18 工程地质 注册岩土基础考试笔记要点.docx
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18工程地质注册岩土基础考试笔记要点
主要造岩矿物
矿物的物理性质
形态
组成元素质点排列的规则性，分为
结晶质矿物（石盐），有固定的几何形态，柱状、纤维状料状，晶簇等
非晶质矿物（蛋白石），无固定的几何形态
颜色
矿物新鲜面显示的颜色，
条痕
矿物粉末的颜色
光泽
矿物表面反光的能力，
分为金属光泽，半金属光泽和非金属光泽（大部分造岩矿物）
非金属光泽：
金刚光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、油脂光泽，蜡状光泽，土状光泽
硬度
抵抗外力刻划、压入、研磨的能力，用摩氏硬度表示
1滑石2石膏3方解石4萤石5磷灰石6长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石。
指甲2~2.5小刀5~5.5玻璃5.5~6钢刀6~7
解理
外力作用下沿着一定方向破裂成光滑平面的性质
极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、无解理（只有断口）
断口
外力作用后，产生的不规则断裂面
断口形态：
贝壳状、参差状、锯齿状、平坦状等
其它
相对密度、磁性、弹性、扰性、压电性、检波性等
最常见的主要造岩矿物鉴定特征
石英长石云母角闪石方解石为共有矿物
火成岩
（岩浆岩）
成因
岩浆冷凝固结后形成的岩石
分类
化学成分及矿物组成
根据SiO2的含量，分为
酸性、中性、基性、超基性
富含Si、Al富含Fe、Mg
冷凝时地质环境的不同
深成岩
岩性均一，变化较小，块状结构，结构体多为六面体和八面体。
颗粒均匀，多为粗-中粒结构
、孔隙较小，力学强度高，透水性较弱，抗水性好、
易风化，风化层厚度较大
浅成层
岩性均一性差，岩体镶嵌式结构，岩石多呈斑状结构和均粒-中细粒结构
细粒岩石强度比深成岩高，抗风化能力强，斑状结构岩石差一些
喷出岩
均一性差，类似层状构造。
致密结构，颗粒很料，
连续性差，透水性强，软弱夹层的软弱结构面比较发育
结构
按结晶成度分
全晶质：
全部由结晶矿物，如花岗岩，多见于深成岩和浅成岩
半晶质：
结晶矿物和玻璃质，如闪长玢岩，多见于浅成岩
非晶质：
玻璃质，多见于喷出岩
按结晶颗粒大小分为，等粒、不等粒、斑状结构
构造
块状构造、如花岗岩，多见于深成岩和浅成岩，
矿物分布杂乱无章，呈致密块状
流纹状构造，如流纹岩，见于喷出岩，
不同颜色物质形成的条纹及拉长的气泡定向排列，见于喷出岩
气孔状构造，如玄武岩，见于喷出岩，
凝固时气体未及时排出
杏仁状构造，如某些玄武岩，见于喷出岩，
气孔被后期矿物（如方解石、石英竺）充填
沉积岩
成因
地壳表层岩石在常温常压条件下，经过地质作用（风华剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩等）形成
物质组成
碎屑物质，岩石物理风华作用后如石英、长石、云母及岩石的碎屑、火山灰等
粘土矿物，
化学沉积矿物，有机质及生物残核
结构
碎屑结构、泥质结构、化学结构、生物结构
构造
主要为层理构造，水平层理、单斜层理、交错层理等
分类
碎屑岩
火山碎屑岩，沉积碎屑岩
粘土岩
化学及生物化学岩
变质岩
成因
变质岩形成的变质作用
接触变质
交代变质
动力变质
区域变质
变质岩的矿物成分
变质岩的结构
变晶结构
变余结构（残余结构）
压碎结构
变质岩的构造
典型构造为片理构造，可分为
板状构造
千枚状构造
片状构造
片麻状构造
块状构造
眼球状构造
分类
片理状岩类
块状岩类
构造破碎状岩类
岩浆岩是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，经冷凝而形成的。
前者为深成岩与浅成岩，后者为喷出岩与火山岩。
岩浆岩是地壳中的主要岩石，约占其总重量的89%。
深成岩构造致密、晶粒粗大、表观密度大、抗压强度高、耐磨性好、吸水率小、耐水性好、抗冻及抗风化能力强。
属于该类的岩石有花岗岩、辉长岩、闪长岩等。
浅成岩为岩浆在地表浅处冷却结晶而成的岩石，其性质与深成岩相似，但由于冷却较快，故晶粒较小，如辉绿岩。
喷出岩为骤冷结构物质，内部结构结晶不完全，有时含有玻璃体物质。
当喷出的岩层较厚时，其性质类似深成岩，如玄武岩、安山岩。
该种岩石若形成较厚的岩层，则多为致密构造；当喷出的岩层较薄时，形成的岩石常呈多孔结构，但也具有较高的工程使用价值。
喷出岩硬度大，抗压强度高，但韧性较差，性脆。
沉积岩是原来露出地面的岩石经自然风化后，再由流水冲积沉淀或距地表不太深处经压固、胶结、重结晶成岩而成的。
沉积岩虽在地壳中只占总重量的3%，但分布却占岩石分布面积的75%，是地表中分布最广的一种岩石。
沉积岩多为层状结构，与深成岩相比致密度较差、表观密度较小、强度较低、吸水率较大、耐久性较差。
沉积岩可分为砾岩、砂岩和页岩。
变质岩是由原生岩浆岩或沉积岩经过地壳内部高温、高压及运动等变质作用后，在固体状态下发生再结晶作用而形成的。
在变质过程中，岩浆岩既保留了原来岩石结构的部分微观特征、又有变质过程中形成的重结晶特征、还有变质过程中造成的碎裂变形等特征。
沉积岩经过变质过程后，往往变得更为致密；深成岩经过变质过程后往往变得更为疏松。
因此，不同变质岩的工程性质差异较大，这与其变质过程与内部结构等有关。
变质岩是组成地壳的重要成分，虽然和岩浆岩相比稍有逊色，但是根据其占地壳总体积约27.40lo的比例来看，发生在地壳中的变质作用也相当广泛。
火成岩
花岗岩
花岗斑岩
流纹岩
闪长岩
辉长岩
辉绿石
玄武岩
沉积岩
砾岩和角砾岩
砂岩
粉砂岩
泥岩
页岩
石灰岩
白云岩
泥灰岩
变质岩
板岩
千枚岩
片岩
片麻岩
石英岩
大理岩
糜棱岩
岩体:
各种岩石组成的自然地质体
工程岩体：
与工程相关的岩体
结构体：
组成岩体的岩块
结构面：
将岩体分割成岩块的不连续界面
地壳运动：
主要由地球内力地质作用引起地壳变化，使岩层或岩体发生变形和变位的运动
地质构造：
地壳运动的结果，形成了各种不同的构造形迹，如褶皱、断裂等
岩层产状三要素：
走向：
岩层面与水平面交线的延伸方向
倾向：
岩层面上最大倾斜线在水平面上的投影所指的方向
倾角：
岩层面与水平面所夹的最大锐角
褶皱
概念：
岩层受到构造运动作用后，在保持连续性的情况下产生的弯曲变形
每个个弯曲称褶曲，褶曲要素包括核部、翼、轴面、轴、枢纽、转折端等
基本形态
背斜
岩层向上拱起弯曲
岩层时代核部老，两侧依次对称变新
向斜
岩层向下凹陷弯曲
岩层时代核部新，两侧依次对称变老
分类
按褶皱横剖面上轴面和两翼的产状分类
直立褶皱，轴面直立
倾斜褶皱，轴面倾斜，两翼岩层倾向相反
倒转褶皱，轴面倾斜，两翼岩层倾向相同
平卧褶皱，轴面近于水平
按褶皱纵剖面的形态分类
水平褶皱：
枢纽水平
倾伏褶皱：
枢纽倾斜
断裂构造
概念：
岩体受构造应力作用超过其强度时发生裂缝或错断，破坏了岩体的完整性从而形成断裂构造
节理
按成因分类
风化节理
原生节理
构造节理
按受力性质分类
剪切节理
张节理
断层
断层要素
断层面
断层线
断盘
断距
断层分类
按形态分类
正断层
逆断层
平移断层
按力学成因分类
压性断层
张性断层
扭性断层
压扭性断层
张扭性断层
按断层走向和岩层走向的关系
走向断层
倾向断层
斜交断层
顺层断层
按断层面走向与褶曲轴走向的关系
纵断层
横断层
斜断层
地层的各种接触关系
是构造运动、岩浆运动和地质发展历史的记录
沉积岩层间的
接触关系
整合接触
上下地层在沉积层序上连续，产状一致，时间和空间上无间断
假整合接触
产状基本一致，沉积间断，缺失某个地层，
角度不整合接触
产状不同，沉积间断
火层岩与沉积岩层间的接触关系
沉积接触
侵入接触
地貌单元分类
成因
地貌单元
主导地质作用
构造、剥蚀地貌
山地
桌状山和方山
单面山
褶皱山
断块山
按绝对标高分
极高山
高山
中山
低山
>5000m
3500~5000m
1000~3500m
500~1000m
构造作用为主，强烈的冰川刨蚀作用
构造作用为主，强烈的剥蚀切割作用和部分的冰川刨蚀作用
构造作用为主，长期强烈的剥蚀切割作用
丘陵
<500m
中等强度的构造作用，长期剥蚀切割作用
剥蚀残山
构造作用微弱，长期剥蚀切割作用
剥蚀准平原
构造作用微弱，长期剥蚀和堆积作用。
地下水埋藏较深
构造平原
洼地：
海面以下
平原：
<200m
高原：
>200
中等构造作用，长期堆积和侵蚀作用
断裂谷
断陷盆地
郯鲁断裂带分支之一的伊通-伊兰断裂
由断层围陷的盆地，主要由地堑构成。
和断块山常伴生，形成盆地-山脉组合地形
山麓斜坡堆积地貌
包括山坡和岩坡
按形状，分为凸形坡、凹形坡、直线形坡、复合坡
按成因，分为侵蚀坡、剥蚀坡和人工坡
倒石堆
重力堆积作用，山体崩塌
坡面泥流
斜坡上厚层风化的土石（如黄土、红土）被水浸润饱和后，重力作用下向下部流动
堆积裙
山坡面流坡洪积作用
洪积扇
山谷洪流沉积作用
山前平原
山谷洪流洪积作用为主，夹有山坡面流坡积作用
山间凹地
周围的山谷洪流洪积作用和山坡面流坡积作用
河流地貌
河流侵蚀堆积地貌
河谷内
地貌单元
河床
河流的侵蚀切割作用或冲积作用
岩槛壶穴深槽心滩与沙洲
河漫滩
河流的冲积作用
牛轭湖
河流的冲积作用或转变为沼泽堆积作用
阶地
河流的侵蚀切割作用或冲积作用
侵蚀阶地基座阶地堆积阶地
河流堆积地貌
河间地块
河流的侵蚀作用
冲积平原
河口三角洲
河流的冲积作用
河流的冲积作用，间有滨海堆积或湖泊堆积
岩溶（喀斯特）地貌
岩溶盆地（溶蚀平原）
地表水、地下水强烈的溶蚀、堆积作用
峰林、峰丛、孤峰地形
地表水强烈的溶蚀作用
溶沟、石芽残丘
溶沟、石芽是最初的溶蚀地貌形态
地表水的溶蚀作用，石灰岩
溶蚀漏斗、盲谷溶洞、地下河、竖井等
地表水、地下水的溶蚀作用
黄土地貌
冲沟
冲蚀作用
黄土沟间地貌，分为塬、梁、峁
中等构造作用，长期黄土堆积和侵蚀作用
黄土潜蚀地貌，陷穴、堞、桥、柱
潜蚀作用
海岸地貌
海岸
海水冲蚀或堆积作用
滨海陆地即潮上带
高潮线以上至暴风浪所能作用的区域海蚀崖沿岸沙堤和潟湖
海滩即潮间带
高潮位和低潮位之间海滩和岩滩
水下岸坡即潮下带
低潮线以下
海岸阶地
侵蚀阶地
堆积阶地
海滩
砂坝和砂堤
潟湖和海滨沼泽
砂咀
海滨平原
海水冲蚀或堆积作用
海岸平原
海水堆积作用
湖泊、沼泽地貌
湖泊平原
湖泊堆积作用
沼泽地
沼泽堆积作用，主要成分泥炭
湖盆的成因分类
构造湖,滇池
火山湖,五大莲池
各种外力形成的湖冲积湖,堰塞湖,岩溶湖,风蚀湖,冰斗湖冰水湖,潟湖
滞水来源分类
部分海水残留的残留湖
靠地表水和地下水补给的陆生湖
按湖水的含盐量
淡水湖,盐度小于0.3%
微咸水湖,盐度小于0.3%~2.47%
咸水湖,盐度大于2.47%
冰川地貌
冰斗
冰川刨蚀作用
幽谷、冰蚀凹地
冰川刨蚀作用
冰碛丘陵、冰积平原
冰川堆积作用
终碛堤
冰川堆积作用
冰前扇形地
冰水堆积作用
冰水阶地
冰水侵蚀作用
蛇堤、冰碛阜
冰川接触堆积作用
冰蚀地貌
冰斗刃脊,角峰
冰川谷（幽谷槽谷）
羊背石
冰碛地貌
基碛地貌,含基碛丘陵和鼓丘
侧碛堤
终碛堤
冰碛丘陵\冰碛平原
冰水地貌
冰水扇冲积平原
冰砾阜及冰砾阜阶地
蛇行丘
锅穴
风成地貌
荒漠
岩漠
风的吹蚀作用、风化作用、重力作用、洪流作用
砾漠即戈壁滩
风的吹蚀作用,
沙漠
风的吹蚀和堆积作用
泥漠
风的堆积作用和水的再次堆积作用
风蚀盆地
风的吹蚀作用
砂丘
风的堆积作用
风蚀地貌
石窝,风蚀蘑菇和风蚀柱,风蚀垄槽,风蚀洼地,风蚀谷和风城
风积地貌
砂丘,沙垄,
荒漠地貌
岩漠,砾漠,沙漠,泥漠
冻土地貌
石海、石河、石冰川
寒冻、风化、冻融及重力作用
石环、石圈、石带
冻融及重力作用
冻胀丘、冰核丘
冻胀作用
构造土、冻土阶地
冰冻、风化和泥流作用
热岩溶
气候变暖作用
火山和熔岩地貌
熔岩丘、熔岩垄岗和熔岩盖、熔岩堰塞湖、熔岩湖
火山作用
结构面的类型
原生结构面
沉积结构面,火成结构面,变质结构面
构造结构面
劈理节理断层层间错动
次生结构面
地表浅层
风化裂隙卸荷裂隙泥化夹层爆破裂隙
结构面的特征
规模
一级
结构面
直接影响工程区域稳定性的区域断裂带
规划选点时,尽量避开
二级
结构面
延展性较好,贯穿整个工程地区或在一定范围内切断整个岩体的结构面
断层层间错动带软弱夹层沉积间断面大型接触破碎带等的分布和组合
三级
结构面
山体及工程岩体的破坏方式和滑移机理
工程岩体稳定的控制性因素及边界条件
小断层大型节理风化夹层卸荷裂隙
四级
结构面
岩体切割成各种形状和大小的结构体
数米至数十米的节理\片理\劈理
五级
结构面
延展性差的微小裂隙
影响岩块的力学性质
形态
平直波状锯齿状不规则状
起伏度
粗糙度
极粗糙粗糙一般光滑镜面,抗剪强度降低
间距
完整性
岩体变形和破坏机制
节理间距及分级
不发育完整>2m
较发育块状0.5~2
发育碎裂0.1~0.5
极发育破碎<0.1
连续性
贯通性和延展性
张开度和充填情况
张开度
结构面两壁间的垂直距离
<0.2mm密闭
0.2~1.0mm微张
1.0~5.0mm张开
>5mm宽张
充填情况
钙质>角砾>砂质>石膏质>含水蚀变矿物>粘土
铁或硅质胶结强度最高
软弱夹层
软岩夹层碎块夹层碎屑夹层泥化夹层
坝基岩体分类及地下室围岩分类
按块度大小
完整>1m
较完整0.3~1.0
完整性差0.01~0.3
破碎<0.01m
按体积节理数
巨型块体<1/m3
大块体1~3/m3
中型块体3~10/m3
小块体10~30/m3
碎块体>30/m3
地震
地震波的传播
地震震级
地震烈度
近震与远震
断裂活动与
地震的关系
活动断裂的分类和识别
及对工程的影响
活动断裂的分类
活断层的识别标志
活断层对工程的影响
岩石的风化
风化作用的类型
物理风化的作用
化学风化的作用
风华作用的影响因素
岩石性质
气候
地质构造
地形
岩石的风化程度
未经风化
轻微风化
中等风化
严重风化
极严重风化
岩石风化程度分带
自下而上
未经风化带
轻微风化带
中等风化带
严重风化带
极严重风化带
残积物
流水的侵蚀、搬运和沉积作用
暂时性流水的地质作用
洗涮作用及坡积层
冲涮作用及冲积层
河流的侵蚀、搬运和沉积作用
侵蚀作用
下蚀作用
侧蚀作用
搬运作用
沉积作用及冲积层
海洋的侵蚀、搬运和沉积作用
侵蚀作用
海水运动作用
海浪
潮汐
洋流
浊流
化学作用
生物作用
搬运作用
海浪的搬运作用
潮汐的搬运作用
洋流的搬运作用
浊流的搬运作用
沉积作用
沉积物质来源
滨岸带的沉积作用
湖水的地质作用
机械侵蚀和沉积作用
化学沉积作用
潮湿气候区湖水化学沉积作用
干燥气候区湖水化学沉积作用
湖水生物沉积作用
风的侵蚀、搬运和沉积作用
风蚀作用
化学作用
搬运作用
悬移
跃移
蠕移
沉积作用
一、滑坡
组成要素
滑坡体
滑坡周界
滑坡面（带）：
关键要素
滑坡床
滑坡壁
滑坡台地
滑坡舌
滑坡裂隙
形成条件
地形地貌
地层岩性
地质构造
水文地质条件
人类活动
发育过程及规律
蠕动变形阶段
滑动破坏阶段
压密稳定阶段
二、崩塌
运动的形式
形成条件
地形地貌条件
岩性条件
地质构造条件
水文地质条件
地震及振动
人类活动
滑坡、崩塌的工程危害
三、岩溶
形成条件
可溶性岩石，基本条件
溶岩具有透水性，必要条件
具有溶蚀能力的水
循环交替的水流
发育规律
垂直分带性
垂直岩溶发育带：
地表以下，最高地下水位以上
水平和垂直岩溶交替发育带：
最高地下水位和最低地下水位之间的季节循环带
水平岩溶发育带：
最低地下水位以下，地方性侵蚀基准面以上的水平循环带
深部岩溶发育带：
地方性侵蚀基准面以下，主要分布为溶隙和溶孔
受岩层组合的控制
岩溶分布受地质构造控制
成层性
对工程的影响
岩溶渗漏问题
岩溶地基稳定性问题
地基不均匀沉降
地表塌陷
地基滑动
地基承载力不足
岩溶区地下工程中的
洞室稳定和涌水问题
岩溶对洞壁的影响
岩溶对洞顶的影响
涌水问题
四、泥石流
形成条件
松散固定物质
地形条件
水源条件
对工程的影响
特点
爆发突然，来势凶猛，冲击力强，冲淤变幅大，主流摆速度快，幅度大等
危害方式
冲刷、冲击、磨蚀、淤埋
五、土洞和塌陷
成因机制
潜蚀机制
渗透压力
真空吸蚀机制
大气压差
气爆机制
大气压差
产生条件
覆盖层岩性及其厚度
碳酸盐岩中的岩溶发育
地下水活动
地形地貌条件
六、活动沙丘
成因
移动的特点
移动方向
移动方式
移动速度
对工程的危害
自然界的水循环：
地下水与大气降水与地表水之间的不断相互转化
渗流（或渗透）：
地下水在岩土空隙中的流动
假想的水流模型：
不考虑渗流途径的迂回曲折，只考虑主流流向，不考虑岩层的颗粒骨架，假想水流充满空隙和颗粒骨架占有的全部空间。
1对同一过水断面，假想水流的流量等于通过该断面的真实水流的流量
2作用于任何面积上的假想水流的压力等于真实水流的压力
3假想水流在任意体积内所受的阻力和真实水流所受的阻力相同
层流运动
水的质点，有序、互不混杂的流动
紊流运动
水的质点，无序、互相混杂的流动
稳定流
渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向等）不随时间改变
非稳定流
渗流场内运动，各个运动要素（水位、流速、流向等）随时间改变
线性渗透定律
即达西定律
天然条件下，地下水实际流速很小，绝大多数情况下，地下水运动符合线性渗透定律
注：
岩石的洞穴及大裂隙中的地下水运动属于非层流运动
非线性渗透定律
即哲才定律
地下水在宽大的空隙中以相当快的速度运动时，呈现紊流运动
地下水
赋存
地下水的赋存形式
气态水
吸着水
薄膜水
毛细管水
重力水
固态水
岩土的水理性质
含水性
容水度：
持水度：
给水性
透水性
渗透系数K表示
补给
大气降水补给
地表水的补给
含水层之间补给
人工补给
径流
排泄
蒸发
以泉的形式溢出
直接排入地表水
含水层之间的排泄
人工排泄
埋藏分类
包气带水
潜水
补给来源
大气降水、地表水、深层地下水及凝结水
潜水流向
潜水的水力坡度
潜水的埋藏深度
排泄方式
以泉的形式出露地表
直接排入地表水
通过蒸发逸入大气
承压水
对工程的影响
地下水下降引起软土地基沉降
动水压力产生流沙和潜蚀
地下水的浮托作用
承压水对基坑的作用
向集水构筑物运动的计算
按揭露地下水的类型，分为
潜水井
承压水井
潜水完整井
潜水非完整井
承压完整井：
抽水时产生的降落漏斗不在含水层中，而是在隔水顶板范围内，即hw>M
承压非完整井
按揭露含水层的完整程度和进入条件，分为
完整井
非完整井
化学成分
主要气体
O2,N2,CO2,H2S
主要离子
K+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-
化学性质
酸碱度（PH值）
水的氢离子浓度以10为底的负对数值，7为中性
<5强酸
5.0~6.4弱酸
6.5~8中性
8.1~10弱碱
>10强碱
矿化度M
105~110度水蒸干后干涸残余物之重量表示g/L
<1淡水
1~3微咸水
3~10咸水
10~50盐水
>50卤水
硬度
水中钙镁离子的数量
总硬度=暂时硬度+永久硬度
1mmol=2.8德国度
=2.8*7.1=19.88mg/LCa2+
=2.8*4.3=12.04mg/LMg2+
1德国度=7.1mg/LCa2+
=4.3mg/LMg2+
<1.5mmol/L极软水
1.5~3.0软水
3.0~6.0微硬水
6.0~9.0硬水
>9.0极硬水
对建筑材料腐蚀性判别
腐蚀类型
结晶类腐蚀
分解类腐蚀
结晶分解复合类腐蚀
腐蚀性评价标准
结晶类腐蚀评价标准
SO42-在水中含量mg/L
分解类腐蚀评价标准
PH值
侵蚀性CO2在水中含量mg/L
HCO3-在水中含量mg/L
结晶分解复合类腐蚀标
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