工程地质分析原理复习资料.docx

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工程地质分析原理复习资料

工程地质分析原理复习资料

1、工程地质学（Engineeringgeology）：

工程地质学是地质学的分支学科。

它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学，属应用地质学范畴。

2、工程地质条件（Engineeringgeologicalcondition）：

指与工程建设有关的地质因素的综合。

它是在自然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。

地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面，它是一个综合概念。

3、工程地质问题（Engineeringgeologicalproblem）：

指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。

4、工程地质学的研究对象：

就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系，促使二者之间的矛盾转化、解决。

1、活断层（activefault）：

指目前正在活动的断层，或近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

2、砂土液化：

饱和砂土住地震、动力荷载或其他外力作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基是小的作用

3、斜坡（slope）：

是指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形式。

一般可分为天然斜坡和人工边坡。

4、天然斜坡：

指自然形成、未经人工破坏改造的斜坡，如沟谷岸坡、山坡、海岸等。

5、人工边坡：

指经人工开挖或改造形成的斜坡，如渠道边坡、基坑

6、斜坡变形破坏是内、外动力地质作用及人类活动作用下，斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。

7、斜坡破坏系指斜坡岩（土）体中已形成贯通性破坏面时的变动。

8斜坡变形：

在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂

斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩土体，或已查明处于进展性变形的岩土体，称为变形体。

9卸荷回弹（unloadingrebound）是斜坡岩体内积存的弹性应变能释放而产生的。

10斜坡蠕变是在坡体压力（以自重应力为主）长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面。

11、崩塌：

是指陡坡上的岩土被多组结构面分割，在重力和其他外力作用下，突然脱离母体，以垂直运动为主快速向下崩落的表生地质现象。

12、滑坡：

斜坡上的部分岩体，沿着一定的贯通性剪切破坏面，产生以水平运动未知的向下滑移的表生地质现象。

13、扩离是由于斜坡岩（土）体中下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏，软层上覆岩（土）体或做整体，或被解体为系列块体向坡前方向“漂移”。

14、渗透力（seepageforce）或动水压力（hydrodynamicforce）：

地下水在渗流过程中作用于岩土体上的力。

15、渗透变形（seepagedeformation）或渗透破坏（seepagefailure）：

当渗透力达到一定值时，岩土中一些颗粒、甚至整体就发生移动，从而引起岩土体的变形和破坏。

这种作用或现象，称为~。

抗渗强度：

土体抵抗渗透变形的能力。

16、管涌（piping）或潜蚀（suffosion）：

在渗流作用下，单个土颗粒发生独立移动的现象。

可分为垂直管涌和水平管涌。

17、流土（quicksoil,quicksand）：

在渗流作用下，一定体积的土体同时发生移动的现象。

一般发生在均质砂土层和亚砂土层中，流沙就是，危害大于管涌。

18、岩溶作用：

地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用。

•岩溶：

岩溶作用及其所产生的地质现象和水文现象的总称。

国际上称为喀斯特（karst）

19、混合溶蚀作用：

不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀性有所增加。

20、悬托河：

处于上升运动的灰岩山区，有时发现河谷中的地下水位低于河水位，甚至有的地方地下水位在河床以下数十米至百米。

21、紊动漩涡：

随着水团不断地分裂聚合，水团的大小也不断地发生变化，这样的水团一般称为。

22、壅水淤积：

洪水期浑水进入壅水段，泥沙扩散到全断面，随着挟沙能力沿流程降低，泥沙沉积于库底，且粗粒沉积于上游，细粒沉积在下游，形成淤积三角洲。

23、异重流淤积：

当入库水流含沙量高，并有足够的流速时，浑水进入壅水段后可不与清水混淆扩散而潜入清水之下，沿库底向下游继续运动，并可一直运行到坝前，并在回流作用下使水库变浑，细颗粒缓缓落于库底。

24、泥石流是指发生在山区小型流域中、短暂的、饱含泥沙的特殊洪流，是水土流失发展到严重阶段的表现。

25、地面沉降：

是指地面高程的降低。

地面塌陷：

地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下塌陷，并在地面形成塌陷坑的一种动力地质现象。

基本烈度：

指在今后一定时间（一般按100年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下可能遭受的最大烈度。

场地烈度：

一般理解为根据建设场地具体的工程地质条件而对基本烈度的调整或修正。

一般调整范围。

设防烈度：

亦称设计烈度，是抗震设计所采用的烈度。

它是根据建筑物的重要性、经济性等的需要，对基本烈度的调整。

一般建筑物可采用基本烈度为设防烈度，重大建筑物适当提高。

地震效应：

在地震作用影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏，称之为~。

振动破坏效应：

地震发生时，地震波在岩土体中传播而引起强烈的地面运动，使建筑物的地基基础以及上部结构都发生振动，给它施加了一个附加荷载，即地震力。

当地震力达到某一限度时，建筑物即发生破坏。

这种由地震力作用直接引起建筑物的破坏，称为

震源机制:

地震发生的物理工程

破裂效应指的是强震导致地面岩土体直接出现破裂和位移，从而引起附近的或跨越破裂带的建筑物变形或破坏；

地基效应指的是地震使松软土体压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等，而导致地基失效，使上部建筑物破坏。

斜坡破坏效应包括地震导致的滑坡、崩塌或泥石流等，主要发生在山区或丘陵地带。

1、活断层的鉴别标志

1.地质标志：

a．断层两侧地层岩性和产状截然不同，被错断，是最本质最重要最可靠的标志。

注意与滑动面区别；b．第四纪沉积层变形，砾石层中的砾石受剪断或压碎，视断层性质而定；c．断层带（面）的岩石因挤压磨碎，表现为松散、未胶结的破碎带。

d．在强震过程中沿活动性断裂带常常出现地裂缝。

2.地貌标志：

a．“风口”、“垭口”b．夷平面解体c．阶地变化d．河流弯曲e．山脊山谷错动f．两种地貌单元直线相接的部位g．滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象发育部位。

3.水文地质标志：

a．泉水呈线状分布b．温泉呈带状分布c．地下水压力与化学成分异常

4.其它标志：

a．地形变化明显；b．地球物理场异常；c．地应力较高、地震活动频繁。

2、地震震级和地震烈度的区别联系

二者都是表征一次地震活动的术语、都是衡量一次地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。

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。

释放出的能量愈大则震级念大，因为一次地震释放的能量是固定的，所以无论在任何地方测定只有一个震级。

地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。

它不仅取决于地震能量，同时也受震源深度、震中距、地震传播介质等因素的制约。

一次地震只有一个震级，但不同地点，烈度大小是不一样的。

3、砂土液化引起的破坏主要有

（1）涌砂：

涌出的砂掩盖农田，压死作物，使沃土盐碱化、砂质化，同时造成河床、渠道、径井筒等淤塞，使农业灌溉设施受到严重损害。

（2）地基失效：

砂土液化造成地基的承栽能力完全丧失，则其上的建筑物就会产生强烈沉陷、倾倒，甚至倒塌。

（3）滑塌：

由于下伏砂层或敏感粘土层震动液化和流动，可引起大规模滑坡。

（4）地面沉降及地面塌陷：

饱水疏松砂因扰动而变密，地面也随之而下沉，低平的滨海湖平原可因下沉而受到海湖及洪水的浸淹，使之不适于作为建筑物地基。

4、影响砂土液化的因素主要

土的类型及性质、饱和砂土的埋藏分布条件以及地震动的强度和持续时间。

一、土的类型及性质

土的类型及性质是砂土液化的内因。

研究表明：

粉、细砂土最易液化；但随着地震烈度的增高，亚砂土、轻亚粘土、中砂土等也会液化

二、饱水砂土层的埋藏分布条件

饱水砂土层的埋藏条件主要包括：

饱和砂层的厚度、砂层上非液化粘土层厚度以及地下水埋深等三个方面。

它们决定了超孔隙水压力和有效覆盖压力的大小。

地下水埋深愈浅，非液化盖层愈薄，则愈易液化。

三、地震强度及持续时间（历时）引起砂土液化的动力是地震加速度，显然，地震愈强、加速度愈大，则愈容易引起砂土液化。

5、影响斜坡岩体应力分布的主要因素

主要包括：

原始应力状态、坡形、岩土特征和结构。

一、原（初）始应力状态的影响，岩体的原始应力状态中，水平剩余应力的大小对坡体应力状态的影响尤为显著。

二、坡形的影响，坡形包括斜坡的坡高、坡角、坡底宽度和平面形态等几个方面，他们对斜坡应力分布均有一定影响。

三、岩土特征和结构的影响，岩土体的变形模量（弹性模量）（E0）对均质坡体的应力分布并无明显影响；波松比（μ）可以改变主应力（σx）和剪应力（τxy）的分布，引起张力带变化：

μ增大，坡面和坡顶张应力带扩展；而在坡底则相反，μ增大，张应力带收缩。

6、影响斜坡稳定性的因素

十分复杂，其中最主要的有岩土类型及性质、地质结构、水文地质条件等。

除此之外，还有岩石风化、地表水、大气降水作用、地震及人类活动等。

这些因素综合起来可分为两大方面：

内在因素和外在因素。

内因是变化的根据，是最根本的因素，决定着斜坡变形破坏的形式和规模，对斜坡稳定性起控制作用；内因（内在因素）

1.地形地貌2.地层岩性（岩土类型和性质）3.地质结构构造4.地下水分布5.植被作用

外因是变化的条件，通过内因而起作用，促使斜坡变形破坏的发生和发展，外因常常成为斜坡灾变破坏的触发因素1.水的作用：

（1）地表水（地面径流、河流、水库、湖泊等）作用；

（2）地下水作用；（3）降水（融雪）作用。

2.地震作用3.人为作用：

（1）爆破和机械振动；

（2）切坡或加载；（3）破坏植被；（4）矿藏开采。

7、渗透变形产生的必要条件

渗透变形产生的必要条件是：

渗透水流有足够大的动水压力和土体具有一定的结构特性。

必要条件是根据理论公式推导和实验室研究获得的。

在具备必要条件前提下，是否确实出现此问题，还必须有宏观地质因素和工程因素来决定，这是充分条件

8、岩溶发育的基本条件：

？

（1）具可溶性岩石；

（2）具溶蚀能力的水；

（3）具良好的水的循环交替条件，即具有良好的地下水补给、径流和排泄条件。

9、渗漏的形式

按渗漏通道分为：

（1）裂隙分散渗漏；

（2）管道集中渗漏。

按库水漏失特点分为：

（1）暂时性渗漏（库水饱和库底包气带的岩溶洞穴和裂隙所消耗的水量，待洞穴和裂隙饱水后渗漏即停止。

库水贮于岩体空隙中，不会造成水量的损失。

）；

（2）永久性渗漏（库水通过岩溶化岩体流向本河下游、邻谷、低地及干流等处，造成库水的损失。

）。

岩溶渗漏的防治措施

采用灌（灌浆）、铺（铺盖）、堵（堵洞）、截（截渗）、导（疏导）等方法处理岩溶渗漏问题。

10、岩溶地基变形破坏的主要方式

（1）地基承载力不足，在覆盖型岩溶区，上覆松软土强度较低，或建筑荷载过大，引起地基发生剪切破坏，进而导致建筑物的变形和破坏。

（2）地基不均匀下沉，，在覆盖型岩溶区，下伏石芽、溶沟，落水洞、漏斗等造成基岩面的较大起伏，当其上部有性质不同、厚度不等的粘性土分布时，在建筑物附加荷载作用下，产生地基不均匀下沉，从而导致建筑物的倾斜、开裂、倾倒及破坏。

（3）地基滑动，，在裸露型岩溶区，当基础砌置在溶沟、溶隙、落水洞、漏斗附近时，有可能使基础下岩体沿倾向临空的软弱结构面产生滑动，进而引起建筑物的破坏（图）。

（4）地表塌陷。

。

在地基主要受力层范围内，如有溶洞、暗河、土洞等时，在自然条件下，或因建筑物的附加荷载、抽排地下水等因素作用，产生洞顶坍塌，引起地面沉陷、开裂，以至