河海大学工程地质原理资料完整版

2、各种勘察法的相互关系

1）工程地质测绘－调查工程地质条件在地表的分布、推测在地下的分布

2）勘探－查清、确认工程地质条件在地下的分布

3）试验－确定岩土体、结构面的物理、力学和水理参数

4）工程地质长期观测

5）勘察资料的业整理

与工程建设有关的地质条件之综合，包括：

①地形地貌、

②地层岩性、

③地质构造、

④水文地质条件、

⑤物理地质现象、

⑥天然建筑材料

⑦岩土体物理力学性质、⑧物理地质环境）。

4、岩体的工程地质特征：（问答题）

⑴岩体是复杂的地质体

①形成过程复杂：地质历史的产物，经历多期构造运动；

②组成复杂：岩性、风化状态的多样性；

③结构复杂：存在大量各种成因的结构面；

④处于复杂的、变化的地质环境中。

⑵岩体的强度主要取决于结构面的强度

⑶岩体的变形主要取决结构面的闭合、压缩、裂和剪切滑移，岩体的破坏形式主要取决结构面的组合形式

⑷ 岩体中存在复杂的天然应力场、温度场和渗流场

5、结构面的定义：地质历史时期在岩土体中形成的、具有一定向、延伸长、厚度薄、物理力学性质差的各种地质界面，包括物质分异面、不连续面和软弱夹层。

6、结构面的成因类型（填空）

⑴ 原生结构面

⑵ 构造结构面

⑶ 次生结构面

7、岩质量指标 ( RQD )

概念:用直径为75mm 的金刚钻头和双管单动岩芯管在岩中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm 的岩芯段长度之和与该回次进尺之比的百分数，表征岩体的节理、裂隙等发育程度的指标。

8、 岩体完整性系数 ( Kv ) :（名解）

9、无充填结构面的强度（填空）

取决于起伏形态、粗糙度和凸起体强度。

10、 有充填结构面的强度（填空） 取决于充填物的成分（尤其是粒度成分）和厚度。

11、岩体基本质量: 岩体所固有的、影响工程岩体稳定的最基本属性，由岩坚硬程度和岩体完整程度所决定。 BQ 的确定法： BQ=90+3Rc +250Kv

12、岩（体）工程（Rock engineering):以岩体为工程建筑物地基或环境，并对岩体进行开挖或加固的工程，包括地下工程和地面工程。

2

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13、工程岩体（Engineering rock mass):岩工程影响围的岩体，包括地下工程围岩、边坡岩体、坝基和工业与民用建筑地基。

14、软弱夹层：由力学强度明显低于围岩强度的软弱介质充填、具有泥质和炭质含量高、遇水易软化、延伸长、厚度薄、物理力学性质差等特点的结构面。

15、泥化夹层：岩体中受物理化学作用影响，其原状结构发生显著变异且含有大量粘粒的软弱夹层。

16、风化的定义：地表以及接近地表的岩或矿物，由于温度变化、大气、水溶液和生物的作用，在原地所发生的一系列物理化学变化。

17、地应力定义：在未经人为扰动（工程荷载、工程开挖）的天然状态下，地壳岩体中所具有的应力。

18、地应力的定性评价（简单）

⑴区域地震地质条件分析：

?是否具备高应力条件；

⑵地形地貌分析：

?河谷及冲沟的发育程度及切割深度，切割深、条数多、山体支离破碎→应力释放→难以赋存高地应力；

?山体雄厚→具备赋存高地应力的条件。

⑶地层岩性：

?岩性软弱则难以赋存高地应力。

⑷岩体完整性：

?岩体破碎则难以赋存高地应力。

⑸岩体风化程度：

?全、强风化带则难以赋存高地应力。

19、地应力特点（构造应力）

①不格随h的增加而增加；

②具有明显的向性：受构造运动向控制；

③σ1、σ3为水平向，σ2为垂直向（也有例外）；

④可比自重应力大得多，

如二滩左岸37m深：σ1（近水平）=66.3MPa,

右岸53.5m ：σ1=40.8 MPa

⑤分布的区域性：我国西南、西北高应力区；

⑥普遍存在应力卸荷带：全、强风化带；

⑦仅存于岩体中。

20、地应力测量：应力恢复法、应力解除法、水压致裂法

21、区域稳定性：是指工程建设地区，在外动力的综合作用下，现今地壳及其表层的相对稳定程度。

22、区域构造稳定性：建筑物所在地区一定围、一定地质历史时期，断层和地震的活动性。

23、活断层：是指目前仍在活动，或近代地质时期（通常指80～90万年）曾经活动过、而不久的将来（通常指100年）仍可能重新活动的断层。(时间界限不明确、不统一)。

24、震级的概念：是指一次地震时震源处释放出能量的大小，也叫地震强度。

25、标准震级的确定：距震中100km用标准地震仪（伍德-安德逊扭摆仪，仪器期0.8s，阻尼0.8，最大放大倍数2800）所记录到地震最大振幅（μm）的对数

26、中国的地震带

①东南沿海及地震带

②郯庐地震带

③华北地震带

④南北地震带

⑤-滇震带

⑥天山南北地震带

26、世界地震带：（填空）

1）、环太平洋地震带

2)、地中海-欧亚地震带

3）、洋中地震带

27、烈度的定义：表示地震对地面及房屋建筑物的破坏程度。

28、影响烈度因素：

①震级、震源深度、震中距；

②地层岩性、地形、地质构造、地下水；

③建筑物及地基基础的类型和质量;

④抗震措施、隔震措施（1909年，英国）。

29、①基本烈度：是指一个地区在今后一定时期（100年）、在一般场地条件下可能普遍遭遇的最大烈度。

②设计烈度：=基本烈度±（1~2）度。以基本烈度或场地烈度为基础，考虑建筑物的重要性，等级，结构面的特点而修正的烈度值。

③场地烈度：=基本烈度±（2~3）度。考虑某一地区或场地的地质条件，对基本烈度进行修改的烈度。

30、液化：是指饱和沙土在震动荷载或地震作用下，土颗粒间因隙水压力的增加和有效应力的减小，导致丧失其抗剪强度，有固体变为接近流体的状态。

30、液化按成因分为：

①地震砂土液化

②动力机器基础振动液化

③加荷速率过快产生的液化（在静力作用下）

30、地震砂土液化

机理：松散、饱和的砂土在受到地震瞬间振动时，产生振动增密→隙减小，若隙比较大、排水条件较差时，必然导致隙水压力急剧上升（产生超静隙水压力），因总应力不变，所以有效应力急剧降低→抗剪强度骤降，当

u=σ时，τ≈0→砂土在瞬间变为接近流体的状态→完全液化。

30、影响砂土液化的因素

①土层条件

②地震作用强度

③环境条件

31、砂土液化的评价

程序：地震地质条件分析→初判→复判（微观判别）→确定：液化指标、液化等级→提出抗液化措施。

①岩土工程勘察规的有关规定：

1）当抗震设防烈度为7度~9度，且场地分布有饱和砂土或饱和粉土时，应进行液化判别，并应评价液化危害程度和提出抗液化措施的建议。抗震设防烈度为6度，可不考虑液化的影响，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度进行液化判别。甲类建筑应进行专门的液化勘察；

2）液化判别可在地面下15m深度围进行；当采用桩基或其它深基础时，其判别深度可适当加深（15~30m）。调查和理论分析表明：7度时最大液化深度18~19m、8度时最大液化深度21~22m、9度时最大液化深度24~25m。

3）倾斜场地及大面积液化层层底面倾向河（湖）心或临空面，且其层底坡度超过2%时，还应评价液化引起土体滑移的可能性。

②宏观液化势判定时应考虑的因素

?液化势：一个场地与地基在某个烈度的地震影响下是否发生液化的潜在可能性。

?液化判别应先进行宏观判别，当宏观判别认为有液化可能性时，再作进一步判别。

③液化势的初判条件

1）土层年代为Q3及其以前的，可判为不液化土；

2）粉土的粘粒含量百分比Ρc（%）≮10（7度区）、≮13（8度区）、≮16（9度区）时，可判为不液化土（水电工程分别为16、18、20）；

3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度（du/m，应将淤泥和淤泥质土层扣除）和地下水位深度（dw/m，年最高水位）满足下列条件之一时，可不考虑液化的影响：

du＞d0 +db－2

dw＞d0+ db－3

du +dw ＞1.5d0+2db－4.5

d b—基础埋深（m），＜2m时，取2m ；

d0 —液化土特征深度（m）：③液化势的初判条件

1）土层年代为Q3及其以前的，可判为不液化土；

2）粉土的粘粒含量百分比Ρc（%）≮10（7度区）、≮13（8度区）、≮16（9度区）时，可判为不液化土（水电工程分别为16、18、20）；

3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度（du/m，应将淤泥和淤泥质土层扣除）和地下水位深度（dw/m，年最高水位）满足下列条件之一时，可不考虑液化的影响：

du＞d0 +db－2

dw＞d0+ db－3

du +dw ＞1.5d0+2db－4.5

db—基础埋深（m），＜2m时，取2m ；

d0 —液化土特征深度（m）：烈度7 8 9

粉土 6 7 8

砂土7 8 9

④液化势的复判（微观判别）

应采用室试验、力学计算和原位测试相结合的法，

当初判为可能液化或需要考虑液化影响时进行。

1）用标准贯入击数N63.5判别（普遍采用）：

?当实测的N63.5 ＜Ncr时，判为可液化土，否则为不液化（仅适用于地面以下15m深度围）。

?N63.5未经杆长修正，但应确保底不扰动、不涌砂，单幢建筑，试验≮3个，标贯点间距1~1.5m。

2）用静力触探指标判别：

（GB50021-2001 ，仅适用于地面以下15m深度围）

?当实测计算比贯入阻力pso＜pscr，或实测计算锥尖阻力qco＜qccr时，应判别为液化土。3）用实测的剪切波速判别:

（GB50021-94 ，仅适用于地面以下15m深度围）

?当实测V s＞V scr时，判别为不液化土或不考虑液化影响。

?V scr为饱和土V s临界值（m/s）：

砂土：V scr=k c（d s-0.01d s2）1/2

粉土：V scr=k c（d s-0.0133d s2）1/2

d s为测点的深度（m）；

k c为经验系数：抗震设防烈度7度8 9度

砂土92 130 184

粉土42 60 84

⑤液化指数和液化等级的确定

?凡是判别为可液化的土层，应按现行国标《建筑抗震设计规》的规定确定液化指数和液化等级。