工程地质课件第二章

(27页)

'工程地质课件第二章'
第2章 第四纪地质与土的工程地质性质 1 2.1 地 质 年 代 对于地质研究者来说,地质历史的主要证据是地层, 地层是地质历史时期遗留下来的唯一可供研究的 材料。所谓地质年代,实际上是从最老的地层到 最新的地层所代表的整个时代。各地层的新、老 关系在判别褶曲、断层等地层构造形态中,有着 非常重要的作用。确定地层新、老关系的方法有 两种,即相对年代法和绝对年代法。2 2.1.1 相对年代与绝对年代 1. 相对年代法 相对年代法是依据岩层的沉积顺序、古生物的演化规律和地 层接触关系来确定其形成先后顺序的一种方法。 2. 绝对年代法 绝对年代法是指通过确定地层形成时的准确时间,依次排列 出各地层新、老关系的方法。这种方法是自20世纪30年 代发现了元素的放射性后,通过测定地层中的放射性同位 素年龄来确定地层形成时的准确时间。 3 2.1.2 地质年代表 年代地层单位是以地层形成的时代作为划分依据的 地层单位。同一年代地层单位具有相同的时限, 并且其顶底界线是同时的。年代地层单位包括宇、 界、系、统、组、时间带;地质年代单位包括宙、 代、纪、世、期、时。4 2.2 第四纪地质 第四纪是地球发展最新阶段,它包括更新世和全新世。地球发展历史有 43亿年以上,而第四纪却非常短促,约180万年左右。第四纪 (Quaternary)一词是1829年法国地质学家德努尼尔(Desnyers)所创。 它按当时的科学水平把地球历史分为4个时期,第四纪是地球发展最 近的一个时期。1839年莱伊尔(C.Lyell) 把海相地层中含无脊椎动物 化石先生种类达90%和陆相地层由人类活动遗迹的沉积物划归第四纪, 并把第四纪分为更新世(Pleistocene)和近代(Recent)。1869年基尔瓦 斯(Gerivais)提出全新世(Holocene)一词。1881年第二届国际地质学 会正式采用“第四纪”一词。由于更新世地球上发生过多次大规模冰 川活动,故又有“冰河期”或“冰河更新世”之称。也有的研究者鉴 于第四纪是人类的出现与发展时代,建议把第四纪称为“人类纪”。5 2.2.1 第四纪地质一般特性 1. 第四纪气候与冰川活动 第四纪气候冷暖变化频繁,气候寒冷时期冰雪覆盖面积扩大, 冰川作用强烈发生,称为冰期。气候温暖时期,冰川面积 缩小,称为间冰期。第四纪冰期,在晚新生代冰期中,规 模最大,地球上的高、中纬度地区普遍为巨厚冰流覆盖。 当时气候干燥,因而沙漠面积扩大。中国大陆在冰期时, 海平面下降,渤海、东海、黄海均为陆地,台湾省与大陆 相连,气候干燥、风沙盛行、黄土堆积作用强烈。第四纪 冰川不仅规模大而且频繁。根据深海沉积物研究,第四纪 冰川作用有20次之多,而近80万年每10万年有一次冰期 和间冰期。6 2. 新构造运动 从新第三纪(中新世开始)以来发生的地壳运动称新构造运动, 相应的时代称新构造时期。新构造运动是引起第四纪自然 环境变化的一个主要因素,这一内力作用也引起一系列环 境效应并影响地壳稳定性。新构造运动有水平运动(板块 运动)、垂直运动、断裂运动、火山活动和地震等。新构 造运动的作用积累效应造成大面积和大幅度地壳升降,可 以改变部分下垫层性质,并对大气环流产生影响,对气候 和环境变化有重要作用。如青藏高原由于印度板块向欧亚 板块俯冲,使该区地壳从新第三纪以来加速隆升,发展成 “世界屋脊”,破坏了中国西部气候的纬向分带而代之以 垂直分带,称为影响中国和东亚气候与环境的重要因素。7 3. 板块构造学说 地球板块构造学说是20世纪地球科学中最伟大的成就之一。 1912年,德国气象学家魏格纳提出了大陆漂移学说。1915 年,又出版了《海陆的起源》一书,给出了大陆漂移的证 据,但未能解释大陆漂移的动力学问题,因而未得到普遍 接受。1928年,英国地质学家霍姆斯提出“地幔对流学 说”,认为地幔对流有可能是大陆漂移的原动力。到了 20世纪50~60年代,海洋地质研究,尤其是海洋钻探的 开展,证实了地幔对流和海底扩张的存在,并依靠无线电 测距方法测定了海底扩张和大陆漂移的速率。在此基础上, 1967年出现了地球板块构造学说。 8 2.2.2 第四纪松散沉积物 1. 残积物 地表岩石经受风化作用发生物理破坏和化学成分改 变后,残留在原地的堆积物,称为残积物。残积 物向下则逐渐变为半风化的半坚硬岩石,与新鲜 岩石之间没有明显的界限,是渐变的过渡关系。 2. 坡积物 坡积物指雨水或雪水的片流将高处的风化碎屑物冲 洗,顺坡向下搬运,或由自身的重力作用,堆积 在较平缓的山坡或坡脚处形成的堆积物。9 3. 洪积物 暴雨或冰雪消融季节,含有大量沙石高速运动的浊水流,从山地流出山 口或流入主流谷地,由于河床纵剖面坡度骤降,流速锐减,又无河道 约束,便分散成多股槽流;通过泛滥,槽流连接成面状洪流,两者在 上述地区共同堆积的扇形堆积物称洪积物。 4. 冲积物 冲积物是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河床中坡降平缓的地段堆 积而成的,或是河流溢出河床的堆积物。它发育于河谷内及冲积平原 中。冲积物碎屑来自上游集水区、河底及河岸基岩、谷坡上的重力堆 积物、坡积物、老冲积物和冰碛物。陆地上大规模砂矿床大都产于冲 积物,冲积物也是平原区地下主要含水层系和工程建筑基础。10 5. 湖积物 湖泊沉积物可分为湖边沉积物和湖心沉积物。湖边 沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在湖边沉 积而形成的,湖边沉积物中近岸带沉积的多是粗 颗粒的卵石、圆砾和砂土,远岸带沉积的则是细 颗粒的砂土和黏性土。湖边沉积物具有明显的斜 层理构造,近岸带土的承载力高,远岸带则差些。 湖心沉积物是由河流和湖流挟带的细小悬浮颗粒 到达湖心后沉积形成的,主要是黏土和淤泥,常 夹有细砂、粉砂薄层,土的压缩性高,强度很低。11 6. 冰碛物与冰水沉积物 冰川融化,其搬运物就地堆积,未经其他外力特别 是未经冰融水明显改造的沉积物,称为冰碛物。 冰碛物的基本特征有:粒级范围很宽,粒度相差 悬殊,巨大的石块和泥质混合在一起极不均匀, 明显缺乏分选;冰碛物一般不具有层理,有时具 有粗糙层理,是冰川中原生构造;冰碛物中的砾 石磨圆度差,棱角分明;砾石表面常具有磨光面 或冰川擦痕,砾石因长期受冰川压力作用而弯曲 变形,这些都是冰碛物的主要特点。 12 7. 海洋沉积物 根据海水深度及海底地形起伏,海洋沉积物由岸向海洋方向 可分为滨海带、浅海区、陆坡区和深海区,相应的四种海 相沉积物性质也各不相同。 8. 风积物 风积物是指在干旱的气候条件下,岩石的风化碎屑物被风吹 扬,搬运一段距离后,在有利的条件下堆积起来的一类土。 风积物中最常见的是风成砂及风成黄土。风成砂主要由砂、 粉砂及少量黏土组成,分选性好,磨圆度一般较高,具有 层理和大型交错层理。风成黄土具有垂直节理,均匀无层 理,孔隙大,具有湿陷性。13 2.3 土的工程地质性质 2.3.1 土的成分与结构构造 1. 土的成分 土是岩石的风化产物,是由碎石(保留原岩矿物成分)、砂(多 是单个矿物)和次生矿物、有机物、某些化学物质组成。 2. 土的结构和构造 土的工程地质性质不但与土的物质组成有关,而且还与它的 结构构造有关。研究证明,土受力作用后,其化学矿物成 分变化不大,而土的结构却经受各种变化。土的强度、变 形等力学特性在很大程度上是与其结构构造有关的。14 2.3.2 土的物理力学性质 1. 砾石类土的性质 砾石类土又称卵砾土,颗粒粗大,主要由岩石碎屑或石英、 长石等原生矿物组成,呈单粒结构及块石状和假斑状构造, 具有孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大的特点。 但它与黏粒的含量及孔隙中充填物性质和数量有关。典型 的流水沉积的砾石类土,分选较好,孔隙中充填少量砂粒, 透水性最强,压缩性最低,抗剪强度最大。基岩风化碎石 和山坡堆积碎石类土,分选较差,孔隙中充填大量砂粒、 细小的粉土颗粒和黏土颗粒,透水性相对较弱,内摩擦角 较小,抗剪强度较低,压缩性稍大。总的说来,砾石类土 一般构成良好地基,但由于透水性强,常使基坑涌水量大, 坝基、渠道渗漏。15 2. 砂类土的性质 砂类土也称砂土。一般颗粒较大,主要由石英、长 石、云母等原生矿物组成。一般没有连结,呈单 粒结构及伪层状构造,并有透水性强、压缩性低、 压缩速度快、内摩擦角较大、抗剪强度较高等特 点,但均与砂粒大小和密度有关。通常粗中砂土 的上述特征明显,且一般构成良好地基,为较好 的建筑材料,但可能产生涌水或渗漏。粉细砂土 的工程性质相对差,特别是饱水粉、细砂土受振 动后易液化。16 3. 黏性土的性质 黏性土中黏粒含量较多,常含亲水性较强的黏土矿物,具有水胶连结和 团聚结构,有时有结晶连结,孔隙微小而多。常因含水量不同呈固态、 塑态和流态等不同稠度状态,压缩速度小而压缩量大,抗剪强度主要 取决于凝聚力,内摩擦角较小。 黏性土的工程地质性质主要取决于其连结和密实度,即与其黏粒含量、 稠度、孔隙比有关。常因黏粒含量增多,黏性土的塑性、胀缩性、透 水性、压缩性和抗剪强度等有明显变化。从亚砂土到黏土,其塑性指 数、胀缩量、凝聚力渐大,而渗透系数和内摩擦角则渐小。稠度影响 最大,近流态和软塑态的土,有较高压缩性,较低抗剪强度;而固态 或硬塑态的土,则压缩性较低,抗剪强度较高。黏性土是工程最常用 的土料。17 2.3.3 土的分类
关 键 词:
工程地质课件第二章 ppt、pptx格式 免费阅读 下载 天天文库
 天天文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:工程地质课件第二章
链接地址: https://www.wenku365.com/p-44790794.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服点击这里,给天天文库发消息,QQ:1290478887 - 联系我们

本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有【成交的100%(原创)】。本站是网络服务平台方,若您的权利被侵害,侵权客服QQ:1290478887 欢迎举报。

1290478887@qq.com 2017-2027 https://www.wenku365.com 网站版权所有

粤ICP备19057495号 

收起
展开