专门工程地质学

目录

本教材所用符号一览表

绪论

一、专门工程地质学的性质与内容

二 本教材的内容安排与学习方法

第一篇 工程地质勘察通论

第一章 工程地质勘察的几个基本问题

第一节 工程地质勘察的任务

第二节 工程地质条件

一、一般理解

二、工程地质条件各要素的分析

第三节 工程地质问题

第四节 工程地质勘察方法及其相互关系

第五节 工程地质勘察阶段的划分

一、勘察阶段划分的依据

二、勘察阶段的划分

第二章 工程地质测绘

第一节 概述

第二节 工程地质测绘的研究内容

一、工程地质测绘中对岩土的研究

二、工程地质测绘中对地质结构的研究

三、工程地质测绘中对地貌的研究

四、工程地质测绘中对水文地质条件的研究

五、工程地质测绘中对物理地质现象的研究

六、工程地质测绘中对工程地质现象的研究

第三节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度

一、工程地质测绘范围的确定

二、工程地质测绘比例尺的确定

三、工程地质测绘的精度要求

第四节 工程地质测绘的方法和程序

第五节 航卫片和陆地摄影在工程地质测绘中的应用

第三章 工程地质物探与勘探

第一节 概述

第二节 工程地质物探

一 电法勘探在工程地质勘察中的应用

二、地震勘探在工程地质勘察中的应用

第三节 工程地质钻探

一、工程地质钻探的特点及适用条件

二、工程地质钻探的特殊要求

三、工程地质钻探常用的钻探方法和设备

四、工程地质勘探钻孔类型及其适用条件

五、大口径钻进和小口径（金刚石钻头）钻进在工程地质勘探中的应用

六、声波测井在工程地质钻探中的应用

七、钻孔设计书的编制、钻孔观测编录及资料整理

第四节 工程地质坑探

一、工程地质勘探中常用的坑探工程类型及其适用条件

二、坑探工程设计书的编制、观测与编录

第五节 工程地质勘探的布置

一、勘探布置的一般原则

二、勘探坑孔间距和深度确定的原则

第六节 勘探手段的选择和施工顺序

一、勘探手段的选择

二、勘探工程的合理施工顺序

第四章 工程地质野外试验

第一节 概述

第二节 土体力学性质试验

一、载荷试验

二、钻孔旁压试验

三、十字板剪力试验

四、静力触探试验

五、标准贯入试验

第三节 岩体力学性质试验

一、岩体变形特性静力法（静弹模）试验

二、岩体抗剪试验

三、岩石声学基本特性试验

四、点荷载试验

五、回弹锤击试验

第四节 钻孔压水试验

一、试验目的与基本原理

二、仪器与主要设备

三、试验技术要点与要求

四、资料整理与成果应用

第五章 工程地质长期观测

第一节 概述

第二节 孔隙水压力观测

第三节 斜坡岩土体变形和滑坡动态观测

第四节 地下建筑围岩变形及围岩压力观测

第五节 建筑物沉降和变形观测

第六章 天然建筑材料工程地质勘察

第一节 概述

第二节 天然建筑材料的质量要求

一、堆石坝和砌石坝所用的块石和条石

二、用作混凝土骨料的卵砾石和砂

三、用于反滤层的砂和砾石

四、用于道渣材料的砾石及砂

五、用于土坝的土料

第三节 天然建筑材料的储量计算

一、储量计算的精度和数量要求

二、储量计算的依据条件

三、储量计算的方法

第四节 天然建筑材料的开采、加工及运输条件的研究

第五节 天然建筑材料的勘察要点

一、天然建筑材料的普查

二、天然建筑材料的勘探

三、天然建筑材料的取样工作

第七章 工程地质图的编绘与工程地质报告书的编写

第一节 工程地质图的编绘

一、概述

二、工程地质图的特点与分类

三、有待探索的问题

四、工程地质图表示的内容

五、工程地质图的编绘与整饰

六、工程地质图的附件及其编绘

第二节 工程地质报告书的编写

第二篇 各类建筑工程地质勘察

第八章 城市规划和工业及民用建筑工程地质勘察

第一节 城市规划工程地质勘察

一、概述

二、城市规划的主要工程地质问题

三、城址选择的依据

四、城市规划工程地质勘察要点

第二节 一般工业及民用建筑工程地质勘察

一、概述

二、工业及民用建筑的主要工程地质问题

三、厂址选择的工程地质论证

四、一般工业及民用建筑工程地质勘察要点

第三节 高层建筑工程地质勘察

一、概述

二、高层建筑的主要工程地质问题

三、高层建筑物工程地质勘察要点

第九章 道路和桥梁工程地质勘察

第一节 道路（路基）工程地质勘察

一、概述

二、路基主要工程地质问题

三、铁路选线的工程地质论证

四、地质条件不良地段的选线原则及防护措施

五、铁路工程地质勘察要点

第二节 桥梁工程地质勘察

一、概述

二、桥梁建筑工程地质研究

三、桥梁工程地质勘察要点

第十章 地下建筑工程地质勘察

第一节 概述

第二节 地下建筑围岩压力的工程地质评价

一、基本概念

二、各类围岩压力的工程地质评价

第三节 无压隧道及洞室支衬结构设计的工程地质论证

一、常规支衬结构

二、喷锚支护

第四节 有压隧洞围岩及支护结构稳定性的工程地质评价

一、围岩在内水压力作用下的稳定性

二、围岩抗力与衬砌的稳定性

三、外水压力与衬砌的稳定性

第五节 地下建筑施工方法和施工条件的工程地质论证

一、地下建筑施工方法的工程地质论证

二、地下建筑不良施工条件的工程地质预报

第六节 地下建筑围岩工程地质分类

第七节 地下建筑位址和方向选择的工程地质论证

第八节 地下建筑工程地质勘察要点

第十一章 水利水电工程地质勘察

第一节 概述

第二节 水坝工程地质

一、水坝类型及其对工程地质条件的要求

二、松散土体坝区渗漏及坝基渗透稳定性问题

三、裂隙岩体坝区渗漏及坝基扬压力问题

四、坝基抗滑稳定问题

五、坝肩抗滑稳定问题

六、坝址选择的工程地质论证

七、施工方法和施工条件的工程地质论证

第三节 水库工程地质

一、水库渗漏问题

二、库岸稳定问题

三、库周浸没问题

四、水库淤积问题

第四节 引水建筑工程地质

一、概述

二、渠道工程地质问题

三、引水线路选择的工程地质论证

第五节 水利水电工程地质勘察要点

一、水利水电工程地质勘察的任务和阶段划分

二、规划阶段的工程地质勘察

三、可行性研究阶段的工程地质勘察

四、初步设计阶段的工程地质勘察

五、施工图设计阶段的工程地质勘察

第十二章 海洋工程的工程地质勘察

第一节 概述

第二节 海洋沉积物的工程地质特征及变形破坏型式

一、海洋沉积物的工程地质特征

二、海洋沉积物变形破坏的主要型式

第三节 海港工程地质研究

一、概述

二、海港的主要工程地质问题

三、港址选择和建筑物结构设计的工程地质论证

第四节 离岸建筑的工程地质研究

一、离岸建筑的类型及其所处的环境特征

二、海洋钻探平台稳定性问题

第五节 海洋建筑工程地质勘察要点

一、港口工程地质勘察要点

二、离岸建筑工程地质勘察的特点

主要参考文献

2100433B

内容简介

本书分两篇，共十二章。第一篇为工程地质勘察通论，论述工程地质勘察的基本原理与各种勘察技术方

法。第二篇为各类建筑的工程地质勘察，论述主要工程建筑类型的工程地质勘察任务、勘察阶段划分、有关

工程地质问题、以及勘察方法的选择和工作量布置等，是生产实践的指南。

本书系为高等院校水文地质与工程地质专业正式教材，也可供从事工程地质、水文地质勘察生产和科研

人员，以及土木、水利、铁道和海港工程等有关科技工作者参考。

工程地质学还要研究工程地质条件的区域分布特征和规律，预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化，和可能发生的地质作用，评价其对工程建设的适宜性。由于各类工程建筑物的结构和作用，及其所在空间范围内的环境不同，因而可能发生和必须研究的地质作用和工程地质问题往往各有侧重。据此，工程地质学又常分为水利水电工程地质学、道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学、城市工程地质学等。2100433B

工程地质学（engineering geology）研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学。地质学的一个分支学科。研究目的是查明建设地区或建筑场地的工程地质条件，预测和评价可能发生的工程地质问题及对建筑物或地质环境的影响，提出防治措施，以保证工程建设的正常进行。

工程地质学产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。17世纪之前，许多国家成功地建成仍享有盛名的伟大建筑物，可是人们在建筑实践中对地质环境的考虑，完全依赖于建筑者个人的感性认识。17世纪以后，由于产业革命和建设事业的发展，出现并逐渐积累了关于地质环境对建筑物影响的文献资料。第一次世界大战结束后，整个世界开始了大规模建设时期。1929年，奥地利的太沙基出版了世界上第一部《工程地质学》；1937年苏联的萨瓦连斯基的《工程地质学》一书问世。50年代以来，工程地质学逐渐吸收土力学、岩石力学与计算数学中的某些理论和方法，完善和发展了本身的内容和体系。在中国，工程地质学的发展基本上始自50年代。

工程地质学主要研究建设地区和建筑场地中的岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质，控制这些性质的岩石和土的成分和结构，以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向；制定岩石和土的工程地质分类。由于各类工程建筑物的结构、作用、所在空间范围内的环境不同，所以可能发生的地质作用和工程地质问题也不同。据此，工程地质学往往分为水利水电工程地质学、道路工程地质学、采矿工程地质学、海港和海洋工程地质学和城市工程地质学等。工程地质学的研究方法有运用地质学理论和方法查明工程地质条件和地质现象空间分布、发展趋向的地质学方法；有测定岩、土体物理、化学特性，测试地应力等的实验、测试方法；有利用测试数据，定量分析评价工程地质问题的计算方法；有利用相似材料和各种数理方法，再现和预测地质作用的发生、发展过程的模拟方法。随着计算机技术应用的普及和发展，工程地质专家系统也在逐步建立。

绪论

一、工程地质学的研究对象 1

二、工程地质学的发展历程 2

三、工程地质学的研究内容 4

四、工程地质学的实践意义 5

重要术语 6

复习思考题 6

第一章 岩石及岩体的工程地质性质

第一节 主要造岩矿物 9

一、矿物的概念 9

二、矿物的物理性质 9

三、常见矿物 13

第二节 岩石的分类与特征 15

一、岩石按地质成因分类 15

二、岩石按风化程度分类 30

三、岩石按坚硬程度分类 31

第三节 岩石的工程地质性质 31

一、岩石的主要物理性质 31

二、岩石的主要力学性质 34

三、影响岩石工程性质的因素 36

第四节 岩体的工程地质评价 38

一、岩体结构分析 38

二、岩体的工程地质性质 43

三、岩体其他类型划分 43

重要术语 44

复习思考题 44

第二章 地质构造及其对工程的影响

第一节 地质年代 45

一、相对地质年代的确定 45

二、地质年代表的建立 47

三、岩石地层单位的概念 49

第二节 单斜构造 49

第三节 岩层产状 50

一、岩层产状要素 50

二、岩层产状要素的测定及表示方法 51

第四节 褶皱构造 53

一、褶曲要素 53

二、褶曲的类型 54

三、褶皱的野外判识方法 55

四、研究褶皱的工程地质意义 56

第五节 断裂构造 57

一、节理 57

二、断层 58

第六节 地层的接触关系 63

一、地层的接触关系分类 63

二、不整合的工程地质评价 63

重要术语 64

复习思考题 64

第三章 地形地貌

第一节 构造地貌 65

一、大陆与洋底 65

二、海底的构造地貌 66

三、陆地的构造地貌 67

第二节 风化作用与坡地重力地貌 69

一、风化作用 69

二、坡地重力地貌 74

第三节 流水地貌 80

一、沟谷水流形成的地貌组合 80

二、河流的作用 81

三、河流地貌 83

第四节 喀斯特地貌 87

一、地表喀斯特地貌 87

二、地下喀斯特地貌 90

第五节 风成地貌及黄土地貌 91

一、风沙流 92

二、风蚀地貌 92

三、风积地貌 94

四、黄土的分布与特性 94

五、黄土地貌的类型 95

第六节 海岸地貌 95

一、海岸的动力作用 96

二、海蚀作用与海蚀地貌 98

三、堆积海岸与海岸堆积地貌 100

四、生物作用形成的海岸 101

第七节 地貌调查与制图 101

一、地貌调查的工作程序 101

二、地貌制图 103

重要术语 108

复习思考题 108

第四章 土的分类与工程性质

第一节 土的形成与特征 109

一、土和土体的形成和演变 109

二、土的基本特征 110

三、第四纪地质特征 111

四、土的成因类型与特征 111

第二节 土的组成与结构、构造 115

一、固相 115

二、液相 119

三、气相 121

四、土的结构 122

五、土的构造 123

第三节 土的物理力学性质 124

一、土的物理性质 124

二、指标间的相互关系 127

三、黏性土的水理性质 130

四、土的力学性质 133

五、无黏性土的密实度 137

第四节 土的工程分类与鉴别 138

一、土的工程分类 138

二、土的野外鉴别 140

第五节 土的工程地质特征 141

一、砾类土的工程地质特征 142

二、砂类土的工程地质特征 142

三、黏性土的工程地质特性 143

第六节 特殊土的工程性质 143

一、软土 143

二、黄土与湿陷性黄土 147

三、红黏土 151

四、膨胀土 153

五、填土 155

六、盐渍土 158

七、污染土 159

八、冻土 160

重要术语 161

复习思考题 161

第五章 地下水的工程地质问题

第一节 地下水概述 163

一、含水层与隔水层 163

二、地下水类型 163

三、泉 168

第二节 地下水运动的基本规律 169

一、达西定律 169

二、达西定律的实质及适用范围 172

第三节 地下水的物理化学性质 172

一、地下水的物理性质 172

二、地下水的化学成分 173

第四节 毛细水对建筑工程的影响 174

一、产生毛细压力 175

二、对土中气体的分布与流通的影响 175

三、毛细水上升对工程的影响 175

第五节 重力水对建筑工程的影响 176

一、地下水位变化引起的岩土工程问题 176

二、地下水的渗透破坏作用 180

三、地下水的浮托作用 184

四、承压水对基坑的作用 184

五、地下水对混凝土的侵蚀作用 185

重要术语 186

复习思考题 186

第六章 区域稳定性分析

第一节 活断层 187

一、活断层概述 187

二、活断层的特性 187

三、活断层的鉴别 189

四、工程活断层的划分标准 189

五、活断层对工程的影响与工程安全性对策 190

六、活断层的工程评价方法 191

第二节 地震 192

一、地震概述 192

二、我国地震地质的基本特征 197

三、地震效应 198

第三节 水库诱发地震 202

一、概述 202

二、水库诱发地震的共同特点 203

三、水库诱发地震的诱发机制 206

四、产生水库诱发地震的地质条件 210

五、水库诱发地震工程地质研究的基本原则 211

第四节 地面沉降与地裂缝 212

一、地面沉降形成条件与危害 212

二、地面沉降的监测与防治 213

三、地裂缝 214

重要术语215

复习思考题215

第七章 岩体稳定性分析

第一节 斜坡稳定性分析 217

一、斜坡应力分布特征 217

二、斜坡变形与破坏 218

三、斜坡稳定性判定 219

第二节 地基稳定性分析 220

第三节 地下硐室围岩稳定性分析 222

一、硐室围岩压力 222

二、围岩压力的类型 223

三、硐室围岩变形与破坏 224

四、硐室围岩稳定性因素分析 225

五、保障硐室围岩稳定性措施 227

重要术语 229

复习思考题 229

第八章 不良地质现象的工程地质问题

第一节 滑坡与崩塌 232

一、滑坡 232

二、崩塌 240

第二节 泥石流 242

一、泥石流的形成条件 243

二、泥石流的特征 243

三、泥石流的分类 244

四、泥石流的防治措施 245

五、泥石流流域的工程地质评价 246

第三节 岩溶与土洞 247

一、岩溶的形成和发育条件 248

二、岩溶的分布规律和影响岩溶发生、发展的主导因素 248

三、岩溶的类型 249

四、岩溶的防治措施 250

五、岩溶场地的勘察 250

六、土洞的形成 251

七、土洞的处理 252

第四节 地下硐室的涌突水 252

一、矿坑充水水源分析 252

二、矿坑充水通道分析 254

三、影响矿坑涌水量的因素 256

四、矿坑水害的防治 256

第五节 不良地质现象对地下工程选址的影响 257

一、地下工程总体位置的选择 257

二、洞口选择的工程地质条件 258

三、硐室轴线选择的工程地质条件 258

第六节 不良地质现象对道路选线的影响 263

一、地质构造对路基工程的影响 263

二、滑坡地带选线 264

三、岩堆地带选线 264

四、泥石流地段选线 265

五、岩溶地带选线 267

重要术语 267

复习思考题 267

第九章 岩土工程地质勘察

第一节 工程地质勘察 269

一、概述 269

二、工程地质勘察方法 271

第二节 城市规划与建设工程地质勘察 287

一、城市规划与建设的主要工程地质问题 287

二、城市规划与建设工程的勘察要点 289

第三节 工业及民用建筑工程地质勘察 292

一、主要工程地质问题 292

二、工业与民用建筑工程的勘察要点 293

第四节 道路和桥梁工程地质勘察 295

一、道路工程 296

二、道路工程地质勘察要点 298

三、桥梁工程地质问题 299

四、桥梁工程的工程地质勘察要点 300

第五节 地下工程的工程地质勘察 301

一、地下工程的主要工程地质问题 301

二、地下工程的勘察要点 302

三、地下工程施工阶段的勘察要点 303

第六节 岩土工程地质勘察报告书 303

一、岩土工程地质勘察报告编写规范 303

二、报告的编制程序 304

三、报告论述的主要内容 304

四、图表编制要点 307

重要术语 308

复习思考题 308

参考文献 309

附录 311