绪论1

0.1地质学与工程地质学1

0.2工程地质学的研究对象2

0.3工程地质学的发展概况3

0.4工程地质学的研究方法4

0.5工程地质在土木工程建设中的作用4

0.6本课程的主要内容及要求5

第1章地球6

1.1地球的外圈层构造6

1.1.1大气圈6

1.1.2水圈7

1.1.3生物圈8

1.2地球的内圈层构造8

1.2.1地球内部圈层划分8

1.2.2地球内部圈层的物质组成和物态9

1.3地球的表面形态10

1.3.1陆地11

1.3.2海底11

习题12

第2章地质年代与地质作用13

2.1地质年代13

2.1.1地质年代的划分13

2.1.2确定地质年代的方法15

2.1.3地质年代单位和地质年代表17

2.2地质作用18

2.2.1地质作用的能量来源19

2.2.2内力地质作用20

2.3外力地质作用28

2.3.1风化作用28

2.3.2剥蚀作用29

2.3.3搬运作用29

2.3.4沉积作用31

2.3.5成岩作用32

2.4内外力地质作用的相互关系33

2.4.1地壳上升与剥蚀作用33

2.4.2地壳下降与沉积作用33

2.4.3地壳物质组成的相互转化33

2.5其他地质作用33

2.5.1风的地质作用33

2.5.2冰川地质作用41

2.5.3岩溶作用50

习题57

第3章矿物与岩石58

3.1元素58

3.1.1元素在地壳中的分布和克拉克值58

3.1.2元素在地壳中的迁移和富集58

3.2矿物59

3.2.1矿物的概念及分类59

3.2.2矿物的形态与性质60

3.2.3常见矿物及造岩矿物61

3.3岩石65

3.3.1岩浆岩66

3.3.2沉积岩69

3.3.3变质岩75

3.3.4三大岩类的演变78

3.3.5岩石肉眼鉴定的主要特征79

3.3.6各类岩石的划分及命名原则81

3.4岩石的工程性质83

3.4.1岩石的物理性质及水理性质83

3.4.2岩石的力学性质85

3.4.3影响岩石工程地质性质的因素89

3.4.4岩体的工程地质性质90

习题94

第4章地质构造及其工程影响95

4.1岩层的产状95

4.1.1岩层的产状要素95

4.1.2岩层产状的测定及表示方法95

4.1.3水平岩层、倾斜岩层和直立岩层96

4.2褶皱构造99

4.2.1褶皱和褶皱要素100

4.2.2褶皱的形态分类102

4.2.3褶皱构造野外观察104

4.2.4判断褶皱形成年代的方法104

4.2.5褶皱的工程地质评价105

4.2.6边坡、隧道和桥基设置与地质构造的关系105

4.3断裂构造106

4.3.1节理106

4.3.2断层110

4.3.3活断层116

4.4不整合121

4.4.1整合与不整合121

4.4.2不整合的类型121

4.4.3不整合的观察和研究123

4.5地质图125

4.5.1地质图的类型、规格与符号125

4.5.2地质条件在地质图上的表示127

4.5.3地质图的阅读与分析129

习题130

第5章地下水及其工程影响131

5.1地下水的赋存状态131

5.1.1岩土中的空隙131

5.1.2岩石的水理性132

5.1.3岩石中水的类型133

5.2地下水的成因、类型及流动规律134

5.2.1地下水的成因134

5.2.2地下水的类型135

5.2.3地下水运动的基本规律141

5.3地下水的物理性质与化学性质142

5.3.1地下水的物理性质142

5.3.2地下水的化学性质144

5.4地下水的地质作用146

5.4.1地下水的破坏作用146

5.4.2地下水的搬运作用146

5.4.3地下水的沉积作用147

5.5地下水造成的工程地质问题148

5.5.1地下水对边坡工程的影响148

5.5.2地下水对混凝土基础的腐蚀破坏150

5.5.3地下水对地基土的渗流破坏152

5.5.4地下水位变化的不良影响155

5.5.5岩溶区修建水库的措施与防渗处理157

5.5.6岩石中裂隙水对地下工程的不良影响159

习题159

第6章不良地质现象160

6.1崩塌与滑坡160

6.1.1崩塌160

6.1.2滑坡162

6.2泥石流172

6.2.1泥石流的形成条件172

6.2.2泥石流的特征173

6.2.3泥石流的分类173

6.2.4泥石流的工程地质评价176

6.2.5泥石流的防治176

6.3岩溶与土洞177

6.3.1岩溶的形成条件177

6.3.2岩溶的发育条件179

6.3.3岩溶的分布规律179

6.3.4岩溶场地的勘察180

6.3.5土洞的形成180

6.3.6岩溶地区工程地质问题183

6.3.7岩溶区常用防治措施185

6.4地震186

6.4.1地震的基本知识186

6.4.2地震的成因类型及特点189

6.4.3地震破坏作用189

6.4.4地震工程地质研究190

6.4.5地震导致的区域性砂土液化193

习题204

第7章特殊土的工程地质特性205

7.1土的工程地质性质205

7.1.1土的粒度成分205

7.1.2土的矿物成分207

7.1.3土的结构和构造207

7.1.4土的物理力学性质209

7.2软土209

7.2.1软土的成因及形态特征210

7.2.2软土的工程性质212

7.2.3软土地基勘察及评价213

7.2.4软土地基设计中常用处理措施214

7.3黄土216

7.3.1黄土成因及分布217

7.3.2黄土的岩性特征219

7.3.3湿陷性黄土地貌与分区221

7.3.4湿陷性黄土的工程性质223

7.3.5湿陷性黄土地基的地基处理措施228

7.4冻土235

7.4.1冻土的结构与分布235

7.4.2冻土的分类237

7.4.3冻土的力学性质239

7.4.4冻土的工程勘察241

7.4.5建筑物冻害的防治措施241

7.4.6多年冻土地区特殊地质问题242

7.4.7多年冻土地区选址原则245

7.5膨胀土245

7.5.1膨胀土的分布、成因及分类245

7.5.2膨胀土的特征和识别247

7.5.3影响膨胀土胀缩变形的因素和胀缩指标248

7.5.4膨胀土的勘察试验方法和工程评价249

7.5.5膨胀土地基的工程措施250

7.6红黏土253

7.6.1红黏土的形成和分布253

7.6.2红黏土的物理力学特性253

7.6.3红黏土的勘察和工程评价254

7.6.4红黏土地基工程处理措施255

7.7盐渍土257

7.7.1盐渍土的主要特点257

7.7.2盐渍土的分布257

7.7.3盐渍土的成因258

7.7.4盐渍土的分类259

7.7.5盐渍土的工程地质特性260

习题261

第8章工程地质勘察262

8.1工程地质勘察的目的、任务和基本方法262

8.1.1工程地质勘察的目的和任务与勘察阶段的划分262

8.1.2工程地质勘察的基本方法263

8.2工程地质调查与测绘265

8.2.1工程地质调查与测绘的范围、比例尺和精度265

8.2.2工程地质测绘的内容266

8.2.3工程地质测绘方法268

8.3工程地质勘探269

8.3.1工程地质物探269

8.3.2钻探271

8.3.3坑探272

8.3.4勘探的布置273

8.4工程地质试验及现场监测274

8.4.1野外试验274

8.4.2现场监测278

8.5工程地质勘察资料的整理281

8.5.1岩土参数的统计281

8.5.2工程地质勘察报告282

习题283

参考文献285 2100433B

本书主要介绍了地质作用及其相关地质学基础理论与知识，地质条件及其工程影响，不同土体的工程性质，几种常见的不良地质现象，工程地质勘察等方面的内容。本书的编写力图做到体系结构严谨、合理，基本概念清楚、明确，力求知识点间的衔接和融会贯通。

本书可作为土木工程、测绘工程、采矿工程等非地质专业的高等学校教材，还可供工程地质、水文地质等相关专业的工程技术人员参考。

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