【正文】 對(duì)某一地區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查時(shí)，必須收集有關(guān)該地區(qū)的地震烈度資料。 2）烈度： 地震烈度是表明根據(jù)地震對(duì)具體地點(diǎn)的實(shí)際影響，它不僅僅取決于地震預(yù)報(bào)能量，同時(shí)也受震源深度、震中距離、地震波的傳播介質(zhì)及表土性質(zhì)等條件的強(qiáng)烈影響。 震級(jí)是 um（微米的對(duì)數(shù)來表示的）。 地震級(jí)與地震烈度 1）地震級(jí)：通常地震學(xué)上所說的地震的大小。 震中：震源頭正對(duì)著的地面位置。 地震主要分布在近代造山活動(dòng)區(qū)和地球的大斷裂帶上。 土洞主要有由地下水下滲發(fā)生機(jī)械潛蝕作用形成的土洞和由巖溶水流潛蝕作用 形成的土洞兩大類。 1）如果土中不含可溶成分，則地下水流僅將細(xì)小的顆粒從大的顆粒間的孔隙中帶走，這種現(xiàn)象我們稱為機(jī)械潛蝕。 形成條件： 土洞的形成是由潛蝕作用導(dǎo)致的。這種地質(zhì)作用的過程叫做潛蝕。 巖溶的主要形態(tài)有：溶溝、漏斗、石林、落水洞、溶洞、暗河、鐘乳石和石筍 (sun)。 3）水文氣象條件：水既是泥石流的重要組成部分，又是其活動(dòng)的基本動(dòng)力。 2）地質(zhì)條件：凡是泥石流發(fā)育的地區(qū)，都是巖層軟弱、風(fēng)化強(qiáng) 烈、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、新構(gòu)造強(qiáng)烈、地震較頻繁。一般地說，泥石流的組成成分是水體和巖石破壞產(chǎn)物。 167。 3）地質(zhì)構(gòu)造：巖層產(chǎn)狀對(duì)山坡穩(wěn)定性也有重要作用。 2）巖石性質(zhì)和節(jié)理程度： 巖石性質(zhì)不同，其強(qiáng)度、風(fēng)化程度、抗風(fēng)化和抗沖刷能力及其滲水程度不同。 崩塌發(fā)生的條件和發(fā)育因素： 1）山坡的坡度及其表面的構(gòu)造： 造成崩塌作用要求斜坡外形高而且陡峻，其坡度往往達(dá) 5570 度。 一般直徑達(dá) 米的塊體達(dá) 50%到 70%以上。 影響滑坡的因素主要有：斜坡外形、巖性、構(gòu)造、水、地震、人為因素（興建土木工程，破壞地表覆蓋物，引水灌溉或排水溝管道漏水）等?；瑒?dòng)面有平面的或弧形的。 2）天然滑坡：指由自然地質(zhì)作用產(chǎn)生的滑坡。 滑坡的分類：根據(jù)滑坡體的物質(zhì)組成，滑坡的成因、滑動(dòng)形式等，滑 56 坡可劃分不同的類型。 167。 生物風(fēng)化作用： 巖石在動(dòng)、植物及微生物影響下所起的破壞作用。 3） 水解作用 ：是指礦物與水中 的成分起化學(xué)作用形成的新的化合物。硫酸亞鐵進(jìn)一步氧化成褐鐵礦藏（ Fe SO4在自然界中低氧化合物、硫化物和有機(jī)化合物最易遭受氧化作用。 2H2O），其體積膨脹60%。 1） 水化作用 ：是水分和某種礦物質(zhì)的結(jié) 合，在結(jié)合時(shí)，一定分量的水加入到物質(zhì)的成分里，改變了礦物原由的分子式，引起體積的膨脹，使巖石破壞。 特點(diǎn)：不僅破壞了巖石，而且改變了巖石的化學(xué)成分，產(chǎn)生新的礦物， 55 知道適應(yīng)新的化學(xué)環(huán)境為止。 引起物理風(fēng)化作用的因素很多，主要是溫度變化和巖石裂隙中水分的凍結(jié)。 二、風(fēng)化作用的類型： 按風(fēng)化營(yíng)力的不同，風(fēng)化作用可分為三大類型： 物理風(fēng)化作用： 指巖 石在風(fēng)化營(yíng)力的作用下，產(chǎn)生一種單純的機(jī)械破壞作用。 風(fēng)化作用的結(jié)果導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，對(duì)工程建筑起著不良的影響。 風(fēng)化作用 一、 風(fēng)化的定義： 位于地殼表面或接近于地面的巖石經(jīng)受著風(fēng)、電、大氣降水和溫度等大氣營(yíng)力以及生物活動(dòng)等因素的影響，巖石會(huì)發(fā)生破碎或成分變化，這種變化稱為 風(fēng)化 。 54 167。在整個(gè)工程巖體中，這種結(jié)構(gòu)是比較薄弱的部位。 C 碎裂結(jié)構(gòu)： 節(jié)理、裂隙發(fā)育、巖體破碎，整體強(qiáng)度低，常有泥質(zhì)充填物、結(jié)合力不強(qiáng)。有時(shí)又有層間滑動(dòng)或軟弱夾層存在，則其強(qiáng)度和變形特征均具各向異性特點(diǎn)。這類巖體結(jié)構(gòu)具有良好的工程地質(zhì)特性。 A 整體塊狀結(jié)構(gòu)巖體： 結(jié)構(gòu)面稀疏，延展性差，結(jié)構(gòu)體塊度大且常為硬質(zhì)巖石，故整體強(qiáng)度高，變形特征接近各向同性的均質(zhì)彈性體，變形模量、承載力與抗滑力較高。 53 巖體結(jié)構(gòu)的基本類型可分為：整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和散體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)體：在巖體中受各種各級(jí)結(jié)構(gòu)面，切割并包圍的巖石塊體及巖石塊體的集合體。 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、形態(tài)、連通性、充填物的性質(zhì)，以及其密集程度均對(duì)結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生很大影響。比如：節(jié)理、斷層、層間錯(cuò)動(dòng)面等。如：層理，沉積間斷面。 按成因可分為：原生結(jié)構(gòu)面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和次生結(jié)構(gòu)面。 一、巖體的結(jié)構(gòu)特征： 52 巖體的概念： 由一定巖石組成的，具有一定結(jié)構(gòu)、賦存于一定的地質(zhì)和物理環(huán)境中等地質(zhì)體。 167。 它促使巖石的原有的裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大，并產(chǎn)生新的風(fēng)化裂隙，是巖石礦物顆粒間的聯(lián)結(jié)松散和是礦物顆粒沿解理面崩解。 水 巖石被水飽和后強(qiáng)度會(huì)降低。 非均勻分布：一些強(qiáng)度低、易風(fēng)化的礦物沿一定方向富集，或成條帶狀分布，或者成為局部的聚集體，從而使巖石的物理性質(zhì)在局部發(fā)生很大的變化。 膠結(jié)形式有基底膠結(jié)、孔隙膠結(jié)和接觸膠結(jié)三種。 膠結(jié)聯(lián)結(jié)：其強(qiáng)度取決于膠結(jié)物 的成分和膠結(jié)的形式，同時(shí)也受到礦物碎屑成分的影響。 結(jié)構(gòu)： 結(jié)晶聯(lián)結(jié)的巖石，大部分的巖漿巖，變質(zhì)巖和部分沉積巖。 三、影響巖石工程性質(zhì)的因素： 礦物成分： 只要礦物分布均勻，高強(qiáng)度礦物在結(jié)構(gòu)中形成牢固的骨架時(shí)，巖石的強(qiáng)度就回增加。 3）抗拉強(qiáng)度： 在數(shù)值上等于巖石單向拉伸時(shí)，拉斷破壞時(shí)的最大張應(yīng)力。在數(shù)值上等于 巖石受剪切破壞時(shí)的極限剪應(yīng)力。直接與巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造有關(guān)，同時(shí)受巖石礦物成分和巖石生成條件的影響。 1）抗壓強(qiáng)度：是指單向壓力作用下抵抗壓碎破壞的能力。 巖石的強(qiáng)度： 巖石抵抗外力破壞的能力，稱為巖石的強(qiáng)度。這種橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比，成為泊松比。彈性模量越大，變形越小，說明巖石的抵抗變 形的能力越高。彈性模量是應(yīng)力與應(yīng)變之比。 二、巖石的力學(xué)性質(zhì) 巖石的變形 變形分彈性變形與塑性變形兩中：巖石在受力過程中，開始是壓密階段，屬塑性變形，隨后進(jìn)入到彈性變形階段，逐級(jí)加壓，變形再次進(jìn)入塑性變形階段，直到破壞。 一般用巖石在抗凍實(shí)驗(yàn)前后抗壓強(qiáng)度的降低率表示。 抗凍性： 巖石孔隙中有水存在時(shí)，水一結(jié)冰，體積膨脹，就產(chǎn)生巨大的壓力。粘土礦物含量高，孔隙度大， 49 吸水率高的巖石，與水作用容易軟化而喪失其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 軟化性： 巖石受水作用后，強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)生變化的性質(zhì)，稱為巖石的軟化性。 吸水性： 反映巖石在一定條件下的吸水能力 吸水率：指巖石在通常大氣壓下的吸水能力，在數(shù)值上 等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比，用百分?jǐn)?shù)表示。干重度與飽和重度。 2） 重度：是指巖石單位體積的重量，它在數(shù)值上等于巖石試件的總重量（包括孔隙中水的重量）與其總體積之比。 巖石的工程地質(zhì)性質(zhì) 巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)兩個(gè)方面： 一、巖石的主要物理性質(zhì)： 比重與重度： 1） 比重：是巖石固體部分（不包括孔隙）的重力與同體積水在 4 攝氏度時(shí)的比值。 48 167。 7）紅粘土 發(fā)育于潮濕的熱帶地區(qū)殘積或殘 – 坡 積土，呈赤紅色、褐紅色或棕紅色，粘粒含量高，為粘性土。工程性質(zhì)主要與填積年限有關(guān)。 素填土 （不含雜質(zhì)或很少），工程性質(zhì)與密實(shí)度和均勻性相關(guān)。 粘粒含量常達(dá)成 35%以上，礦物成分以蒙脫石、伊利石為主。具有凍脹性和融沉性。 土的“凍結(jié)”過程，不單是土中原由屬水的凍結(jié)，還有尚未凍結(jié)的土層中水向凍結(jié)土層遷移而凍結(jié)。溫度升高，土中冰融，稱為融土。被水浸濕后，土的強(qiáng)度降低，壓縮變形增大。一般講，土中所含鹽量愈高，土的液限、塑限愈低，憾實(shí)最佳密度愈小。一般分布于干旱和半干旱地區(qū)，其形成與所含鹽的成分和數(shù)量，與當(dāng)?shù)氐匦危孛矚夂?，地下水的埋深和礦化度、土壤性質(zhì)和人為活動(dòng)有關(guān)。多孔隙和大孔隙結(jié)構(gòu)。 黃土在一定壓力作用下受水浸潤(rùn)后，結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著附加沉降的性能，稱為黃土的濕陷性。顏色多呈黃色、淡灰黃色和褐黃色；顆粒組成以粉土為主，約占 60%~70%，粒度大 46 小較均勻。），抗剪強(qiáng)度低，較顯著的觸變性和蠕變性。 軟土主要由粘粒和粉粒等細(xì)小的顆粒組成。它富含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限，天然孔隙比大于或等于 。良好的地基和較好的天然建筑材料，但可產(chǎn)生滲漏和涌水的工程問題。 45 ２）砂類土的工程地質(zhì)特征： 一般顆粒大，主要由石英、長(zhǎng)石、云母等原生礦物組成，具有透水性強(qiáng)、壓縮性低、壓縮速度快、內(nèi)摩擦角較大、抗剪強(qiáng)度高等特點(diǎn)。其工程特性與粘粒土的含量有關(guān)。進(jìn)一步可分為：粉質(zhì)粘土和粘土。進(jìn)一步可分為砂質(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土。 ２）、砂土：粒徑大于 2mm 的顆粒含量不超過全重的 50%的土，且粒徑大于 的顆粒含量超過全重的 50%的土。 ４、按土的顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)分為碎石土、砂土、粉土和粘性土 。 根據(jù)地質(zhì)成因可將土分為 ：殘積土、坡積土、沖積土、洪積土、海積土、風(fēng)積土和冰川沉積土。同時(shí)考慮土的特殊性質(zhì)和形成條件，分為黃土類土、淤泥類土、鹽漬（ zi）土、凍土和人工填土等。 工程分類應(yīng)遵循的以下原則： 1）考慮土的工程特性差異性的原則； 2）以成因、地質(zhì)年代為基礎(chǔ)的原則； 3）分類指標(biāo)便于測(cè)定的原則。 9 土的工程地質(zhì)分類及其特征 167。 土的透水性 重力水在土中滲透的能力稱為土的滲透性。 其值越大，土越軟，反之，土越硬。 它表示粘性土處于可塑狀態(tài)下的含水量范圍。 液限 是粘性土從可塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉苄誀顟B(tài)的界限含水量； 塑限 是土由半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限 42 含水量； 縮限 是指粘性土由半固體狀態(tài)不端蒸發(fā)水分，體積逐漸縮小，直至體積不再縮小時(shí)的界限含水量。 粘性土的稠度與抗水性 1） 稠度 ：粘性土因含水量變化而表現(xiàn)出的稀稠軟硬程度 ，稱為稠度。 而粘性土還與土顆粒之間的粘聚力有關(guān)。 土的抗剪性： 土體在通常應(yīng)力狀態(tài)下的破壞主要表現(xiàn)為剪切破壞，所以土的強(qiáng)度問題的實(shí)質(zhì)上是土的抗剪強(qiáng)度的問題。 壓縮模量 ：指土在完全側(cè)限條件下受壓時(shí)，相應(yīng)的壓力增量△ p 與應(yīng)變△ 增量之 比。 土的壓縮性指標(biāo)有：壓縮系數(shù)、壓縮模量和變形模量。 41 土的壓縮性： 對(duì)非飽和土，在壓力作用下，其壓縮性表現(xiàn)為孔隙體積的減?。粚?duì)飽和土壓縮時(shí)，隨著孔隙體積的減小，土中的水就被排出，其壓縮過程實(shí)際上就是孔隙水壓力的消散過程?？紫侗戎竿林锌紫扼w積與土顆粒體積之比。 土的孔隙性：是指土中孔隙的大小、多少和連通情況等的總稱。常用百分?jǐn)?shù)來表示。 可分為天然重度，干重度，飽和重度和浮重度。 土顆粒的比重： 是指土粒重力與同體積的 4 度的水的 重力的之比。 167。 3）層狀構(gòu)造：對(duì)于砂土和砂質(zhì)粉土層中，常具有粘性土或淤泥質(zhì)粘性土夾層，從而構(gòu)成層狀構(gòu)造。 2）似斑狀構(gòu)造：是在較細(xì)顆粒組成的土體中，混雜著些較粗或粗大的碎屑，而粗大碎屑互不接觸，不能形成骨架。 1） 塊石狀構(gòu)造：由相互擠靠著的粗大碎屑形成骨架，外形很像“干砌石”，一般在巖堆和泥石流的上游堆積及山區(qū)河流上游的河床沉積物。而且很不穩(wěn)定，也稱為易變結(jié)構(gòu)。故該類土壓縮性很大，含水量也很大，往往可超過 50%。 2）團(tuán)聚結(jié)構(gòu)：又稱海綿狀結(jié)構(gòu)，是由于細(xì)粒土的顆粒細(xì)小、具膠體性質(zhì)，其在水中不能以單個(gè)顆粒沉積，凝聚成較復(fù)雜的集合體進(jìn)行沉積而形成的細(xì)粒土特有的結(jié)構(gòu)。 又分松散單粒結(jié)構(gòu)（土孔隙較大，土粒位置不穩(wěn)定，當(dāng)其在較大荷載，特別是動(dòng)荷載的作用下，土粒易移動(dòng)，引起土的變形而趨于緊密）和緊密單粒結(jié)構(gòu)。是在重力作用下沉積而成的，每個(gè)顆粒都受到周圍個(gè)顆粒的支承，相互接觸堆積。 ２、 土的結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)土顆本身的特點(diǎn)和顆粒間的相互關(guān)系 ,可把土的結(jié)構(gòu)分為 :單粒結(jié)構(gòu)和團(tuán)聚結(jié)構(gòu)。 土粒間的連結(jié)一般是由孔隙中的水對(duì)土粒的作用引起的。土中氣體成分以 O N2 和 CO2為主，此外還有CH H2S 等 二、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 １、 土的結(jié)構(gòu)： 土的結(jié)構(gòu)：指組成土的土顆粒本身的大小、形狀、表面特征和土粒的連結(jié)關(guān)系及排列情況的綜合特征。達(dá)到和超過 5%時(shí)，就開始對(duì)土的工程性質(zhì)具有顯著的影響。（ 4）有機(jī)質(zhì)。石英、長(zhǎng)石、 38 云母、角閃石等； (2) 不溶性次生礦物：是原巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后，形成的不容于水的殘余礦物。 目前我國(guó)一般采用界限粒徑為 200、 和 把土粒分為漂石（塊石）顆粒、卵石（碎石）顆粒、圓礫（角礫）顆粒、砂粒、粉粒和粘粒。土中不同粒組顆粒的相對(duì)含量，稱為土的 粒度成分 （ 顆粒級(jí)配 ），它以個(gè)粒組顆粒的重量占該土顆粒的總重量的百分?jǐn)?shù)來表示。由于固體顆粒是土最主要的組成部分，構(gòu)成土的骨架主體，故土的粒度成分是決定土的工程性質(zhì)的最主要的內(nèi)在因素之一，也是對(duì)土進(jìn)行分類的主要依據(jù)。它是由固體顆粒、顆粒間的孔隙水和氣體組成的三相體系。 8 土的物質(zhì)組成及物理力學(xué)性質(zhì) 167。這種情況稱為近似的定，稱為 似穩(wěn)定 。 當(dāng)降落漏斗內(nèi)的水位降深變得如此地小，以至在一個(gè)較短的時(shí)間間隔內(nèi)幾乎觀測(cè)不到明顯的水位下降時(shí)，如果延長(zhǎng)觀測(cè)的時(shí)間間隔，仍能看到水位在緩緩下降。當(dāng)增大到與抽水量相等時(shí)，形成穩(wěn)定的降落漏斗，地下水向井的運(yùn)動(dòng)也進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。 抽水過程中，