工程地質學復習小結

1、工程地質學復習總結工程地質學的研究任務是：(1)說明建筑地區(qū)的工程地質條件，并指出對建筑物有益和不利因素(2)論證建筑物所存在的工程地質題目，進行定性和定量的評價，做出確切的結論(3)選擇地質條件優(yōu)秀的建筑場址，并根據場址的地質條件公道安排配置建筑物(4)研究工程建筑物興修后對地質環(huán)境的影響，猜想其開展趨勢，并提出對地質環(huán)境公 道利用和保護的建議(5)提出有關建筑物類型、范圍、結構和施工方法的公道建議，以保證建筑物正常使用 所應留意的地質要求(6)為擬定改進和防治不良地質作用的措施方案提供地質根據基本任務是查明工程地質條件，中心任務是工程地質題目的分析和評價工程地質條件：指與工程建筑物有關的地

2、質因素的綜合.包括：巖土類型及其工程性 質、地質結構、地貌、水文地質、工程動力地質作用、自然建筑材料六個方面。工程地質題目：工程地質條件與建筑物之間所存在的矛盾或題目。工程地質題目復雜 多樣：例如產業(yè)與民用建筑物場地工程地質條件不同、建筑物內容不同，所出現(xiàn)的工程地 質題目也各不相同。房屋工程：地基承載力、沉降、基坑邊坡題目；礦山開采：邊坡穩(wěn)定 性、基坑突水、礦坑穩(wěn)定；水利水電工程：滲透變形、水庫滲漏、斜坡穩(wěn)定性、壩體抗滑 穩(wěn)定性工程地質學的研究方法：自然歷史分析法：研究地質體、地質現(xiàn)象、自然地質歷史 構成演化。數學力學分析法：定量分析計算、評價模型模擬實驗法仿實體演繹工程 地質類比法：經驗鑒戒

3、、對照活斷層：指目前正在活動著的斷層或近期有過活動且不久的將來可能會重新產生活動 的斷層(即潛伏活斷層)。研究意義：1.活斷層的活動可視為一類地質災難，活斷層的錯動變形可以對建筑物產 生直接破壞。從這個意義上講，活斷層的工程地質研究就是要研究活斷層與工程建筑的關 系，評價其對建筑物的破壞作用。2.從工程地質觀點，活斷層與工程的區(qū)域穩(wěn)定性和地殼穩(wěn) 定性密切相干，研究活斷層有側重要的工程意義.活斷層的活動方式：(1)粘滑型活斷層(地震斷層)：以地震方式產生間歇性的忽然 滑動。特點是圍巖強度高，斷裂帶鎖固能力強，能不斷積累應變能，經常有周期性的地震 活動，危害大。（2）蠕滑型活斷層（蠕變斷層）：沿斷

4、層面兩側巖層連續(xù)緩慢地滑動，圍 巖強度較低，斷裂帶內含有軟填充物，斷層帶鎖固能力弱，不能積累較大的應變能，一般 無震產生，有時可伴隨小震?；顢鄬訁档难芯浚夯顢鄬拥漠a狀、長度、斷距、錯動速率與錯動周期、活動年齡等 區(qū)分活斷層的證據：（一）地質、地貌、水文地質標志。（1）地質特點：最新沉積物被 錯斷；獨帚破碎帶構造行跡。（2）地貌特點：不同地貌單元忽然相接，或兩邊沉積物厚度 明顯差異；同一地貌單元的分解和異常。（3）水文地質特點：沿斷裂帶泉水常呈線狀散布, 且植被發(fā)育。常有溫泉出露。（4）利用遠感圖像判釋活斷層.（三）使用儀器測定活斷層區(qū)的建筑原那么：（1）建筑物場址一般應避開活動斷裂帶（2）線

5、路工程必須逾越活斷層時，盡量使其大角度相交，并盡量避開主斷層（3）必須在活斷層地區(qū)興修的建筑物，應盡量地選擇相對穩(wěn)定地塊即“平安島”，盡量 將重大建筑物布置在斷層的下盤。（4）在活斷層區(qū)興修工程，應采取適當的抗震結構和建筑型式地震：在地殼表層，因彈性波所引發(fā)的震動作用或現(xiàn)象。地震的分類（1）按成因：構造地震、火山地震、陷落地震、引發(fā)地震；（2）按震源深度：淺源 地震、中源地震、深源地震；（3）按震級大?。何⒄稹⒂懈械卣?、破壞性地震、強烈地震。 地震波：是震源所發(fā)出的一種彈性波，它是地震產生時引發(fā)建筑物破壞的原動力。 地震波分類及特點：地震波有體波和面波，體波是通過地球本體傳播的波，而面波是 由

6、體波構成的次生波。體波有分為縱波（P波）和橫波（S波）兩種?？v波是由震源向外傳 播的緊縮波，質點振動與波前時的方向一致，一疏一密的向前推動其振幅小、周期短、速 度快。橫波是有真元向外傳播的剪切波，質點振動與波前進的方向垂直，傳播時介質體積 不變單外形改變，其振幅大、周期長、速度慢，切僅能在固體介質中傳播。兩者相比，縱 波傳播的速度比橫波快，所以，一般地震產生后感覺到上下跳動，其次才是左右搖擺。另 外，橫波振幅比縱波大，破壞力大。橫波的水平晃動力是造成建筑物破壞的主要緣由。震級：衡量地震本身大小的標準，由地震所開釋出來的能量大小來衡量。具體是指距 震中100km處的標準地震儀在地面所記錄的以微米

7、表示的最大振幅A的對數值烈度：它是衡量地震在地面震動的強烈程度的尺子，由震源深度、震中距、能量所決 定。是地震的基本參數之一。地震效應：在地震影響所及的范圍內，于地面出現(xiàn)的各種震害或破壞。分為：震動破 壞效應；地面破壞效應和斜坡破壞效應。地面破壞效應：地裂縫：因強烈地震而在高烈度區(qū)地面上出現(xiàn)的非連續(xù)性變形現(xiàn)象砂土液化：飽水砂土在地震、動力荷載和其它物理作用下，遭到強烈振動而喪失抗剪 強度，使沙粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。砂土液化機理：在地震進程當中，較疏松的飽水砂土在地震動引發(fā)的剪切力反復作用 下，沙礫間相互位置產生調解，而使砂土趨于密實。砂土要變密實就勢必排水，但在急劇 變化的

8、周期性地震力作用下，伴隨砂土孔隙度的減小而透水性變弱，因此排水越來越不通 暢。應排出的水來不及排走，而水又是不可緊縮的，因此就產生了超孔隙水壓力，此時砂 土的抗剪強度隨超空隙水壓力的增長而不斷下降，直至完全抵消法向壓力而是抗剪強度消 失殆盡，此時就會出現(xiàn)沙土液化.斜坡：地殼表部一切具有側向臨空面的地質體斜坡應力狀態(tài)散布的特征（1） .斜坡面四周主應力跡線產生明顯偏轉（2） .在坡腳及坡肩四周構成應力集中區(qū) （3） .坡面處徑向壓力實際為零，實際上處于兩向受力狀態(tài)，而向坡內逐漸變成三向受力狀 態(tài)（4）坡體內最大剪應力跡線由原來的直線變成近似圓弧線。影響斜坡應力散布的因素：1巖體初始應力的影響：主

9、要是水平構造應力存在的影響。2坡形的影響，包括坡高、 安徽租房坡角、坡底寬度和平面形態(tài)等,3、斜坡巖土體特點和結構特點的影響斜坡變形：1拉裂：斜坡巖土體在局部拉應力集中部位和張力帶內，構成的張裂隙變形 情勢。特點是上寬下窄，以致尖滅，由坡面向坡里逐漸減少.2蠕滑：斜坡巖土體局部滑移面向臨空方向的緩慢剪切變形.3曲折傾倒：有陡坡或豎立板狀巖體組成的斜坡，當巖層走向與坡面走向大致相同時, 在自重的長時間作用下所產生的向臨空方向同步曲折乃至折裂的變形現(xiàn)象斜坡的破壞：1崩塌:斜坡被陡坡的破裂面分割而成的巖土體，忽然脫離母體并以垂直位移運動為主, 以翻滾、跳躍墜落方式而堆積于坡腳的現(xiàn)象和進程。2滑坡：斜

10、坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面產生以水平運動為主的現(xiàn)象兩者的區(qū)分：運動方式破壞情勢是否是脫離母體，存在滑動面范圍、速度滑坡的主要形態(tài)要素：滑坡體、滑動面（帶）、滑坡床、滑坡壁、滑坡周界、滑坡舌、 滑坡臺階、封閉洼地、滑坡裂隙、滑坡軸（主滑線）?；伦R別方法：1.遠感和航空圖像解譯2.滑坡地面地質測繪3.采取勘探實驗方法影響斜坡穩(wěn)定性因素：1.巖土類型和性質2巖體結構和地質構造3地表水和地下水4 地震5人類活動；一是影響斜坡巖土體強度；二是影響斜坡外形；三是影響斜坡內應力散 布狀態(tài)斜坡穩(wěn)定性評價：定性：成因歷史分析法、工程地質類比法、赤平投影作圖法等定量：極限平衡計算法、有限元分析法、破壞幾率計算

11、法等斜坡地質災難防治原那么：防治原那么：1.以查清工程地質條件和了解影響斜坡穩(wěn)定性因素為基礎。2.整治前必須 查清斜坡破壞的范圍和邊界條件。3.按工程的重要性采取不同的防治措施防治措施：1.改變邊坡的幾何形態(tài)2.排水3.支擋結構物4.斜坡體加固5.其他方法：防 御繞避、居民搬遷、交通工程和能源運輸管道改線等躲避措施巖溶：水對可溶性巖石進行的以化學溶蝕作用為主的綜合地質作用和由此產生的各種 現(xiàn)象。碳酸鹽巖的溶蝕機理：混合溶蝕效應：不同成份或不同溫度的水混合后，其溶蝕能力有所增強的效應。1、飽和溶液的混合溶蝕效應：指兩種或兩種以上已失往溶蝕能力的飽和水溶液，在 碳酸鹽巖體內相遇，混合后的溶液由原來

12、的飽和狀態(tài)變成不飽和狀態(tài)，從而產生新的溶蝕 作用，繼續(xù)溶解碳酸鹽巖。凡有益于水混合的地帶，巖溶均較其它地帶發(fā)育。2、不同溫 度溶液的混合溶蝕效應：假如有兩種溫度不同的飽和度相同的水相混合，或一種水水溶液 由高溫變成低溫，都可以加大二氧化碳的溶解度，從而加強溶液的溶蝕能力，繼續(xù)溶蝕作 用。影響巖溶發(fā)育的因素：（1）碳酸鹽巖巖性（碳酸鹽巖成份、巖石結構）（2）天氣（氣 溫、降水量、降水性質、降水的季節(jié)分配、蒸發(fā)量的大小和變化）（3）地形地貌（4）地 質構造（斷裂、彩虹鎮(zhèn)褶皺、巖層組合特點）（5）新構造運動巖溶地基穩(wěn)定性評價：比溶蝕度：比溶蝕度Kr=試樣溶蝕量（試樣實驗前后的質量差）/標準試樣溶蝕量

13、（標 準試樣實驗前后的質量差）比溶解度：四種破壞情勢：1.地（壩）基承載力缺乏2.地（壩）基不均勻沉降3.地（壩）基滑動4.地表塌 陷地表塌陷：地基受力層范圍內，存在較大的空洞（如溶洞、暗河、土洞等）。在自然 條件下或建筑附加載荷、抽排地下水等因素作用下，引發(fā)地面沉降、開裂，以致使地（壩） 基忽然下沉，構成地表塌陷，進而致使建筑物破壞。真空吸蝕：巖溶網絡的封閉空腔（溶洞或土洞）中，當地下水位大幅度著落到空腔蓋 層底面下時，地下水由承壓轉為無壓，空腔上部便構成低氣壓狀態(tài)的真空，產生抽吸力，吸 蝕頂板的土顆粒.同時內外壓作用，覆蓋層外表出現(xiàn)一種“沖壓”作用，從而加速土體破 壞。巖溶滲漏情勢：1.按

14、滲漏通道分類裂隙分散滲漏和管道集中滲漏2.按庫水漏失的特點 分類：暫時性滲漏和永久性滲漏巖溶滲漏防治措施？回納起來有兩方面措施：一是下降巖體透水性，封堵滲漏通道。二是公道導水導氣。 具體措施有：（1）灌漿：通過鉆孔向巖體灌注水泥、瀝青、粘土等漿液，充填裂隙、洞*,下降 巖體的透水性，構成防滲墻，到達防滲目的。（2）展蓋：在地表水（如庫水）進滲地層（如壩上伏）展設一定高度的粘土等隔水 層，阻止水體向地下進滲。（3）堵洞：用塊石、砂、混凝土等材料對范圍較大的滲漏通道進行填塞封堵，截斷 水流。（4）截滲：在地下巖溶管道的集中漏水處，用混凝土或漿砌塊石等筑成截水墻，已 截斷地下水平集中滲流通道疏導（6

15、）噴涂泥石流：產生在山區(qū)的一種含有大量泥沙、彩虹團石塊的暫時性湍急水流泥石流流域的劃分：泥石流構成區(qū)、泥石流流通區(qū)、泥石流堆積區(qū)。構成條件：（1）地形條件：地表坎坷，高差差異，切割強獵冬是泥石流散布區(qū)的地形特 點。（2）地質因素：地質條件決定了疏松固體物資的來源，也為泥石流活動提供動能。（3） 天氣水文因素：泥石流構成必須有強烈的暫時性地表水流，它為爆發(fā)泥石流提供動力條件.泥石流治理措施：1.生物措施,包括恢復植被，公道耕牧，保持較優(yōu)化的生態(tài)平衡等2工程措施,包括引水蓄水工程，支擋工程，攔擋工程，排導工程，儲淤工程等3泥石流地段交通線路應選在流通區(qū)和堆積區(qū)通過，并且采取經濟，平安的工程情勢 地

16、面沉降：是指地殼外表在內外力地質作用與人類活動的作用下，造成地殼外表某一 局部范圍內或大面積的、區(qū)域性的沉降活動，其垂直位移一般大于水平位移.地面沉降丈量系統(tǒng)：基巖標，分層標,地面標地面沉降的控制與治理（一）、對已產生地面沉降的地區(qū)，基本措施是地下水資源治理,具體有：1.緊縮地下水 開采量，減少水位降深幅度2向含水層進行人工回灌，留意回注水源水質，防止污染3.調解地 下水開采層次，進行公道開采,適當開采更深層地下水或以地面水源代替4.在沿海低平原地 帶修筑或加高擋潮堤，防洪堤，防止海水倒灌,漂浮低洼地區(qū)5.改造低洼地形,人工填土加高 地面改建城市給、排水系統(tǒng)和輸油、氣管線，整修因沉降而破壞的交

17、通線路等線性工程7. 修改城市建設計劃，調解城市功能分區(qū)及整體布局.（二）、對可能產生地面沉降的地區(qū)，應猜想地面沉降的可能性及危害程度.預防措施 有：1.估算沉降量，并猜想其開展趨勢2結合水資源評價，研究肯定地下水資源的公道開采 方案3采取適當的建筑措施，在城市建設時預先對可能產生的地面沉降量作充分斟酌滲透變形：在地下水滲透力的作用下，巖土中部份顆?；蛞欢w積的巖土體產生懸浮 或移動的作用和現(xiàn)象。條件：（1）存在可能被滲流帶走的松軟土石（2）具有強烈的水動力條件（3）存在滲 流出逸的臨空條件機理：類型：管涌，流土，接觸沖洗，接觸流失管涌和流土的區(qū)分：管涌是在滲流作用下單個土顆粒產生獨立移動的現(xiàn)象;流土是在 滲