工程地質(zhì)復習資料

1、一、工程地質(zhì)學根本概念及方法1 .工程地質(zhì)學工程地質(zhì)學是地質(zhì)學的分支學科,它是一門研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題、為工程建設(shè)效勞的地質(zhì)科學,屬應(yīng)用地質(zhì)學的范疇.2 .工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件指的是與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合.地質(zhì)因素包括：巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)、工程動力地質(zhì)作用和天然建筑材料等方面.3 .工程地質(zhì)問題指工程建筑物與地質(zhì)條件之間的矛盾或問題.如：地基沉降、水庫滲漏等.4 .不良地質(zhì)現(xiàn)象對工程建設(shè)不利或有不良影響的動力地質(zhì)現(xiàn)象.它泛指地球外動力作用為主引起的各種地質(zhì)現(xiàn)象,如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、土洞、河流沖刷以及滲透變形等,它們既影響場地穩(wěn)定性,也對地

2、基根底、邊坡工程、地下洞室等具體工程的平安、經(jīng)濟和正常使用不利.5 .工程地質(zhì)學的任務(wù)1、說明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件,并指出對建筑物有利的和不利的因素；2、論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問題,進行定性和定量的評價,作出確切的結(jié)論；3、選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場址,并根據(jù)場址的地質(zhì)條件合理配置各個建筑物；4、研究工程建筑物興建后對地質(zhì)環(huán)境的影響,預測其開展演化趨勢,并提出對地質(zhì)環(huán)境合理利用和保護的建議；5、根據(jù)建筑場址的具體地質(zhì)條件,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)作用的舉措方案提供地質(zhì)依據(jù).6 .工程地質(zhì)學的研

3、究方法工程地質(zhì)學的研究方與它的研究內(nèi)容相適應(yīng)的,主要有自然歷史分析法、數(shù)學力學分析法、模型模擬試驗法和工程地質(zhì)類比法.四種研究方法各有特點,應(yīng)互為補充,綜合應(yīng)用.其中自然歷史分析法是最重要和最根本的研究方法,是其它研究方法的根底.7 .巖石力學、土力學與工程地質(zhì)學有何關(guān)系巖石力學和土力學與工程地質(zhì)學有著十分密切的關(guān)系,工程地質(zhì)學中的大量計算問題,實際上就是巖石力學和土力學中所研究課題,因此在廣義的工程地質(zhì)學概念中,甚至將巖石力學、土力學也包含進去,土力學和巖石力學是從力學的觀點研究土體和巖體.它們屬力學范疇的分支.二、活斷層工程地質(zhì)研究1 .活斷層的定義活斷層指目前正在活動著的斷層或近期有過活

4、動且不久的將來可能會重新發(fā)生活動的斷層(即潛在活斷層).2 .活斷層的特征及分類(1)活斷層是深大斷裂復活的產(chǎn)物(2)活斷層具有繼承性和反復性(3)活斷層按活動方式可以分為地震斷層(粘滑型活斷層)和蠕變斷層(蠕滑型活斷層).3 .活斷層的識別標志地質(zhì)方面地表最新沉積物的錯斷；活動層帶物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散；伴有地震現(xiàn)象的活斷層,地表出現(xiàn)斷層陡坎和地裂縫.地貌方面(1)斷崖：活斷層兩側(cè)往往是截然不同的地貌單元直接相接的部位(2)水系：對于走滑斷層(I-系列的水系河谷向同一方向同步移錯；n、主干斷裂限制主干河道的走向.)(3)山脊、山谷、階地和洪積扇錯開：走滑型活斷層(4)近期斷塊的差異升降運動,可使同一級

5、夷平面別離解體,高程相差較大(5)不良地質(zhì)現(xiàn)象呈線形密集分布.水文地質(zhì)方面：導水性和透水性較強；泉水常沿斷裂帶呈線狀分布,植被發(fā)育.歷史資料方面：古建筑的錯斷、地面變形；考古；地震記載地形變監(jiān)測資料：水準測量、三角測量遙感圖象：用于鑒別大區(qū)域范圍內(nèi)的活斷層.4 .活斷層區(qū)建筑原那么及防治對策(1)建筑物場址一般應(yīng)避開活動斷裂帶(2)線路工程必須跨越活斷層時,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)興建的建筑物,應(yīng)盡可能地選擇相對穩(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)興建工程,應(yīng)采用適當?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式.5 .簡述活斷層工程地質(zhì)研究方法的內(nèi)容研

6、究內(nèi)容包括：活層斷的展布、活動特點和監(jiān)測等.如伴有地震活動,那么應(yīng)進行地震危險性研究.(1)活斷層的展布：根據(jù)已有區(qū)域地質(zhì)、航磁和重力異常資料,與衛(wèi)星影象、航空照片對照,進行初步判釋,勾劃出所有可能對場地有影響的活斷層.(2)活斷層活動特點研究：在衛(wèi)(月ft)片判釋的根底上,要進行區(qū)域性踏勘,進一步驗證判釋成果.(3)活斷層的監(jiān)測：為了確定活斷層近期及現(xiàn)今活動的參數(shù),如活動時間、錯動方向和距離、錯動速率和周期等,需進行鉆探、坑探、物探和絕對年齡測定等工作.三、地震工程地質(zhì)研究1 .根本概念震級：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所決定.烈度：地面震動強烈程度,受地震釋放的能量

7、大小、震源深度、震中距、震域介質(zhì)條件的影響.在工程應(yīng)用中常有地震根本烈度和設(shè)防烈度(設(shè)計烈度)之分.地震根本烈度：一定時間和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場地條件下可能遭遇的最大烈度.一個地區(qū)的平均烈度.設(shè)防烈度(設(shè)計烈度)：是抗震設(shè)計所采用的烈度.是根據(jù)建筑物的重要性、經(jīng)濟性等的需要,對根本烈度的調(diào)整.卓越周期：地震波在地層中傳播時,經(jīng)過各種不同性質(zhì)的界面時,由于屢次反射、折射,將出現(xiàn)不同周期的地震波,而土體對于不同的地震波有選擇放大的作用,某種巖土體總是對某種周期的波選擇放大得突出、明顯,這種被選擇放大的波的周期即稱為該巖土體的卓越周期.2 .簡述振動破壞效應(yīng)的分析方法(靜力分析法、動力分析法的原理)

8、地震對建筑物振動破壞作用的分析方法有靜力法和動力法兩種.靜力分析法：(1)假設(shè)建筑物是剛體,即建筑物的各局部作為一個整體,具有相同的加速度.(2)建筑物的加速度和地面加速度是相同的.(3)地震作用在建筑物上的慣性力是固定不變的,是由地面振動的最大加速度決定的.動力分析法：(目前應(yīng)用最廣泛的方法是簡化的反響譜法)(1)假設(shè)建筑物結(jié)構(gòu)是單質(zhì)點系的彈性體.(2)作用于建筑物基底的運動為簡諧運動所測得的結(jié)構(gòu)相同的動力反響不僅取決于地面運動的最大加速度,還取決于結(jié)構(gòu)本身的動力特征,最主要的是結(jié)構(gòu)的自振周期和阻尼比.阻尼比越大,建筑物固有周期與地面振動周期差異越大,越難引起共振.3 .場地工程地質(zhì)條件對震

9、害的影響(1)巖土類型及性質(zhì)：軟土硬土,土體基巖.松散沉積物厚度越大,震害越大.土層結(jié)構(gòu)對震害的影響：軟弱土層埋藏愈淺、厚度愈大,震害愈大.(2)地質(zhì)構(gòu)造：離發(fā)震斷裂越近,震害越大,上盤尤重于下盤.(3)地形地貌：突出、孤立地形震害較低洼、溝谷平坦地區(qū)震害大.(4)水文地質(zhì)條件：地下水埋深越小,震害越大.4 .簡述地震區(qū)建筑場地選擇原那么及抗震舉措場地選擇原那么：(1)避開活動性斷裂帶和大斷裂破碎帶；(2)盡可能避開強烈振動效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段作場地或地基；(3)避開不穩(wěn)定的斜坡或可能會產(chǎn)生斜坡效應(yīng)的地段；(4)預防孤立突出的地形位置作建筑場地；(5)盡可能避開地下水埋深過淺的地段作建筑場地；

10、(6)巖溶地區(qū)地下不深處有大溶洞,地震時可能會塌陷,不宜作建筑場地.抗震舉措(持力層和根底方案的選擇)：(1)根底要砌置于堅硬、密實的地基上,預防松軟地基；(2)根底砌置深度要大些,以預防地震時建筑物的傾倒；(3)同一建筑物不要并用幾種不同型式的根底；(4)同一建筑物的根底,不要跨越在性質(zhì)顯著不同或厚度變化很大的地基土上；(5)建筑物的根底要以剛性強的聯(lián)結(jié)梁連成一個整體.5 .簡述地震發(fā)生的條件(1)介質(zhì)條件：多發(fā)生在堅硬巖石中.(2)結(jié)構(gòu)條件：多產(chǎn)生在活斷層的一些特定部位：端點、拐點、交匯點等.(3)構(gòu)造應(yīng)力條件：多發(fā)生在現(xiàn)代構(gòu)造運動強烈的部位,應(yīng)力集中.6 .簡述地震效應(yīng)類型地震效應(yīng)可以分

11、為振動破壞效應(yīng)、地面破壞效應(yīng)和斜坡破壞效應(yīng).(1)振動破壞效應(yīng)：地震發(fā)生時,地震波在巖土體中傳播而引起強烈的地面運動,使建筑物的地基根底以及上部結(jié)構(gòu)都發(fā)生振動,給它施加了一個附加荷載即地震力.當?shù)卣鹆Φ竭_某一限度時,建筑物即發(fā)生破壞.這種由于地震力作用直接引起建筑物的破壞,稱為振動破壞效應(yīng).(2)地面破壞效應(yīng)：地面破壞效應(yīng)可分為破裂效應(yīng)和地基效應(yīng)兩種根本類型.前者指的是強震導致地面巖土體直接出現(xiàn)破裂和位移,從而引起附近的或跨越破裂帶的建筑物變形或破壞.后者指的是地震使松軟土體壓密下沉、砂土液化、淤泥塑流變形等,而導致地基失效,使上部建筑物破壞.(3)斜坡破壞效應(yīng)：包括地震導致的滑坡、崩塌或泥石

12、流等,主要發(fā)生在山區(qū)和丘陵地帶.7.我國地震地質(zhì)的根本特征(1)強震活動受活動構(gòu)造的嚴格限制.(2)大陸地震受控于現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場特征.(3)強震活動經(jīng)常發(fā)生在斷裂帶應(yīng)力集中的特定地段上.(4)絕大多數(shù)強震發(fā)生在一些穩(wěn)定斷塊邊緣的深大斷裂帶上,而穩(wěn)定斷塊內(nèi)部很少或根本沒有強震分布.(5)裂谷型斷陷盆地限制了強震的發(fā)生.8 .簡述地震小區(qū)劃的概念及其原理和劃分方法地震小區(qū)劃是對城市或工程場地范圍內(nèi)可能遭遇的地震強度及其特點的劃分.它除了考慮潛在震源情況、傳播路徑的因素外,還根據(jù)場地地質(zhì)活動構(gòu)造與地貌條件給出場地地震影響場的分布.地震小區(qū)劃包括地震動小區(qū)劃和地震地質(zhì)災害小區(qū)劃.(1)地震動小區(qū)劃不僅

13、要對城市所在范圍內(nèi)的場地類別和地震動時振動輕重程度作出詳細劃分,指出各小區(qū)場地對建筑物抗震的有利或不利程度,指明各小區(qū)具體的不利因素以及可能發(fā)生的地基失效類型,而且要對城市范圍內(nèi)各小區(qū)提出具有概率意義的設(shè)計地震動參數(shù)等,包括地面運動峰值加速度、峰值速度、地震動持時、場地卓越周期、加速度反響譜等一系列指標.(2)地震地質(zhì)災害小區(qū)劃應(yīng)包括砂土液化、軟土震陷、地震斷層、地震滑坡等內(nèi)容.9 .簡述我國地震分布規(guī)律我國地處環(huán)太平洋與地中海-喜馬拉雅兩大地震帶之間,地震分布比擬普遍.除臺灣東部、西藏南部和吉林東部地震屬板塊邊緣消減帶地震活動外,其余廣闊地域均屬板內(nèi)地震活動.而且絕大多數(shù)強震都發(fā)生在穩(wěn)定斷塊

14、邊緣的一些規(guī)模巨大的區(qū)域性深大斷裂帶上或斷陷盆地之內(nèi).主要地震區(qū)與活動構(gòu)造帶關(guān)系密切.中國科學院地球物理研究所把我國分為23個地震帶.其中最主要的地震帶有：臺灣與東南沿海地震帶；鄭城-廬江地震帶；南北陽地震帶；華北地震帶；西藏-滇南地震帶；天山南北地震帶.10 .砂土液化的概念飽水砂土在地震、動力荷載或其它物理作用下,受到強烈振動而喪失抗剪強度,使砂粒處于懸浮狀態(tài),致使地基失效的作用或現(xiàn)象.11 .影響砂土液化的因素(1)土的類型及性質(zhì)粒度：粉、細砂土最易液化.密實度：松砂極易液化,密砂不易液化.成因及年代：多為沖積成因的粉細砂土,如濱海平原、河口三角洲等.沉積年代較新：結(jié)構(gòu)松散、含水量豐富、

15、地下水位淺.(2)飽和砂土的埋藏分布條件：砂層上覆地震愈強,歷時愈長,那么愈引起砂土液化,而且涉及范圍愈廣非液化土層愈厚,液化可能性愈??；地下水位埋深愈大,愈不易液化.(3)地震活動的強度及歷時：地震愈強,歷時愈長,那么愈引起砂土液化,而且涉及范圍愈廣.12 .地震砂土液化的機理機理：地震時飽水砂土中形成的超孔隙水壓力使土的抗剪強度降低和喪失.具體來說,砂土依靠顆粒間的摩擦力維持本身的穩(wěn)定,這種摩擦力主要取決與顆粒間的法向壓力,而飽和砂土由于孔隙水壓力的存在,其抗剪強度小于干砂的抗剪強度(顆粒間摩擦力),地震過程中,砂士將趨于密實,并伴隨排水的現(xiàn)象,而由于砂土變密實,其透水變差.從而產(chǎn)生了剩余

16、孔隙水壓力(超孔隙水壓力),顯然,此時的抗剪強度更低了,而且隨著振動持續(xù)時間增長,剩余空隙水壓力不斷累積增大,從而使砂土的抗剪強度持續(xù)降低,直至完全喪失.13 .砂土振動液化的評價方法(即判別方法)評價方法：標準貫入試驗判別；靜力觸探試驗判別；剪切波速試驗判別；土的相對密實度判別.14 .砂土振動液化對工程建筑的影響及防護舉措(重點：防護舉措)影響：(1)地面下沉(2)地表塌陷(3)地基土承載力喪失(4)地面流滑防護舉措：振沖法、排滲法、強夯法、爆炸振密法、板樁圍封法、換土、增加蓋重.四、巖石風化工程地質(zhì)研究1 .巖石風化的概念、風化作用類型、主要風化作用、風化殼巖石風化：巖石在各種風化營力作

17、用下,所發(fā)生的物理和化學變化的過程.風化作用類型：物理風化,化學風化和生物風化.主要風化作用：氧化、溶解、水化、水解、碳酸化和硫酸化等作用.風化殼：遭受風化的巖石圈表層.2 .影響巖石風化的因素一、氣候因素：(1)溫度：溫差大、冷熱變化頻率快,有利于物理風化；溫度高,有利于化學風化；(2)降雨：降雨量大,有利于化學及生物風化；二、巖性因素：(1)礦物成分(抗風化水平)：氧化物硅酸鹽碳酸鹽和硫化物最穩(wěn)定的造巖礦物：石英巖漿巖：酸性巖中性巖基性巖超基性巖變質(zhì)巖：淺變質(zhì)巖中等變質(zhì)巖深變質(zhì)巖沉積巖：抗風化水平巖槳巖、變質(zhì)巖(2)化學成分K、Na等活性強的元素比Fe、Al、Si等活性弱的元素更容易流失.

18、同一種元素,所組成的化合物不同,巖石的抗風化水平也不同.(3)結(jié)構(gòu)特點單一礦物組成的巖石抗風化水平較強：單礦巖復礦巖；礦物成分相同：等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu),單粒結(jié)構(gòu)巖石抗風化水平較強；Si質(zhì)膠結(jié)Ca質(zhì)膠結(jié)泥質(zhì)膠結(jié)三、地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素：斷層、層面、節(jié)理、沉積間斷面、侵入巖與圍巖接觸面(1)斷層帶(裂隙密集帶廣囊狀風化(2)層理面：差異風化一崩塌等(3)節(jié)理、裂縫面：球形風化四、地形因素(1)海拔高地區(qū)：以物理風化為主；海拔低地區(qū)：化學風化速度較快.(2)陡坡地段：風化速度較大,風化殼較?。痪徠碌囟危猴L化速度較慢,風化殼較厚.五、其他因素(1)地殼運動強烈上升期：風化速度快,風化殼厚度不大穩(wěn)定期：風化徹底

19、,風化殼厚度大(2)人類活動人工開挖基坑、邊坡、隧洞、砍伐森林等,直接加劇風化作用.3 .巖石風化的分帶標志、方法及原那么(重點：分帶標志、方法)分帶標志一、顏色不同：風化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異；二、破碎程度：風化程度越深,原巖破碎程度愈大.(1)從深部完整新鮮巖石至地表：巖塊-塊石-碎石-砂粒-粉粘粒.(2)從總體上看,上部以粉粘粒為主,夾砂粒、碎石；下部以塊石、碎石為主,裂縫中夾粉粘粒、砂粒.三、礦物成分變化：不同風化帶、礦物組合特點不同.(1)劇風化帶：除石英外,大局部礦物已經(jīng)變異,形成穩(wěn)定的礦物,如粘土礦物；(2)弱、微風化帶：礦物變異主要發(fā)生在塊石裂縫周圍,形成薄膜.四、水理性

20、質(zhì)及物理力學性質(zhì)的變化：由上至下：(1)孔隙性、壓縮性由大變小；(2)吸水性由強弱；(3)波速由小f大；(4)強度由低-高.五、鉆探掘進及開挖中的技術(shù)特性：風化程度不同的巖石,其完整性和鞏固性不同,因此,勘探中的鉆探方法、鉆進速度、巖心采取率、掘進方法及難易程度是不同的；同時,施工中開挖方法及進度亦各異.分帶方法工程的初勘階段：以定性分帶為主.工程的詳勘階段：以定量分帶為主.具體的分帶方法有：(1)地質(zhì)分析法一定性分析方法：通過巖石顏色、破碎程度、礦物成分的變化(2)指標定量法：聲波測試法：巖石風化后,聲波速度變慢.風化系數(shù)法：按風化系數(shù)Ky大小較小分帶.分帶原那么(1)充分反映各風化帶巖石變

21、化的客觀規(guī)律,反映各風化帶巖石所具有的不同特征；(2)分帶的標志應(yīng)有代表性、明確,便于掌握；(3)將定性與定量結(jié)合起來；(4)分帶數(shù)目既不要過多,也不太少.一般采用三分法、四分法、五分法.4.巖石風化的防護舉措防治巖石風化的舉措一般包括兩個方面：一、對已風化產(chǎn)物的合理利用與處理：(1)風化殼厚度小,全部挖出；(2)風化殼厚度大,數(shù)十米以上時,處理舉措視具體條件而定.一般工業(yè)民用建筑物,可選擇足夠強度的風化層作地基,設(shè)置合理的根底埋置深度；對于重大工程,需挖除對工程構(gòu)成危險的風化巖石.(3)對于囊狀或夾層風化帶,可采用局部挖除或鋪蓋跨越.二、預防巖石風化的舉措：預防巖石風化的根本指導思想是：通過

22、人工舉措,使風化營力與巖石隔離,使巖石免遭繼續(xù)風化,或減緩風化營力的作用強度,減緩巖石的風化速度.對于粘土巖類預防方法有：(1)外表鋪蓋(粘土、水泥、瀝青材料)；(2)化學材料充填(在巖石裂隙中充填化學材料,形成保護膜)；(3)植被.五、斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究1 .斜坡重應(yīng)力分布的特點(1)斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)(2)在臨空面附近造成應(yīng)力集中,但在坡腳區(qū)和坡頂及坡肩附近情況有所不同：坡腳附近形成最大剪應(yīng)力增高帶,往往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面.在坡頂面和坡面的某些部位形成張力帶,易形成與坡面平行的拉裂面.(3)坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來的直線變成近似圓弧線,弧的下凹方向朝著臨

23、空方向(4)坡面處由于側(cè)向壓力趨于零,實際上處于兩向受力狀態(tài),而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài).2 .影響斜坡應(yīng)力分布的因素有哪些(1)巖體初始應(yīng)力的影響：水平剩余應(yīng)力的大小使坡體中主應(yīng)力跡線的分布形式有所不同,明顯改變了各應(yīng)力值的大小,使應(yīng)力分異現(xiàn)象加劇,尤其對坡腳應(yīng)力集中帶和張力帶的影響最大.(2)坡形的影響：坡高：坡高不改變應(yīng)力等值線圖象,但應(yīng)力值隨坡高T而線性T.坡角：坡角變化明顯改變了應(yīng)力分布圖象.隨坡角變陡,張力帶的范圍有所擴大,坡腳應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也隨之增高. 坡底寬度：當W0.8H時,那么保持為一常值(稱為“剩余坡角應(yīng)力). 坡面形態(tài)：平面上的凹形坡,應(yīng)力集中明顯減緩.(3)

24、斜坡巖土體特性和結(jié)構(gòu)特征的影響：巖土體的變形模量對均質(zhì)坡體的應(yīng)力分布無明顯影響泊松比(可改變主應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布,引起張力帶變化.隨著泊松比增大,坡面和坡頂?shù)膹埩е饾u擴展,而在坡底那么反之,泊松比增大時,張力帶收縮.1 結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、性質(zhì)的差異,使斜坡中的應(yīng)力分布出現(xiàn)了不連續(xù)性,在不連續(xù)面或軟弱面的周邊形成應(yīng)力集中帶或發(fā)生應(yīng)力滯.3 .斜坡變形破壞的概念、變形破壞的實質(zhì)及變形破壞的根本形式概念：斜坡變形：是一種動力地質(zhì)現(xiàn)象,是指地表斜坡巖體、土體在自重應(yīng)力和其他外力作用下所產(chǎn)生的向坡下的快速運動.斜坡破壞：斜坡變形進一步開展,破裂面不斷擴大并互相貫穿,使斜坡巖土體的一局部別離開來,發(fā)生較大位

25、移,這就是斜坡的破壞.變形破壞的實質(zhì)斜坡受到侵蝕卸荷作用和開挖卸荷等作用所產(chǎn)生的應(yīng)力釋放效應(yīng),而引起的斜坡表層巖土體的彈塑性回彈和蠕變位移.變形破壞的根本形式斜坡變形的形式：拉裂(回彈)、蠕滑、彎曲傾倒.斜坡破壞的形式：崩塌、滑坡.(補充)(1)拉裂：斜坡巖土體在局部拉應(yīng)力集中部位和張力帶內(nèi),形成張裂隙的變形形式稱為拉裂.(2)蠕滑：斜坡巖土體沿軟弱面(層)局部向臨空方向的緩慢剪切變形稱為蠕滑.(3)彎曲傾倒：由陡傾或直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,在自重的長期作用下,由前緣開始向臨空方向彎曲、折裂,并逐漸向坡內(nèi)開展,這種變形通常稱為彎曲傾倒.(4)崩塌：斜坡巖土體中被

26、陡傾的張性破裂面分割的塊體忽然脫離母體并以垂直運動為主,翻滾跳躍而下,這種現(xiàn)象和過程稱為崩塌.(5)滑坡：斜坡上的巖土體,沿著貫穿的剪切破壞面(帶),產(chǎn)生以水平運動為主的現(xiàn)象,稱為滑坡.4 .崩塌的概念、形成條件及根本特征概念：斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分割的塊體,忽然脫離母體并以垂直運動為主,翻滾跳躍而下,這種現(xiàn)象或運動稱為崩塌.(按崩塌的規(guī)模,可分為山崩和墜石.按物質(zhì)成分,可分為巖崩和土崩)條件：(1)地層巖性條件一一厚層狀硬脆性巖體.灰?guī)r、砂巖、石英巖等厚層硬脆性巖石常能形成高陡的斜坡,其前緣常由于卸荷裂隙的發(fā)育而形成陡而深的張裂縫,并與其它結(jié)構(gòu)而組合,逐漸開展而形成連續(xù)貫穿的別離面

27、,在觸發(fā)因素作用下發(fā)生崩塌.(2)巖體結(jié)構(gòu)條件一一節(jié)理裂隙(二組或二組以上陡傾節(jié)理).硬脆性巖石中往往發(fā)育兩組或兩組以上陡傾節(jié)理,其中與坡面平行的一組常演化為張裂縫.(3)地形條件一一地形切割強烈,高差大,發(fā)生崩塌的地面坡度一般大于45o,而大局部分布在大于60o的斜坡上.(4)外力條件一一風化作用、靜水壓力、震動、凍脹作用等.根本特征(1) 一般發(fā)生在高陡斜坡的坡肩部位(2)質(zhì)點位移矢量鉛直方向較水平方向要大得多(3)崩塌發(fā)生時無依附面(4)往往是忽然發(fā)生的,運動快速(5)崩塌具有多發(fā)性的特點,即發(fā)生過崩塌的地方,仍可能再次發(fā)生崩塌.5 .崩塌與滑坡的差異性和共同點一、差異性(1)滑坡沿滑動

28、面滑動,滑體的整體較好,有一定外部形態(tài).而崩塌那么無滑動面,堆積物結(jié)構(gòu)零亂,多呈錐形.(2)崩塌以垂直運動為主,滑坡多以水平運動為主.(3)崩塌的破壞作用都是急劇的,短促的和強烈的.滑坡作用多數(shù)也很急劇、短促、猛烈,有的那么相對較緩慢.(4)崩塌一般都發(fā)生在地形坡度大于50度,高度大于30米以上的高陡邊坡上,滑坡多出現(xiàn)在坡度50度以下的斜坡上.二、共同點和聯(lián)系(1)崩塌與滑坡均為斜坡上的巖土體遭受破壞而失穩(wěn)向坡腳方向的運動.(2)常在相同的或近似的地質(zhì)環(huán)境條件下伴生.(3)崩塌、滑坡可以相互包含或轉(zhuǎn)化,如大滑坡體前緣的崩塌和崩塌堆載而形成的滑坡.6 .滑坡的概念、形態(tài)要素概念：斜坡巖土體在重力

29、等因素作用下,依附滑動面(帶)產(chǎn)生的向坡外以水平運動為主的運動或現(xiàn)象.形態(tài)要素：滑動面(帶)、滑坡體、滑坡周界、滑床、滑坡前緣(滑坡舌)、滑坡壁、主滑線、滑坡臺階、滑坡洼地、滑坡裂縫7 .識別滑坡的方法與標志識別方法：利用遙感資料,如航片、彩虹外照片來解釋；通過地面調(diào)查測繪來解決；采用勘探方法來查明.識別標志：(1)地形地貌方面：滑坡形態(tài)特征、階地、夷平面高程比照.(2)地質(zhì)構(gòu)造方面：滑體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象；滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎.(3)水文地質(zhì)方面：結(jié)構(gòu)破碎-透水性增高-地下水徑流條件改變-滑體外表出現(xiàn)積水洼地或濕地,泉的出現(xiàn).(4)植被方面：馬刀樹、醉漢林.(5)滑動面的鑒別：a.勘探：

30、鉆探b.變形監(jiān)測：鉆孔傾斜儀.8 .滑坡的分類(重點：一、二類)一、按滑坡動力學性質(zhì)可分為：推動式、牽引式、平移式、混合式.推動式滑坡：始滑部位位于上部.主要是由斜坡上部張裂隙發(fā)育或因堆積重物和在坡上進行建筑,引起上部失穩(wěn)滑動而推動下部滑動.平移式滑坡：滑動面較平緩,始滑部位分布于滑動面的許多點.牽引式滑坡：始滑部位位于下部,首先是下部開始滑動,然后向上擴展,引起由下而上的滑動,主要是由于坡底受到河水沖刷或人工開挖引起的.混合式滑坡：始滑部位上下結(jié)合,共同作用.其比擬常見.二、按滑動面和層面的關(guān)系可分為：均質(zhì)滑坡(無層滑坡)、順層滑坡、切層滑坡均質(zhì)滑坡：發(fā)生在均質(zhì)或沒有明顯層理的巖體或土體中的

31、滑坡,滑動面不受層面的限制.順層滑坡：沿著巖層層面發(fā)生滑動,尤其是有軟弱巖層存在時.切層滑坡：滑坡面切過巖層面.三、按時代分：新滑坡,老滑坡,古滑坡,始滑坡四、按巖土體類型分：粘性土滑坡,黃土滑坡,堆填土滑坡,堆積土滑坡,破碎巖石滑坡,巖石滑坡.9 .影響斜坡穩(wěn)定性的因素內(nèi)在因素：巖土類型及性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)等.外在因素：振動作用(如地震)、降水(雨、雪)、水庫蓄水、人類活動(開挖、加載,植被、水等)風化、剝蝕作用等.一、巖土體的類型及性質(zhì)(決定抗滑力的根本因素)(1)坡形相同的情況下：堅硬巖石斜坡半堅硬巖石松散土坡；(2)沉積巖：層理軟弱夾層；(3)巖漿巖：原生節(jié)理發(fā)育,與巖

32、石強度和風化作用有關(guān)；(3)變質(zhì)巖：由于礦物成分的差異導致工程地質(zhì)性質(zhì)的差異(石英巖、泥巖)；(4)滑坡往往集中在某些特定的巖層中易滑巖組；(5)對于同一種成因類型的巖層,組成巖石的礦物成分及膠結(jié)物不同,其穩(wěn)定性不同：硅質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)膠結(jié)泥質(zhì)膠結(jié).二、地質(zhì)結(jié)構(gòu)(巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造)(1)結(jié)構(gòu)面一結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學性質(zhì)、規(guī)模；(2)沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān)在褶皺的兩翼部位,結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下緩的勺形沿著大的構(gòu)造斷裂帶,滑坡往往呈帶狀分布按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面的關(guān)系,可分為：平迭坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的；逆向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向相反；順向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與

33、坡面的傾向一致(傾角a小于坡角3時最易發(fā)生滑坡)；斜交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面成斜交關(guān)系.其交角越小,穩(wěn)定性就越差；橫交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與坡面走向近于垂直,穩(wěn)定性較好,很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡.三、地形地貌：斜坡坡度越大,切割深度越深,斜坡穩(wěn)定性越差.四、地震：產(chǎn)生附加應(yīng)力.五、水的作用：(1)水平推力側(cè)向水壓力；(2)浮托力、動水壓力減小滑動面上的有效應(yīng)力；(3)軟化效應(yīng)空隙水壓力降低巖土體的抗剪強度；(4)動水壓力；(5)沖刷、掏空作用.六、人類活動的影響：人工加載、采礦掏挖坡角、人工邊坡開挖等.10 .斜坡穩(wěn)定性評價的根本方法斜坡穩(wěn)定性評價方法可分為兩大類：定性評價和定量評價.一、定

34、性評價(1)成因歷史分析法：通過研究斜坡形成的地質(zhì)歷史和所處的自然地質(zhì)環(huán)境,斜坡外形和地質(zhì)結(jié)構(gòu),變形破壞形跡,以及影響斜坡穩(wěn)定性的各種因素特征的相互關(guān)系,從而對它的演變階段和穩(wěn)定狀況作出宏觀評價.(2)工程地質(zhì)類比法：類比法就是將所要研究的斜坡或擬設(shè)計的人工邊坡與已經(jīng)研究過的斜坡或人工邊坡進行類比,以評價其穩(wěn)定性及其可能的變形破壞方式,并確定其極限坡角和坡高.(3)赤平投影圖解分析法：從二維平面圖形表達物體幾何要素的空間方位,并方便地求得它們之間的夾角與組合關(guān)系.在斜坡穩(wěn)定性研究中,能表示出可能滑移面與坡面的空間關(guān)系及其穩(wěn)定性,所以被人們廣泛采用.二、定量評價(1)剛體極限平衡法：只考慮破壞面

35、的極限平衡狀態(tài),其破壞遵循庫倫依據(jù),將斜坡破壞問題簡化為平面問題處理.(2)有限單元法：通過離散化,將坡體變換成離散的單元組合體.(3)概率分析法：采用剛體極限平衡理論的斜坡穩(wěn)定性分析方法,要引入穩(wěn)定性系數(shù)的概念,而客觀上的穩(wěn)定性系數(shù)也為隨機變量.11 .剛體極限平衡法的概念、評價思路、根本原理(重點：評價思路、原理)概念：將可能滑動的巖體作為剛體,采用極限平衡原理,計算沿滑坡推力E的定義是總的下滑力(NT)與總的抗滑力(2Rs)之間的差值,表達式為：E=ST-2Rso當E=0時,為極限平衡狀態(tài).剛體極限平衡法評價的思路：(1)可能破壞巖土體的幾何邊界條件分析(2)受力條件分析(3)確定計算參

36、數(shù)(4)計算穩(wěn)定性系數(shù)(5)確定平安系數(shù)進行穩(wěn)定性評價根本原理：假設(shè)前提：(1)只考慮破壞面上的極限破壞狀態(tài),而不考慮巖土體的變形.即視巖土體為剛體.(2)破壞面上的強度由C.值決定,遵循強度判據(jù).(3)滑體中的壓力以正壓力和剪應(yīng)力的形式集中作用于滑面上,均視為集中力.(4)三維問題簡化為二維(平面)問題來求解.12 .滑坡防治的根本原那么、防治舉措(重點：防治舉措)根本原那么：以防為主,治理為輔.應(yīng)該把防災貫穿到工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié),在工程規(guī)劃選址、設(shè)計、施工各階段均應(yīng)注重防災減災.防治舉措：一、擋土抗滑工程：1擋墻；2抗滑樁；3錨桿索；3支撐.二、表里排水：包括排除地表水和地下水.三、削坡減

37、載：這種舉措的目的是為了降低坡體的下滑力,其主要的方法是將較陡的邊坡減緩或?qū)⒒麦w后緣的巖土體削去一局部.四、防沖護坡：為預防斜坡被河水沖刷或海、湖、水庫水的波浪沖蝕,一般修筑導流堤、水下防波堤、丁壩以及砌石、拋石、草皮護坡等舉措.五、土質(zhì)改進：土質(zhì)改進的目的在于提升巖土體的抗滑水平,主要用于土體性質(zhì)的改善.六、防御繞避：當線路工程如鐵路、公路遇到嚴重不穩(wěn)定斜坡地段,處理又很困難時,那么可采用防御繞避舉措.其具體工程舉措有：明胴和御塌棚及內(nèi)移、作隧、外移作橋等.上述各項舉措,可歸納為“擋、排、削、護、改、繞六字方針.13 .滑坡空間預測、時間預報的根本原理空間預測：可劃分：區(qū)域性預測、地區(qū)性預

38、測、場地預測主要是通過滑坡條件分析,確定出對滑坡作用有利的因素組合,根據(jù)這些有利因素組合來預測區(qū)域上某斜坡段將來產(chǎn)生滑坡的可能性,圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍.其理論根底為工程地質(zhì)類比法.預測的方法：因子疊加法、綜合指標法時間預報：可劃分：區(qū)域性中長期預報、場地性短期預報其原理主要是巖土體蠕變流變理論.預報的方法：根據(jù)宏觀征兆預報、根據(jù)觀測資料預報六、滲透變形工程地質(zhì)研究1 .理解滲透變形的根本概念,掌握影響滲透變形的根本形式；2 .掌握產(chǎn)生滲透變形的根本條件及其影響規(guī)律；3 .掌握滲透變形預測思路及評價方法；4 .掌握滲透變形的防治原那么及防治舉措.1 .滲透變形的根本概念、類型滲透變形：巖

39、土體在地下水滲透力動水壓力的作用下,局部顆?；蛘w發(fā)生移動,引起巖土體的變形和破壞的作用和現(xiàn)象.滲透變形類型：管涌、流土.管涌：在滲流作用下,單個土顆粒發(fā)生獨立移動的現(xiàn)象,又稱潛蝕.根據(jù)滲透方向與重力方向的關(guān)系：垂直管涌、水平管涌.按滲流方向與土層接觸面的關(guān)系：垂直接觸管涌、平行接觸管涌.流土：在滲透作用下,一定體積的土體同時發(fā)生移動的現(xiàn)象.2 .產(chǎn)生滲透變形的根本條件滲透變形產(chǎn)生的必要條件：一、滲流的動水壓力及臨界水力梯度：當dp滲透壓力=dQ水下重量時,單元體處于懸浮狀態(tài),發(fā)生流土.此時滲流的水力梯度為臨界水力梯度Icr.土粒越密實,n越小,Icr越大,土體越不容易發(fā)生滲透變形.二、土體結(jié)

40、構(gòu)特征決定了土體的抗?jié)B強度：1粗細顆粒直徑比例：土體的排列方式?jīng)Q定著D粗顆粒直徑/d0空隙直徑的值.當排列疏松時,D/d0減小,D/d減小,滲透變形廣泛；當排列密實時,D/d0增大,D/d增大,滲透變形不廣泛.(2)細顆粒的含量：用細顆粒含量百分數(shù)來判別雙峰型礫土的滲透變形型式：Y35%流土YH時,地基是穩(wěn)定的.(2)當HH時,地基是不穩(wěn)定的,是建筑荷載和土洞共同作用的結(jié)果.(3)當Hh時,僅土洞的開展就可導致地表塌陷.裸露型巖溶區(qū)洞穴原體積M與可能坍塌體積Vi有關(guān)系：V=式中,K為巖石的漲余系數(shù),石灰?guī)r一般為1.2.坍塌體為柱體時,其體積Vi=Fhi,那么有hi=5h0(1)原洞穴頂板的厚度

41、小于5h0時,洞穴可認為不穩(wěn)定.(2)洞穴的坍塌高度是原洞穴高度的5倍時,洞穴被全部堵塞,認為穩(wěn)定.9.巖溶地基的處理舉措主要從三個方面處理：一是提升巖體抗壓強度；二是提升地基的抗剪強度；三是增強壩基巖體抗?jié)B透水平.這三方面的處理舉措那么可分別概括為：溶蝕洞隙發(fā)育一一挖、填、換、跨蓋；地基不穩(wěn)一一錨、固、嵌、樁基；滲透變形一一鋪、截、灌.(1)挖填：當洞穴埋藏不深時,可挖除其中的軟弱充填物,回填碎石、灰土、混凝土等,以增強地基強度.當根底下溶洞埋藏不深,其頂板又不穩(wěn)定時,可炸開頂板,挖除充填物,回填碎石等.粘性土地基局部有石芽突出時,可將石芽鑿去,回填素土,以調(diào)整地基變形.(2)跨蓋：當根底下有小溶洞、溶溝,落水洞時,可采用鋼筋混凝土梁板跨越；或用剛性大的平板根底覆蓋,但支承點必須放在較穩(wěn)定性好的巖石上：也可調(diào)整柱形根底的柱距.(3)灌注加固：當根底下洞穴埋藏較深時,可通過鉆孔灌注水泥沙漿、混凝土、瀝青等,以堵填洞穴,溶隙