工程地质原理讲解
工程地质分析原理总结

⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体:通常指地质体中与⼯程建设有关的那⼀部分岩⽯,它处于⼀定的应⼒状态,被各种结构⾯所分割。
结构⾯:指岩体中具有⼀定⽅向、⼒学强度相对较低、两向延伸的地质界⾯或带。
结构体:结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体,称为结构体2、结构⾯的主要类型(按照成因、规模分类)及特征(如何描述结构⾯)按成因:原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模:A类(贯通)、B类(显现)、C(隐微)3、岩体的分类:岩体结构分类(哪5类?);岩体的⼯程分类(考虑三⽅⾯因素?)按结构特征分类:块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素:⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点?剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态(10分)1、岩体应⼒:天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh(µ为岩体的泊松⽐,N。
称为岩体的侧压⼒系数。
)构造应⼒:指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒:指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束,于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型(1)σx=σy=σv=rh 注:越往地壳的深部,存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
(2)垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主,主要存在于地表(3)⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响,最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤(1)地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响:岩体的岩性及结构特征:决定着岩体的容重和泊松⽐,从⽽影响⾃重应⼒场的特征;统⼀区域构造应⼒作⽤下,岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性;决定着岩体的强度及蠕变特性,因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
工程地质分析原理

工程地质分析原理工程地质分析原理的重要性工程地质分析是指在工程建设过程中,通过对地质条件进行综合分析和评价,为工程设计、施工和管理提供科学依据的一种方法。
工程地质分析的原理主要包括以下几个方面:1. 地质资料搜集与分析:包括对地质地貌、地质构造、岩性、地层、地下水、地下渗流等地质情况的搜集,以及对地质资料进行综合分析和解释。
通过对地质资料的搜集和分析,可以了解地质条件的分布特征,为后续的工程分析提供基础数据。
2. 工程地质勘查:通过野外地质调查、试验与检测,获取工程场地的详细地质信息。
工程地质勘查主要包括地质钻探、取样分析、地质测量等方式,通过对地质数据的采集和分析,可以确定工程地质的特征和参数,为工程设计提供可靠的基础数据。
3. 地质灾害评价:对工程区域可能出现的地质灾害进行评价和分析。
这包括地震、滑坡、地面沉降等地质灾害的风险评估,以及对可能发生的地质灾害影响范围和程度进行预测和预警。
通过对地质灾害的评价,可以采取相应的工程措施,减少地质灾害对工程安全的影响。
4. 工程地质参数确定:通过对地质条件的分析和试验研究,确定工程建设中所需的地质参数。
这些参数包括土壤的强度、固结性、渗透性等,对工程结构的设计和施工具有重要影响。
通过准确确定这些参数,可以提高工程的安全性和可靠性。
5. 工程地质风险评估:对工程建设中可能面临的地质风险进行评估和分析。
这包括对地基承载力、地下水位、地表沉降等地质因素对工程结构和安全的影响程度进行评估。
通过对地质风险的评估,可以合理确定工程设计和施工方案,降低工程风险。
总之,工程地质分析的原理是通过对地质条件的综合分析和评价,为工程设计、施工和管理提供科学依据。
通过详细的地质资料搜集与分析、工程地质勘查、地质灾害评价、地质参数确定和工程地质风险评估,可以有效提高工程的安全性和可靠性,减少地质灾害对工程的影响。
工程地质分析原理

1.结构面主要类型:从成因角度:原生结构面,构造结构面,表生结构面2.岩体,结构面(体),岩体结构岩体:指与工程建设有关的那一部分地质体。
它处于一定的地质环境中,被各种结构面所分割。
结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对(上下岩层)相对较低而延伸(或具一定厚度)的地质界面。
结构体:由结构面分割、围成的岩石块体(相对完整)。
岩体结构:由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。
3.岩体结构分类:按建造特征:块体状结构,块状结构,层状结构,碎块状结构,散体状结构。
按改变程度:完整,块裂化或板裂化,碎裂化,散体化。
4.研究岩体的结构特征的意义: a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位,导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。
b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。
c. 在地表的岩体,其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。
d.对岩体结构的研究还可推广于宏观地质体,应用于区域构造稳定性评价之中。
总之,对岩体结构特征的研究,是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
5.地应力:指存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力。
6.天然地应力类型,分布规律:类型:三向相等的静水应力式,竖直应力为主,水平应力为主。
分布规律:1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,是时间和空间的函数2实测竖直应力基本接近于上覆岩层的重量3水平应力普遍大于竖直应力4最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长7.我国地应力场的空间分布特点:a. 各地的最大重应力方向呈明显规律性:大致与察隅和伊斯兰堡连线的夹角平分线方向一致。
仅伊斯兰堡外侧和察隅外侧不同。
b. 三向应力状态与由此决定的现代构造活动呈规律分布:①潜在逆断型应力状态主重要分布于喜马拉雅山前缘一带。
(与印度板块碰撞有关)②潜在走滑型应力状态区主要分布于中、西部广大地区。
③潜在正断型和张剪性走滑型应力状态区,主要分布于西藏高原(正断型)、东北、华北地区,汾渭地堑(张剪走滑型)。
工程地质学原理简要分析

工程地质学原理简要分析论述题:一.论述公路边坡中的顺向坡段在斜坡变形破坏方面的差异。
1.顺向边坡段易产生滑移拉裂,滑移压制拉裂,滑移弯曲拉裂。
1)滑移弯曲:主要发育在中陡倾外层体斜坡中,尤以薄层状岩体及延性较强的碳酸盐类层状岩体中多见。
这两类斜坡的滑移控制面倾角已明显大于该面的峰值摩擦角,上覆岩体具备滑移面下滑条件,但由于滑移面未临空,使下部受阻,造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力,在一定条件下可使之发生弯曲变形。
2)滑移拉裂:斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑移,并使滑移体拉裂解体。
3)滑移压制拉裂:主要发育在坡度中等陡的平缓层状体斜坡中,坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。
滑移面的锁固点火错列点附近,因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙,向上扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致并伴随局部滑移。
2.反向边坡则易产生弯曲拉裂和蠕滑拉裂变形。
1)弯曲拉裂:陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向破内发展。
弯曲的板梁之间互相错动并伴有拉裂,弯曲后缘出现拉裂缝,形成于走向的反坡台阶和槽沟。
2)蠕滑拉裂:斜坡岩体向临空方向发生剪切蠕变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂主要发育在倾内薄层状体坡中也可以发生。
二.简述岩石坝基浅层滑动破坏类型及其形成条件。
岩石坝基渐层滑动破坏的主要类型有浅层岩体的剪切破坏,浅层岩体滑移弯曲和浅层岩体剪动滑移三种类型,其形成条件:1.坝基岩体的岩性软弱,岩石本身的抗剪强度低于坝体混凝土与基岩的接触面2.坝基由近于水平产出的薄层状岩层组成,在库水推力作用下,产生层间滑移,导致坝址下游岩层弯曲隆起3.坝基由碎裂结构岩体组成,在库水推力作用沿不同方位结构面发生渐进性剪动滑动破坏。
三(公路因技术原因无法绕避坡积层滑坡,该滑坡处于基本稳定状态,试论述公路从坡顶,坡中和坡脚通过滑坡的优缺点,并建议合理的通过方案。
1坡脚方案由于公路施工开挖造成稳定性降低2坡中开挖,行车动荷载对坡体影响最小3坡顶方案开挖影响小,动荷载可能相对影响较大4坡脚方案最差,坡中方案最好。
工程地质分析原理

• 逆倾向滑动或逆断层
逆断层是地质构造中断层的一种,为上盘 上升,下盘相对下降的断层,主要由水平 挤压与重力作用而形成。 这类断层主要由水平挤压而形成,按断面 的倾角又分为:冲断层(断面倾角 >45°);逆掩断层(断面倾角在25°— 45°间);辗掩断层(断面倾角<25°)。 根据断层倾角的大小,可分为:高角度逆 断层和低角度逆断层。 高角度逆断层面倾斜陡峻,倾角大于45°, 常常在正断层发育区产成,所以有些学者 将高角度逆断层与正断层统一归属于高角 度断层。倾角小于45°(一般多在30°左 右或更小)的逆断层称为低角度断层。位 移距离很大的低角度逆断层称为逆冲断层。 聚合性板块边界多逆断层与褶皱构造。 逆断层是上盘沿断层面相对上升的断层。 一般认为逆断层是受到近与水平的挤压应 力作用而成,因之多与皱褶相伴生。
• 正倾向滑动或正断层
正断层:地质构造中断层的一种。是根据断 层的两盘相对位移划分的。断层形成后,上盘 相对下降,下盘相对上升的断层称正断层。它 主要是受到拉张力和重力作用形成的。正断层 产状较陡,通常在45°以上,而以60°左右 者较为常见。正断层在地形上表现显著,多形 成河谷、冲沟和湖泊等。正断层多出现于张裂 性版块边界。 断层面若是倾斜的,按相对位置关系,通常 把位于断层面之上的断盘称为上盘,之下的断 盘称为下盘。根据断盘与断层面的相对运动分, 沿断层面相对上升的断盘称为上升盘,相对下 降的端盘称为下降盘。上盘可以是上升盘,也 可以是下降盘,下盘也同样如此。 如果断层面是直的,也就无上下盘之分,就 按其方位分。 正断层是相对与下盘而言,上盘沿断层向下 方运动的断层。一般认为多数正断层是在重力 作用和水平张力作用下形成的,故又称重力断 层。正断层断面的倾角一般为45度~90度。
• 1)分布于我国西部的多个NWW—NW向的长大弧形断裂, 主要为逆走滑—走滑断层,其走滑速率由南而北有所减小。 • 2)活动逆冲断裂也主要分布于我国西部。 • 3)现代活动正断层主要分布于我国东部。
工程地质分析原理

工程地质分析原理
工程地质分析是指识别和预测地质和地面环境对人类活动产生
的影响,提供针对不同地质条件相应的预测和解决方案,以确保正确的规划和设计过程。
它是地质工程项目的关键,可将非正常现象及其影响有效预测,并通过合理的方案及时处理。
首先,工程地质分析原理是识别和确定地质条件,包括地质构造、岩性、深度、水文等。
通过现场勘察、实验室分析、计算机分析、模拟和深入的调查,可以得出不同地质条件下工程建设可能遇到的风险。
其次,工程地质分析原理是预测地质变化,包括当前地质情况特征及其可能引起的地质事件,以及可能及时处理这些地质事件的方法。
通过掌握不同地质条件及其前因后果、测绘勘察、实验室分析和对水文进行预测,可以有效控制项目施工风险,预防可能出现的问题,并确保项目的稳定。
再次,工程地质分析原理是预测地质和地面环境对项目施工、运行和维护所产生的影响,采取有效措施,提出针对不同地质条件相应的解决方案。
针对基础失稳、地形失稳、滑坡、沉降、浸润及地质灾害等,要根据不同地质条件,采取适当的措施,防止可能出现的风险,确保项目的稳定性。
最后,工程地质分析原理是不断创新,结合技术和经验,不断改进分析方法,提高分析精度。
如分析软件包括对地质构造、岩性、深度、水文以及滑坡、地形失稳等的分析,有助于提高地质分析精度,预测工程项目安全可靠性。
综上所述,工程地质分析原理是探索地质背景和地质环境的关键,它可以有效识别和预测地质变化,提出针对不同地质条件相应的解决方案,以确保正确的规划和设计过程,有助于预防可能出现的风险,确保项目的稳定性。
随着科技的不断发展,工程地质分析原理将不断改进和完善,可望有更高的精度预测和防治项目施工所出现的非常规现象。
工程地质分析原理

工程地质分析原理第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析岩体(rockmass):通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所分割。
结构面:是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。
如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。
工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象,意义如下:⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,它导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。
只有掌握岩体的结构特征,才有可能阐明岩体不同荷载下内部的应力分布和应力状况。
⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的控制作用。
岩体中的软弱结构面,常常成为决定岩体稳定性的控制面,各结构面分别为确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
⑶靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的改造进程。
这是由于结构面往往是风化、地下水等各种外营力较活动的部位,也常常是这些营力的改造作用能深入岩体内部的重要通道,往往发展为重要的控制面。
总之,对岩体的结构特征的研究,是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
结构面的成因分类:原生结构面、构造结构面及浅表生结构面结构面的工程地质分级:断层型或充填型结构面、裂隙型或非充填型结构面、断续延伸的非贯通型岩体结构面,它们分别对应于I级、U级、川级结构面岩体结构分类: 按建造特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板裂化,碎裂化、散体化的等四个等级。
第二章地壳岩体的天然应力状态地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,常称为天然应力或初始应力。
研究岩体天然应力状态的意义:(1)岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境条件之一。
工程地质分析原理-名词解释

工程地质条件:与工程建筑有关的地质条件的总称。
包括岩土体工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质特征、自然地质现象、工程动力地质作用和天然建筑材料等七方面。
工程地质问题:工程地质条件与工程建筑之间所存在的矛盾(稳定和安全)。
因工程建筑结构类型、受力特点和工作方式不同,存在各种工程地质问题。
工程地质分析的基本研究方法:1.自然历史分析法2.力学分析法3.模型模拟试验法4.工程地质类比法断层分类:走滑断层、逆断层、正断层,按断裂的主次关系划分为主断层、分支断层和次断层野外识别:走滑断层:1地表出露线平直,断层倾角较陡。
2断层面两侧相对的水平运动,相对的垂直升降很小。
3河流最易于沿这种断层发育,水工建筑物也就最易于受到这种活断层的威胁。
走滑断层:位移方向与断层走向相同或相近的大型平移断层活断层:一般理解为目前还在持续活动的断层,或在历史时期或近期地质时期活动过、极可能在不远的将来重新活动的断层。
活动断层的活动特性:蠕滑:持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑 ;粘滑:间断地、周期性突然错断的为粘滑,粘滑常伴有地震,是活断层的主要活动方式。
各类活断层在我国的分布1.分布于我国西部的多个NWW—NW向的长大弧形断裂,主要为逆走滑—走滑断层,其走滑速率由南而北有所减小。
2.活动逆冲断裂也主要分布于我国西部分、3.现代活动正断层主要分布于我国东部。
活断层区规划设计建筑物的原则(1)有低级别的活断层的场地优于有高级别的; 有活动时期老的断层的场地优于有活动时期新的; 有全新世(10000 a)内无活动的断层的场地优于有全新世内有活动的断层的场地等。
(2)尽可能避开主断层带;(3)如为逆断层或正断层类型,尽可能避开有强烈地表变形和分支、次生断裂发育的断层上盘(逆断层的上升盘、正断层下降盘)。
如有较大的正、逆断层,场地往往需要选在距主断面数千米之外。
地震:接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。
震级:衡量地震本身大小的尺度烈度:衡量震动强烈程度的尺度基本烈度:一个地区今后一定时期内在一般场地条件下可能普遍遭受到的最大地震烈度。
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《工程地质分析原理》复习资料一、名词解释(6个)【工程地质条件】所谓的工程地质条件,指的是与工程建筑有关的地质条件的总和。
包括地形地貌、岩石与土的类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、物理地质作用及天然建筑材料等方面。
【工程地质问题】工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约所引起的、对建筑本身的顺利施工和正常运行,对建筑的安全或对周围环境可能产生影响的地质问题,称为工程地质问题。
【工程地质任务】所谓工程地质任务是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害。
【粘滑】活断层出现的间断地、周期性的突然错动现象称为粘滑。
【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,称之为地震效应。
【地基效应】地基效应指的是地震使松软土体出现压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等,从而导致地基失效,使上部建筑物破坏的效应。
【全迹长】裂隙的两个端点在测网上、下界测线位置以内,裂隙的可见迹长称为全迹长。
【半迹长】裂隙的一端延伸出测网的顶、底界外,而另一端在测网内出现,且与中线相交时,裂隙在中测线上的交点与裂隙在洞壁上的端点之间的距离称为裂隙的半迹长。
【截(断)半迹长】裂隙在中测线的交点至裂隙与测网顶、底界交点之间的距离定义为裂隙的截半迹长。
【泥石流】泥石流又称山洪泥流,是发生在山区的一种含有大量泥砂、碎石块的暂时性急水流。
【拱坝】是指一种在平面上向上游弯曲,呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑,是一个空间壳体结构。
【重力坝】重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
【地震烈度】地震烈度是指地震时一定地点的地面震动强度的尺度,是指该地点范围内的平均水平而言。
【潜蚀】当渗流力达到一定值时,土中的某些颗粒就会被渗透水流携带和搬运,这种地下水的侵蚀作用称为潜蚀。
【渗透变形】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,从而引起岩土体结构变松,强度变低的变形和破坏现象称为渗透变形。
【扬压力】建筑学术语,指建筑物及其地基内的渗水,对某一水平计算截面的浮托力与渗透压力之和。
╮(╯▽╰)╭名词解释题漏了两个,“天然斜坡”、“人工边坡”二、填空题(15小题,每小题2分)1. 岩体结构是【建造】和【改造】两方面的综合产物。
2. 活断层具有两种基本活动方式,即【粘滑】或【蠕滑(稳滑)】,其主要活动方式为【粘滑】。
3. 逆断层上升盘因离地表较近,因此在活动时更易产生【牵引褶皱】和【弯曲褶皱】等【地面变形】破坏。
4. 斜坡变形表现为【卸荷回弹】和【蠕变】两种主要方式。
5. 斜坡失稳的基本方式为【崩塌】、【滑坡】和【扩离】。
6. 工程地质学基本研究方法有【数学力学分析法】、【自然历史分析法】、【模型模拟实验法】、【工程地质类比法】。
7. 横弯曲、上隆力、横向力8. 斜坡变形破坏的防治原则为【以防为主】、【及时处理】。
9. 随坡脚变陡,坡面附近张力带范围随之【扩大】和【增强】。
10. 岩石坝基的滑动破坏形式分为【表面滑动】、【浅部滑动】、【深部滑动】。
11. 斜坡变形的基本方式为【拉裂】、【蠕滑】和【弯曲倾倒】;滑坡按照滑坡动力学特征可分为【混合式滑坡】、【推动式滑坡】、【牵引式滑坡】以及【平移式滑坡】。
12. 确定中国版图内某一点最大主应力方向的方法为将该点与巴基斯坦的【伊斯兰堡】以及西藏的【察隅】分别连线,交角平分线方向即为该点最大主应力方向。
13. 岩体破坏机制分为【剪切破坏】和【张性破坏】。
14. 岩体工程应用分类一般考虑【岩体结构特征】、【岩体所处环境分析】、【岩体力学特征】等三个指标。
15. 人类工程地质活动中可能遇到的工程地质问题有【区域稳定性问题】、【岩体稳定性问题】、【与地下水渗流有关的工程地质问题】以及【与侵蚀淤积有关的工程地质问题】等四个方面。
16. 纵弯曲、轴向力对应关系如何17. 长期强度是使蠕变类型由【趋稳蠕变】类型转变为【典型蠕变】类型的临界应力。
18. 碎裂结构可细分为【碎裂状结构】、【镶嵌碎裂结构】,这两方面的结构较发育,岩体勘合紧密,间距30—10cm。
19. 管涌定义为坝身或坝基内的【土壤颗粒】被渗流带走的现象。
三、选择题(10小题,每小题1分)1. 岩体质量分类代表性方案。
2. 坡底宽度与坡脚应力状态的关系。
3. 正方形地下硐室的角点曲率半径,其对应的应力集中情况。
4. 我国规定,计算近震(震中距小于1000km)用体波震级M L;计算远震(震中距大于1000km)震级用面波震级Ms。
目前震级以面波震级Ms为标准,近震与远震计算公式转化关系为Ms=1.13M L—1.08。
5. 岩溶发育的基本条件。
6. 糙面摩擦中剪切力量值范围。
7. 岩石变形时间效应介质模型。
8. 土石结构及颗粒成分条件。
9. 地下水运动方式。
10. 地下硐室洞边应力分布图版解释以及理解。
11. 坝基滑移控制面相关内容及图示。
12. 土石渗透变形的水动力条件。
13. 水库诱发地震的条件。
四、判断题1. 水库蓄水与河间断块的渗流关系。
2. 斜坡变形结果导致的斜坡破坏。
3. 地震震动静力分析方法。
4. 地震震动与饱和砂岩(地下埋深)、震动砂土液化等关系。
5. 边坡(坡脚、坡高)与边坡附近应力集中的关系。
6. 牵引式滑动基本概念。
7. 深层岩溶8. 流土产生条件9. 斜坡变形与斜坡破坏概念辨析。
10. 稳定系系数与岩体结构面、裂隙等指标的关系。
11. 地震烈度12. 原位测试技术方法13. 岩体基本破裂单元14. 在同一地震烈度震害区,土层地基破坏与花岗岩基破坏程度的大小关系。
五、简答题(5小题)1. 简述褶皱的不同部位对建筑工程稳定性的不同影响,结合具体工程实际现象分析,并对相关工程地质问题进行评价。
2. 请简述反滤层及反滤作用的基本特征。
反滤层是保护渗流出口的有效措施方法是在水流溢出段分层铺设几层粒径不同的砂砾层,接近被保护层的粒径细,然后依次加大粒径,使溢出水流的剩余水头分层缓慢降低,以保证各层之间的水力梯度接触流工。
反滤层各相邻层间的粒径比,需考虑它的双重功能,一方面要求足够细,以便能阻止被侵蚀的土粒从某孔隙中通过;另一方面要求足够粗,以便能为地下水流提供比被保护层更小的渗流阻力。
3. 简述岩体弹塑性介质发生蠕变的三个阶段,并结合相应模型作解释。
高温下的应变量和时间关系曲线如图所示。
这个曲线也称为蠕变曲线。
可看出,蠕变可以分为三个阶段:第一阶段:蠕变速率(Δε/Δt )随时间而呈下降趋势。
第二阶段:蠕变速率不变,即(Δε/Δt )=常数,这一段是直线。
第三阶段:蠕变速率随时间而上升,随后断裂。
4. 简述滑坡破坏的条件,并指出防治措施和方法。
一是地质条件与地貌条件;二是内外营力(动力)和人为作用的影响。
第一个条件与以下几个方面有关:(1)岩土类型:结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。
(2)地质构造条件:各种节理、裂滑坡隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。
(3)地形地貌条件:一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。
坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。
(4)水文地质条件:地下水活动,在滑坡形成中起着主要作用。
它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。
尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。
就第二个条件而言,主要的诱发因素有:地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;不合理的人类工程活动,如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。
滑坡的防治结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手[3]①消除和减轻水的危害: 1,水平钻孔疏干;2,垂直孔排水;3,竖井抽水;4,隧洞疏干;5,支撑盲沟。
②改善边坡岩土力学强度: 1,削坡减载; 2,边坡人工加固; 3,预应力锚杆或锚索, 4,固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5,SNS边坡柔性防护技术等;6,镶补沟缝。
5. 请简述断层中安德森模式与天然应力状态的关系。
断层形成机制:安德森模式安德森(E.M.Anderson,1951)分析了形成断层的应力状态,认为因地面与空气间无剪应力作用,所以形成断层的三轴应力状态中的一个主应力轴趋于垂直于水平面。
以此为依据提出了形成正断层、逆(冲)断层和平移断层的三种应力状态。
现在一般认为,断层面是一个剪裂面,σ1与两剪裂面的锐角分角线一致,σ3与两剪裂面的钝角分角线一致,σ1所在盘向锐角角顶方向滑动,即断层两盘在垂直σ2的方向上滑动。
6. 请简述点源爆破的分布规律。
爆破地震对建筑物的影响实质上是一种能量的传递与转化过程,这种传递与转化的过程受到爆破地震波能量分布特征的影响。
对于4类钻孔爆破诱发的地震,能量随频率分布比较分散,0~10Hz的低频段能量比例非常少;不同爆源形式的爆破地震能量分布特征存在差别,随着孔径、孔深的增大,爆破地震主振能量频带趋于集中,也更倾向低频方向;地下工程爆破地震小于40Hz的能量比例非常小。
7. 请简述差异性卸荷回弹在颗粒体系中的表现特征。
差异性卸荷回弹造成的破裂一、张性破裂面a. 材料性质不同造成b. 应力历史不同造成颗粒受压变形,后期胶结,胶结物未经压缩,卸荷面导致颗粒与胶结物接触界面上的拉裂。
裂纹之高部受压亦相同。
二、剪切破裂以状岩芯为典型其本质也是差异性卸荷回弹,所不同的是其差异性卸荷回弹是由受限面引起的。
8. 请简述造成坝基岩体不均匀变形的因素和本质特征。
因素:①岩石地基内应力分布的不均匀性;②地基不同地段岩体变形性质的差异也是造成坝体不均匀沉陷的重要原因。
基本特征:①坝体高,荷载强度大的部位变形量大;②坝体高度低,载荷强度小的部位变形量相对较小;③坝体建筑在软硬差别较大的岩层上,在此情况下,易于产生不均匀沉陷;④坝基岩体内张裂隙发育不均匀。
9. 请简述接触碎块转动判据。
10. 请简述地下硐室在选址时应遵循的基本原则。
11. 请简述活动层地区的工程建筑规划原则。
【1】有低级别的活动断层的场地优于有高级别的,有活动时期老的断层的场地优于有活动断层时期新的,在全新世(1100a)内无活动的断层的场地优于有全新世内有活动的断层的场地【2】尽量避开主断层带【3】如果是逆冲断层或是正断层,尽可能避开有强烈地表变形和分支,次生断裂发育的断层上盘。