中国地质大学武汉工程地质学基础考研真题分章总结.docx
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中国地质大学武汉工程地质学基础考研真题分章总结
中国地质大学(武汉)工程地质学基础考研真题分章总结
一:
绪论
1.工程地质(学):
地质学的分支学科,属于应用地质学范畴。
它是一门研究与工程建设的地质问题,为工程建设服务的科学。
2.工程地质条件:
与工程建筑有关的地质要素的综合,包括:
地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料六个方面。
3.工程地质问题:
工程建筑物与工程地质条件之间的矛盾或问题。
如:
地基沉降、水库渗漏等。
4.(名词解释仍答上面的)工程地质问题:
工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
对于场地工程地质条件不同,建筑物基坑边坡问题、地下洞室稳定性问题。
矿山开采:
边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定.
水利水电工程:
渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性。
5.不良地质现象:
对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。
泛指由地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如:
崩塌,滑坡,泥石流,岩溶,土洞,河流冲刷,渗透变形等。
6.地质灾害:
是指在地球的发展演化过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。
7.工程地质研究方法:
自然历史分析法(定性),数学力学分析法(定量),模型模拟试验法(定量),工程地质类比法(既可定性,亦可定量)。
其中自然历史分析法是最重要,最根本的方法,是其他研究方法的基础。
8.工程地质类比法:
工程地质研究的常用方法,通过场地内的工程地质条件与地质分析(主要指分析以前类似的)相结合进行对工程问题的分析及解答方法。
主要用于定性评价,有时也可以用于半定量评价,是将已建建筑物工程地质问题的评价经验用到自然地质条件与之大体相似的拟建建筑物中去的方法。
9.岩石力学、土力学与工程地质学有何关系?
岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去。
土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体,它们属力学1
范畴的分支。
10工程地质学的研究任务是:
(1)阐明建筑地区的工程地质条件
(2)论证建筑物所存在的工程地质问题
(3)选择地质条件优良的建筑场址
(4)研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响
(5)提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议;
(6)为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据(不独立提出设计方案)
11.工程地质学的历史,现状和展望
历史:
在国际上,工程地质学作为地质学的分支学科,并独立形成一门科学仅有70多年(截至2010年)的历史,是一门颇为年轻的学科。
20世纪30年代,由于苏联的大规模国民经济建设,促使地质学和工程建筑科学相互渗透,工程地质学由此作为一门独立的科学诞生了。
与此同时欧美国家工程地质工作也有所开展,但并未形成独立科学。
现状:
经过了几十年的发展,学科体系逐渐完善,形成了有多个分支学科的综合性学科。
展望:
从当今发展的趋势来看,现代工程地质的发展方向是;
1.环境工程地质2.矿山工程地质3.地震工程地质4.海洋工程地质
12、举一亲身参加过的工程实例,说明工程地质工作的步骤及2
二:
地面破坏效应
破裂效应:
强震导致地面岩土体直接出现破裂和位移,从而引起直接跨越破裂带的建筑以及附近建筑变形或破坏
地基效应:
地震使松软土体压密下沉,砂土液化从而导致地基失效,使上部建筑物破坏。
地基基地效应分为:
1、地基沉降,包括强烈沉降和不均匀沉降。
2、地基水平移滑。
3、砂基液化三:
斜坡破坏效应
包括地震导致的滑坡,崩塌,泥石流等,主要发生在山区。
砂土液化(主要指地震导致的砂土液化)对工程建筑的影响
主要对地基有影响,如
1、地面下沉2、地表塌陷3、地基土承载力丧失4、地面流滑
风化对工程建筑的影响
1、岩体的结构构造发生变化
2、岩体的矿物成分和化学成分发生变化
3、岩石的工程地质性质恶化
总之,风化后的岩石在工程建筑上的优良性质消弱了,不良性质增加了。
斜坡变形破坏对工程建筑的影响
自己总结:
一:
直接摧毁掩埋建筑物;造成地基滑动;坝体破裂;破坏公路,铁路,桥涵,隧道;二:
堵塞河流湖泊,间接产生其他地质灾害,如洪水,地表塌陷,岩溶,泥石流,砂土液化等等
渗透变形对工程建筑的影响
一:
引起堤岸失稳
二:
对地下巷道掘进和矿山作业带来危害
岩溶作用对工程建设的影响
1.水利水电工程:
渗漏、溃坝、诱发地震
2.道路工程:
路基、站场、桥梁地基稳定性、地基塌陷
3.地下工程:
涌水、突水、岩溶冒落
4.工民建:
地基稳定性、塌陷问题
3
地面沉降
(1)沿海城市低地面积扩大,海堤高度下降,引起海水倒灌
(2)海港建筑物破坏和装卸能力降低
(3)油田区地面运输线路和地下管线扭曲断裂
(4)城市建筑物基础脱空开裂,桥墩下沉,桥梁净空减小,影响水上交通.
(5)城市供水及给排水系统失效,以及因长期过量抽取地下水导致水资源枯竭,水质恶化等
(6)在一些地面沉降强烈的地区,伴随地面垂直沉陷而发生的较大水平位移,往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害;(泊松比)
泥石流
具有强大的破坏力,可以很短的时间内造成工程设施(主要是掩埋和冲毁),农田,生命财产的损失
14、本课程的内容和研究方法(实质上每章都是按此框架叙述的)
本课程主要研究与工程建设有关的一些主要的工程动力地质作用和现象。
包括它们的特征,形成机制,发生和发展演化的规律,影响因素,可能产生的工程地质问题,分析评价和预防预报方法,以及防治措施等。
工程动力地质作用分为由地球内动力引起的,地球外动力引起的,人类工程—经济活动引起的三类,本书也按此分为三类十章
第一篇:
由地球内动力引起的工程动力地质作用,包括活断层,地震,砂土地震液化等的工程地质研究。
第二篇:
由地球内动力引起的工程动力地质作用,包括岩石风化,斜坡的变形和破坏,渗透变形,岩溶等的工程地质研究。
第三篇:
由人类工程—经济活动引起的工程动力地质作用,包括水库诱发地震,地面沉降的工程地质研究。
15、工程地质的研究内容(非重点)
研究内容主要有工程地质学的任务决定
v岩土工程性质的研究
v工程动力地质作用的研究
v工程地质勘察理论和技术方法的研究
v区域工程地质研究
v环境工程地质研究
4
16.各个工程地质作用的机理
活断层
活断层受控于板块构造。
全球构造(板块构造)理论的基本点是,全球划分为六个刚性的岩石圈板块在软流层之上漂移,不断地运动。
板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源。
地震:
在地壳表层,由于弹性波传播引起的振动作用或现象
构造地震的机理:
地壳运动积累的应变能,超过了地壳岩体的强度极限时,岩体发生破裂,应变能忽然释放而表现为弹性波的形式,使地壳振动而发生地震
水库诱发地震的水诱发机制
一:
水对岩体的各种作用
1.降低岩体及结构面强度
润滑作用,软化作用,泥化作用
2.促进岩体断裂的生长
*楔裂作用:
*应力腐蚀作用
3.水的荷载效应
附加应力;垂直变形、挠曲变形
4.水的孔隙水压力效应
二:
水库诱发地震的两种机制
1.水荷载诱发型:
水体的荷载重压可对库基岩体产生附加垂向压力和附加剪应力,并引起库基岩体沉降,挠曲变形。
进而引发断裂,滑动,从而引起地震
(只适应于水面广,水深深的水库)
2.孔隙水压力诱发型:
当地下深部岩石中的空隙与地表水体或高压水源连通时,理论上存在孔隙水压力,其理论公式为:
式中:
为水的密度,g为重力加速度,z为测点静液柱高。
但实际上,孔隙水压力往往大于其理论值。
空隙水压力的存在,降低了岩体裂隙面或断裂带上的有效应力,从而降低了抗剪强度,即
式中,c为为孔隙水压力,为内摩擦角。
5
二、不同天然构造应力场条件下水库地震的诱发机制
砂土地震液化的机理
地震砂土液化的机理:
地震时饱水砂土中形成的超孔隙水压力使土的抗剪强度降低和丧失。
如若简答,论述题,则这样写:
砂土依靠颗粒间的摩擦力维持本身的稳定,这种摩擦力主要取决与颗粒间的法向压力,公式为:
而饱和砂土由于孔隙水压力的存在,其抗剪强度小于干砂的抗剪强度(颗粒间摩擦力)
地震过程中,砂土将趋于密实,并伴随排水的现象,而由于砂土变密实,其透水变差。
从而产生了剩余孔隙水压力(超孔隙水压力),此时砂土的抗剪强度为
显然,此时的抗剪强度更低了,而且随着振动持续时间增长,剩余空隙水压力不断累积增大,从而使砂土的抗剪强度持续降低,直至完全丧失。
6
岩石风化的机理
风化作用分为物理风化,化学风化和生物风化,生物风化既有物理作用又有化学作用,因此,风化作用主要是物理风化和化学风化。
物理风化:
由于温度的变化(特别是昼夜温差),水的冻融,干湿交替,盐类结晶,矿物水化和植物根劈等作用下产生的应力,从而引起岩石的机械破碎,而且不伴随化学成分,矿物成分的变化。
其结果是破坏了岩石的构造,降低了岩石的强度,又为化学风化打下了基础。
化学风化:
在氧,水溶液,有机体等的作用下所发生的一系列复杂化学变化,从而引起结构构造,矿物成分,化学成分发生变化的过程。
(化学风化一定伴随物理变化,反之,不伴随)斜坡变形破坏的机理(也是滑坡,崩塌机理的总述)
斜坡应力的变化,使原有的平衡被打破,局部应力集中超过了该部位岩体的容许强度,引起局部剪切错动,拉裂,并出现小位移,但还没造成整体性的破坏,这就是斜坡的变形(同时也是斜坡变形的定义)
当斜坡变形进一步发展,破裂面不断扩大并相互贯通,使斜坡岩土体的一部分分离,并发生较大的位移,这就是斜坡的破坏(也是斜坡破坏的定义,是滑坡,崩塌机理的总述)滑坡的机理
上述机理+影响斜坡稳定性的因素+(评价方式)刚体极限平衡法
崩塌的机理
上述机理+崩塌产生的条件+影响斜坡稳定性因素的一部分(此部分简写标题即可)渗透变形的机理
渗透变形的定义+渗透变形产生的条件
岩溶的机理。
碳酸盐岩的溶蚀机理+影响岩溶发育的因素(此部分可简写)
一:
碳酸盐岩的溶蚀机理:
1.碳酸盐岩的溶蚀过程(以碳酸钙为例)
第一阶段:
第二阶段:
、此两阶段的最终反应:
第三阶段:
从水中物理溶解的一部分二氧化碳转为化学溶解,即促进上述反映,促进碳酸钙的溶解。
第四阶段:
从外界补充二氧化碳到水中。
自然界多为开放性系统,因此,碳酸钙将被持续溶解,从总的方向上看,岩溶过程不可逆。
7
2.混合溶蚀效应:
不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀性有所增强,这种增强的溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。
混合溶蚀效应对岩溶发育的影响:
断裂带或节理裂隙汇合点岩溶特别发育,河谷侧向常能形成大型水平岩溶带.
分类:
1)饱和溶液的混合溶蚀效应
指两种或两种以上已失去溶蚀能力的饱和溶液,在碳酸盐岩体内相遇,混合后溶液由原来的饱和状态变为不饱和状态,从而产生新的溶蚀作用,继续溶解碳酸盐岩。
2)不同温度溶液的混合溶蚀效应
如果有两种温度不同而饱和度相同的水相混合,或一种水溶液由高温变为低温,都将增大二氧化碳的溶解度,从而加强溶液的溶蚀能力,继续溶蚀作用。
3.其他离子的作用
1).酸效应:
氢离子能与碳酸根离子结合,从而增加碳酸钙的溶解
2)同离子效应:
抑制岩溶作用
3)离子强度效应:
溶液中有与碳酸钙不相关的强电解质离子时,将使碳酸钙的溶解度增大,从而促进碳酸钙的溶解。
二:
岩溶发育的基本条件及影响因素(简答版)
(1)可溶性岩石
(2)溶蚀性水溶液(3)水的循环交替条件
地质因素:
断层、褶皱、岩性组合;气象因素:
降水、气温;地形地貌与新构造运动:
地形地貌、新构造运动。
地面沉降的诱发因素,地质环境和机制分析(我认为其为一个多种动力机制产生的一个现象,不存在单独的机制)
一:
诱发因素
1.自然动力地质因素
1)地球内营力作用,包括地壳下降运动,地震,火山等
2)地球外营力运动,包括溶解,氧化,冻融等
2.人类活动因素
持续超量抽取地下水,开采石油,开采水溶性气体(如天然气等)
其他诱发因素还有(此处稍微了解便可):
大面积灌溉农田,高荷载建筑群相对集中,8
静荷载长期作用,导致软土蠕变,地面振动荷载等
二:
地面沉降的地质环境
1.近代河流沉积环境模式(河流中下游高弯度处)
2.近代三角洲平原沉积环境模式(河流入海口处)
3.断陷盆地沉积环境模式
三:
沉降机制分析(从水,土分析的)
承压水位下降引起的应力变化
粘性土层变形机理
粘性土层固结历史
粘性土的固结状态
17.各个动力地质作用的防治措施以及建筑措施
活断层
二:
活断层
1.活断层:
是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
(即潜在活断层)
2.活断层的特征以及分类:
1.深大断裂复活的产物
2.具有继承性和反复性
3.按活动方式分为地震断层(粘滑型)和蠕变断层(蠕滑型)
3.从地质方面、地形地貌方面识别活断层的标志有那些?
(活断层的识别标志)
(1)地质方面:
地表最新沉积物的错断;活动层带物质结构松散;伴有地震现象的活断层,地表出现断层陡坎和地裂缝。
(2)地貌方面:
①断崖:
活动层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位。
②水系:
对于走滑断层
(Ⅰ)一系列的水系河谷向同一方向同步移错;
(Ⅱ)主干断裂控制主干河道的走向。
③山脊,山谷,阶地和洪积扇错
④近期断块的差异性升降运动,可使同一级夷平面分离解体,高程相差较大。
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⑤不良地质现象呈线形密集分布;
(3)水文地质方面:
导水性和渗水性较强;泉水常沿断裂带呈线状分布,植被发育。
(4)历史资料方面:
古建筑的错断、地面变形;考古;地震记载。
(5)地形变监测方面:
水准测量、三角测量。
(6)遥感图象:
用于鉴别大区域范围内的活断层。
4、活断层区的建筑原则有哪些?
(1)建筑物场址一般应避开活动断裂带
(2)线路工程必须跨越活断层时,尽量使其大角度相交,并尽量避开主断层
(3)必须在活断层地区兴建的建筑物,应尽可能地选择相对稳定地块即“安全岛”,尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。
(4)在活断层区兴建工程,应采用适当的抗震结构和建筑型式
三:
地震
1.震级:
是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小所决定。
2.烈度:
地面震动强烈程度,受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。
(1)地震基本烈度:
一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。
即一个地区的平均烈度
(2)设防烈度(设计烈度):
是抗震设计所采用的烈度。
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。
注:
不大常用的东西
场地烈度:
同一基本烈度地区,场地条件不同而进一步划分,对基本烈度修正。
3.地震效应类型:
振动破坏效应,地面破坏效应,斜坡破坏效应。
4.简述地震发生的条件
1)介质条件:
多发生在坚硬的岩石中
2)结构条件:
多产生在活断层的一些特殊部分:
端点,拐点,交汇点,分支点,错裂点等
3)构造应力条件:
多发生在现代构造运动强烈的部位,应力集中
10
5.卓越周期:
岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用,某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出,这种周期即为该岩土体的卓越周期。
卓越周期的实质是波的共振。
6.静力分析法和动力分析法
静力分析法的前提:
1)建筑物是刚体,即建筑物各部分作为一个整体,具有相同的加速度
2)建筑的加速度和地面的加速度是相同的。
3)地震作用在建筑上的力是固定不变的,由地面振动的最大加速度决定。
动力分析法的前提:
1)建筑物是单质点系的弹性体
2)作用于建筑物基底的运动为简谐运动
即所测得结构系统的动力反应,不仅取决于地面振动的最大加速度,还取决于结构本身的动力特征,其中最主要的是结构的自振周期和阻尼比。
阻尼比越大,建筑物固有周期和地面振动周期差别越大,越难引起共振。
7、简要分析场地工程地质条件对宏观震害的影响。
①岩土类型及性质:
(本条可做单独题目:
试述场地岩土条件对震害的影响。
)
软土>硬土,土体>基岩;
松散沉积物厚度越大,震害越大
土层结构对震害的影响:
软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。
②地质结构
离发震断裂越近,震害越大,上盘尤重于下盘。
③地形地貌:
突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大
④水文地质条件:
地下水埋深越小,震害越大。
8.简述地震区抗震设计原则,措施
(1)场地选择原则
1)避开活断层(与上题的2对应)
2)极可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段(与上题的1对应)
3)避开不稳定斜坡地段(与上题3对应)
4)尽量避开孤立地区,地下水埋深较浅的地段。
(与上题3,4对应)
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(2)抗震措施(持力层和基础方案选择)
1)基础砌置在坚硬土层上
2)砌置深度应该大一些,以防发生倾斜
3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上
4)建筑物结构设计要加强整体强度,提供抗震性能
9.试述影响土的压缩性的因素?
(1)土本身的性质:
①粒度成分及矿物成分
②天然含水率:
含水率越大,压缩性越大。
③土的结构:
扰动样>原状样。
④土的应力历史:
OCR越大,压缩性越小。
(2)荷载性质:
大小、速率、方式、类型等。
四:
砂土液化
1.砂土液化:
饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。
例如:
振动液化:
饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。
2.影响砂土液化的因素
1)土的类型以及性质
粒度:
粉,细砂土最易液化。
密实度:
松砂易液化,密砂不易液化
成因以及年代:
多年冲击成因的粉细砂土易液化,如滨海平原,河口三角洲等
沉积年代较新的土易液化,因为其结构松散,含水量丰富,地下水位浅。
2)饱和砂土埋藏分布条件。
砂土上覆非液化土层越厚,液化可能性越小
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地下水位埋深越大越不易液化
3)地震活动强度以及历时
地震越强,历时越长,越易引起砂土液化,且波及范围愈广。
3.存目:
砂土液化判别(课本71页)了解,其实是按照砂土液化的因素,并考虑了历史地震,液化,以及倾斜场地由于液化而流滑的可能。
岩石风化
1.基本概念
岩石风化的类型:
物理风化,化学风化,生物风化
风化壳:
遭受风化的岩石圈表层
2.影响风化的因素(认为本题可以出几个题目!
)
(1)气候因素
(2)岩性
(3)地质结构:
(4)地形(5)其他因素
(1)气候因素
温度:
温差大,冷热变化频率快:
有利于物理风化
温度高:
有利于化学风化
降雨:
降雨量大有利于化学风化和生物风化
(2)岩性
矿物成分:
(以下按抗风化能力排序)
氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物
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最稳定的造岩矿物:
石英
岩浆岩:
酸性岩(如花岗岩)>中性岩>基性岩>超基性岩(如橄榄岩)
变质岩:
浅变质岩>中等变质岩>深变质岩
沉积岩>岩浆岩,变质岩
化学成分:
(岩石中含)活动性强的元素(较多者)(化学风化后易脱离母岩随水流失):
如钾,钠等。
活动性弱的元素(化学风化后留在原地):
铁,铝,硅等。
(不通,暂保持最初的样子)
同一种元素,所组成的化合物不同,岩石的抗风化能力亦不同。
结构特点:
(以抗风化能力排序)
单一矿物组成的岩石抗风化能力强,即:
单矿岩>复矿岩
矿物成分相同时,等粒结构>不等粒结构
单粒结构岩石抗风化能力较强:
成分相近时,细粒结构>粗粒结构(认为书中单粒结构写错,所以补了一句)
硅质胶结>钙质胶结>泥质胶结
(3)地质结构:
断层带(裂隙集中带):
囊状风化(自己的话:
比较深,窄)
层理面:
差异风化——崩塌等(自己的话:
风化程度不同,导致从层理分开,崩落)节理,裂隙面:
球形风化(自己的话:
软弱节理,裂隙处,风化消失,形成飞来石)
(4)地形
高度:
高海拔区:
物理风化为主
低海拔区:
化学风化为主
坡度:
陡坡地段:
风化速度较快,风化壳较薄
缓坡地段:
风化速度较慢,风化壳较厚
(5)其他因素
地壳运动:
强烈上升期:
风化速度较快,风化壳厚度不大
稳定期:
(岩石与风化营力接触时间长)风化较彻底,风化壳厚度大。
人类活动:
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人类开挖基坑,边坡,隧洞,砍伐森林等均加剧了岩石风化
3.岩石风化分带的标志(风化带是同一地点深浅,由外到里分带的)(共五点)
(1)颜色
风化岩石在外观上表现出颜色的差异
(2)破碎程度:
风化程度越深,原岩破碎程度越大
从深部完整新鲜的岩石到地表:
岩块→块石→碎石→砂粒→粉砂粒
总体上:
上部以粉砂粒为主,夹砂粒,碎石;下部以块石,碎石为主,裂缝中夹砂粒,粉砂粒。
(3)矿物成分变化:
不同风化带,矿物组合特点不同
剧风化带:
除石英外,大部分的矿物已变异,形成稳定的矿物,如粘土矿物
弱,微风化带:
矿物变异主要发生在块石裂缝周围,形成薄膜
(4)水理性质和物理性质的变化
由上至下:
孔隙性压缩性由大变小
吸水性由强到弱
波速由小到大
强度由低到高
(5)钻探掘进及开挖中的技术特性(是否可挖动,是否需爆破等)
斜坡,斜坡变形和破坏
1.斜坡中重分布应力的特点
注:
斜坡的定义:
地壳表部一切具有侧向临空面的地质体,
一般分为天然斜坡和人工边坡,
形态要素为:
坡顶面,坡肩,坡面,坡脚,破角,坡底面,坡高,坡体
(1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转
(2)在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同:
-坡脚附近形成最大剪应力增高带,往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。
-在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。
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(3)坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。
(4)坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。
复杂版(供参考):
斜坡形成后,坡体应力分布具有以下的特征:
①无论什么样的天然应力场,斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。
表现为愈接近坡面,最大主应力愈与之平行,而最小主应力与之近乎正交,向坡体内逐渐恢复初始状态。
②由于应力分异结果,在坡面附近产生应力集中带。
不同部位应力状态是不同的。
在坡脚附近,最大主应力(表现为切向应力)显著增高,而最小主应力(表现为径向应力)显著降低,甚至可能为负值。
由于应力差大,于是形成了最大剪应力增高带,最易发生剪切破坏。
在坡肩附近,在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力(应力值为负值),形成一张力带。
当斜坡越陡此范围越大。
因此坡肩附近最易拉裂破坏。
③由于主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。
由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状。
④坡面处的径向应力实际为零,所以坡面处于二向应力状态。
2.影响斜坡应力分布的因素有哪些?
(1)初始应力的影响
水平剩余应力的大小使坡体的主应力迹线的分布形式有所不同,明显的改变了各应力值的大小,使应力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和坡面坡顶张力带影响最大
(2)坡形的影响
坡高:
坡高不改变应力等值线图,但应力值随坡高增加而增加(即同时增大或减小,差值不变)
坡角:
坡角变化明显改变应力分布的图像,随坡角变陡,(坡顶,坡面)张力带的范围有所
扩大,坡脚的应力集中带最大剪应力值也随之增高
坡底宽度:
当W(坡底宽)<0.8H(坡高)时,坡脚最大剪应力随坡底宽度缩
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