)成巖的環(huán)境，分為： 侵入巖和噴出巖。 侵入巖：巖漿在 地表以下 就冷凝形成的巖石，分為 深成巖和淺成巖。 噴出巖：巖漿噴出地表 快速冷凝結(jié)晶形成

10、的巖石。 (3) 酸度和堿度 是巖漿巖分類的重要化學(xué)成分依據(jù)，根據(jù)巖石 SiO2SiO2 百分含量，巖漿巖可分為四大類： 超基性巖：SiO2 SiO2 V 45%45%，富含 FeOFeO 和 MgOMgO 顏色深，比重大，常呈 塊狀構(gòu)造，主要是橄欖石、輝石，不含或很少含 斜長(zhǎng)石。代表性巖石: 橄欖巖、玄武巖、常見的副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦和尖晶石等。 基性巖：SiO2= SiO2= 454552% 52% , CaOCaO、AI2O3AI2O3、FeOFeO、MgOMgO 含量較高，尤其是前二者，呈深灰色或灰黑色， 顏色一般較深， 比重較大。主要由輝石和斜長(zhǎng)石組成。代表巖石：輝長(zhǎng)巖、輝

11、綠巖。 中性巖：SiO2= SiO2= 525265% 65% , FeOFeO、MgOMgO、CaOCaO 較基性巖明顯減少； Na2ONa2O 和 K2OK2O 明顯增加；AI2O315 AI2O315 %左右，顏色 較淺，全晶質(zhì)中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分是中性斜長(zhǎng)石和角閃石，輝石和黑云母次之，代表巖石：閃 長(zhǎng)巖。常見副礦物有磁鐵礦、磷灰石、榍石、鋯石。 酸性巖：SiO2 SiO2 65% 65% , (K2O+Na2O)(K2O+Na2O)含量較高，約為 7 78 8 %。MgOMgO、FeOFeO、CaOCaO 含量低。大量出現(xiàn)石英(20%20%), 正長(zhǎng)石和酸性斜長(zhǎng)石也多，約

12、占 60%60%左右。暗色礦物一般小于 10%10%。主要為黑云母及角閃石。顏色淺，比重小。多 具中粗粒粒狀結(jié)構(gòu)；也常見斑狀、似斑狀結(jié)構(gòu)。 (4) 11硅鋁礦物：SiO2SiO2 和 Al2O3Al2O3含量較高，不含鐵鎂。如石英、長(zhǎng)石類及似長(zhǎng)石類。 這些礦物顏色均較淺，所 以又叫淺色礦物。 22鐵鎂礦物：FeOFeO 與 MgOMgO 含量較高，SiO2SiO2 含量較低。如橄欖石、輝石類、角閃石類和黑云母類。這些礦物顏 色一般較深，所以又叫 暗色礦物。 (5) 巖漿巖的產(chǎn)狀： 深成巖：巖基，巖株 淺成巖： 巖盆，巖盤，巖床，巖墻，巖脈 噴出巖：熔巖流:熔巖沿斜坡流動(dòng)形成。 熔巖被：熔巖流規(guī)

13、模較大時(shí)，稱熔巖被。 火山錐：由熔巖及火山碎屑物組成，形似錐狀。 (6) 巖石的結(jié)構(gòu)：組成巖石的礦物的 結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、形狀特征和礦物間相互關(guān)系。 I I 巖漿巖的結(jié)晶程度 按結(jié)晶物質(zhì) 與非結(jié)晶物質(zhì) 的含量比例，分為： 全晶質(zhì)巖石全部由結(jié)晶礦物組成，是 深成侵入巖結(jié)構(gòu)特征。花崗巖 半晶質(zhì)由結(jié)晶和非結(jié)晶礦物組成，是 淺成侵入巖 和噴出巖結(jié)構(gòu)特征。流紋巖 玻璃質(zhì)(非晶質(zhì))巖石幾乎全部由玻璃質(zhì)組成，是噴出巖結(jié)構(gòu)特征。黑曜巖 IIII 礦物的顆粒大小 按照礦物顆粒的絕對(duì)大小和可辨別程度，分為： 顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu) ：肉眼可辨，花崗巖： 又分為 粗粒(5mr5mr)i, 中粒(1 1- -5mm5

14、mm), 細(xì)粒(1mn 1.5b1.5b，同時(shí)巖石比較完整、裂隙較少，巖石也較堅(jiān)硬，則該溶洞頂板作為一般地基是安全的。 如若 H H 3b3b,巖石裂隙較多，巖石較為破碎，則溶洞的埋深是安全的。 IiiIii 抽水對(duì)土洞和溶洞頂板穩(wěn)定的影響 (6) 巖溶的防治措施：1 1挖填 2 2跨蓋 3 3灌注 4 4排導(dǎo) 十五工程地質(zhì)勘察 (1) 工程地質(zhì)勘察的目的：通過 勘察查明土木工程場(chǎng)地的原始 工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)問題，對(duì)建筑 場(chǎng)地作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。 (2) 工程地質(zhì)勘察的任務(wù)： 1 1 查明建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，指出有利和不利地質(zhì)條件； 2 2 分析研究與建筑物有關(guān)的工程地質(zhì)問題

15、； 3 3 選出工程地質(zhì)條件優(yōu)越的工程建筑場(chǎng)地 ； 4 4 配合建筑物的設(shè)計(jì)與施工，提出關(guān)于建筑物類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)模和施工方法的建議； 5 5 為擬定改善和防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的措施提供依據(jù)； 6 6 預(yù)測(cè)工程興建后對(duì)工程地質(zhì)環(huán)境造成的影響，制定保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的措施 (3) 工程地質(zhì)條件：巖土類型 地質(zhì)構(gòu)造地形地貌條件 水文地質(zhì)條件 不良地質(zhì)現(xiàn)象 天然建筑材料 (4) 巖土工程勘察的等級(jí)( 甲、乙、丙三級(jí)),是由工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí) 和地基的復(fù)雜程度等級(jí) 等 三項(xiàng)因素決定的。工程重要性等級(jí)劃分為三級(jí)地復(fù)雜程度等級(jí)是由建筑場(chǎng)地的 抗震性能、不良地質(zhì)作用發(fā)育情 況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度、地形地貌條

16、件、地下水情況等五個(gè)條件衡量的，也劃分為 一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)三個(gè)等級(jí)。地 基復(fù)雜程度劃分為三級(jí)。 (5) 工程地質(zhì)勘察階段的劃分： 可行性研究勘察階段 (選址勘察階段)：初步勘察階段：詳細(xì)勘察階段。 （6 6） 工程地質(zhì)測(cè)繪：在野外對(duì)地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，將所觀察到的地質(zhì)要素表示在地形圖和有關(guān)圖 表上，以反映測(cè)繪區(qū)的地面地質(zhì)現(xiàn)象的 原因、分布、發(fā)展變化規(guī)律，適當(dāng)推測(cè)地下的地質(zhì)情況，為其它勘察工作做 22 基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有：（1 1）地形、地貌條件（2 2）地層巖性（3 3）地質(zhì)構(gòu)造 水文地質(zhì)條件 不良地質(zhì)現(xiàn)象。 （7 7） 主要方法有一、 像片成圖法 和實(shí)地測(cè)繪法（11路線法 22布點(diǎn)法 33追索法）。 （8 8） 工程地質(zhì)勘探： 主要任務(wù)：11查明建筑場(chǎng)地地下有關(guān)的地質(zhì)情況。 2.2. 提取巖土樣及水樣，供室內(nèi)試驗(yàn)分析之用。 33利用勘探坑孔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)和布設(shè)長(zhǎng)期觀測(cè)點(diǎn)。 常用的工程地