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第二章 工程地质基本知识 1.1 概述 1.2 第四纪沉积层 1.3 地下水 1.1 概述 1.1.1、地质作用 建筑场地的地形、地貌和组成物质（土与岩石）的成分、 分布厚度及特性，取决于地质作用。 1、内力地质作用： 一般认为是，由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。eg. 岩浆活动，地壳运动（构造运动）和变质作用。 构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地壳厚度为30~80km，它的物质、形态和内部构造是在不断地改造和演变的。导致地壳成分变化和构造变化的作用，称为地质作用。可分为内力地质作用和外力地质作用。 2、外力地质作用： 由太阳辐射能和地球重力位能引起。 eg. 昼夜和季节气温变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的风化、剥蚀、搬运与沉积作用。 昼夜和季节以及气温的变化,可使地表各种原岩不断发生热胀脱离,冷缩开裂等机械破碎。水和水溶液的存在，可使原岩不断发生水化、氧化、碳酸盐化、溶解以及缝隙水冻胀引起崩裂化学变化和机械破碎。动植物和微生物的活动，也可使原岩不断发生机械破碎和化学变化。这种外力（包括大气、水、生物）对原岩机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。 外力地质作用过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积，是彼此密切联系的。风化作用为剥蚀作用创造了条件，而风化、剥蚀、搬运又为沉积作用提供了物质的来源。 1.1.2、地质年代 1.1 概述 土与岩石的性质与其生成的地质年代有关。一般说来，生成年代越久，土与岩石的工程性质越好。 地质年代是指地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相应的时代段落。地球形成至今大约有60亿年的历史，在这漫长的地质年代里，地壳经历了一系列复杂的演变过程，形成了各种类型的地质构造和地貌以及复杂多样的岩石和土。 地质年代有绝对和相对之分，相对地质年代在地史的分析中广为应用。它是根据古生物的演化和岩层形成的顺序，将地壳历史划分成一些自然阶段。分为五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代），每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地层。地质年代和地层单位、顺序和名称的对应关系如下表。 通常所说的土为新生代第四纪更新世（距今约100万年），更新世又分为早更新世（Q1）、中更新世（Q2）、晚更新世（Q3），其后为全新世（Q4）。 1.1 概述 地质年代和地层单位、顺序、名称的对应关系 地质年代 代 纪 世 期 地层单位 界 系 统 阶(层) 纪(系) 1.2 第四纪沉积层 地表的岩石经风化，剥蚀成岩屑，又经搬运、沉积而成的沉积物，年代不长，未经压紧硬结成岩石之前，呈松散状态，称为第四纪沉积层，即土。 根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型： 残积层，坡积层，洪积层，冲积层，海相沉积层，湖沼沉积层。 不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和工程地质特性。 1.残积层 残留在原地未被搬运的那一部分风化产物。颗粒不能被磨圆或分选，没有层理构造。残积物与基岩之间没有明显界限，其矿物成分很大程度上与下卧基岩一致。由于残积物没有层理构造，均质性很差，颗粒多为棱角状的粗颗粒土，孔隙度较大，作为建筑物地基容易引起不均匀沉降。 残积层：应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。 坡积层：应注意不均匀沉降和地基稳定性问题。 洪积层：应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降。 ２．坡积层 雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地冲刷剥蚀、顺着斜坡向下移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。自上而下呈现由粗而细的分选现象。其矿物成分与下卧基岩没有直接关系。由于坡积物形成于山坡，常常发生沿下卧基岩倾斜面滑动；还由于组成物质粗细颗粒混杂，土质不均，厚度变化大。新近堆积物，土质疏松，压缩性较大。 1.2 第四纪沉积层 由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流,具有很大的剥蚀、搬运能力。它冲刷地表，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲口或山前倾斜平原而形成洪积层。 离山渐远，颗粒变细，分布范围逐渐扩大。其地貌特征是靠山近处窄而陡，离山远处宽而缓，形如锥体，故称为洪积锥（扇）。由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群。 3.洪积层 1.2 第四纪沉积层 2.淤泥夹粘 土透镜体 1.表土层 3.粘土尖灭层 4.砂土夹粘土层 5.砾石层 6.石灰岩层 土 的 层 理 构造 洪积物的颗粒虽因搬运过程中的分选作用呈现渐变现