岩石的工程地质性质包括岩石的物理性质、水理性质和力学性质。影响岩石工程地质性质的因素，主要是岩石的矿物成分、结构、构造及岩石的风化程度等方面。
岩石的物理性质是岩石的基本工程性质，主要指岩石的重量性质和孔隙性质,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等指标。
（1）比重
岩石的固体部分（不含孔隙）的重力与同体积的水在4℃时重力的比值称为岩石的比重。（2）重度
也即岩石的重力密度，是指岩石单位体积的重力。数值上等于岩石试件的总重力（含孔隙中水的重力）与其总体积（含孔隙体积）之比。
（3）密度
岩石的密度指的是岩石单位体积的质量。
2.3.2 岩石的孔隙性质
岩石的孔隙性反映的是岩石中各种孔隙（包括裂隙）的发育程度，一般用孔隙度表示。
岩石的孔隙度指的是岩石中孔隙（含裂隙）的体积与岩石总体积的比值，常用百分数表示。
2.4 岩石的水理性质
2.4.1 岩石的吸水性
（1）吸水率
岩石在常压下的吸水能力称为岩石的吸水率。在常压下，将岩石浸入水中充分吸水，被岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数即表示吸水率。
（2）饱水率
岩石在高压（15MPa）或真空条件下的吸水能力称为岩石的饱水率。也是以岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数来表示。
（3）饱水系数
岩石的吸水率与饱水率之比称为饱水系数。
2.4.2 岩石的透水性
岩石允许水透过的能力称岩石的透水性。岩石的透水性可用渗透系数（K）来表示。渗透系数一般由室内或野外试验所测得。
2.4.3 岩石的溶解性
岩石溶解于水的性质称为岩石的溶解性。岩石的溶解性常用溶解度或溶解速度来表示。
2.4.4 岩石的软化性
岩石浸水后强度和稳定性降低的性质称为岩石的软化性。岩石的软化性可用软化系数来表示。软化系数等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干状态下的极限抗压强度的比值。
2.4.5 岩石的抗冻性
岩石的这种抵抗水冻结所造成破坏的能力称为岩石的抗冻性。表示抗冻性的指标一般用岩石的强度损失率和重量损失率来表示。
通常是岩石的饱水系数小，则抗冻性就强；而岩石的软化系数大，则抗冻性也强.
2.5 岩石的力学性质
2.5.1 岩石的变形指标
（1）弹性模量
应力与弹性应变的比值称为弹性模量。
（2）变形模量
应力与总应变的比值称为变形模量。
（3）泊松比
岩石在轴向压力的作用下，既产生纵向压缩，又产生横向膨胀。则横向应变与纵向应变
的比值称为泊松比。
2.5.2 岩石的强度指标
（1）抗压强度
岩石试样在单向压力作用下的抵抗压碎破坏的能力称为抗压强度。
（2）抗拉强度
岩石试样在单向拉伸作用下的抵抗拉断破坏的能力称为岩石的抗拉强度。一般以拉断破坏时的最大张应力来表示。
（3）抗剪强度
岩石抵抗剪切破坏的能力称为岩石的抗剪强度。以岩石被剪切破坏时的极限应力来表示。
第四章 岩石及特殊土的工程性质 第一节 岩石的物理性质 一、密度和重度： 密度：单位体积的质量（ρ）。（g/cm 3） ??? ??饱和密度干密度／天然密度Ms/V V M 重度：单位体积的重量（γ）。（N/cm 3） 2m /s 1kg 1N ?=?=g ργ 二、颗粒密度和比重（相对密度） 颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（s ρ）。（g/cm 3） V M s s = ρ 比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比 （d s ）。 w s s d ρρ= 三、孔隙度和孔隙比： 孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n ）。 %100?= V V n n 孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e ）。 s n V V e = 第二节 岩石的水理性质 一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。 吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1001 1?= s w G G w 饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1002 2?= s w G G W
饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 21 W W K w = （9.0~5.0=w K ） 二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K 表示。（m/s ） 达西层流定律：F I K F dl dh K Q ??=?? = 渗透系数： I V F I Q K =?= 三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数K R 表示。 软化系数： 干燥单轴抗压强度。饱和单轴抗压强度。→→= R R K c R 一般软化系数75.0＜R K 的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。 强度损失率： 冻融前的强度冻融前后强度差 = l R 不抗冻的岩石 R L ＞25％ 重量损失率： 冻融前的重量冻融前后重量差 = L G G L ＞2％ K W ＞ 五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。 七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。 第三节 岩石的力学性质 一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。 ??? ? ?? ? ??? ?? ? ===50505001εσεσ εσ εσ＝割线模量塑性模量弹性模量变形模量、变形：E E E E s s t T 2、泊松比：指横向应变⊥ε与纵向应变11ε之比。
影响岩石工程地质性质的因素 矿物成分、结构、构造、水、风化作用 1．矿物成分 岩石是由矿物组成的，岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。 例如，石英岩的抗压强度比大理岩的要高得多，这是因为石英的强度比方解石的强度高的缘故，由此可见，尽管岩类相同，结构和构造也相同，如果矿物成分不同，岩石的物理力学性质会有明显的差别。 对岩石的工程地质性质进行分析和评价时,更应该注意那些可能降低岩石强度的因素。 例如，花岗岩中的黑云母含量过高，石灰岩、砂岩中粘土类矿物的含量过高会直接降低岩石的强度和稳定性。 2．结构 结晶联结是由岩浆或溶液结晶或重结晶形成的。矿物的结晶颗粒靠直接接触产生的力牢固地联结在一起，结合力强，空隙度小，比胶结联结的岩石具有更高的强度和稳定性。 联结是矿物碎屑由胶结物联结在一起的，胶结联结的岩石，其强度和稳定性主要取决于胶结物的成分和胶结的形式，同时也受碎屑成分的影响，变化很大。 例如：粗粒花岗岩的抗压强度一般在120～140Mpa之间，而细粒花岗岩则可达200～250Mpa。 大理岩的抗压强度一般在100～120MPa之间，而坚固的石灰岩则可达250MPa 。 3．构造 构造对岩石物理力学性质的影响，主要是由矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性所决定的。 某些岩石具有的片状构造、板状构造、千枚状构造、片麻状构造以及流纹构造等，岩石的这些构造，使矿物成分在岩石中的分布极不均匀。一些强度低、易风化的矿物，多沿一定方向富集，或成条带状分布，或形成局部聚集体，从而使岩石的物理力学性质在局部发生很大变化。 4．水 实验证明，岩石饱水后强度降低。当岩石受到水的作用时，水就沿着岩石中可见和不可见的孔隙、裂隙侵入，浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒，并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部侵入，削弱矿物颗粒间的联结，使岩石的强度受到影响。 如石灰岩和砂岩被水饱和后，其极限抗压强度会降低25％～45％左右。 5．风化 风化作用过程能使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏，空隙度增大、容重减小，吸水性和透水性显著增高，强度和稳定性大为降低。随着化学过程的加强，则会使岩石中的某些矿物发生次生变化，从根本上改变岩石原有的工程地质性质。
1．工程地质学及其研究内容？ 要点：研究工程活动与地质环境相互作用的学科称为工程地质学。工程地质学探讨工程地质勘察的手段及方法，调查研究岩土体的工程地质性质、地质构造、地貌等工程地质条件及其发展变化规律，分析研究与工程有关的工程地质问题，并提出相应的处理方法及防治措施。为工程的选址、规划、设计、施工提供可靠的依据。 2．什么是工程地质条件？ 要点：工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和，它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。1．什么是地质作用？内、外地质作用是怎样改造地球的？ 答：在自然界中所发生的一切可以改变地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。 地球内力地质作用：由地球内部能（地球旋转能、重力能、放射性元素蜕变的热能等）所引起的地质作用，它主要通过地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用来改造地球的； 外动力地质作用：由地球范围以外的能源，如太阳的辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用，它主要通过风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用来改造地球的。 2、野外鉴别矿物的步骤？ 答：（1）找到矿物的新鲜面，矿物的新鲜面能真实地反映矿物化学成分和物理特征；（2）观察鉴别矿物的形态和物理性质；（3）根据观察到的矿物的物理性质，结合常见造岩矿物特征，对矿物进行命名。 3、什么是变质岩？变质岩有哪些主要矿物、结构和构造？常见变质岩的鉴别特征是什么？ 答：变质岩是由地壳中已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）经地球内力作用，发生矿物成分、结构构造变化形成的岩石。变质岩的矿物一部分是岩浆岩或沉积岩共有的，如石英、长石、云母等，另一部是变质岩特有的，如红柱石，刚玉等；变质岩的主要结构有变余结构、变晶结构、碎裂结构等；变质岩的构造主要有变余构造、变成构造两种。变质岩的鉴别特征首先是变质作用：区域变质、接触变质、动力变质，然后鉴别依据主要是构造、结构和矿物成分。 4．什么是变质作用及其类型？ 要点：地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。变质作用分为接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用四种类型 5．岩石坚硬程度分类的依据是什么？岩石坚硬程度类型有哪些？ 要点：岩石的坚硬程度分类的依据是岩石饱和单轴抗压强度。根据岩石饱和单轴抗压强度将岩石分为５大类，分别为：坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。 6、岩石的工程地质性质有哪些？表征岩石工程地质性质的指标有哪些？ 答：岩石的工程地质性质主要包括物理性质、水理性质和力学性质三个主要方面。 表征岩石工程地质性质的指标主要有岩石的物理性质（重度、空隙性）、岩石的水理性质（吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性）、岩石的力学性质（坚硬程度、变形、强度） 7、分析影响工程地质性质的因素。 答：影响岩石工程地质性质的因素主要有地质特征，如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等；另一个是岩石形成后所受外部因素的影响，如水的作用及风化作用等。 矿物成分：矿物成分对岩石的岩石强度有直接的影响，从工程要求看大多数岩石的强度相对来说都比较高，从工程性质来看，我们应该注意那些可能减低岩石强度的因素。 结构：胶结结构和结晶结构，它对工程地质性质的影响主要体现在强度和稳定性方面。一般来说结晶结构比胶结结构的岩石更稳定，强度更大。 构造：构造对工程地质性质的影响主要是由于矿物成分分布不均匀及各种地质界面 水：水能削弱矿物颗粒之间的联结，使岩石强度受到影响。但在一定程度上对岩石强度的影响是可逆的。 风：风能促使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏，孔隙度增大，容重减小，吸水和透水性显著增高，强度和稳定性大为降低。伴随化学作用，可以从根本上改变岩石的性质。 1、如何确定岩石的相对地质年代？ 答：岩石相对地质年代的确定主要依据地层层序律、生物演化率、岩性对比法、地质体之间的接触关系等方法来确定。 2、地质年代的单位有那些？对应的地层单位有那些？ 答：地质年代按时间段落的级别依次划分为宙、代、纪、世、期。与其相对应的地层单位分别是宇、界、系、统、阶。 3、地质体之间的接触关系有哪些？反映的地质内容是什么？ 答：地质体之间的接触关系主要有：整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、侵入接触、沉积接触。 整合接触即反映的地质内容是相邻的新、老两套地层产状一致，岩石性质与生物演化连续而渐变，沉积作用无间断。 平行不整合接触反映的地质内容是相邻的新、老两套地层产状一致，岩石性质与生物演化连续而渐变，沉积作用无间断。 角度不整合接触反映的地质内容是相邻的新、老地层之间缺失了部分地层，且彼此之间的产状也不相同，成角度相交。 侵入接触即由岩浆侵入到先形成的岩层中而形成的接触关系。沉积接触所反映的地质内容是地壳上升并遭 受剥蚀，形成剥蚀面，然后地壳下降，在剥 蚀面上接受沉积，形成新地层。 4、在野外如何测定岩层的产状？ 答：岩层产状的野外测定主要是用地质罗盘 在岩层层面上直接测量。 测量走向时，使罗盘在长边紧贴层面，将罗 盘放平，水准泡居中，读指北针或指南针所 示的方位角，就是岩层的走向。测量倾向时， 将罗盘的短边紧贴层面，水准泡居中，读指 北针所示的方位角，就是岩石的倾向。测量 倾角时，需将罗盘横着竖起来，使长边与岩 层的走向垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水 准泡居中后，读悬锤所示的角度，就是岩层 的倾角。 5、简叙各褶曲要素。 要点：核：组成褶皱中心部位的岩层。翼： 中心岩层动外的岩层。转折端：从翼向另一 翼过渡的弯曲部分。枢纽：组成褶皱岩层的 同一层面最大弯曲点的连线。轴面：由各岩 层枢纽所连成的面。 6、在野外如何识别褶皱？ 答：在野外识别褶皱主要是采用穿越的方法 和追索的方法进行观察。 穿越的方法就是沿着选定的调查路线，垂直 岩层走向进行观察，用穿越的方法，便于了 解岩层的产状，层序及其新老关系。 追索法就是沿平行岩层走向进行观察的方 法。平行岩层走向进行追索观察，便于查明 褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。 7、褶皱区如何布置工程建筑？ 答：（1）褶皱核部岩层由于受水平挤压作用， 产生许多裂隙，直接影响到岩体的完整性和 强度，在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育。 所以在核部布置各种建筑工程，如厂房、路 桥、坝址、隧道等，必须注意岩层的坍落、 漏水及涌水问题。（2）在褶皱翼部布置建筑 工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层 走向，且边坡倾向于岩层倾向一致，边坡坡 角大于岩层倾角，则容易造成顺层滑动现象 （3）对于隧道等深埋地下的工程，一般应布 置在褶皱翼部。因为隧道通过均一岩层有利 稳定，而背斜顶部岩层受张力作用可能塌落， 向斜核部则是储水较丰富的地段。 8、构造节理的特征是什么？ 答：由构造运动产生的节理叫构造节理，它 在地壳中分布极为广泛，分布也有一定的规 律。按构造节理形成的应力性质，构造节理 可分为张节理和剪应力两大类。 张节理其主要特征是产状不很稳定，在平面 上和剖面上的延展均不远；节理面粗糙不平， 擦痕不发育，节理两壁裂开距离较大，且裂 缝的宽度变化也较大，节理内常充填有呈脉 状的方解石、石英，以及松散工已胶结的粘 性土和岩屑等；当张节理发育于碎屑岩中时， 常绕过较大的碎屑颗粒或砾石，而不是切穿 砾石；张节理一般发育稀疏，节理间的距离 较大，分布不均匀。 剪节理剪节理和特征是产状稳定，在平面和 剖面上延续均较长；节理面光滑，常具擦痕、 镜面等现象，节理两壁之间紧密闭合；发育 于碎屑岩中的剪节理，常切割较大的碎屑颗 粒或砾石；一般发育较密，且常有等间距分 布的特点；常成对出现，呈两组共轭剪节理。 9、分析节理对工程建筑的影响？ 答：岩体中的裂隙，在工程上除了有利于开 挖处，对岩体的强度和稳定性均有不利的影 响。 岩体中存在裂隙，破坏了岩体的整体性，促 进岩体风化速度，增强岩体的透水性，因而 使岩体的强度和稳定性降低。当裂隙主要发 育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时， 不论岩体的产状如何，路堑边坡都容易发生 崩塌等不稳定现象。在路基施工中，如果岩 体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。所 以，当裂隙有可能成为影响工程设计的重要 因素时，应当对裂隙进行深入的调查研究， 详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响， 采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常 使用。 10、断层的类型及组合形式有哪些？ 答：根据两盘相对移动的特点，断层的基本 类型有上盘相对下降，下盘相对上升的正断 层；上盘相对上升，下盘相对下降的逆断层； 两盘沿断层走向相对水平移动的平移断层。 断层的组合类型有阶梯状断层、地堑和地垒、 叠瓦状断层等多种形式。 11、在野外怎样识别断层？ 答：在自然界，大部分断层由于后期遭受剥 蚀破坏和覆盖，在地表上暴露得不清楚，因 此需根据地层、构造等直接证据和地貌、水 文等方面的间接证据来判断断层的存在与否 及断层类型。 12、地质平面图、剖面图及柱状图各自反映 了哪些内容？ 答：一幅完整的地质图应包括平面图、剖面 图和柱状图。平面图是反映一表地质条件的 图。是最基本的图件。地质剖面图是配合平 面图，反映一些重要部位的地质条件，它对 地层层序和地质构造现象的反映比平面图更 清晰、更直观。柱状图是综合反映一个地区 各地质年代的地层特征、厚度和接触关系的 图件。 13、如何阅读分析一幅地质图？ 答：先看图和比例尺。以了解地质图所表示 的内容，图幅的位置，地点范围及其精度。 阅读图例。了解图中有哪些地质时代的岩层 及其新老关系；并熟悉图例的颜色及符号， 附有地层柱状图时，可与图例配合阅读。 分析地形地貌，了解本区的地形起伏，相对 高差，山川形势，地貌特征等。 阅读地层分布、产状及其和地形关系，分析 不同地质时代的分布规律，岩性特征，及新 老接触关系，了解区域地层的基本特点。 阅读图上有无褶皱，褶皱类型、轴部、翼部 的位置；有无断层，断层性质、分布、以及 断层两侧地层的特征，分析本地区地质构造 形态的基本特征。 综合分析各种地质现象之间的关系及规律 性。 1．残积土的成因及其特征？ 要点：岩石风化后产生的碎屑物质，被风和 大气降水带走一部分，其余都残留在原地， 残留在原地的碎屑物称为残积土。残积土主 要分布在岩石暴露于地表而受到强烈风化作 用的山区、丘陵及剥蚀平原。残积土从上到 下沿地表向深处颗粒由细变粗。一般不具层 理，碎块呈棱角状，土质不均，具有较大孔 隙，厚度在山坡顶部较薄，低洼处较厚。 2．什么是冲积土？河流地质作用的表现形 式有哪些？ 要点：冲积土是在河流的地质作用下将两岸 基岩及其上部覆盖的坡积物、洪积物剥蚀后 搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。 河流地质作用的表现形式主要有：侵蚀作用、 搬用作用、沉积作用。 3、坡积土的稳定性是否能以其表面坡度来 判断？为什么？ 答：不能。因为坡积土的稳定性与基岩表面 的坡度有关，基岩表面的坡度越大，坡积土 的稳定性就越差。坡积土的表面坡度仅与生 成的时间有关。时间越长，搬运、沉积在山 坡下部的坡积土越厚，表面倾斜度越小。 1．什么是潜水的等水位线图？如何根据等 水位线确定水流方向和水力梯度？ 要点：潜水面的形状可用等高线表示，称潜 水等位线图。 确定潜水方向：潜水由高水位流向低水位， 所以，垂直于等水位线的直线方向，即是潜 水的流向。 确定潜水的水力梯度：在潜水的流向上，相 临两等水位线的高程与水平距离之比，即为 该距离段内潜水的水力梯度。 2、什么是流土和潜蚀？其临界水力梯度的 概念是什么？ 答：流土(流砂)是渗流将土体的所有颗粒同 时浮动、流动或整块移动。 潜蚀(管涌)是在一定水力梯度下，渗流产生 较大的动水压力削弱土体内部连结，将土体 较细颗粒移动、溶蚀或挟走，最后在土体中 形成流水管路的潜蚀作用和现象。 天然条件或在工程作用下，地下水的渗透速 度或水力梯度达到一定大小时，岩土体才开 始表现为整块或颗粒移动，或颗粒成分改变， 从而导致岩土体变形与破坏。这个一定大小 的渗透速度或水力梯度，分别称为该岩土体 的临界水力梯度。 3、防止土体渗透破坏的措施原则上有哪 些？ 答：防治渗透破坏经常采用的有效措施，原 则上可分为两大类。一是改变渗流的动力条 件，使其实际水力梯度减小到允许的程度。 二是改善岩土性质，增强其抗渗能力。这都 要根据工程地质条件和工程性状来具体处 理。 1．分析地震效应。 要点：在地震作用影响下，地面出现的各种 震害和破坏称为地震效应。地震效应包括， 地震力效应，地震破裂效应，地震液化效应 和地震激发地质灾害效应。（1）地震力效应 地震可使建筑物受到一种惯性力的作用，当 建筑物无法抵挡这种力的作用时，建筑物将 会发生变形、开裂、倒塌。（2）地震破裂效 应 地震自震源处以地震波的形式传播于周围的 岩土层中，引起岩土层的振动，当这种振动 作用力超过岩石的强度时，岩石就产生突然 破裂和位移，形成断层和地裂隙，引起建筑 物变形和破坏。（3）地震液化效应 在饱和粉砂土中传播的地震波，使得孔隙水 压力不断升高，土中有效应力减少，甚至会 使有效应力完全消失，粉砂土形成流体，形 成砂土液化，导致地基强度降低。（4）地震 能激发斜坡岩土体松动、失稳，发生滑坡， 崩塌等不良地质现象。 2．何谓地震震级和地震烈度？ 要点：地震震级是表示地震本身大小的尺度， 是由地震所释放出来的能量大小所决定的。 地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭 受地震影响的强烈程度。 3、什么是岩体、结构面|、结构体？ 答：所谓岩体是指包含有各种各样地质界面 的各类岩石组合而成的各项异性的复杂地质 体。 结构面是存在于岩体中的各种地质界面，如 岩层层面、裂隙面、断裂面、不整合面等。 结构体是受结构面切割而产生的单个块体。 4．简述岩体结构类型及工程特性。 要点：岩体结构类型主要划分为整体状结构、 块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构 五类，其工程特性主要为： 整体状结构：岩体稳定，可视为均质弹性各 向同性体； 块状结构：结构面互相牵制，岩体基本稳定， 接近弹性各向同性体； 层状结构：变形和强度受层面控制，可视为 各向异性弹塑性体，稳定性较差； 碎裂状结构：整体强度很低，并受软弱结构 面控制，呈弹塑性体，稳定性很差 散体状结构：完整性遭极大破坏，稳定性极 差，接近松散体介质。 5、崩塌及滑坡的形成条件是什么？ 答：崩塌形成的条件是斜坡前缘的部分岩体 被陡倾结构面分割，并突然脱离母体，翻滚 而下，造成岩块互相冲撞、破坏，最后堆积 于坡脚而形成岩堆。 滑坡的形成条件主要取决于下滑力与抗滑力 的对比关系。斜坡的外形基本上决定了斜坡 内部的应力状态，斜坡的岩土性质和结构决 定了斜坡各部分抗剪强度的大小。当斜坡内 部的剪切力大于岩土的抗剪强度时，斜坡将 发生剪切破坏而滑坡。 6．在建筑物设计方面如何防止地表变形？ 要点:布置建筑物总图时，建筑物长轴应垂直 于工作面的推进方向；建筑物的平面形状应 力求简单，以矩形为宜；基础底部应位于同 一标高和岩性均一的地层上，否则应采用沉 降缝将基础分开。当基础埋深有变化时，应 采用台阶，尽量不采用柱廊和独立柱；加强 基础刚度和上部结构强度，在结构薄弱易变 形处更应加强 1．选择洞轴线位置时应考虑哪些因素？ 要点：（1）地形：应注意利用地形、方便施 工。（2）地层与岩性条件：地层与岩性条件 的好坏直接影响洞室的稳定性。（3）地质构 造条件：应考虑在大块而完整岩体中布置轴 线；应注意分析洞轴线与岩层产状、褶皱地 层的走向的关系。（4）水文地质条件：对隧 洞沿线地下水分析其埋藏运动条件、类型及 物理化学特性等情况。 2．保障围岩稳定性的两种途径是什么？ 要点：保障围岩稳定性的途径有以下两种： 一是保护围岩原有稳定性，使之不至于降低； 二是提高岩体整体强度，使其稳定性有所提 高。前者主要是采用合理的施工和支护衬砌 方案，后者主要是加固围岩。 3、新奥法和盾构法的特点是什么？它们各 适用于什么岩土层？ 答：新奥法与常规的支衬方法相比，具有开 挖断面小，节省支衬材料，岩体稳定性好， 施工速度快等优点；盾构法是用特制机器开 挖隧洞的施工技术，其优点是避开干扰，不 影响地面建筑和环境，可充分开发地下空间。 新奥法既适合于坚硬岩石，也适合于软弱岩 石，特别适合于破碎、变质、易变形的施工 困难段；盾构法主要用于第四系松软地层掘 进成洞。 1．工程地质勘察的任务？ 要点：通过工程地质测绘与调查、勘探、室 内试验、现场测试等方法，查明场地的工程 地质条件，如场地地形地貌特征、地层条件、 地质构造，水文地质条件，不良地质现象， 岩土物理力学性质指标的测定等。在此基础 上，根据场地的工程地质条件并结合工程的 具体特点和要求，进行岩土工程分析评价， 为基础工程、整治工程、土方工程提出设计 方案。 2．岩土工程分析评价的主要包括的内容？ 要点：岩土工程分析评价方面的内容包括： 场地稳定性与适宜性评价；岩土指标的分析 与选用；岩土利用、整治、改造方案及其分 析和论证；工程施工和运营期间可能发生的 岩土工程问题的预测及监控、预防措施。
《工程地质学》课程教学大纲 【英文译名】：Engineering?Geology 【适用专业】：地质工程 【学分数】： 【总学时】：40 【实践学时】：8 一、本课程教学目的和课程性质 本课程是为地质工程专业本科开设的一门专业基础课，必修课。课程系统地讲授岩土工程地质性质及工程动力地质作用。系统概括了工程地质学最基本的原理和方法。在教学过程中适量安排一定时间的参观及试验。通过本课程教学，培养学生掌握工程地质学最基本的原理与方法，了解国内外工程地质学领域的研究动态，能从系统的、动态的角度认识人类工程活动与地质环境的相互关系，为今后研究与解决工程地质、水文地质、地震地质、环境地质等方面有关的工程问题奠定坚实的基础。 二、本课程的基本要求 通过本课程的学习，使学生掌握岩土的工程地质性质、工程动力地质作用等工程地质学最基本的原理和方法，并能初步应用工程地质学的基本原理分析工程地质问题，能运用力学原理进行工程地质问题的定量评价等。为学习后继课程以及从事工程地质工作和科学研究打下一定的基础。在教学过程中，应注意培养学生对工程地质问题分析中的地质思维逻辑，辩证唯物主义的科学思维方法和实事求是、严谨认真的工作作风。
三、本课程与其他课程的关系 本课程学习前必须学习《动力地质学》、《矿物学》、《岩石学》、《构造地质学》、《水文地质学》、《地层学》、《地貌及第四纪地质学》、《工程力学》等课程。 四、课程内容 绪论 一、工程地质学的研究对象与任务 二、工程地质学的研究内容、分科及其与其它学科的关系 三、工程地质学的发展历史 四、本课程的内容与学习方法 重点了解工程地质学的研究对象和任务，工程地质学的研究内容；了解工程地质学分科及其与其它学科的关系，工程地质学的发展历史。 重点：工程地质学、工程地质条件及工程地质问题的概念；工程地质学的意义 第一章土的物质组成与结构、构造 第一节土的粒度成分 粒径、粒组概念；粒组划分；粒度成分测定与表示；土按粒度成分分类； 第二节土的矿物成分 土中矿物成分类型；矿物成分与粒度成分的关系；粘土矿物的类型及其工程地质特征 第一节土中的水与气体
第2章岩石及其工程地质性质 【教学基本要求】 1．? 了解地球的内圈层构造，知道地球的外圈层。 2．? 了解地质作用。 3．理解矿物（晶体）的形态，矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质，理解主要硅酸氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。 4．理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩5．理解岩石的物理性质、水理性质及其力学性质指标，掌握岩石的坚硬程度分类。 【学习重点】 1、地质作用的类型及其对地壳改造的作用。 2、常见造岩矿物的主要形态及其主要的物理性质。 3、岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要矿物成分及其结构、构造。 4、岩石工程地质性质指标的基本概念及其意义。 【内容提要和学习指导】 2.1 地球的总体特性 地球是一个不标准的旋转椭球体，赤道半径(a)6378.14km，两极半径(b)6356.779km ，地球的扁平率（）为 附近稍微凸出，极区稍微扁平，赤道与极地半径相差22km。 1、地球的圈层构造 地球具有一定的圈层构造，以地表为界分为外圈和内圈，外圈包括大气圈、水圈和生物圈；内圈通常分为地核。地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km，大陆地壳厚度较大，大洋地壳厚度较；地下、古登堡面以上部分，厚度约2900km，是地球的主体部分，主要由固态物质组成；地核是地球内古登堡面以分，厚度为3500km。 2、地质作用 在自然界中所发生的一切可以改变固体地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。根据地质源，地质作用可分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。由地球内部能如地球的旋转能、重力能、放射热能等产生的地质应力所引起的地质作用即内动力地质作用，主要在地下深处进行，并可波及地表。内动力地地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。岩浆岩、变质岩等便是内动力地质作用的产物。由地球范围以外阳得辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用，称为外动力地质作用。外力作用水、大气、生物以外部能为能源，改造雕塑地壳（主要是地壳表面）的过程，外力作用的主要类型有：风化作用搬运作用、沉积作用和成岩作用。 2.2 造岩矿物 岩石是在地质作用下产生的，由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。他构成了地球的固体部石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。由于岩石是由矿物组成的，所以要认识岩石，分析岩石在各种自然条进而对岩石及其组成的周围环境进行工程地质评价。就必须首先了解矿物。 矿物是天然形成的元素单质和无机化合物，其化学成分和物理性质相对均一和固定，一般为结晶质。自然都是在一定的地质环境中形成的，随后并因经受各种地质作用而不断的发生变化。每一种矿物只是在一定的物下才是相对稳定的，当外界条件改变到一定程度后，矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化，形成新的 1、矿物的（肉眼）鉴定特征 矿物的形态和矿物的物理性质决定于其化学成分和晶体格架的特点。因此，是鉴别矿物的重要依据。1）指矿物单体及同种矿物集合体的形态。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们的集合方式。集合体按矿物晶肉然可辨认晶体颗粒的显晶矿物集合体和肉眼不能辨认的隐晶质或非晶质矿物集合体。显晶矿物集合体有规则
（建筑工程管理）爆破工程地质(岩石工程分类与力学 性质)
爆破工程地质（岩石工程分类和力学性质） 发布时间：2010-01-2210:39 116岩石物理力学性质physical-mechanicalproperty0frock 岩石对物理条件及力作用的反应，包括岩石物理和岩石力学性质。在力学特性中仍包括渗流特性，机械特性(硬度、弹性、压缩及拉伸性、可钻性、剪切性、塑性等)。 117岩石物理性质petrophysicalpropertiesofrock 岩石物理性质主要有：岩石的密度、岩石的空隙性、岩石的波阻抗、岩石的风化程度等各种特性参数和物理量。 118岩石工程分类engineeringclassificationofrocks 从岩石工程的角度据岩石强度、裂隙率、风化程度和其它特征指标将其划分成各种类别赢等级，如完整岩石、新鲜岩石、风化岩石、蚀变岩石、块状岩体、层状岩体、软弱夹层等。119岩体工程分类法engineeringclassificationofrockmass 把工程岩体质量的好坏分成有限和有序类别的方法。作为评价岩体工程稳定性，进行工程设计和施工管理的基础的工程岩体分类，壹般包含三个方面的工作：1)依据研究对象确定分类因素，构成分级指标作为分级的判据；2)合理选择用分级指标组成的分级模型，得到划分档次的标准；3)根据工程需要确定分级数目。分类的结果要经过实践检验。 120岩石质量分类rockmassclassification 依据岩石材料的物理性质(非均匀性、各向异性和渗透性)、机械性质或对采掘作业的阻力(如可爆性或可挖性)将岩石进行分类的方法。Barton1974年制定的QC(品质)系统和Bieniawski1973年建立的RMR(岩石质量测定)系统可建议用于爆破目的的岩石质量分类。121岩体RQD指标rockqualitydesignation 岩心中长度等于或大于10cm的岩心的累计长度占钻孔进尺总长度的百分比。它反映岩体被各种结构面切割的程度。RQD值规定用直径为54mm金刚石钻头、双层岩心管钻进获得。此指标为美国迪尔(D.V.Deere)于1964年首先提出，且用于岩体分级，也称岩石质量指标。 122岩体RMR指标rockmassratingsystem 波兰人宾尼奥斯基(Z.T.Bieniawski)于1973—1975年提出的地质力学分级法，且用计分法表示岩体质量好坏。 123岩体Q指标theQ-systemofrockstrength 1974年挪威学者巴顿(N.Barton)提出岩体质量指标Q分类法，由RQD、节理组数(?n)、节理面粗糙度(?k)、节理蚀变程度(?a)、裂隙水影响因素(?w)以及地应力影响因素(SRF)等6项指标组成Q值计算式，Q值愈大，表示岩体质量愈好。 124岩石非连续性discontinuityofrock 指岩石内的缺陷影响应力和声波传播的性质。岩石的缺陷是指岩石的孔隙、节理、裂隙和层面等。岩石的非连续性对其物理力学性质及渗透性影响很大。 125岩石非均匀性nonhomogeneityofrock 指岩石成分、结构和构造在各不同方向上的不均匀分布。 126岩石断裂韧性fracturetughnessofrock 指岩石抵抗裂纹扩展的能力。在平面裂纹应力分析中，裂纹面分为三种基本位移模式(张开型、错动型、撕开型)。张开型裂纹最适合于脆性固体中裂纹传播。
岩石及其工程地质性质 主要内容：地球的内部构造、矿物的主要物理性质。三大类岩石的成因、矿物组成、结构、构造等特征及分类。岩石的主要物理、力学性质指标、风化岩石的特征。 要求：了解地球的内部构造，了解鉴别矿物的主要依据即矿物的主要物理性质及简单的化学性质等。了解三大类岩石的成因、成分、结构、构造特征并理解它们的含意以及它们与岩石的工程性质的关系。了解三大类岩石的亚类分类及常见岩石的主要特征。了解工程中常用的岩石的物理力学性质指标及含义。理解岩石风化分带的工程意义。 大地工程自调查、规划设计以至于施工的过程当中均涉及地质学有关的背景知识。本次讲座系以阐述正确的地质学观念为主，以期给予听讲者于大地工程与地质学上的应用能相辅相成。主讲人谢敬义先生长期担任台湾电力公司高级专业工程地质师、大学兼任教授及项目地质顾问，各种工程地质与灾变处理实务经验丰硕，相信能为此次讲座带来一趟深入且精彩的地质之旅。 本讲题内容分为三部份。第一部份先以地质学的发展过程，将希腊、罗马时代开始的古典地质思维历经中世纪、二十世纪以来的传统地质学概念，以迄于目前盛行的板块构造学说之由来等，透过类似历史故事的方式引发工程师的兴趣。第二部份则以上述地质学发展的架构说明地质学应用时的整体理念，以及与大地工程密切相关的地形学、构造地质学、地层学、矿物与岩石学上等应用的正确观念，并将以台湾的地形与地质特性为主轴，说明其与大地工程上的关系。最后则以谢先生个人所经历的工程地质案例综合讨论基础工程、坡地工程、大坝工程、隧道工程上实务之工程地质问题及解决对策。可以给工程师宏观的想法及视野，精采可期。 工程地质 摘要：工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战，工程地质专业处境尴尬，工程地质勘察的市场竞争也有真假之别，工程地质分析与研究的深度和广度严重不足，工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距，工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境，向工程建设敲响了警钟，也向地质师们提出了更大的难题。 关键词：工程地质岩土工程 工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义：①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学； ②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学；③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。 根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科，尽管也仅仅是本世
第一篇地震岩石物理学及在储层预测的应用 Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination 摘要 储层预测研究主要在于弄清储层构造特征、岩性特征及储层参数，进而减少勘探开发风险。储层参数包括孔隙度、渗透率、流体类型等，而地震资料提供的是地震波旅行时和振幅信息，再通过反演可得到弹性参数。地震岩石物理学则为储层参数和弹性参数之间搭建桥梁。横波速度是重要的地球物理参数在近些年发展起来的叠前地震储层弹性参数反演及流体检测方面起着重要的作用。地震横波速度估计技术是根据地震岩石物理建立的目标岩石模量计算模式，利用计算出的模量重建纵波曲线，与实测曲线建立迭代格式修正岩石模量，实现横波速度等关键参数估计。在方法实现上利用了Xu-White模型为初始模型。流体因子是识别储层流体的重要参数，常规流体因子多是基于单相介质理论提出的，而从双相介质岩石物理理论出发可以更好的研究孔隙流体对介质岩石弹性性质的影响，为敏感流体因子的构建提供更好的指导。本文采用了Gassmann流体因子，并分析了其敏感性。 关键词：等效介质模量，孔隙度，横波速度估算，Xu-White模型，Gassmann流体因子。
Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination Abstract The study of reservoir prediction is mainly to investigate the characteristics of reservoir structure,lithologic features and reservoir parameters,aim to reduce the risk of exploration. Reservoir parameters include porosity,permeability,fluid type,etc,But seismic data only reflects on seismic traveltime,amplitude information,and elastic parameters which can be obtained throuth seismic inversion.Seismic rock physics builds bridges for reservoir parameters elastic.S-wave velocity, an important geophysical parameter,plays an important role in pre-stack seismic reservoir elastic parameter inversion and fluid detection witch developed in recent years.The seismic shear wave velocity estimation technique is based on the rock mass calculation model established by the seismic rock physics, reconstructs the longitudinal wave curve with the calculated modulus, establishes the iterative pattern with the measured curve to correct the rock modulus, and obtain the key parameters such as the shear wave velocity.The Xu-White model was used as the initial model in the method implementation. Fluid factor is an important parameter to identify reservoir fluid. Conventional fluid factors are mostly based on the theory of single-phase medium. From the theory of biphasic medium rock physics, it can be better to study the effect of pore fluid on the elastic properties of fluid The construction of fluid factors provides better guidance. In this paper, the Gassmann fluid factor is used and its sensitivity is analyzed. Key word:Equivalent medium modulus, porosity,Shear wave velocity estimation, Xu-White model, Gassmann fluid factor
影响岩石工程地质性质 的因素 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
影响岩石工程地质性质的因素 矿物成分、结构、构造、水、风化作用 1．矿物成分 岩石是由矿物组成的，岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。 例如，石英岩的抗压强度比大理岩的要高得多，这是因为石英的强度比方解石的强度高的缘故，由此可见，尽管岩类相同，结构和构造也相同，如果矿物成分不同，岩石的物理力学性质会有明显的差别。 对岩石的工程地质性质进行分析和评价时,更应该注意那些可能降低岩石强度的因素。 例如，花岗岩中的黑云母含量过高，石灰岩、砂岩中粘土类矿物的含量过高会直接降低岩石的强度和稳定性。 2．结构 结晶联结是由岩浆或溶液结晶或重结晶形成的。矿物的结晶颗粒靠直接接触产生的力牢固地联结在一起，结合力强，空隙度小，比胶结联结的岩石具有更高的强度和稳定性。 联结是矿物碎屑由胶结物联结在一起的，胶结联结的岩石，其强度和稳定性主要取决于胶结物的成分和胶结的形式，同时也受碎屑成分的影响，变化很大。 例如：粗粒花岗岩的抗压强度一般在120～140Mpa之间，而细粒花岗岩则可达200～250Mpa。 大理岩的抗压强度一般在100～120MPa之间，而坚固的石灰岩则可达 250MPa 。 3．构造 构造对岩石物理力学性质的影响，主要是由矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性所决定的。 某些岩石具有的片状构造、板状构造、千枚状构造、片麻状构造以及流纹构造等，岩石的这些构造，使矿物成分在岩石中的分布极不均匀。一些强度低、易风化的矿物，多沿一定方向富集，或成条带状分布，或形成局部聚集体，从而使岩石的物理力学性质在局部发生很大变化。 4．水 实验证明，岩石饱水后强度降低。当岩石受到水的作用时，水就沿着岩石中可见和不可见的孔隙、裂隙侵入，浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒，并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部侵入，削弱矿物颗粒间的联结，使岩石的强度受到影响。 如石灰岩和砂岩被水饱和后，其极限抗压强度会降低25％～45％左右。 5．风化 风化作用过程能使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏，空隙度增大、容重减小，吸水性和透水性显着增高，强度和稳定性大为降低。随着化学过程的加强，则会使岩石中的某些矿物发生次生变化，从根本上改变岩石原有的工程地质性质。
岩石的工程地质性质包括岩石的物理性质、水理性质和力学性质。影响岩石工程地质性质的因素,主要是岩石的矿物成分、结构、构造及岩石的风化程度等方面。 岩石的物理性质是岩石的基本工程性质,主要指岩石的重量性质和孔隙性质,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等指标。 (1比重 岩石的固体部分(不含孔隙的重力与同体积的水在4℃时重力的比值称为岩石的比重。 (2重度 也即岩石的重力密度,是指岩石单位体积的重力。数值上等于岩石试件的总重力(含孔隙中水的重力与其总体积(含孔隙体积之比。 (3密度 岩石的密度指的是岩石单位体积的质量。 2.3.2 岩石的孔隙性质 岩石的孔隙性反映的是岩石中各种孔隙(包括裂隙的发育程度,一般用孔隙度表示。 岩石的孔隙度指的是岩石中孔隙(含裂隙的体积与岩石总体积的比值,常用百分数表示。 2.4 岩石的水理性质 2.4.1 岩石的吸水性
(1吸水率 岩石在常压下的吸水能力称为岩石的吸水率。在常压下,将岩石浸入水中充分吸水,被岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数即表示吸水率。 (2饱水率 岩石在高压(15MPa或真空条件下的吸水能力称为岩石的饱水率。也是以岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数来表示。 (3饱水系数 岩石的吸水率与饱水率之比称为饱水系数。 2.4.2 岩石的透水性 岩石允许水透过的能力称岩石的透水性。岩石的透水性可用渗透系数(K来表示。渗透系数一般由室内或野外试验所测得。 2.4.3 岩石的溶解性 岩石溶解于水的性质称为岩石的溶解性。岩石的溶解性常用溶解度或溶解速度来表示。 2.4.4 岩石的软化性 岩石浸水后强度和稳定性降低的性质称为岩石的软化性。岩石的软化性可用软化系数来表示。软化系数等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干状态下的极限抗压强度的比值。