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文档简介
1、31工程地质分析原理一、术语解释0.1工程地质学:工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的 相互制约关系,以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质 环境的科学;是地质学与工程学的边缘学科,是地质学的一个分支。0.2工程地质条件:与人类工程活动密切相关的地质条件,包括岩土 类型与工程特性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、物理地质现 象、天然建筑材料等六个方面。0. 3工程地质问题:人类工程活动与地质环境相互联系和相互制约, 当出现不协调时,将产生相应的工程地质问题。0. 4机制过程分析法:研究工程地质问题必须首先以地质学的观点、 自然历史的观点分析地质体与周围因素相互作用的特定方式,
2、随时间 发展演化的历史及其发展的阶段性,从全过程上和内部作用机制上把 握其形成、演化、现状及未来发展趋势,即地质过程的机制分析。0.5工程地质勘察:采用各种勘察手段和方法,对建筑场地的工程地 质条件进行调查研究与分析评价。1.1岩石:组成地壳的矿物集合体。具有不连续性、各向异性、非均 质性、有条件转化性等特点。1.2岩体:赋存于一定地质环境,由各类结构面和被其所切割的结构 体所构成的地质体。1.3结构面:岩体内分割固相组分的地质界面的统称。包括原生结构 面、构造结构而和浅表生结构面三大类。4结构体:未经位移的岩体被结构面切割成的块体或岩块。1.5岩体结构:根据结构而的发育程度和特性、结构体的组
3、合排列和 接触状态,将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和 散体结构等类别。1.6软弱结构面:延伸较远、两壁较平滑、充填有一定厚度软弱物质 的结构而,如泥化、软化、破碎薄夹层等的面。1.7软弱夹层:岩体中夹有的强度较低或被泥化、软化、破碎的薄层。1.6结构面的连通率:结构面的平均长度与总长度的比值。1.7浅表生作用:在地质体浅表部形成的卸荷断裂、重力扩展变形破 裂面、卸荷裂隙、风化裂隙、风化夹层、泥化夹层、次生夹泥等。浅表生作用:在岩体浅表部产生复朵而紊乱的结构面的作用。表生结 构面可以分为浅部结构面和表部结构面。浅部结构而包括卸荷断裂及 重力扩展变形破裂面。表部结构面包扌舌卸荷裂
4、隙、风化裂隙、风化夹 层、泥化夹层和次生夹泥等。1.8泥化夹层:主要是在地下水作用下形成的不连续面(结构面)。 是某些粘土质软弱夹层(如泥岩、页岩、板岩、泥质灰岩等)与地下 水相接触部位,在地下水的作用下使原岩膨胀软化成软塑或流塑状软 泥而成。1.9不连续面:又称结构而,是岩体内分割固相组分的地质界而的统 称。系指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具 有一定厚度)的地质界面(或带),例如岩层层面、软弱夹层、各种 成因的断裂裂隙等。2.1天然应力状态:地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动 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、化学变化及岩浆侵入等
5、的作用下所形成的应力状态,常称为天然 应力或初始应力。2感生应力:人类从事工程活动,在岩体天然应力场内,因挖除部 分岩体或增加结构物而引起的应力,称为感生应力。3自重应力:在重力场作用下生成的应力为自重应力。4构造应力:岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。构造 应力又可分为活动构造应力和剩余构造应力。5变异应力:岩体的物理、化学变化及岩浆的侵入等引起的应力。 具体来说是岩体的物理状态、化学性质或赋存条件的变化引起的,通 常只具有局部意义,可统称为变异应力。6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形成 残余的拉、压
6、应力自相平衡的应力系统,此即残余应力。7临界应变速率C。:岩体的应变速率是决定粘弹性介质力学性状的 主要因素。当应变速率C小于临界值Ce时,岩体在受力初期随应变 的增大而发生应力积累,但当应力增大到一定程度时,应力就不再增 大,而变形则不断增大,即进入粘性流动阶段,但不发生破坏。但 当C大于8时,则岩体的性状近于弹性,即随着应变的发展,岩体 内的应力不断增大,最终导致突然的破坏。8隆爆:表现为近地表出现细长的隆褶或类似低角度逆断层的断隆, 一般高度较小,而延伸长度较大。隆爆:是地表岩体中的一种“类构造”现象,形态上表现为细长的隆 褶或类似于低角度逆断层的断隆,一般高度较小,通常仅1. 5-2.
7、 Om, 而延伸长度则较大。9薦状裂隙:在出露于地表的侵入岩体中,由于区域性卸荷剥蚀, 广泛见于一种近地表平行分布的区域性裂隙发育,通常上部较密,向 下逐渐变稀疏,即薦状裂隙。10岩体的侧压力系数岩体侧向应力与竖向应力的比值。2. 11凯塞尔(Kaiser)效应:当受拉构件应力达到并超过材料所受 过的最大先期应力时产生的有明显声发射出现的现象。凯塞尔(Kaiser)发现材料在单向拉伸或压缩试验时,只有当其应力 达到历史上曾经受过的最大应力时才会突然产生明显声发射的现象。2. 12岩芯饼化现象:钻进过程中岩芯裂成饼状的现象是高地应力区 所特有的岩体力学现象。岩饼的厚度与岩芯的直径有一定的关系,一
8、 般约为直径的1/4到1/5;所有岩饼的表面均为新鲜破裂面,而且边 缘部分粗糙,多数内部隐约见有顺槽,或沿一个方向的擦痕和与之正 交的拉裂坎。2. 13应力恢复法:当岩体应力被解除后,通过施加压力,使岩体恢 复到原来的状态,以求得岩体应力解除时的应力值。2. 14应力解除法:在拟测点附近的一个小岩石单元周围切割出的一 个“槽子”,使得这一小部分岩体不再承受旁侧岩体传来的应力。从 刻槽前装置好的仪器测出由于这种应力解除而引起的应变。并根据有 关岩石己知的应力一应变关系换算出解除前岩体内的应力。15水压致裂法:通过钻孔向地下某深度处的测点段压液,用高压 将孔壁压裂,然后根据破坏压力、关闭压力和破裂
9、面的方位,计算和 确定岩体内各主应力的大小和方向。3.1变形:岩体承受应力,就会在体积、形状或宏观连续性方面发生 某些变化。宏观连续性无显著变化者称为变形。2破坏:岩体承受应力,就会在体积、形状或宏观连续性方面发生 某些变化。宏观连续性产生显著变化者称为破坏。3屈服强度:岩土体中某点在应力状态下由弹性状态转变为塑性状 态是具有的抗压强度。4残余强度:岩土体应力应变关系曲线越过峰值点后下降达到的最 终稳定应力值。5长期强度:岩土体经长期受力以后,应力应变关系曲线峰值点所 对应的应力值。6峰值强度:岩土体应力应变关系曲线峰值点所对应的应力值。7疲劳强度:岩土体抵抗重复荷载破坏作用的能力。8蠕变:固
10、体材料在恒定荷载作用下,变形随时间缓慢增长的现象。9松弛:粘弹性固体材料在恒定应变下,应力随时间衰减的现象。10超空隙水压力:饱和岩土体内一点孔隙水压力中超过静水压力 的那部分水压力。3. 11累进性破坏:岩体受力超过长期强度时,微破裂的发展出现了 质的变化:即使工作应力保持不变,由于应力的集中效应,破裂仍会 不断的累进性发展。首先从薄弱环节开始,然后应力在另一个薄弱环 节集中,依次下去,直至整体破坏。或者:粘弹性材料在加速蠕变阶段,应力增加时应变不断增加; 当应力不再增加时,应变依然增加的现象。3. 12累积效应:在动荷载作用下,岩体发生多次位移的累积,如果 使剪切而中某些锁固段被突破,或越
11、过某些凸起体,造成抗剪强度显 著削弱,则有可能导致最终破坏。3. 13触发效应:在动荷载作用下,巳具有或储有足够的剪切应变能 的软弱结构面发生破坏,或在动应力作用下可因岩土体骨架的迅速变 形造成空隙水压力的突然变化,从而导致岩土体失稳的现象。3. 14差异卸荷回弹:在卸荷回弹变形过程中,会因岩体中各组成单 元力学性能的差别、应力历史的不同以及岩体结构上的原因,引起差 异回弹而在岩体中形成一个被约束的残余应力体系。差异卸荷回弹:岩体中各组成单元力学性能的差别、应力史的不同以 及岩体结构上的原因,都可以引起差异卸荷回弹,并在岩体中产生可 导致张性破裂的残余应力。14格里菲斯强度准则:格里菲斯认为脆
12、性材料内部存在许多呈扁 椭圆状的细微裂纹,物体受力后,裂纹尖端产生应力集中,当最大拉 应力达到拉伸强度极限时,物体即发生断裂破坏,据此提出的判别材 料(如岩石)脆性破坏的准则。4.1活断层: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。活断层:軌近地质时期有过活动,或目前正在活动,或具有潜在活动 性的断层。2潜在活断层: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。3蠕滑(稳滑):断层持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑。4粘滑:断层间断地、周期性突然错断的为粘滑。5错动速率:以一定时间段内的平均错动距离表示。6错动周期:两次突
13、然错断之间的时间间隔。5.1地震震级:地震本身能量的大小。它是距震中100km的标准地震 仪(周期0. 8s,阻尼比0.8,放大倍率2800倍)所记录的以微米表 示的最大振幅A的对数值,即M=lgA.2地震烈度:是地震时一定地点的地而振动强弱的尺度,是指该地 点范围内的平均水平而言。3地震基本烈度:在今后一个时期内(一半取100年)在一定地点 的一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。4震源机制:研究多个地震台的地震谱,可以确定出地震发生的物 理过程或震源物理过程,一半称为震源机制。5震源参数:根据地震记录图,按弹性变位理论进行复朵计算,可 以求出限定震源物理过程的多个物理量,统称为震源参数。6震源
14、机制断层面解:震源断层产生突然错动时,对断层的每一盘 来说,断层错动的前进方向都会受到压缩,而相反的一个方向就受到 拉伸,于是就呈现象限分布,这种象限型初动推拉分布是由于震源断 层错动这种物理过程所造成的。这样求得的结果称为震源机制断层而 解。5. 7地基土的卓越周期:表层沉积能对基岩传来的地震波起选择放大 作用,某些周期的地震波在表土层中多次反射叠加而增强,这样就会 使表层振动中这类周期的波多而长,这就是该表层土的卓越周期,也 就是它的自振周期。5. 8震源:弹性波的地下发源地。5. 9震中:震源在地面上的投影。5. 106震源深度:震中到震源的距离。5. 11地震波:地震时震源释放的应变能
15、以弹性波的形式向四而八方 传播,这种弹性波就是地震波。它包括两种在介质内部传播的体波, 即纵波和横波。5. 12纵波:是由震源传岀的压缩波,质点振动与波前进方向一致, 一疏一密向前推进,它周期短、振幅小。也叫P波(primary wave) o5. 13横波:是震源向外传播的剪切波,质点振动方向与波前进方向 垂直,传播时介质体积不变但形状改变,周期较长,振幅较大。也叫 S 波(secondary wave)。5. 14而波:是体波到达地表后激发的次声波,限于在地面运动,向 地面以下迅速消失。它包括瑞利波和勒夫波两种。5. 15瑞利波(R):质点在平行于波传播方向的垂直平而内做椭圆运 动,长轴垂
16、直地面,它与P波的辐射有关。5. 16勒夫波(Q):质点在地面上做蛇形运动,质点在水平面内垂直 于波前进方向做水平运动。5. 17构造地震:由地壳运动引起的地震。地壳运动使组成地壳的岩 层发生倾斜、褶皱、断裂、错动以及大规模岩浆活动等,在此过程中 因应力释放、断层错动而造成地壳震动。构造地震约占地震总数的 90% o6.1水库诱发地震:在一定条件下,修建水库引起当地出现异常的地 震活动。7.1砂土液化:粒间无内聚力的松散砂体,主要靠粒间摩擦力维持木 身的稳定性和承受外力。当受到振动时,粒间剪力使砂粒间产生滑移, 改变排列状态。如果砂土原处于非紧密排列状态,就会有变为紧密排 列状态的趋势;如果砂
17、的孔隙是饱水的,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,瞬时振动变形需要 从孔隙中排除的水来不及排出于砂体之外,结果必然使砂体中空隙水 压力上升,砂粒之间的有效正应力就随之而降低,当空隙水压力上升 到使砂粒间有效正应力降为零时,砂粒就会悬浮于水中,砂体也就完 全丧失了强度和承载能力,这就是砂土液化(sand liquefaction) o 砂土液化:饱和松砂的抗剪强度趋于零,由固体状态转化为液体状态 的过程和现象。7. 2振动液化:饱和砂土在地震荷载作用下,产生超孔隙水压力。随 着超孔隙水压力的不断增加,砂土的抗剪强度降为零,完全不能承受 外荷载而达到液化状态。7
18、. 3渗流液化:砂土经振动液化之后,超孔隙水压力产生水头差,形 成一定的水力梯度。当水力梯度达到临界值时,砂粒就在自下而上的 渗流中失重,产生渗流液化。7. 4震陷:由于地震引起高压缩性土软化而产生地基基础或地而沉陷 的现象。7. 5涌沙:砂土液化后在薄弱部位开裂,阻力减小,上升水流流速大、 水头损失小。因而在裂缝处出现喷水冒砂现象。涌沙:饱水砂土在强烈地震作用下先产生振动液化,使孔隙水压力迅 速上升,产生上下水头差和孔隙水自下而上的运动,动水压力推动砂 粒向悬浮状态转化,形成渗流液化,使砂层变松,在薄弱环节形成涌 沙现象。7. 6流砂:饱和松砂中剪应力增大时,在不排水条件下的剪缩势使土 内孔
19、隙水压力大幅度提高,土强度骤然下降,导致砂土无限流动的现 象。7. 7管涌:在渗流作用下,土中细颗粒随渗流水从自由面向内部逐渐 流失形成管状通道的现象。7. 8流土:在渗流作用下,水流岀逸处土体处于悬浮状态的现象。7. 9地基失效:在地震作用下,随粒间有效正应力的降低,地基土层 的承裁能力也迅速下降,直至砂体呈悬浮状态时地基的承栽能力完全 丧失。建于这类地基上的建筑物就会产生强烈沉陷、倾倒以至倒塌。 7. 10液化指数:假设某层土厚为d,在地震作用下发生了液化,用标 贯进行判别,临界值为Ncr,实测值为N,则液化势A= (Ncr-N) d,相 对液化势a=(l-N/Ncr)do引入深度权函数W
20、,可得该层土的加权相对 液化势aW=(l-N/Ncr)dWo将多个液化层的加权相对液化势总和起来 就是液化指数。8.1地面沉降:由于大范围过量抽汲地下流体,引起水位下降,土层 进一步固结压缩而造成的地面向下沉降。地面沉降:因承压水位降低引起应力转移以及土层压密,从而导致地 面大面积沉降。9.1弯曲一拉裂:主要发育在陡立或陡倾内层状体组成的中-极陡坡 中。主要发生在斜坡前缘,陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前 缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向坡内发展。弯曲的板梁之 间互相错动并伴有拉裂,弯曲体后缘出现拉裂缝,形成平行于坡向的 反坡台阶和槽沟。板梁弯曲剧烈部位往往产生横切板梁的折裂。2蠕滑
21、一拉裂:这类变形导致斜坡岩体向坡前临空方向发生剪切蠕 变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂。主要发育在均质或似均质 体斜坡中,倾内薄层状层状体坡中也可发生。一般发生在中等坡度(B 90。主要变形模式:弯曲-一拉裂(浅部)或蠕滑一-拉裂(深部)。可能破坏形式:崩塌,深部切层转动型滑坡。变角外倾层状体斜坡 主要特征:上陡下缓,aWB。主要变形模式:滑移-一弯曲。可能破坏形式:顺层转动型滑坡。3、块状体斜坡可根据结构面组合线按上述2的方案细分。以滑移一-拉裂为多见。4、软弱基座体斜坡平缓:一般上陡下缓,塑流-一拉裂,扩离,块状滑坡。缓倾内:一般上陡下缓,塑流-一拉裂,崩塌,深部滑坡。4.蠕滑一拉裂型
22、滑坡的演变过程一般分为几个阶段?各阶段的变 形特点。演变过程可划分为三个阶段:表层蠕滑。岩层向坡下弯曲,后缘产生拉应力;后缘拉裂。通常造成反坡台阶;潜在剪切面剪切扰动。随剪变进一步发展,中部剪应力集中部 位可被扰动扩容,使斜坡下半部分逐渐隆起。5.滑移一压致拉裂型滑坡的形成条件与演变过程阶段划分。这类变形主要发育在坡度中等至陡的平缓层状体斜坡中。 这类变形演变过程可分为三个阶段:卸荷回弹阶段;压致拉裂面自下而上扩展阶段;滑移面贯通阶段:变形进入累进性破坏阶段。变形体开始明 显转动,陡倾的阶状裂面成为剪应力集中带,陡缓转角处的嵌合体逐 个被剪断、压碎,并伴有扩容,使坡面微微隆起。待陡倾裂而与平缓
23、 滑移面构成一贯通性滑移面,则将导致破坏。6.滑移一弯曲型滑坡的形成条件与演变过程阶段划分。主要发育在中-陡倾外层状体斜坡中,尤以簿层状岩体及延性较 强的碳酸盐类层状岩体中为多见。这两类斜坡的滑移控制面倾角己明 显大于该面的峰值摩擦角,上覆岩体具备沿滑移面下滑条件。但由于 滑移面未临空,使下滑受阻,造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力, 在一定条件下可使之发生弯曲变形。这类变形演变过程可分为三个阶段:轻微弯曲阶段;强烈弯曲、隆起阶段;切出面贯通阶段:滑移面贯通并发展为滑坡,具崩滑特性,有 的表现为滑塌式滑坡。9. 7.弯曲一拉裂型滑坡的形成条件与演变过程阶段划分。主要发育在陡立或陡倾内层状体组成
24、的中-极陡坡中。主要发生 在斜坡前缘,陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前缘开始向临空 方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向坡内发展。弯曲的板梁之间互相错动并 伴有拉裂,弯曲体后缘出现拉裂缝,形成平行于坡向的反坡台阶和槽 沟。板梁弯曲剧烈部位往往产生横切板梁的折裂。这类变形演变过程可分为三个阶段:(1)卸荷回弹陡倾而拉裂阶段。(2)板梁弯曲,拉裂而向深部扩展并向坡后推移阶段。如果坡度很 陡,此阶段大多伴有坡缘、坡面局部崩落。(3)板梁根部折裂、压碎阶段。岩块转动、倾倒,导致崩塌。9. 8.地下水对斜坡稳定性的影响?(1)对岩土体的物理、化学、生物作用,降低岩土体强度;(2)增加孔隙水压力;(3)产生渗透
25、和渗流破坏。9. 9.常用的斜坡稳定性评价与预测方法?常用的斜坡稳定性评价方法:1)过程机制分析法:根据阶段性规律预测斜坡所处演变阶段和发 展趋势;根据周期性规律判定促进斜坡演变的主导因素;根据区域性 规律阐明斜坡稳定性分区特征。(2)理论计算(量化)分析法:刚体极限平衡计算方法;弹塑性 理论计算法;破坏概率计算法;变形破坏判据计算法。常用的斜坡稳定性预测方法:(1)失稳时间预报:包括外延法、斋藤法、灰色预报等。(2)稳定程度空间评价预测:包扌舌因子(素)叠加法、因子聚类 法、综合因子法等。10.斜坡稳定性的破坏概率计算分析法的基木思路。9.11.斜坡变形破坏的防治措施。总的是以防为主、主动防
26、治。(1)避让措施:以桥的形式绕到对岸,以隧道的形式移到山体内, 以明嗣或棚嗣的形式通过。(2)排水措施:排除地表水,如设置天沟、截水沟、排水沟等;排 除地下水,如设置盲沟、排水坑道、排水井、集水井等。(3)减重反压措施:即削头压足法。(4)护坡护脚措施:修筑导流堤(顺坝或丁字坝)、水下防波堤(破 浪堤)等;种树种草,保持水土;坡而抹灰或刷浆;坡面坡面浆砌石、 坡面上设置或增设阻挡滚石的铁链栏栅、半山坡上设置拦石坝、坡脚 可设置落石槽等。(5)支挡措施:如支挡墙、抗滑桩等。(6)锚固措施:如锚杆、土钉、锚索等。(7)固结灌浆措施:可采用物理灌浆、化学灌浆或物化灌浆等类型。(8)其它措施:如电化
27、学加固法、冻结法、焙烧法等。12.试分析滑移一弯曲型斜坡的形成条件及变形破坏机制。9.13.简述斜坡变形破坏各地质力学模式的形成条件及主要特征。9. 14.斜坡岩(土)体稳定的研究意义。斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析涉及两个方面的任务。一方而要对斜坡的稳定性作出评价和预测;另一方面要为设计合 理的人工边坡以及制定有效整治措施提供依据。9.15.斜坡变形、破坏的主要方式和基木类型。斜坡变形的主要方式和基本类型:(1)卸荷回弹是斜坡岩体内积 存的弹性应变能释放而产生的,在高地应力区的岩质斜坡中尤为明 显。(2)斜坡的蠕变是在坡体压力(以自重应力为主)长期作用下发生 的一种缓慢而持续的变形,这种
28、变形包含某些局部破裂,并产生一些 新的表生破裂而。斜坡破坏的主要方式和基本类型:(1)崩塌体通常破碎成碎块 堆积于坡脚,形成具有一定天然休止角的岩堆。(2)滑坡可按滑动 面或破坏面纵剖而形态划分为平滑型(顺层和弧形或转动型(切层)滑 动两种类型。(3)扩离是由于斜坡岩(土)体中下伏平缓产状的软弱 层塑性破坏或流动引起的破坏,软层上覆岩(土)体或做整体,或被解 体为系列块体向坡前方向“漂移”。16.滑坡要素及其研究意义。9.17.影响斜坡变形破坏的主要因素。(1)斜坡岩体特性;(2)斜坡岩体结构构造特征;(3)斜坡坡形、坡高、坡度;(4)地表水和地下水;(5)植被;(6)气候;(7)地震;(8)
29、人类工程活动。18.斜坡变形破坏的评价方法。(1)过程机制分析法:根据阶段性规律预测斜坡所处演变阶段 和发展趋势;根据周期性规律判定促进斜坡演变的主导因素;根据区 域性规律阐明斜坡稳定性分区特征。(2)理论计算(量化)分析法:刚体极限平衡计算方法;弹塑性理论计算法;破坏概率计算法;变形破坏判据计算法。19.简述滑坡预测、预报方法及其发展趋势。 1失稳时间预报(1)外延法对进入加速蠕变阶段的位移监测资料绘制曲线外延推定(2)斋藤法适用于土质斜坡及圆弧滑面滑坡预报,按蠕变速率计算推定(3)灰色预报采用灰色理论,对监测信息进行滤波、数据生成、建模、残差 修正等处理,作岀预报并针对不同演化机制类型,采
30、用不同滤波方法2稳定程度空间评价预测(1)因子(素)叠加法按在斜坡变形破坏中作用大小,赋予每一因子一定数值,根据叠加数据按一定标准评定区域斜坡稳定性(2)因子聚类法将研究区划分为网格单元,以单元内影响因素作变量,抽样论 证斜坡稳定性与变量特征组合的关系,再按变量的相似程度对单元聚 类,可采用模糊聚类等方法(3)综合因子法将所有主要因子在斜坡演化中的作用,以一种综合参数表示, 利用综合因子与其临界参数进行比较,判定地区斜坡的危险程度。具 体方法有:系统模型法、逻辑信息法、信息量法等。20简述斜坡岩(土)体工程地质分析的主要内容。(1)斜坡岩体的应力分布特征(2)斜坡变形与破坏的基木类型及一般特征
31、(3)斜坡变形破坏的演变过程(4)内外营力对斜坡变形破坏的影响(5)斜坡稳定性评价(6)防治斜坡变形破坏的原则及主要措施10.1.简述地下洞室围岩应力重分布的一般特点。2.简述山岩压力(山压)的类型和特点。 (1)变形压力主要是由围岩的塑性挤出、膨胀内鼓、剪切破碎以及弯折内鼓等 类型变形破坏所造成的,通常出现在具有塑性围岩或薄层状脆性、半 脆性围岩的地下洞室中。(2)散体压力主要是由围岩的张裂塌落、剪切滑移、碎裂松动以及重力坍塌 等类型变形破坏引起的。通常,这是一种有限范围内脱落岩石自重施 加于支护结构上的压力,其打下取决于岩石性质、岩体结构以及的活 动。或者:山岩压力有哪些类型?各自产生的条
32、件有何不同?A根据围岩变形破坏特点的不同,目前通常将山压分为变形山压和 散体山压两类。(1)变形山压主要是由围岩的塑性挤岀、膨胀内鼓、剪切破碎 以及弯折内鼓等类型变形破坏所造成的,因此通常出现在具有塑性围 岩或薄层状脆性、半脆性围岩的地下洞室中。这类山压计算应采用弹 塑性力学的方法。(2)散体山压主要是由围岩的张裂塌落、剪切滑移、碎裂松动 以及重力坍塌等类变形破坏引起的。这类山压的计算主要有基于塌落 体理论的普氏及太沙基的山压计算法、地质分析计算法以及经验公式 计算法等。3.脆性围岩的变形破坏的类型和特点。(1)脆性围岩的张裂塌落:岩体结构为块状体结构及厚层状结 构,为拉应力集中造成的张裂破坏
33、。(2)脆性围岩的劈裂剥落:岩体结构为块状体结构及厚层状结 构,为压应力集中造成的压致拉裂。(3)脆性围岩的剪切滑移与剪切碎裂:岩体结构为块状体结构 及厚层状结构,为压应力集中造成的剪切破裂及滑移拉裂。(4)脆性围岩的岩爆:岩体结构为块状体结构及厚层状结构, 为压应力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破坏。(5)脆性围岩的弯折内鼓:岩体结构为中薄层状结构,为卸荷 回弹或压应力集中造成的弯曲拉裂。(6)脆性围岩的碎裂松动:岩体结构为碎裂结构,为压应力集 中造成的剪切松动。4.塑性围岩的变形破坏的类型和特点。 ( 1 )层状结构的塑性挤出:压应力集中作用下的塑性流动。(2)层状结构的膨胀内鼓:水分重分
34、布造成的吸水膨胀。(3)散体结构的塑性挤出:压应力集中作用下的塑性流动。(4)散体结构的塑流涌出:松散饱水岩体的悬浮塑流。(5)散体结构的重力坍塌:重力作用下的坍塌。5.简述高地应力区的主要地质标志?6.试分析影响地下洞室围岩稳定性的因素。7.地下洞室围岩稳定性分析的方法、步骤。8.岩爆的类型及产生条件。10. 9.简述地下洞室围岩的支护措施。(1)支撐:临时性保护围岩的结构。当开挖局部严重不稳定地段时采用。(2)衬砌:是永久性加固围岩的结构,即在地下洞室内用条石、混凝土或钢筋混凝土砌筑一定厚度的墙。(3)锚杆支护(4)喷锚支护(5)喷锚网支护10地下洞室围岩变形破坏的一般特点?地下洞室的开挖
35、因卸荷回弹、应力重分布、水重分布等常能使 围岩的形状发生很大的变化,一般说来,洞室开挖后如果围岩岩体承 受不了上述应力的作用,围岩将发生塑性变形和破坏。这种变形和破 坏通常是从洞室周边,特别是那些最大压或拉应力集中的部位开始, 而后逐步向围岩内部发展的。其结构是在洞室周围形成松动圈或松动 带。这样,在洞室周围,从外向内,形成三个圈:表部应力降低区, 中间高应力区、内部正常应力区。通常的变形破坏形式有脆性的和塑 性的,前者包括张裂塌落、劈裂剥落、剪切滑移及剪切碎裂、岩爆、 弯折内鼓、碎裂松动等,后者包括塑性挤出、膨胀内鼓、塑流涌出、 重力坍塌等。10.11论述地下嗣室围岩变形破坏的类型、岩体结构
36、类型以及产生条 件。大致可以分为脆性围岩变形破坏和塑性围岩变形破坏两大类。(1)脆性围岩的张裂塌落:岩体结构为块状体结构及厚层状结构,为拉应力集中造成的张裂破坏。(2)脆性围岩的劈裂剥落:岩体结构为块状体结构及厚层状结构, 为压应力集中造成的压致拉裂。(3)脆性围岩的剪切滑移与剪切碎裂:岩体结构为块状体结构及厚 层状结构,为压应力集中造成的剪切破裂及滑移拉裂。(4)脆性围岩的岩爆:岩体结构为块状体结构及厚层状结构,为压 应力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破坏。(5)脆性围岩的弯折内鼓:岩体结构为中薄层状结构,为卸荷回弹 或压应力集中造成的弯曲拉裂。(6)脆性围岩的碎裂松动:岩体结构为碎裂结构,
37、为压应力集中造 成的剪切松动。(7)塑性围岩的塑性挤出:岩体结构为层状结构或散体结构,为压 应力集中造成的塑性流动或压应力作用下的塑流。(8)塑性围岩的膨胀内鼓:岩体结构为层状结构,为水分重分布造 成的吸水膨胀。(9)塑性围岩的塑流涌出:岩体结构为散体结构,为松散饱和岩体 的悬浮塑流。(10)塑性围岩的重力坍塌:岩体结构为散体结构,为重力作用下的 坍塌。1.地基岩体的应力分布特点。2.简述松软土地基的变形与破坏特点。3.坝基岩体变形破坏的类型及特点。4.综述坝基岩体滑动破坏的形式及各自的特点和发生条件。(岩 石坝基滑动破坏的形式和发生条件?)(论述岩石坝基滑动破坏的形式、发生条件。)(综述岩石坝基不同滑动破坏类型的滑移破坏形式及其产生的相应的岩体条件。)(1)表面滑动:是接触面的剪切破坏。产生的岩体条件:坝基岩体的强度远大于坝体碗强度,且岩体完整, 无控制滑移的软弱面。(2)浅层滑动浅层岩体的剪切
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