工程地質(zhì)分析原理中重要名詞解釋

工程地質(zhì)分析原理思考題一、術(shù)語解釋0.1工程地質(zhì)學(xué)：工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，是工程科學(xué)與地質(zhì)科學(xué)相互滲透、交叉形成的一門邊緣學(xué)科，從事人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互關(guān)系的研究，是服務(wù)于工程建設(shè)的應(yīng)用科學(xué)。（工程地質(zhì)學(xué)通過工程地質(zhì)勘察實(shí)現(xiàn)為工程建設(shè)服務(wù)。）工程地質(zhì)勘察的任務(wù)：①闡明建筑場地的工程地質(zhì)條件，并指出對(duì)建筑物有利和不利的因素。②論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問題，進(jìn)行定性和定量的評(píng)價(jià)。③選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場地，并根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件對(duì)建筑物的配置提出建議。④研究工程建筑物興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，預(yù)測發(fā)展演化趨勢，提出利用和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的對(duì)策和措施。⑤根據(jù)所選定地點(diǎn)的工程地質(zhì)條件和存在的工程地質(zhì)問題，提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議，以及保證建筑物正常施工和使用所應(yīng)注意的地質(zhì)要求。⑥為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。0.2工程地質(zhì)條件：工程地質(zhì)條件指的是與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合，或是工程建筑物所在地質(zhì)環(huán)境的各項(xiàng)因素。這些因素包括巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)、工程動(dòng)力地質(zhì)作用和天然建筑材料等方面。0.3工程地質(zhì)問題：工程地址問題指的是工程地質(zhì)條件與工程建筑物之間所存在的矛盾或問題。0.4非線性工程地質(zhì)學(xué)：0.5機(jī)制過程分析法：0.6工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察是工程建設(shè)前期的工作，是運(yùn)用地質(zhì)，工程地質(zhì)及有關(guān)科學(xué)理論知識(shí)和各種技術(shù)方法，在建設(shè)場地及附近進(jìn)行調(diào)查研究，為工程建設(shè)的正確規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行等提供可靠的地質(zhì)資料，以保證工程建筑物的安全穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)合理和正常運(yùn)用?？辈靸?nèi)容主要包括五項(xiàng)：①搜集研究區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、遙感照片、水文、氣象、水文地質(zhì)、地震等已有資料，以及工程經(jīng)驗(yàn)和已有的勘察報(bào)告等;②工程地質(zhì)調(diào)查與測繪；③工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測繪和勘探；④巖土測試和觀測見土工試驗(yàn)和現(xiàn)場原型觀測、巖體力學(xué)試驗(yàn)和測試；⑤資料整理和編寫工程地質(zhì)勘察報(bào)告。1.1巖體：通常把在地質(zhì)歷史過程中形成的，具有一定的巖石成分和一定結(jié)構(gòu)，并賦存于一定的地應(yīng)力狀態(tài)的地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體稱為巖體。巖體通常是指地質(zhì)體中與工程建設(shè)有關(guān)的那一部分，它由處于一定應(yīng)力狀態(tài)的、被各種結(jié)構(gòu)面所分割的巖石組成。即由結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)及其所圍限的巖石塊體組成。1.2結(jié)構(gòu)面：是指地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，在巖體內(nèi)形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對(duì)較小的地質(zhì)界面（或帶）。結(jié)構(gòu)面既包括有形的如：斷層，節(jié)理，層理等；也包括無形的如：褶皺軸面、不整合面等。1.3巖體結(jié)構(gòu)：指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的排列組合特征。它包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個(gè)要素。結(jié)構(gòu)體是指巖體中被結(jié)構(gòu)面切割圍限的巖石塊體。巖體結(jié)構(gòu)類型劃分為整體狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、破裂狀結(jié)構(gòu)、散體狀結(jié)構(gòu)。1.4結(jié)構(gòu)面的連通率（連續(xù)率）公式定義：KL=S1/S2S1表示結(jié)構(gòu)面的固有間距；S2表示結(jié)構(gòu)面的平均間距。①測量的數(shù)據(jù)愈多，上式愈接近于實(shí)際。②以上求得的連續(xù)率只是結(jié)構(gòu)面在剖面上交線的連續(xù)率。1.5淺表生作用2.1自重應(yīng)力及構(gòu)造應(yīng)力：在重力場作用下生成的應(yīng)力為自重應(yīng)力。地殼在巖體內(nèi)造成的應(yīng)力為構(gòu)造應(yīng)力。注：天然應(yīng)力：人類活動(dòng)之前存在于巖體中的應(yīng)力成為天然應(yīng)力或地應(yīng)力。2.2變異應(yīng)力：這類由巖體的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)或賦存條件方面的變化引起的應(yīng)力，通常只具有局部意義，可統(tǒng)稱為變異應(yīng)力。2.3殘余應(yīng)力：承載巖體遭受卸荷或部分卸荷時(shí)，巖體中某些組分的膨脹回彈趨勢部分地受到其它組分的約束，于是就在巖體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成殘余的拉、壓應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng)，此即殘余應(yīng)力。2.4臨界應(yīng)變速率C0單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的線應(yīng)變或剪應(yīng)變。當(dāng)應(yīng)力小于某臨界值時(shí)，變形初期，應(yīng)力增高，但隨時(shí)間推移，應(yīng)力一旦達(dá)到某一極限值就會(huì)不再增長，而變形不斷發(fā)展。2.5蓆狀裂隙：在出露于地表的侵入巖體內(nèi)，廣泛見有一種近水平平行分布的區(qū)域性裂隙發(fā)育，通常上部較密，向下逐漸變稀疏，這就是通稱的蓆狀裂隙。2.6巖體的側(cè)壓力系數(shù)N0巖體的側(cè)壓力系數(shù)N0土在有側(cè)限的條件下受壓時(shí)，側(cè)向有效壓力(σ‘x)與垂直有效壓力(σ‘z)之比，稱側(cè)壓力系數(shù)(∈)，土的側(cè)壓力系數(shù)一般小于1。在巖體力學(xué)中，側(cè)壓力系數(shù)是指水平壓應(yīng)力與垂直壓應(yīng)力之比，因此，巖體中的側(cè)壓力系數(shù)可以大于1。2.7凱塞爾（Kaiser）效應(yīng)：1950年，德國學(xué)者J.Kaiser發(fā)現(xiàn)受單向拉伸力作用的金屬材料，只有當(dāng)應(yīng)力達(dá)到并超過材料所受過的最大前期應(yīng)力時(shí)才會(huì)開始有明顯的聲發(fā)射現(xiàn)象出現(xiàn)，這就是凱賽爾效應(yīng)。金屬材料在塑性變形時(shí)的聲發(fā)射與作用應(yīng)力之間存在一種不可逆的效應(yīng)，稱為“凱塞爾效應(yīng)”、即材料受到一定的應(yīng)力作用時(shí)有聲發(fā)射現(xiàn)象產(chǎn)生，停止施加應(yīng)力則聲發(fā)射也停止，但是在重新施加應(yīng)力時(shí)，如果應(yīng)力值不超過原來的應(yīng)力水平，那么材料就不會(huì)再有聲發(fā)射產(chǎn)生。3.1屈服強(qiáng)度：巖體由彈性變形階段進(jìn)入塑性變形的臨界應(yīng)力稱為巖體的屈服強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度→應(yīng)力超過此強(qiáng)度后，巖體中即開始出現(xiàn)局部破裂（穩(wěn)定發(fā)展階段）→長期強(qiáng)度（巖體進(jìn)入不穩(wěn)定發(fā)展階段的臨界應(yīng)力稱為長期強(qiáng)度）→此時(shí)即使應(yīng)力不再增高，時(shí)間一長，巖體也會(huì)通過累積性破壞→至最終破壞。3.2殘余強(qiáng)度：巖體遭受最終破壞以后仍然保持著一定的強(qiáng)度，稱為殘余強(qiáng)度。3.3蠕變和松弛：蠕變是指巖石在恒定的荷載作用下，變形隨時(shí)間逐漸增大的性質(zhì)。在變形恒定的情況下巖石內(nèi)應(yīng)力隨時(shí)間而降低，稱為松弛。3.4超空隙水壓力：在荷載過程中，飽水的土體所承受的附加壓力P是由水和顆粒骨架兩相分別承擔(dān)的。其中由水承受的壓力稱之為中性壓力Pwe，由顆粒骨架承受的那部分壓力稱之為有效壓力Ps，這種由于附加壓力引起的中性壓力，稱之為超空隙水壓力。3.5累進(jìn)性破壞：即應(yīng)力變化不大，微裂及擴(kuò)張地不斷進(jìn)行擴(kuò)張、轉(zhuǎn)移直至整體破壞。4.1活斷層：是指現(xiàn)今正在活動(dòng)的斷層，或近期曾活動(dòng)過，不久的將來可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層。(活斷層一般被理解為目前還在持續(xù)活動(dòng)的斷層，或在歷史時(shí)期或近期地質(zhì)時(shí)期活動(dòng)過、極可能在不遠(yuǎn)的將來重新活動(dòng)的斷層。后一種情況也可稱為潛在活斷層。)5.1地震的震級(jí)和烈度震級(jí)：地震震級(jí)是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來衡量。釋放的能量愈大則震級(jí)愈大。地震震級(jí)分為九級(jí)，一般小于2.5級(jí)的地震人無感覺;2.5級(jí)以上人有感覺;5級(jí)以上的地震會(huì)造成破壞。烈度：地震烈度是衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度。它不僅取決于地震能量，同時(shí)也受地震源深度，震中距，地震傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的影響。5.2地震基本烈度：所謂地震的基本烈度是指在今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)在一定地點(diǎn)的一般場地條件下可能遭遇的最大烈度。5.3震源機(jī)制斷層面解：將P波（縱波）初動(dòng)象限分布的圖像用赤平極射投影圖來表示，就為震源機(jī)制斷層面解。5.4地基土的卓越周期地震發(fā)生時(shí)，由震源發(fā)出的地震波傳至地表巖土體，迫使其振動(dòng)。由于地表巖土體對(duì)不同周期的地震波有選擇放大作用，某種巖土體總是以某種周期的波選擇放大得多而好，這種周期即為該巖土的特征周期，也叫卓越周期。5.5粘滑指剪切破壞過程中，由于動(dòng)、靜摩擦角的差異或由于凸起體剪斷、翻越，或由于轉(zhuǎn)動(dòng)磨擦中的翻轉(zhuǎn)所造成的剪切位移突躍現(xiàn)象。恒定牽引力作用下的界面滑動(dòng)速度一般保持恒定或者近似恒定，但在某些情況下，滑動(dòng)速度卻有較大波動(dòng)。如果摩擦力或者滑動(dòng)速度隨著滑行距離或者時(shí)間出現(xiàn)一種波動(dòng)狀態(tài)，這就是所謂的粘滑現(xiàn)象。在粘滯階段，靜摩擦力逐漸增至一定值，一旦外力足以克服這個(gè)摩擦力，界面就發(fā)生滑移。在粘滑過程中，摩擦力與時(shí)間關(guān)系曲線是鋸齒狀。只有靜摩擦力因數(shù)明顯大于滑動(dòng)摩擦因數(shù)，才能發(fā)生這種典型的粘滑。粘滑既可以重復(fù)出現(xiàn)，也可以隨即發(fā)生，如果動(dòng)摩擦因數(shù)隨著滑動(dòng)速度的變化斜率在某個(gè)速度下為負(fù)值，那么就出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。6.1水庫誘發(fā)地震：水庫誘發(fā)地震是指因水庫蓄水而誘使壩區(qū)、水庫庫盆或近岸范圍內(nèi)發(fā)生的地震。7.1砂土液化定義：飽水的疏松粉、細(xì)砂土在振動(dòng)作用下突然破壞而呈現(xiàn)液態(tài)的現(xiàn)象。飽和的疏松粉、細(xì)砂土體在振動(dòng)作用下有顆粒移動(dòng)和變密的趨勢，對(duì)應(yīng)力的承受由砂土骨架轉(zhuǎn)向水，由于粉、細(xì)砂土的滲透性不良，孔隙水壓力急劇上升。當(dāng)其達(dá)到總應(yīng)力值時(shí)，有效正應(yīng)力下降到0,顆粒懸浮在水中，砂土體即發(fā)生振動(dòng)液化，完全喪失強(qiáng)度和承載能力。砂土發(fā)生液化后，在超孔隙水壓力作用下，孔隙水自下向上運(yùn)動(dòng)。如果砂土層上部無滲透性更弱的蓋層，地下水即大面積地漫溢于地表；如果砂土層上有滲透性更弱的粘性土覆蓋，當(dāng)超孔隙水壓力超過蓋層強(qiáng)度，則地下水?dāng)y帶砂粒沖破蓋層或沿蓋層已有裂縫噴出地表，即產(chǎn)生所謂的“噴水冒砂”現(xiàn)象。危害：地基砂土液化可導(dǎo)致建筑物大量沉陷或不均勻沉陷，甚至傾倒，造成極大危害。地震、爆破、機(jī)械振動(dòng)等均能引起砂土液化，其中尤以地震為廣，危害最大。9.1彎曲—拉裂彎曲—拉裂主要發(fā)育在陡立或陡傾內(nèi)層狀體組成的中-極陡坡中。主要發(fā)生在斜坡前部，陡傾的板狀巖體在自重彎矩作用下，于前緣開始向臨空方向做懸臂梁彎曲，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展。彎曲的板梁之間互相錯(cuò)動(dòng)并伴有拉裂，彎曲體后緣出現(xiàn)拉裂縫，形成平行于走向的反坡臺(tái)階和槽溝。板梁彎曲劇烈部位往往產(chǎn)生橫切板梁的折裂。10.1地下洞室圍巖

地下洞室：為各種目的修建在地層內(nèi)的中空通道或中空洞室統(tǒng)稱為地下洞室，包括礦山坑道、鐵路隧道、水工隧洞、地下發(fā)電站廠房、地下鐵道及地下停車場、地下儲(chǔ)油庫、地下彈道導(dǎo)彈發(fā)射井、以及地下飛機(jī)庫等。圍巖：由開挖洞室引起的應(yīng)力狀態(tài)的重大變化局限在洞周一定范圍之內(nèi)。通常此范圍等于地下洞室橫剖面中最大尺寸的3—5倍，習(xí)慣上將此范圍內(nèi)的巖體稱為“圍巖”。10.2山巖壓力（山壓）山巖壓力又稱圍巖壓力，是指硐室圍巖對(duì)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力，單位為帕。10.3巖爆定義一：地下工程開挖過程中由于應(yīng)力釋放出現(xiàn)圍巖表面自行松弛破壞并噴射出來的現(xiàn)象。定義二：在地應(yīng)力高的巖體中開挖硐室，圍巖應(yīng)力突然釋放，巖塊破裂并拋出的動(dòng)力現(xiàn)象。定義三：高應(yīng)力地區(qū)，由于洞壁圍巖中應(yīng)力高度集中，使圍巖產(chǎn)生突發(fā)性變形破壞的現(xiàn)象。10.4塑流涌出：當(dāng)開挖揭穿了飽水的斷裂帶內(nèi)的送傘破碎物質(zhì)時(shí)，這些物質(zhì)就會(huì)和水一起在壓力下呈夾有大量碎屑物的泥漿狀突然地涌入洞中，有時(shí)甚至可以堵塞坑道，給施工造成很大的困難。10.5碎裂松動(dòng)：碎裂松動(dòng)是碎裂結(jié)構(gòu)巖體變形、破壞的主要形式。10.6新奧法：奧地利人L.v.Rabcewicz根據(jù)本國多年隧道施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的一種施工法。特點(diǎn)是采用光面爆破；以錨噴作一次支護(hù)，必要時(shí)加鋼拱支架；根據(jù)圍巖地壓及變形實(shí)測數(shù)據(jù)，再合理進(jìn)行二次支護(hù)；對(duì)軟巖強(qiáng)調(diào)封底。11.1表層滑動(dòng)（表面滑動(dòng)）：是沿混凝土基礎(chǔ)與基巖接觸面發(fā)生的剪切滑動(dòng)。主要發(fā)生