工程动力地质学常识

1、工程动力地质学常识 一、名词解释：  1工程地质学：是研究人类的工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的一门学科，是地质学的分支。  2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、极有可能在不远的将来重新活动的断层。  3滑坡：斜坡岩土体在自然或人为因素作用下沿某一界面发生剪切破坏整体向坡下运动的现象。  4天然应力：称为初始应力，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

2、变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态。  5地震效应：地震波的作用下，场地会出现各种破坏作用，称为地震效应。  6工程地质条件：是工程活动的地质环境，一般认为，工程地质条件包括：岩石和土的性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面，其中最根本的是岩石和土的性质。  7残余应力：承载岩体遭受卸荷或部分卸荷时，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部形成残余的拉、压应力自相平衡的应力系统，即残余应力。  8崩塌：坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩休，因根部折

3、断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，称为崩塌。过程中，阶梯的岩块相万撞击粉碎，最后堆积于坡脚。多半发生在岩质陡坡的前缘。  9斜坡破坏地震效应：指地震诱发的滑坡、崩塌或泥石引流等地质灾害，主要发生在山区和丘陵地带。  10容许承载力：地基所能承受建筑物基础作用在地基单位面积上容许的最大压力。在这个压力下，地基的强度和变形都满足设计的要求，建筑物安全和正常使用不会受到不利的影响。  11诱发地震：在一定条件下，人类工程活动如修建水库、城市或油田的抽水或注水、矿山坑道的崩塌以及地下核爆炸等引起的异常地震活动称为诱发地震。 &#

4、160;12抗力体：坝下游能起抵抗坝基滑移作用的岩体称为抗力体。  13围岩应力重分布：地下洞室的开挖破坏了岩体原有的应力平衡状态，围岩内各质点在回弹应力的作用下，均将力图沿最短的距离向消除了阻力的自由表面移动，直至达到新的平衡。由于这种围岩变形的发展，使得内部发生压缩或松胀，从而，围岩应力的大小和主应力方向也发生变化，即围岩应力发生重分布。  14粘滑：由于岩休的动静摩擦角差别十分悬殊，当剪切位移一旦启动，可山现突跃的剪切位移现象，称为粘滑。  15累进性破坏：由于岩体微破裂的发展，造成显著的应力集中效应，即使工作应力不变，破裂仍会

5、不断地累进性发展，通常某些薄弱环节首先破坏，应力重分布的结果引起次薄弱环节破坏，依次进行下去，直至整体破坏。  16塑流涌出：洞室开挖揭穿了饱水断裂带内的松散破碎物质时，这些物质和水一起在压力下呈泥浆状并夹带大量碎屑物质涌入洞中。  17表面滑动：表面滑动足沿混凝土基础与基岩接触面发生的剪切滑动，主要发生在坝基岩体强度远大于坝体混凝土强度，且岩体完整、无控制滑移的软弱结构面条件下。  18围岩应力与围岩压力：洞室开挖引起应力重分布影响范围内的岩体为围岩，围岩内的岩体称为围岩应力，也称为二次应力，为内力。围岩作用于支护结构上的力为围岩压

6、力，是外力。  19超空隙水压力：饱水上体所承受的附加压力是由水和颗粒骨架分别承担的，其中由水承受的压力称为中性压力，它不同于由土体静水压力造成的空隙水压力，称为超空隙水压力。  二、填空题  1、工程地质学的基本任务是研究( 人类工程活动 )与( 地质环境 )之间的相互作用，以便合理开发和妥善保护地质环境。  2、岩体结构是(  建造  )与(  改造 )综合作用的产物。  3、岩体的

7、强度特征一般取决于岩体的岩性、( 结构特征 )、( 受力状态 )以及岩体的可能破坏方式。  4、地震作用下建于基岩上的建筑物的破坏较松散沉积物上的( 为轻 )，厚层松软土地基震害最大的建筑物是木架结构，产生的原因在于(  厚冲积层的卓越周期长  )。  5、当( 地应力场 )的中间十应力2垂直，最大主应力1与最小主应力3近水平时，这种应力状态称为( 潜在走滑型 )。  6、强震通常发生在活动性断裂

8、的如下部位：(  端部  )，(  拐点  )，交汇部位。  7、各类挡水建筑物地基承受的荷载实际上都是(  坝体重力  )与(  库水压力  )两者合成的斜向荷载，在这种斜向荷载作用下，在坝上游面附近的坝基上部，存在一个拉应力分布区。  8、岩体结构的基本类型包括整体块状结构、(  层状结构  )、(  碎裂结构  

9、)、散体结构。  9、表生结构面常见有以下类型：(  卸荷裂隙  )、(  风化裂隙  )、泥化夹层、次生夹泥。  10、斜坡的变形的主要方式包括( 卸荷回弹 )和( 蠕变 )。1、我国各地最大正应力方向与该点与我国的察隅和巴基斯坦的伊斯兰堡连线的夹角( 平分线 )相吻合，仅两侧边缘地带略有(偏转)。   2、逆断层活动时上升盘发生( 地表变形 )，并发育( 

10、;分支 )断裂。    3、斜坡的变形的主要方式包括( 卸荷回弹 )和( 蠕变  )。   4、活断层有不同的活动性质，持续不断缓慢蠕动的称为( 蠕滑 )：间断地、周期性突然错断的为( 粘滑 )，粘滑常伴有地震，是活断层的土要活动方式。   5、岩体承受应力，就会在体积、形状或宏观连续性方山发生变化，宏观连续性无明显变化者称为( 变形 ) ；否则称为( 破坏

11、 )。   6、按成因，岩体应力包括以以下类型( 自重应力 )、( 构造应力 )、变异及残余应力、感生应力。   7、斜坡破坏的基本类型有( 崩塌 ) 、( 滑坡 )和侧向扩离。   8、脆性围岩变形破坏的主要类型有( 弯折内鼓 )、( 张裂塌落 )、劈裂剥落、剪切滑移及岩爆。   9、水库诱发地震是山于水库蓄水而导致( 异常地

12、震活动 )的现象，其震中常密集分布于( 库坝附近 )。   10、自重应力场条件下，垂直正应力等于( H )，水平应力h= N。v。其中N。叫( 侧压力系数 )。   1、斜坡的变形的主要方式包括( 卸荷回弹 )和( 蠕变 )。   2、边坡形成后，边坡表面岩体中的最大主应力作用方向与边坡面( 近似平行 )，最小主应力作用方向与边坡面( 近似垂直 

13、)。   3、风化作用按其占优势的营力及共岩石变化的性质，可分为( 物理风化 )、( 化学风化 )和生物风化三种类型。   4、洞室围岩变形破坏的特点主要取决于初始应力状态、( 岩体结构 )、( 洞室断面形状 )。   5、典型的泥石流可以分为三个区域：( 形成区 )、( 流通区 )和堆积区。   6、岩体结构是( 建造 )与( 

14、;改造 )综合作用的产物。   7、岩体结构的基本类型包括 ( 整体块状结构 )、层状结构、碎裂结构、( 散体结构 )。8、裂隙岩体三轴压缩实验，其变形破坏过程可分为压密阶段、弹性变形阶段、( 稳定破裂发展阶段 )、( 小稳定破裂发展阶段 )、强度丧失及完全破坏阶段五个阶段。9、水库诱发地震是由于水库蓄水而导致( 异常地震活动 )的现象，其震中常密集分布于( 库坝附近 )。10、按成因，岩体应力包括以下类型：自重应力、构造应力

15、、( 变异及残余应力 )、( 感生应力 )。1、岩体结构是( 建造 )与( 改造 )综合作用的产物。2、岩体结构的基本类型包括整体块状结构、( 层状结构 )、( 碎裂结构 )、散体结构。3、按成因，岩休应力包括以下类型( 自重应力 )、( 构造应力 )、变异及残余应力、感生应力。4、裂隙岩体三轴压缩实验，其变形破坏过程可分为( 压密阶段 )、( 弹性变形阶段 )、稳定破裂发展阶段、不稳定破裂发展阶

16、段、强度丧失及完全破坏阶段五个阶段。5、斜坡破坏的基本类型有( 崩塌 )、( 滑坡 )和侧向扩离。6、洞室围岩变形破坏的特点主要取决于( 初始应力状态 )、( 岩体结构 )洞室断面形状。7、脆性围岩变形破坏的主要类型有( 弯折内鼓 )、( 张裂塌落 )、劈裂剥落、剪切滑移及岩爆。8、表生结构面常见有以下类型：( 卸荷裂隙 )、( 风化裂隙 )、（ 泥化夹层 )、次生夹层。9、水库诱发地震是由于水库蓄水而导致(

17、0;异常地震活动 )的现象，其震中常密集分布于( 库坝附近 )。10、自重应力场条件下垂直正应力v等于( H )，水平应力h= N。v。其中N。叫( 侧压力系数 )。三、简答题1、  活断层判断的地质标志有哪些?  (8分)    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，后一种情况也可称为潜在活断层(1分)。其地质标志是断层错动在地层中或地表面留下的证据，保留在最新地层

18、中的地层错开是断层活动的长期记录，是最可靠的证据(3分)。地表变形产生的证据为地貌证据，主要地貌证据有：断崖；溪流错开；封闭洼陷或下陷池塘；冲积层中的活断层带经常构成地下水的障壁，这是活断层的特有现象：滑坡分布线山于活断层错动形成的陡崖常发育一系列滑坡；错开的阶地或错开的冲积扇(4分)。2、  地震作用下饱水砂土液化的形成过程。  (8分)    粒间无粘聚力的松散砂体，主要靠粒间摩擦力维持本身的稳定性和承受外力。当受到震动时，粒间剪力使砂粒间产生滑移，改变排列状态，原来处于非紧密排列的砂土具有变为紧密排列状态的趋

19、势(2分)。对于饱水砂上，要变密实就需要从孔隙中排出一部分水，如砂粒很细则整个砂体渗透性不良，瞬时震动变形需要从孔隙中排除的水来不及及排出砂体之外(2分)，结果必然使得砂体空隙水压力上升，砂粒之间的有效应力随之而降低，当空隙水压力上升到使砂粒间有效应力降为0时，砂粒就会悬浮于水中，砂体也就丧失了强度和承载能力，发生砂土液化(4分)。3、崩塌与滑坡的区别?  (7分)    (1)坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩体，因根部折断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，称为崩塌。过程中，阶梯的岩块相互撞击粉碎，最后堆积于坡脚。多半发生在岩质陡坡

20、的前缘。(3分)    (2)坡体沿贯通剪切面或带，以一定的加速度下滑，称为滑坡。与崩塌相比，滑坡通常是较深层的破坏，滑动面可深入坡体内部，甚至切入坡脚以下。具下滑速度一般比崩塌缓慢。由于滑坡体通常沿滑动面下滑，一般大体上保持一个整体。  (4分)4、斜坡岩体变形有哪些基本单元和地质模式?  (7分)    基本变形破坏单元：拉裂、蠕滑(滑移)、弯曲、塑流(3分)    地质模式：蠕滑拉裂、滑移拉裂、滑移压致拉裂、弯曲拉裂、塑流拉裂、滑

21、移弯曲(4分)1、试分析滑移弯曲型斜坡的形成条件及变形破坏机制(7分)    中陡倾外层状斜坡、滑移面倾角明显大于该面的峰值摩擦角、滑移面未临空，故下滑受阻、顺层板梁承受纵向压力发生弯曲(4分)；变形演变过程分为三个阶段：即轻微弯曲阶段、强烈弯曲、隆起阶段、切出面贯通阶段(3分)。2、有哪些方法可以判断活断层的活动时间?  (7分)    答出5种方法以上可得满分。断层而错断第四纪地层；错断阶地或洪积扇；活断层充填物测龄；断层泥测龄；岩石漆测龄方法；风化晕厚度测年，历史上断层活动纪录等。3、砂土

22、液化引起的破坏有哪些?  (8分)    每个知识点得2分。(1)涌砂，涌出的砂掩盖农田，压死作物，使沃土盐碱化等；(2)地基失效，随粒间有效正应力的降低，地基土层的承载力迅速下降，直至砂土体呈悬浮状态时地基承载力完全丧失，建于这类地基土上的建筑物就会产生强烈沉陷、倾倒以至倒塌。(3)滑塌，由于下伏砂层或敏感性粘土层震动液化和流动，引起大规模滑坡。(4)地而沉降及地面塌陷，饱水疏松砂因振动而变密，地面随之而下沉：地面砂体大量涌出地表，使地下局部地带被掏空，则往往出现地面塌陷。4、地下洞室围岩的支护措施有哪些?  (

23、8分)    每个知识点得2分。(1)支撑：支撑是临时性保护围岩的结构，主要是用木结构的或钢结构的支架把围岩支撑起来。当开挖局部严重不稳定地段时，常作为施工中的临时性保护措施采用之。(2)衬砌：衬砌足加固围岩的永久性工程结构，一般是用浆砌条石、混凝土、钢筋混凝土砌筑的。在无压隧道和洞室中，衬砌经常承受来自围岩的压力，故其形式和厚度应与围压相适应。根据加固需要，有不衬砌、半衬砌、全衬砌到带仰拱的整体衬砌。  (3)锚杆：足日前普遍采用的提高围岩稳定性的措施，其特点在于对围岩进行丁“主动加固”，施加了预应力后锚杆系统对围岩造成了较为均匀的

24、径向压力，使围岩内的应力条件得到改善，同时也提高了围岩的整体强度。(4)喷-锚联合支护：喷射混凝土与锚杆支护技术联合使用的支护结构形式，综介了喷、锚两方面的优越性，大大提高了对围岩的支护能力。1、RQD值可以用米评价岩体质量的优劣，试简述RQD值的定义及分类?  (8分)答：RQD值的定义是：大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分率(3分)。据RQD值将岩体分为5类：(得5分)RQD值岩体质量评价02525505075759090100很差差一般好很好2、简述岩溶发育的4个基本条件?  (8分)    

25、答：岩溶发育的基本条件：具可溶性岩石(2分)；岩石是透水的(2分)；3具溶蚀能力的水(2分)；具良好的水循环条件(补给、排泄)(2分)。3、岩体中存在着各种不连续的地质界面，试简述岩体结构面的类型?(7分)    答：(1)原生结构面，是岩体成岩过程中形成的，可分为沉积结构面，如层面，不整合面等；岩浆结构面：如侵入接触面，原生冷凝节理；变质结构面：如片理、片麻理等(3分)。(2)构造结构面，是在构造运动过程中形成的破裂面，如断层、构造节理、层间挤压错动带等(2分)。(3)次生结构面，是岩体形成后，在外部营力作用下产生的，如风化裂隙、卸荷裂隙等。(2分)4

26、、  崩塌与滑坡的区别?  (7分)    (1)坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩体，因根部折断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，称为崩塌。过程中，阶梯的岩块相互撞击粉碎，最后堆积于坡脚。多半发生在岩质陡坡的前缘。(3分)     (2)坡体沿贯通剪切面或带，以一定的加速度下滑，称为滑坡。与崩塌相比，滑坡通常是较深层的破坏，滑动面可深入坡体内部，甚至切入坡脚以下。其下滑速度一般比崩塌缓慢。由于滑坡休通常沿滑动面下滑，般大体上保持一个整体。  (

27、4分)1、  活断层判断的地质标志有哪些?  (8分)(1)断崖：如果在松散沉积中容易被侵蚀所破坏，在基岩中则多被侵蚀成三角面。(2)溪流错开：相邻溪流沿同一条线作同方向的转折。  (2分)(3)封闭凹陷或下陷的池塘：应与岩溶塌陷形成的下陷池塘相区别。通常活动走向错动或正断层往往有下陷池塘。(1分)(4)冲积层中的活断层带常常构成地下水屏障，这是活断层特有现象。(5)滑坡分布线(1分)(6)错开的阶地或冲积扇(1分)2、 地震震级与地震烈度含义和区别?    地震震级是表示地震本身大小

28、的尺度，是由地震所释放的能量大小决定。释放山来的能量愈大则震级愈大，因为一次地震释放的能量是固定的，所以无论任何地方测定的只有一个震级。  (4分)  地震烈度是地震时一定地点的地面震动强弱的尺度，是指该地点范围内的平均水平而言。一次地震只有一个震级，但有多个地震烈度。地震烈度不仅取决于地震能量，同时还受震源深度、震中距、地震波传播介质的性质等因素制约。(4分)3、土石渗透变形破坏的基本类型及产生条件?  (7分)    土石渗透变形破坏的基本类型有：潜蚀，流土，接触流土，接触冲刷(4分)。  土石渗透变形产生的条件要点有：  (1)水动力条件(1分)：  (2)土石结构及颗粒成分条件(1分)；  (3)渗流出口条件(1分)。4、斜坡岩体变形有哪些基本单元和地质模式? (7分)基本变形破坏单元：拉裂、蠕滑(滑移)、弯曲、塑流(3分)地质模式：蠕滑拉裂、滑移拉裂、滑移压致拉裂、弯曲拉裂、塑流拉裂、滑移弯曲(4分)四、论述题(本大题共2小题，每题10分，共20分。)1、