中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)考研真題分章總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

1、一:緒論工程地質(zhì)(學(xué)):地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科,屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)范疇。它是一門研究與工程建設(shè)的地質(zhì)問題,為工程建設(shè)服務(wù)的科學(xué)。工程地質(zhì)條件: 與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合,包括:地形地貌、巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、工程動力地質(zhì)作用和天然建筑材料六個方面。 工程地質(zhì)問題:工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間的矛盾或問題。如:地基沉降、水庫滲漏等。 (名詞解釋仍答上面的)工程地質(zhì)問題:工程建筑物 與 工程地質(zhì)條件之間所存在的矛盾或問題。對于場地工程地質(zhì)條件不同,建筑物內(nèi)容不同,所出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題也各不相同:巖土工程: 地基 承載力、沉降、 基坑 邊坡問題、 地下洞室 穩(wěn)定性問題。礦山開采: 邊

2、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。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。泛指由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,滲透變形等。地質(zhì)災(zāi)害:是指在地球的發(fā)展演化過程中,由各種自然地質(zhì)作用和人類活動所形成的災(zāi)害性地質(zhì)事件。 工程地質(zhì)研究方法:自然歷史分析法(定性),數(shù)學(xué)力學(xué)分析法(定量),模型模擬試驗法(定量),工程地質(zhì)類比法(既可定性,亦可定量)。其中自然歷史分析法是最重要,最根本的方法,是其他研究方法的基礎(chǔ)。工程地質(zhì)類比法:工程地質(zhì)研究的常用方法,通

3、過場地內(nèi)的工程地質(zhì)條件與地質(zhì)分析(主要指分析以前類似的)相結(jié)合進行對工程問題的分析及解答方法。主要用于定性評價,有時也可以用于半定量評價,是將已建建筑物工程地質(zhì)問題的評價經(jīng)驗用到自然地質(zhì)條件與之大體相似的擬建建筑物中去的方法。9.巖石力學(xué)、土力學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)有何關(guān)系? 巖石力學(xué)和土力學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)有著十分密切的關(guān)系,工程地質(zhì)學(xué)中的大量計算問題,實際上就是巖石力學(xué)和土力學(xué)中所研究課題,因此在廣義的工程地質(zhì)學(xué)概念中,甚至將巖石力學(xué)、土力學(xué)也包含進去。土力學(xué)和巖石力學(xué)是從力學(xué)的觀點研究土體和巖體,它們屬力學(xué)范疇的分支。10工程地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)是:(1)闡明建筑地區(qū)的 工程地質(zhì)條件 (2)論證建筑物所

4、存在的 工程地質(zhì)問題 (3)選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的 建筑場址 (4)研究工程建筑物興建后對 地質(zhì)環(huán)境 的影響 (5)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; (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)(不獨立提出設(shè)計方案) 11.工程地質(zhì)學(xué)的歷史,現(xiàn)狀和展望歷史:在國際上,工程地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科,并獨立形成一門科學(xué)僅有70多年(截至2010年)的歷史,是一門頗為年輕的學(xué)科。20世紀(jì)30年代,由于蘇聯(lián)的大規(guī)模國民經(jīng)濟建設(shè),促使地質(zhì)學(xué)和工程建筑科學(xué)相互滲透,工程地質(zhì)學(xué)由此作為一門獨立的科學(xué)誕生了。與此同時歐美國家工程地質(zhì)工作也有所開展,但并未形成獨立

5、科學(xué)?,F(xiàn)狀:經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,學(xué)科體系逐漸完善,形成了有多個分支學(xué)科的綜合性學(xué)科。展望:從當(dāng)今發(fā)展的趨勢來看,現(xiàn)代工程地質(zhì)的發(fā)展方向是;1.環(huán)境工程地質(zhì) 2. 礦山工程地質(zhì) 3. 地震工程地質(zhì) 4. 海洋工程地質(zhì)12、 舉一親身參加過的工程實例,說明工程地質(zhì)工作的步驟及內(nèi)容 (1)收集已有資料(2)現(xiàn)場工程地質(zhì)勘察(3)原位測試(4)室內(nèi)實驗 (5)計算模擬研究(6)工程地質(zhì)制圖成果(7)工程地質(zhì)報告 13、試述動力地質(zhì)作用(物理地質(zhì)現(xiàn)象)的類型及對工程建筑的影響 活斷層對工程建筑的影響:活斷層錯動變形對建筑物的直接破壞;活斷層對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響,如地震、區(qū)域地殼穩(wěn)定、水庫地震等。地震對工

6、程建筑的影響(振動,地面,斜坡)一:振動破壞效應(yīng)(用靜力分析法或動力分析法分析)由于地震力作用,直接引起建筑物的破壞,叫振動破壞效應(yīng),是最主要的破壞方式(地震波在巖土體中傳播引起強烈的地面運動,使建筑物的地基基礎(chǔ)及以上部分發(fā)生振動,并給建筑物施加了附加荷載地震力。當(dāng)?shù)卣鹆_到某一程度時,建筑物發(fā)生破壞。)二:地面破壞效應(yīng)破裂效應(yīng):強震導(dǎo)致地面巖土體直接出現(xiàn)破裂和位移,從而引起直接跨越破裂帶的建筑以及附近建筑變形或破壞地基效應(yīng):地震使松軟土體壓密下沉,砂土液化從而導(dǎo)致地基失效,使上部建筑物破壞。地基基地效應(yīng)分為:1、地基沉降,包括強烈沉降和不均勻沉降。2、地基水平移滑。3、砂基液化三:斜坡破壞效

7、應(yīng)包括地震導(dǎo)致的滑坡,崩塌,泥石流等,主要發(fā)生在山區(qū)。砂土液化(主要指地震導(dǎo)致的砂土液化)對工程建筑的影響主要對地基有影響,如1、地面下沉2、地表塌陷3、地基土承載力喪失4、地面流滑風(fēng)化對工程建筑的影響1、巖體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化2、巖體的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化3、巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)惡化總之,風(fēng)化后的巖石在工程建筑上的優(yōu)良性質(zhì)消弱了,不良性質(zhì)增加了。斜坡變形破壞對工程建筑的影響自己總結(jié):一:直接摧毀掩埋建筑物;造成地基滑動;壩體破裂;破壞公路,鐵路,橋涵,隧道;二:堵塞河流湖泊,間接產(chǎn)生其他地質(zhì)災(zāi)害,如洪水,地表塌陷,巖溶,泥石流,砂土液化等等滲透變形對工程建筑的影響一:引起堤岸失穩(wěn)二:對地

8、下巷道掘進和礦山作業(yè)帶來危害巖溶作用對工程建設(shè)的影響1.水利水電工程:滲漏、潰壩、誘發(fā)地震2.道路工程: 路基、站場、橋梁地基穩(wěn)定性、地基塌陷3.地下工程:涌水、突水、巖溶冒落4.工民建:地基穩(wěn)定性、塌陷問題地面沉降(1)沿海城市低地面積擴大,海堤高度下降,引起海水倒灌 (2)海港建筑物破壞和裝卸能力降低(3)油田區(qū)地面運輸線路和地下管線扭曲斷裂(4) 城市建筑物基礎(chǔ)脫空開裂,橋墩下沉,橋梁凈空減小,影響水上交通.(5)城市供水及給排水系統(tǒng)失效,以及因長期過量抽取地下水導(dǎo)致水資源枯竭,水質(zhì)惡化等(6)在一些地面沉降強烈的地區(qū),伴隨地面垂直沉陷而發(fā)生的較大水平位移,往往會對許多地面和地下構(gòu)筑物造

9、成巨大危害;(泊松比)泥石流具有強大的破壞力,可以很短的時間內(nèi)造成工程設(shè)施(主要是掩埋和沖毀),農(nóng)田,生命財產(chǎn)的損失14、本課程的內(nèi)容和研究方法(實質(zhì)上每章都是按此框架敘述的)本課程主要研究與工程建設(shè)有關(guān)的一些主要的工程動力地質(zhì)作用和現(xiàn)象。包括它們的特征,形成機制,發(fā)生和發(fā)展演化的規(guī)律,影響因素,可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題,分析評價和預(yù)防預(yù)報方法,以及防治措施等。工程動力地質(zhì)作用分為由地球內(nèi)動力引起的,地球外動力引起的,人類工程經(jīng)濟活動引起的三類,本書也按此分為三類十章第一篇:由地球內(nèi)動力引起的工程動力地質(zhì)作用,包括活斷層,地震,砂土地震液化等的工程地質(zhì)研究。第二篇:由地球內(nèi)動力引起的工程動力地質(zhì)

10、作用,包括巖石風(fēng)化,斜坡的變形和破壞,滲透變形,巖溶等的工程地質(zhì)研究。第三篇:由人類工程經(jīng)濟活動引起的工程動力地質(zhì)作用,包括水庫誘發(fā)地震,地面沉降的工程地質(zhì)研究。15、工程地質(zhì)的研究內(nèi)容(非重點)研究內(nèi)容主要有工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)決定巖土工程性質(zhì)的研究工程動力地質(zhì)作用的研究工程地質(zhì)勘察理論和技術(shù)方法的研究區(qū)域工程地質(zhì)研究環(huán)境工程地質(zhì)研究16.各個工程地質(zhì)作用的機理活斷層活斷層受控于板塊構(gòu)造。全球構(gòu)造(板塊構(gòu)造)理論的基本點是,全球劃分為六個剛性的巖石圈板塊在軟流層之上漂移,不斷地運動。板塊邊界的作用力是中國大陸新生代和現(xiàn)今構(gòu)造變形的主要動力源。地震:在地殼表層,由于彈性波傳播引起的振動作用或現(xiàn)象構(gòu)

11、造地震的機理:地殼運動積累的應(yīng)變能,超過了地殼巖體的強度極限時,巖體發(fā)生破裂,應(yīng)變能忽然釋放而表現(xiàn)為彈性波的形式,使地殼振動而發(fā)生地震水庫誘發(fā)地震的水誘發(fā)機制一:水對巖體的各種作用1.降低巖體及結(jié)構(gòu)面強度潤滑作用,軟化作用,泥化作用2.促進巖體斷裂的生長楔裂作用:應(yīng)力腐蝕作用3. 水的荷載效應(yīng) 附加應(yīng)力;垂直變形、撓曲變形4. 水的孔隙水壓力效應(yīng)二:水庫誘發(fā)地震的兩種機制1.水荷載誘發(fā)型:水體的荷載重壓可對庫基巖體產(chǎn)生附加垂向壓力和附加剪應(yīng)力,并引起庫基巖體沉降,撓曲變形。進而引發(fā)斷裂,滑動,從而引起地震(只適應(yīng)于水面廣,水深深的水庫)2.孔隙水壓力誘發(fā)型: 當(dāng)?shù)叵律畈繋r石中的空隙與地表水體或

12、高壓水源連通時,理論上存在孔隙水壓力,其理論公式為: 式中: 為水的密度,g為重力加速度,z為測點靜液柱高。但實際上,孔隙水壓力往往大于其理論值??障端畨毫Φ拇嬖冢档土藥r體裂隙面或斷裂帶上的有效應(yīng)力,從而降低了抗剪強度,即 式中,c為內(nèi)聚力, 為正應(yīng)力, 為孔隙水壓力, 為內(nèi)摩擦角。二、不同天然構(gòu)造應(yīng)力場條件下水庫地震的誘發(fā)機制砂土地震液化的機理地震砂土液化的機理: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。 如若簡答,論述題,則這樣寫: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,公式為: 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

13、剪強度(顆粒間摩擦力) 地震過程中,砂土將趨于密實,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)生了剩余孔隙水壓力(超孔隙水壓力),此時砂土的抗剪強度為 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。巖石風(fēng)化的機理風(fēng)化作用分為物理風(fēng)化,化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化,生物風(fēng)化既有物理作用又有化學(xué)作用,因此,風(fēng)化作用主要是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化。物理風(fēng)化:由于溫度的變化(特別是晝夜溫差),水的凍融,干濕交替,鹽類結(jié)晶,礦物水化和植物根劈等作用下產(chǎn)生的應(yīng)力,從而引起巖石的機械破碎,而且不伴隨化學(xué)成分,礦物成分的變化。其結(jié)果是

14、破壞了巖石的構(gòu)造,降低了巖石的強度,又為化學(xué)風(fēng)化打下了基礎(chǔ)。化學(xué)風(fēng)化:在氧,水溶液,有機體等的作用下所發(fā)生的一系列復(fù)雜化學(xué)變化,從而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)造,礦物成分,化學(xué)成分發(fā)生變化的過程。(化學(xué)風(fēng)化一定伴隨物理變化,反之,不伴隨)斜坡變形破壞的機理(也是滑坡,崩塌機理的總述)斜坡應(yīng)力的變化,使原有的平衡被打破,局部應(yīng)力集中超過了該部位巖體的容許強度,引起局部剪切錯動,拉裂,并出現(xiàn)小位移,但還沒造成整體性的破壞,這就是斜坡的變形(同時也是斜坡變形的定義)當(dāng)斜坡變形進一步發(fā)展,破裂面不斷擴大并相互貫通,使斜坡巖土體的一部分分離,并發(fā)生較大的位移,這就是斜坡的破壞(也是斜坡破壞的定義,是滑坡,崩塌機理的總述

15、)滑坡的機理上述機理+影響斜坡穩(wěn)定性的因素+(評價方式)剛體極限平衡法崩塌的機理上述機理+崩塌產(chǎn)生的條件+影響斜坡穩(wěn)定性因素的一部分(此部分簡寫標(biāo)題即可)滲透變形的機理滲透變形的定義+滲透變形產(chǎn)生的條件巖溶的機理。碳酸鹽巖的溶蝕機理+影響巖溶發(fā)育的因素(此部分可簡寫)一:碳酸鹽巖的溶蝕機理:1.碳酸鹽巖的溶蝕過程(以碳酸鈣為例)第一階段: 第二階段: 、 此兩階段的最終反應(yīng): 第三階段:從水中物理溶解的一部分二氧化碳轉(zhuǎn)為化學(xué)溶解,即促進上述反映,促進碳酸鈣的溶解。第四階段:從外界補充二氧化碳到水中。自然界多為開放性系統(tǒng),因此,碳酸鈣將被持續(xù)溶解,從總的方向上看,巖溶過程不可逆。2. 混合溶蝕效

16、應(yīng): 不同成分或不同溫度的水混合后,其溶蝕性有所增強,這種增強的溶蝕效應(yīng)叫做混合溶蝕效應(yīng)?;旌先芪g效應(yīng)對巖溶發(fā)育的影響:斷裂帶或節(jié)理裂隙匯合點巖溶特別發(fā)育, 河谷側(cè)向常能形成大型水平巖溶帶.分類:1)飽和溶液的混合溶蝕效應(yīng)指兩種或兩種以上已失去溶蝕能力的飽和溶液,在碳酸鹽巖體內(nèi)相遇,混合后溶液由原來的飽和狀態(tài)變?yōu)椴伙柡蜖顟B(tài),從而產(chǎn)生新的溶蝕作用,繼續(xù)溶解碳酸鹽巖。2)不同溫度溶液的混合溶蝕效應(yīng)如果有兩種溫度不同而飽和度相同的水相混合,或一種水溶液由高溫變?yōu)榈蜏兀紝⒃龃蠖趸嫉娜芙舛?,從而加強溶液的溶蝕能力,繼續(xù)溶蝕作用。3.其他離子的作用1).酸效應(yīng):氫離子能與碳酸根離子結(jié)合,從而增加碳酸

17、鈣的溶解2)同離子效應(yīng):抑制巖溶作用3)離子強度效應(yīng):溶液中有與碳酸鈣不相關(guān)的強電解質(zhì)離子時,將使碳酸鈣的溶解度增大,從而促進碳酸鈣的溶解。二:巖溶發(fā)育的基本條件及影響因素 (簡答版)(1)可溶性巖石(2)溶蝕性水溶液(3)水的循環(huán)交替條件地質(zhì)因素:斷層、褶皺、巖性組合;氣象因素:降水、氣溫;地形地貌與新構(gòu)造運動: 地形地貌、新構(gòu)造運動。地面沉降的誘發(fā)因素,地質(zhì)環(huán)境和機制分析(我認為其為一個多種動力機制產(chǎn)生的一個現(xiàn)象,不存在單獨的機制)一:誘發(fā)因素1.自然動力地質(zhì)因素1)地球內(nèi)營力作用,包括地殼下降運動,地震,火山等2)地球外營力運動,包括溶解,氧化,凍融等2.人類活動因素持續(xù)超量抽取地下水,

18、開采石油,開采水溶性氣體(如天然氣等)其他誘發(fā)因素還有(此處稍微了解便可):大面積灌溉農(nóng)田,高荷載建筑群相對集中,靜荷載長期作用,導(dǎo)致軟土蠕變,地面振動荷載等二:地面沉降的地質(zhì)環(huán)境1.近代河流 沉積環(huán)境模式(河流中下游高彎度處)2.近代三角洲平原 沉積環(huán)境模式(河流入??谔帲?.斷陷盆地 沉積環(huán)境模式三:沉降機制分析(從水,土分析的)承壓水位下降引起的應(yīng)力變化粘性土層變形機理粘性土層固結(jié)歷史粘性土的固結(jié)狀態(tài)17.各個動力地質(zhì)作用的防治措施以及建筑措施活斷層二:活斷層活斷層: 是指目前正在活動著的斷層,或是近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的斷層。(即潛在活斷層)活斷層的特征以及分類:深大

19、斷裂復(fù)活的產(chǎn)物具有繼承性和反復(fù)性按活動方式分為地震斷層(粘滑型)和蠕變斷層(蠕滑型)3.從地質(zhì)方面、地形地貌方面識別活斷層的標(biāo)志有那些? (活斷層的識別標(biāo)志)(1)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。 (2)地貌方面: 斷崖:活動層兩側(cè)往往是截然不同的地貌單元直接相接的部位。 水系:對于走滑斷層()一系列的水系河谷向同一方向同步移錯;()主干斷裂控制主干河道的走向。山脊,山谷,階地和洪積扇錯近期斷塊的差異性升降運動,可使同一級夷平面分離解體,高程相差較大。不良地質(zhì)現(xiàn)象呈線形密集分布; (3)水文地質(zhì)方面:導(dǎo)水性和滲水性較強;泉水

20、常沿斷裂帶呈線狀分布,植被發(fā)育。 (4)歷史資料方面:古建筑的錯斷、地面變形;考古;地震記載。 (5)地形變監(jiān)測方面:水準(zhǔn)測量、三角測量。 (6)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)的建筑原則有哪些? (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“安全島”,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(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式 三:地震震級: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

21、,受地震釋放的能量大小、震源深度、震中距、震域介質(zhì)條件的影響。(1)地震基本烈度: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。 即一個地區(qū)的平均烈度 (2)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,對基本烈度的調(diào)整。 注:不大常用的東西場地烈度:同一基本烈度地區(qū),場地條件不同而進一步劃分,對基本烈度修正。3地震效應(yīng)類型:振動破壞效應(yīng),地面破壞效應(yīng),斜坡破壞效應(yīng)。4簡述地震發(fā)生的條件 1)介質(zhì)條件:多發(fā)生在堅硬的巖石中 2)結(jié)構(gòu)條件:多產(chǎn)生在活斷層的一些特殊部分:端點,拐點,交匯點,分支點,錯裂點等 3)構(gòu)造應(yīng)力條件:多發(fā)生在現(xiàn)代構(gòu)造運動強

22、烈的部位,應(yīng)力集中5卓越周期: 巖土體對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尤為明顯而突出,這種周期即為該巖土體的卓越周期。卓越周期的實質(zhì)是波的共振。 6靜力分析法和動力分析法靜力分析法的前提:建筑物是剛體,即建筑物各部分作為一個整體,具有相同的加速度建筑的加速度和地面的加速度是相同的。地震作用在建筑上的力是固定不變的,由地面振動的最大加速度決定。動力分析法的前提:建筑物是單質(zhì)點系的彈性體作用于建筑物基底的運動為簡諧運動即所測得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動力反應(yīng),不僅取決于地面振動的最大加速度,還取決于結(jié)構(gòu)本身的動力特征,其中最主要的是結(jié)構(gòu)的自振周期和阻尼比。阻尼比越大,建筑

23、物固有周期和地面振動周期差別越大,越難引起共振。7、 簡要分析場地工程地質(zhì)條件對宏觀震害的影響。 巖土類型及性質(zhì):(本條可做單獨題目:試述場地巖土條件對震害的影響。) 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。地質(zhì)結(jié)構(gòu)離發(fā)震斷裂越近,震害越大,上盤尤重于下盤。地形地貌 :突出、孤立地形震害較低洼、溝谷平坦地區(qū)震害大水文地質(zhì)條件:地下水埋深越小,震害越大。8簡述地震區(qū)抗震設(shè)計原則,措施(1)場地選擇原則1)避開活斷層(與上題的2對應(yīng))2)極可能避開具有強烈振動效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段(與上題的1對應(yīng))3)避開不穩(wěn)定斜坡地段(與上題3

24、對應(yīng))4)盡量避開孤立地區(qū),地下水埋深較淺的地段。(與上題3,4對應(yīng)) (2)抗震措施(持力層和基礎(chǔ)方案選擇)1)基礎(chǔ)砌置在堅硬土層上2)砌置深度應(yīng)該大一些,以防發(fā)生傾斜3)不宜使建筑物跨越性質(zhì)不明的土層上4)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要加強整體強度,提供抗震性能9.試述影響土的壓縮性的因素? (1)土本身的性質(zhì): 粒度成分及礦物成分 天然含水率:含水率越大,壓縮性越大。 土的結(jié)構(gòu):擾動樣原狀樣。 土的應(yīng)力歷史:OCR越大,壓縮性越小。 (2)荷載性質(zhì):大小、速率、方式、類型等。 四:砂土液化1. 砂土液化: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

25、失效的作用或現(xiàn)象。例如:振動液化: 飽水砂、粉砂土在振動力的作用下,抗剪強度喪失的現(xiàn)象。 2影響砂土液化的因素1)土的類型以及性質(zhì) 粒度:粉,細砂土最易液化。 密實度:松砂易液化,密砂不易液化 成因以及年代:多年沖擊成因的粉細砂土易液化,如濱海平原,河口三角洲等沉積年代較新的土易液化,因為其結(jié)構(gòu)松散,含水量豐富,地下水位淺。2)飽和砂土埋藏分布條件。 砂土上覆非液化土層越厚,液化可能性越小 地下水位埋深越大越不易液化地震活動強度以及歷時地震越強,歷時越長,越易引起砂土液化,且波及范圍愈廣。 3存目:砂土液化判別(課本71頁)了解,其實是按照砂土液化的因素,并考慮了歷史地震,液化,以及傾斜場地由

26、于液化而流滑的可能。巖石風(fēng)化1基本概念巖石風(fēng)化的類型:物理風(fēng)化,化學(xué)風(fēng)化,生物風(fēng)化風(fēng)化殼:遭受風(fēng)化的巖石圈表層2.影響風(fēng)化的因素(認為本題可以出幾個題目!)(1)氣候因素(2)巖性(3)地質(zhì)結(jié)構(gòu):(4)地形 (5)其他因素(1)氣候因素溫度:溫差大,冷熱變化頻率快:有利于物理風(fēng)化溫度高:有利于化學(xué)風(fēng)化降雨:降雨量大有利于化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化(2)巖性礦物成分:(以下按抗風(fēng)化能力排序) 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(如花崗巖)中性巖基性巖超基性巖(如橄欖巖) 變質(zhì)巖:淺變質(zhì)巖中等變質(zhì)巖深變質(zhì)巖 沉積巖巖漿巖,變質(zhì)巖化學(xué)成分: (巖石中含)活動性強的元素(較多者

27、)(化學(xué)風(fēng)化后易脫離母巖隨水流失):如鉀,鈉等。 活動性弱的元素(化學(xué)風(fēng)化后留在原地):鐵,鋁,硅等。(不通,暫保持最初的樣子)同一種元素,所組成的化合物不同,巖石的抗風(fēng)化能力亦不同。結(jié)構(gòu)特點:(以抗風(fēng)化能力排序) 單一礦物組成的巖石抗風(fēng)化能力強,即:單礦巖復(fù)礦巖 礦物成分相同時,等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu) 單粒結(jié)構(gòu)巖石抗風(fēng)化能力較強:成分相近時,細粒結(jié)構(gòu)粗粒結(jié)構(gòu) (認為書中單粒結(jié)構(gòu)寫錯,所以補了一句) 硅質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)膠結(jié)泥質(zhì)膠結(jié)(3)地質(zhì)結(jié)構(gòu):斷層帶(裂隙集中帶):囊狀風(fēng)化(自己的話:比較深,窄)層理面:差異風(fēng)化崩塌等(自己的話:風(fēng)化程度不同,導(dǎo)致從層理分開,崩落)節(jié)理,裂隙面:球形風(fēng)化(自己的話:軟

28、弱節(jié)理,裂隙處,風(fēng)化消失,形成飛來石)(4)地形高度: 高海拔區(qū):物理風(fēng)化為主 低海拔區(qū):化學(xué)風(fēng)化為主坡度:陡坡地段:風(fēng)化速度較快,風(fēng)化殼較薄緩坡地段:風(fēng)化速度較慢,風(fēng)化殼較厚(5)其他因素地殼運動:強烈上升期:風(fēng)化速度較快,風(fēng)化殼厚度不大穩(wěn)定期:(巖石與風(fēng)化營力接觸時間長)風(fēng)化較徹底,風(fēng)化殼厚度大。人類活動: 人類開挖基坑,邊坡,隧洞,砍伐森林等均加劇了巖石風(fēng)化3.巖石風(fēng)化分帶的標(biāo)志(風(fēng)化帶是同一地點深淺,由外到里分帶的)(共五點)(1)顏色風(fēng)化巖石在外觀上表現(xiàn)出顏色的差異(2)破碎程度:風(fēng)化程度越深,原巖破碎程度越大從深部完整新鮮的巖石到地表:巖塊塊石碎石砂粒粉砂??傮w上:上部以粉砂粒為主

29、,夾砂粒,碎石;下部以塊石,碎石為主,裂縫中夾砂粒,粉砂粒。(3)礦物成分變化:不同風(fēng)化帶,礦物組合特點不同劇風(fēng)化帶:除石英外,大部分的礦物已變異,形成穩(wěn)定的礦物,如粘土礦物弱,微風(fēng)化帶:礦物變異主要發(fā)生在塊石裂縫周圍,形成薄膜(4)水理性質(zhì)和物理性質(zhì)的變化由上至下:孔隙性壓縮性由大變小吸水性由強到弱波速由小到大強度由低到高(5)鉆探掘進及開挖中的技術(shù)特性(是否可挖動,是否需爆破等)斜坡,斜坡變形和破壞1.斜坡中重分布應(yīng)力的特點注:斜坡的定義:地殼表部一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體,一般分為天然斜坡和人工邊坡,形態(tài)要素為:坡頂面,坡肩,坡面,坡腳,破角,坡底面,坡高,坡體(1)斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)

30、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)。 復(fù)雜版(供參考):斜坡形成后,坡體應(yīng)力分布具有以下的特征:無論什么樣的天然應(yīng)力場,斜坡面附近的主應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)。表現(xiàn)為愈接近坡面,最大主應(yīng)力愈與之平行,而最小主應(yīng)力與之近乎正交,向坡體內(nèi)逐漸恢復(fù)初始狀態(tài)

31、。由于應(yīng)力分異結(jié)果,在坡面附近產(chǎn)生應(yīng)力集中帶。不同部位應(yīng)力狀態(tài)是不同的。在坡腳附近,最大主應(yīng)力(表現(xiàn)為切向應(yīng)力)顯著增高,而最小主應(yīng)力(表現(xiàn)為徑向應(yīng)力)顯著降低,甚至可能為負值。由于應(yīng)力差大,于是形成了最大剪應(yīng)力增高帶,最易發(fā)生剪切破壞。在坡肩附近,在一定條件下坡面的徑向應(yīng)力和坡頂?shù)那邢驊?yīng)力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力(應(yīng)力值為負值),形成一張力帶。當(dāng)斜坡越陡此范圍越大。因此坡肩附近最易拉裂破壞。由于主應(yīng)力偏轉(zhuǎn),坡體內(nèi)的最大剪應(yīng)力跡線也發(fā)生變化。由原來的直線變?yōu)榘枷蚱旅娴膱A弧狀。坡面處的徑向應(yīng)力實際為零,所以坡面處于二向應(yīng)力狀態(tài)。2.影響斜坡應(yīng)力分布的因素有哪些?(1)初始應(yīng)力的影響水平剩余應(yīng)力的大小使坡體

32、的主應(yīng)力跡線的分布形式有所不同,明顯的改變了各應(yīng)力值的大小,使應(yīng)力分異現(xiàn)象加劇,尤其對坡腳應(yīng)力集中帶和坡面坡頂張力帶影響最大(2)坡形的影響坡高:坡高不改變應(yīng)力等值線圖,但應(yīng)力值隨坡高增加而增加(即同時增大或減小,差值不變)坡角:坡角變化明顯改變應(yīng)力分布的圖像,隨坡角變陡,(坡頂,坡面)張力帶的范圍有所擴大,坡腳的應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也隨之增高坡底寬度:當(dāng)W(坡底寬)0.8H(坡高)時,坡腳最大剪應(yīng)力隨坡底寬度縮小而急劇升高(即變陡了,且越陡坡腳剪應(yīng)力越大)。當(dāng)W(坡底寬)0.8H(坡高)時,保持為一常值(殘余坡腳應(yīng)力)(即不管斜坡多么緩,坡腳總是存有一定的應(yīng)力)坡面形態(tài):平面上的凹形坡,應(yīng)

33、力集中明顯減緩。(露天采礦時的礦坑多為圓形,橢圓形)(3)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(豎直)和剪應(yīng)力(水平)的分布,引起張力帶的變化:隨著泊松比增大,坡面和坡頂?shù)膹埩е饾u擴展,而在坡底卻反之,隨著泊松比變大張力帶收縮。結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,性質(zhì)和差別,使斜坡的應(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)力阻滯現(xiàn)象。3、什么是斜坡的變形與破壞,試論述斜坡變形破壞的三個不同演化階段。 斜坡應(yīng)力的變化,使原有的平衡被打破,局部應(yīng)力集中超過了該部位巖體的容許強度,引起局部剪切錯動,拉裂,并出現(xiàn)小位移,但還沒造成整體

34、性的破壞,這就是斜坡的變形(同時也是斜坡變形的定義)當(dāng)斜坡變形進一步發(fā)展,破裂面不斷擴大并相互貫通,使斜坡巖土體的一部分分離,并發(fā)生較大的位移,這就是斜坡的破壞(也是斜坡破壞的定義,是滑坡,崩塌機理的總述)斜坡變形的形式主要有 拉裂(回彈) , 蠕滑 , 彎曲傾倒 斜坡破壞的形式有: 崩塌 , 滑坡 斜坡中已有明顯變形破裂跡象的巖體,或已查明處于進展性變形的巖體,稱為變形體。 被貫通性破壞面分割的斜坡巖體,可以多種運動方式失穩(wěn)破壞,如滑落、崩落等。破壞后的滑落體(滑坡)或崩落體等被不同程度地解體。但在特定的自身或環(huán)境條件下,它們還可繼續(xù)運動,演化或轉(zhuǎn)化為其他運動方式,稱為破壞體的繼續(xù)運動。斜坡

35、變形、破壞和破壞后的繼續(xù)運動,分別代表了斜坡變形破壞的三個不同演化階段。4.滑坡: 斜坡巖土體在重力等因素作用下,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。 5.簡述滑坡的分類滑坡的分類方式很多,現(xiàn)列舉如下(1).按滑坡動力學(xué)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。

36、混合式滑坡:始滑部位上下結(jié)合,共同作用。其比較常見。(2)按滑動面和層面的關(guān)系均質(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滑坡,滑動面不受層面的控制順層滑坡: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(3)按時代分:新滑坡,老滑坡,古滑坡,始滑坡(4)按斜坡巖土體類型分(顆粒越來越粗的順序,且除第一外越來越致密):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。(5)其他:按滑坡形式,滑坡歷史等6.崩塌: 斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分割的塊體,突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。7. 崩塌形成的條件(可

37、做崩塌的機理的一部分)(1)地層巖性條件厚層狀脆硬性巖石(2)巖體結(jié)構(gòu)條件節(jié)理裂隙(兩組或兩組以上陡傾節(jié)理)(3)地形條件地形切割強烈,高差大(4)外力條件風(fēng)化作用,靜水壓力,震動8滑坡的形態(tài)要素主要有:滑坡周界、滑動面(帶)、滑坡體、滑床、滑坡軸(主滑線)滑坡壁、滑坡前緣(舌)、滑坡臺階、滑坡洼地(湖)、滑坡裂縫。9.識別滑坡的標(biāo)志有那些? (1)地形地貌方面:滑坡形態(tài)特征、階地、夷平面高程對比(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表面出現(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

38、動面的鑒別:a.勘探:鉆探取樣 b.變形監(jiān)測:鉆孔傾斜儀10. 滑坡的研究方法:自然歷史分析法,力學(xué)計算分析法,圖解法(模型模擬試驗法),工程地質(zhì)類比法11.影響斜坡穩(wěn)定性的因素(可變形為滑坡的機理的一部分或者崩坍的機理)綜述: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)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(fēng)化、剝蝕作用 1)巖土體的類型及性質(zhì)決定抗滑力的根本因素坡型相同的情況下,按抗滑力排序:堅硬巖石斜坡半堅硬巖石斜坡松散土坡沉積巖:層理軟弱夾層(常易構(gòu)成滑動面(帶)巖漿巖:原生節(jié)理發(fā)育,與巖石強度和風(fēng)化作用有關(guān)變質(zhì)巖:由于礦物成分

39、差異導(dǎo)致工程地質(zhì)性質(zhì)差異(按發(fā)生滑坡的容易度:沉積巖變質(zhì)巖,巖漿巖)(沉積巖具有層理,易滑坡,但水成巖成分穩(wěn)定,不易風(fēng)化。變質(zhì)巖最容易風(fēng)化,但因為沒有分層,易滑性排在中間,比沉積巖?。┮谆瑤r組:滑坡往往集中在某些特定的巖層中易滑巖組礦物成分和膠結(jié)物:對于同一成因類型的巖層,組成巖石的礦物成分和膠結(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)2)地質(zhì)結(jié)構(gòu)(巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造)結(jié)構(gòu)面:結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,力學(xué)性質(zhì),規(guī)模沉積巖地區(qū):特大型滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān),在褶皺兩翼部分,結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下寬的勺形。斷裂結(jié)構(gòu)面:沿著大的構(gòu)造斷裂帶,滑坡往往成帶狀分布軟弱結(jié)構(gòu)面與斜坡臨空面的關(guān)系:按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和臨

40、空面的關(guān)系,斜坡(不是滑坡)可分為,a)平迭坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的。一般較穩(wěn)定。b)逆向坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面傾向相反。一般穩(wěn)定。c)順向坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面傾向一致(坡角)(軟弱面傾角)時,穩(wěn)定性最差,極易發(fā)生順層滑坡(坡角)(軟弱面傾角)時,穩(wěn)定性較好(不是就不發(fā)生了,只是相比較而言)d)斜交坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面和坡面成斜交關(guān)系(介于順向和橫交之間)交角越小,穩(wěn)定性越差(交角越小,則越像順向坡,且交角越小,越比坡角?。〆)橫交坡:主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面近于垂直,其穩(wěn)定性較好,很少發(fā)生大規(guī)?;?。(注:平迭坡,逆向坡,橫交坡均較穩(wěn)定,而順向坡,斜交坡穩(wěn)定性較差。順向坡的弱面

41、傾角越大,越像橫交坡,所以時,稍穩(wěn)定;斜交坡交角越小,越像順向坡,此時不穩(wěn)定,交角越大越像橫交坡,此時穩(wěn)定)3)地形地貌:斜坡坡度越大,切割深度越深,穩(wěn)定性越差(切割暫認為是坡度和切入地面深度的綜合,認為本句是互相補充說話呢)4)地震:產(chǎn)生附加應(yīng)力5)水的作用:靜水壓力:主要指四種,a)水平推力側(cè)向水壓力b)斜坡被水淹沒時作用于坡面的壓力c)張裂隙充水時的靜水壓力d)作用于滑坡體底部的滑動面(或軟弱結(jié)構(gòu)面)上的壓力動水壓力:浮托力:軟化泥化作用:降低巖土體的抗剪強度沖刷掏空作用:此外,地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害,地基失穩(wěn)也對斜坡穩(wěn)定性有影響。(原題沒提,自加) 6)人類活動的影響:采礦挖坡腳,人工邊

42、坡,人工加載等均易引起斜坡失穩(wěn),甚至破壞。 12. 水對巖土體穩(wěn)定性(包括了斜坡和巖溶,地面沉降等)有何影響(可看成是上題水的作用的擴充)? (1)降低巖土體強度性能(與軟化泥化作用相對應(yīng)) (2)靜水壓力 (3)動水壓力 (4)孔隙水壓力(比靜水壓力更微觀)抵消有效應(yīng)力 (5)地表水的沖刷、侵蝕作用 (6)地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害、地基失穩(wěn)(巖溶塌陷、地震液化、巖土的脹縮、土體鹽漬化、黃土濕陷等)。13.滑坡有哪些常用防治方法(其實已經(jīng)混在一起了)? 六字方針:擋,排,削,護,改,繞即:抗滑工程(擋墻、抗滑樁、錨桿、錨索、支撐)、排水工程、削坡減荷、防沖護坡、土質(zhì)改良、防御繞避等。治理工程通常采

43、取綜合治理措施,以防為主,治理為輔。14. 試述巖土體穩(wěn)定性分析中,剛體極限平衡法(屬于力學(xué)計算法)的前提;思路及內(nèi)容;以及斜坡穩(wěn)定性的計算。(注:力學(xué)計算法包括剛體極限平衡法,有限單元法,概率分析法等)1)前提(也可以叫基本原理):(1)只考慮破壞面上的極限平衡狀態(tài),不考慮巖土體的變形,即視巖土體為剛體。 (2)破壞面(滑動面)上的強度由凝聚力和摩擦力控制(C,),即遵循庫倫判據(jù)。 (3)滑體中的應(yīng)力以正應(yīng)力和剪應(yīng)力的方式,集中作用于滑面上,即均為集中力。 (4)三維問題簡化為二維(平面)問題來求解。(正是由以上三點,才可如此簡化)穩(wěn)定性系數(shù)K=抗滑力/下滑力(K大于1則穩(wěn)定,小于1則不穩(wěn)定

44、)2)思路及內(nèi)容(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)確定計算參數(shù)(4)計算穩(wěn)定性系數(shù)(5)確定安全系數(shù)進行穩(wěn)定性評價注:安全系數(shù):在巖土體穩(wěn)定性評價中,由于邊界條件,荷載條件(與受力條件對應(yīng)),巖土體強度(與計算參數(shù)相對應(yīng))等難以確定,通常設(shè)計上考慮上述因素以及建筑物的重要性而綜合確定的一個經(jīng)驗值。K13)實例:土質(zhì)斜坡和巖質(zhì)斜坡的穩(wěn)定性計算(總體思路均是確定抗滑力和下滑力,確定穩(wěn)定性系數(shù))15.摩擦錐的概念設(shè)坐落在與水平面呈角的斜面上,塊體重量為W沿斜坡法向方向N方向,以塊體重心點O為頂點,做一個錐頂角為2的圓錐體,圓錐體的高為Wcos(即正壓力),底面半徑為Wco

45、stan(摩擦力),這樣的錐體稱為摩擦錐。當(dāng)重量矢量W落在摩擦錐之外時,塊體滑動,否則不會滑動。16.某縣城后山斜坡上,坡頂出現(xiàn)裂縫;坡腳出現(xiàn)鼓脹;坡下建筑物也出現(xiàn)開裂,應(yīng)如何處置? 加強監(jiān)測;組織搬遷;錨固;削坡減重;坡腳壓重等。17.滑坡的預(yù)報預(yù)測空間預(yù)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(yù)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??臻g預(yù)測的理論基礎(chǔ)工程地質(zhì)類比法:類似的工程地質(zhì)環(huán)境可能發(fā)生類似的滑坡。時間預(yù)測巖土體蠕變(流變)理論:第1蠕變階段減速蠕變階段 減速發(fā)展,斜率逐漸減小 第2蠕變階段穩(wěn)定蠕變階段 等速發(fā)展,

46、斜率大體不變第3蠕變階段加速蠕變階段 CD段:變形迅速增大,但巖土體尚未破壞 DE段:巖土體變形速率劇增,巖土體很快破壞七:滲透變形(主要在地下水的作用下)1.定義及類型滲透變形:巖土體在地下水的滲透力(動水壓力)的作用下,部分顆?;蛘w發(fā)生移動,引起巖土體變形和破壞的作用,現(xiàn)象。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。分類:根據(jù)滲透方向和重力的關(guān)系:垂直管涌,水平管涌根據(jù)滲流方向和土層接觸面的關(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,整體發(fā)生移動的現(xiàn)象。2.滲透變形產(chǎn)生的條件1)滲流的動水壓力及臨界水力梯度當(dāng)dP(單元土體承受的總滲透壓力)=d

47、Q(單元土體水下重量)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,記為I。(此亦為臨界水力梯度的定義)土粒越密實,孔隙率n越小,I越大,此時土體不容易發(fā)生滲透變形2)土體結(jié)構(gòu)特征決定了土體的抗?jié)B強度a)粗細顆粒直徑比例:(D大顆粒粒徑,d粗顆粒骨架孔隙直徑,d細顆粒粒徑)土體的排列方式?jīng)Q定著D/ d的值(如立方體排列時孔隙度大,D/ d=2.4。四面體排列時,孔隙度小,D/ d=6.4)當(dāng)排列疏松時,D/ d減小,D/d減小,滲透變形廣泛當(dāng)排列緊密時,D/ d增大,D/d增大,滲透變形不廣泛(認為是需要的粗細粒直徑比小,所以在土的粗細粒徑比不變時,需要的粒徑比越小,越容

48、易滲透變形)b)細顆粒的含量用細顆粒的含量可以判斷雙峰型礫土的滲透變形形式細粒含量大于35%時,流土細粒含量小于25%是,管涌細粒含量在25%和35%之間:管涌或流土,取決于礫土的密實度以及細顆粒的組成c)土的級配特征不均勻系數(shù)10:流土不均勻系數(shù)20:管涌不均勻系數(shù),1020之間:管涌或流土總結(jié)上述兩點,越均勻(表現(xiàn)為細顆粒多,粗細顆粒直徑差別度小)不易滲透變形,但只要發(fā)生,便是整體移動:流土。越不均勻,細顆粒越分散,越表現(xiàn)為獨立運動。3)宏觀地質(zhì)因素a)地層組合關(guān)系單一型:多位于河流的上游,一般為砂卵石層,一般發(fā)生管涌,隨著細粒的增多,可能發(fā)生流土雙層形:主要考慮表層粘性土的性質(zhì),厚度,完

49、整程度。(如果粘性土抗剪強度較大,土層較厚且完整,即使下方砂礫石的水力梯度較大,也不易發(fā)生滲透變形,反之容易)多層形:除考慮表層粘性土之外,還考慮砂層透鏡體,粘性土層透鏡體,相變等造成水力梯度突變等原因(透鏡體可以放大水力梯度)b)地形地貌條件溝谷的切割改變了滲流的補給,排泄,出口條件等4)工程因素施工等破壞了表層具有防滲作用的弱透水層。3.滲透變形的預(yù)測步驟1)根據(jù)土體的類型和性質(zhì),判斷是否容易發(fā)生滲透變形,以及變形的類型2)確定土體中各點的實際水力梯度,尤其是最大水力梯度3)確定相對于該土體的臨界水力梯度和允許水力梯度4)判斷滲透變形的可能性及范圍4.滲透變形的防治措施(括號內(nèi)簡答題不答)

50、1)垂直截滲:防滲帷幕,截水槽,混凝土防滲墻2)水平鋪蓋(當(dāng)透水層很厚,垂直截滲難以奏效時,用此法。在上游粘性土鋪蓋,并與壩體防滲斜墻相接。其滲透系數(shù)比地基小,只是長強滲徑,減小水力梯度,不能完全截斷滲流)3)排水減壓(排水溝,減壓井。作用是吸收滲徑,減小逸出段的實際水力梯度4)反濾蓋重(反濾層:在滲流逸出段分層鋪設(shè)不同粒徑的砂礫石層,層界面與滲流方向正交,粒徑游戲到粗,常設(shè)3層。既可保證排水通暢,降低逸出水力梯度,又可起到蓋重作用)5)人工降低地下水位(既可防治流沙,又可防治地下水涌入基坑)6)物理,化學(xué)方法改造,如:凍結(jié),電動硅化,灌漿(化學(xué)漿液)八:巖溶1.巖溶:是巖溶作用及其所產(chǎn)生的地

51、貌現(xiàn)象和水文地質(zhì)現(xiàn)象的總稱。亦稱喀斯特。2. 巖溶作用:以化學(xué)溶蝕為主,同時還包括機械破碎、沉積、坍塌、搬運等作用,是一個化學(xué)物理相結(jié)合的綜合作用。4 .影響巖溶發(fā)育的因素有(論述版):(1)碳酸鹽巖巖性的影響:方解石含量越高,巖石溶蝕能力越大;反之白云石含量越高,巖石溶蝕能力越小,酸不溶物含量越高,巖石溶蝕能力越小。(2)氣候的影響:a.降水的影響:水直接參與巖溶作用,充足的降水是保證巖溶作用強烈進行的必要條件。水是溶蝕作用的介質(zhì)和載體,充足的降水保證了水體的良好的循環(huán)交替條件,促進巖溶作用的強烈進行。b.氣溫的影響:氣溫升高有利于巖溶作用的進行。(單獨出題的答法:氣溫升高,生物的新陳代謝加

52、快,土壤中有更多的二氧化碳富集,但水的溶解度減小,不利于巖溶作用。氣溫升高,溶蝕速率增大,有利于巖溶作用總體上:氣溫升高有利于巖溶作用的進行。溫?zé)岢睗竦牡貐^(qū)(熱帶,亞熱帶):巖溶作用較強烈高寒干燥的地區(qū)(極地,寒帶):巖溶現(xiàn)象不發(fā)育 )(3)、地形地貌的影響:.平坦地區(qū):地表徑流弱,入滲強烈,有利于巖溶發(fā)育.陡峭地區(qū):地表徑流強烈,入滲弱,不利于地下巖溶發(fā)育.突起地區(qū):地下水位深,包氣帶厚度大,垂直巖溶發(fā)育.低洼地區(qū):地下水位淺,匯水地帶巖溶發(fā)育強烈,以水平巖溶為主。(4)地質(zhì)構(gòu)造的影響:a.斷裂的影響:沿斷裂面巖溶發(fā)育強烈各組破裂面相互交織、延伸進而控制了巖溶發(fā)育的形態(tài)、規(guī)模、速度和空間分布

53、。各種破裂面相互交織,使地下水混合溶蝕效應(yīng)明顯,促進巖溶發(fā)育。b.褶皺的影響:褶皺的不同部位,裂隙發(fā)育不均勻,巖溶強度不同。核部(擠的較厲害部位)比翼部發(fā)育。大型褶皺控制了可溶巖的空間分布和地下水匯水范圍及徑流條件,影響著巖溶的發(fā)育。c.巖層組合的影響:厚而純的碳酸鹽巖.包氣帶:多發(fā)育垂直巖溶形態(tài).地下水季節(jié)變動帶:兩方向巖溶均發(fā)育.飽水帶:規(guī)模大、連續(xù)性好的水平巖溶.深循環(huán)帶:巖溶不很發(fā)育碳酸鹽巖夾非可溶性巖層,巖溶發(fā)育不及類,但較其他類型發(fā)育非可溶性巖層與碳酸鹽巖互層:在同一時期,巖溶呈多層發(fā)育非可溶性巖層夾碳酸鹽巖:巖溶發(fā)育極弱(5)新構(gòu)造運動對巖溶發(fā)育的影響:地殼運動的性質(zhì)、幅度、速度

54、和波及范圍,控制著水循環(huán)交替條件及其變化趨勢,從而控制著巖溶發(fā)育的類型、規(guī)模、速度、空間分布及巖溶作用的變化趨勢。新構(gòu)造運動的基本形式有三種:(1).上升期:侵蝕基準(zhǔn)面相對下降,地下水位逐漸下降,側(cè)向巖溶不發(fā)育,規(guī)模小而少見,分帶現(xiàn)象明顯,以垂直形態(tài)的巖溶為主。(2).平穩(wěn)期:侵蝕基準(zhǔn)面相對穩(wěn)定,溶蝕作用充分進行,分帶現(xiàn)象明顯,側(cè)向巖溶規(guī)模大,巖溶地貌較明顯典型。(3).下降期:常形成覆蓋型巖溶,地下水循環(huán)條件變差,巖溶作用受到抑制或停止。從更長的地質(zhì)歷史時期來看:(1)間歇性上升:上升穩(wěn)定再上升再穩(wěn)定形成水平溶洞成層分布,高程與階地相對應(yīng)。(2)振蕩升降:巖溶作用由弱到強,由強到弱反復(fù)進行(

55、因為升升降降,所以水平不發(fā)育)以垂直形態(tài)的巖溶為主,水平溶洞規(guī)模不大,而且成層性不明顯。(3)間歇性下降:下降穩(wěn)定再下降再穩(wěn)定巖溶多被埋于地下,規(guī)模不大,但具成層性,洞穴中有松散物充填。(從層狀洞穴的分布情況及充填物的性質(zhì),可查明巖溶發(fā)育特點及形成的相對年代??刹粚懀?研究巖溶區(qū)水庫滲漏問題應(yīng)查清哪些條件? 在研究巖溶區(qū)水庫滲漏問題應(yīng)查清的條件時,應(yīng)抓住反映滲漏問題的兩個關(guān)鍵:滲漏通道的分析,即查明通道的類型(洞穴、裂隙、孔隙斷層破碎帶)、規(guī)模、位置、延伸方向和連通性,它是水庫滲漏的必要條件,其中自水庫入滲段至可能滲漏的排泄去之間滲漏通道的規(guī)模和連通性,對水庫滲漏的影響最大;水文地質(zhì)條件的研究

56、,其核心是分析擬建水庫的河流和庫水位與地下水位的關(guān)系,只要河間地塊河灣地段的地下水分水嶺高于設(shè)計水位,即便巖體中滲漏通道規(guī)模較大,連通性較好,也不會向鄰谷或經(jīng)河灣地段向本河下游產(chǎn)生永久性滲漏。因此,查明地下水分水嶺與河水位及水庫的關(guān)系,是分析水庫滲漏的本質(zhì)和關(guān)鍵,它是水庫滲漏的充分條件。治理方式:灌。鋪。堵,截,導(dǎo)注:水庫誘發(fā)地震可分為構(gòu)造型,非構(gòu)造型,綜合型二:填空,選擇,判斷題1填空題4地上懸河形成的三個基本條件:河水中攜帶有大量的敏感土粒子( mm); 河水中有 (時間平均流速小于0.7m/s); 河流具有足夠廣闊可能被 . 第1 工程地質(zhì)條件第2 工程地質(zhì)問題第3 建筑場址第4 地質(zhì)環(huán)

57、境第5 類型第6 規(guī)模第7 結(jié)構(gòu)第8 施工方法第9 地質(zhì)依據(jù)第10 正在活動著第11 不久的將來第12 地震本身大小第13 能量第14 地面震動強烈程度第15 最大烈度第16 抗震設(shè)計第17 0.25-0.01第18 敏感水流第19 泛濫的面積.斜坡變形的形式較多,主要有 、 、 三種。 .按滑坡動力學(xué)性質(zhì),可分為 、 、 。(另一份題目多了個混合式?)5.滲透變形的基本形式有 和 兩種。第3個工程地質(zhì)類比法第4個模型模擬實驗法第5個拉裂(回彈)第6個蠕滑第7個彎曲傾倒第8個推落式第9個平推式第10個牽引式第11個管涌第12個流土3. 泥石流是一種含有大量 、 等固體物質(zhì)的洪流. 它常突然爆發(fā)

58、,來勢兇猛,歷時 ,具有強大的 。是威脅山區(qū)居民生存和工農(nóng)業(yè)建設(shè)的一種 。第1個工程建筑物 第2個巖土類型 第3個地質(zhì)構(gòu)造 第4個地形地貌 第5個水文地質(zhì) 第6個工程動力第7個天然建筑第8個工程建筑物第9個工程地質(zhì)條件第10個地基第11個邊坡第12個礦坑第13個滲透第14個水庫第15個壩體第16個泥沙第17個石塊第18個洪流第19個短暫第20個破壞力第21個空地質(zhì)災(zāi)害2判斷題1野外鑒別走滑型活斷層最好的地貌標(biāo)志是河流溝谷的同步錯移。 2同一烈度震害區(qū),對于同一建筑來說,以土層為地基的建筑一定比以基巖為地基的建筑損害程度大。 3砂土相對密度愈低,愈易產(chǎn)生地震液化。 4斜坡成坡(形成)后,在坡頂處

59、形成剪應(yīng)力集中帶。 5砂土的滲透系數(shù)越大,產(chǎn)生管涌的臨界水力梯度越小。6深層巖溶是原來在地表附近形成的巖溶由于地殼下降運動而埋藏到地下深部的。 7水庫蓄水前,只要河間地塊存在分水嶺,蓄水后就不會產(chǎn)生庫水向鄰谷滲漏。 8潛在正斷型應(yīng)力場產(chǎn)生水庫誘發(fā)地震的可能性最小。 9.在巖土體穩(wěn)定性評價中,由于邊界條件、荷載條件、巖土體強度等難以精確確定,通常在設(shè)計上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經(jīng)驗值,此即穩(wěn)定性系數(shù)。第1題正確 第2題正確 第3題正確 第4題錯誤 第5題正確第6題錯誤 第7題錯誤 第8題錯誤 第9題錯誤1水庫蓄水前,河間地塊存在地下分水嶺,蓄水后將不會產(chǎn)生庫水向鄰谷的滲漏。 2斜坡

60、變形的結(jié)果將導(dǎo)致斜坡的破壞。 3在巖土體穩(wěn)定性評價中,由于邊界條件、荷載條件、巖土體強度等難以精確確定,通常在設(shè)計上考慮上述因素及建筑物重要性而綜合確定一經(jīng)驗值,此即穩(wěn)定性系數(shù)。 4地震烈度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確定。 5用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗判定砂土液化時,若某一土層的實際貫入擊數(shù)大于臨界貫入擊數(shù),則該土層液化。第1題錯誤第2題錯誤第3題錯誤第4題錯誤第5題錯誤1把一類以突然錯動并產(chǎn)生地震的活動斷層稱為蠕滑斷層。 2地震震動破壞靜力分析法是考慮由地面振動的最大加速度引起的慣性力。 3地震震動時間越長、飽和砂層越厚埋深越淺,越易產(chǎn)生震動液化。 4邊坡破高越大、坡度越小,

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