1第1章 工程地质基本知识.pdf

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。

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。

可分为内力地质作用和外力地质作用。

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。

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。

1.1.2、地质年代

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。

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)

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）。

二、矿物与岩石的概念

岩石：一种或多种矿物的集合体。

矿物：地壳中天然生成的自然元素或化合物，它具有一定的

物理性质、化学成份和形态．

(一)造岩矿物

组成岩石的矿物称为造岩矿物。

矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。

区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等

特征为依据。

（二）岩石

岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。

岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及

其彼此之间的组合方式。

岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。

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。

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