工程地质学复习小结

1、工程地质学复习总结工程地质学的研究任务是：(1)说明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有益和不利因素(2)论证建筑物所存在的工程地质题目，进行定性和定量的评价，做出确切的结论(3)选择地质条件优秀的建筑场址，并根据场址的地质条件公道安排配置建筑物(4)研究工程建筑物兴修后对地质环境的影响，猜想其开展趋势，并提出对地质环境公 道利用和保护的建议(5)提出有关建筑物类型、范围、结构和施工方法的公道建议，以保证建筑物正常使用 所应留意的地质要求(6)为拟定改进和防治不良地质作用的措施方案提供地质根据基本任务是查明工程地质条件，中心任务是工程地质题目的分析和评价工程地质条件：指与工程建筑物有关的地

2、质因素的综合.包括：岩土类型及其工程性 质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用、自然建筑材料六个方面。工程地质题目：工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或题目。工程地质题目复杂 多样：例如产业与民用建筑物场地工程地质条件不同、建筑物内容不同，所出现的工程地 质题目也各不相同。房屋工程：地基承载力、沉降、基坑边坡题目；矿山开采：边坡稳定 性、基坑突水、矿坑稳定；水利水电工程：渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑 稳定性工程地质学的研究方法：自然历史分析法：研究地质体、地质现象、自然地质历史 构成演化。数学力学分析法：定量分析计算、评价模型模拟实验法仿实体演绎工程 地质类比法：经验鉴戒

3、、对照活断层：指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新产生活动 的断层(即潜伏活断层)。研究意义：1.活断层的活动可视为一类地质灾难，活断层的错动变形可以对建筑物产 生直接破坏。从这个意义上讲，活断层的工程地质研究就是要研究活断层与工程建筑的关 系，评价其对建筑物的破坏作用。2.从工程地质观点，活断层与工程的区域稳定性和地壳稳 定性密切相干，研究活断层有侧重要的工程意义.活断层的活动方式：(1)粘滑型活断层(地震断层)：以地震方式产生间歇性的忽然 滑动。特点是围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断积累应变能，经常有周期性的地震 活动，危害大。（2）蠕滑型活断层（蠕变断层）：沿断

4、层面两侧岩层连续缓慢地滑动，围 岩强度较低，断裂带内含有软填充物，断层带锁固能力弱，不能积累较大的应变能，一般 无震产生，有时可伴随小震。活断层参数的研究：活断层的产状、长度、断距、错动速率与错动周期、活动年龄等 区分活断层的证据：（一）地质、地貌、水文地质标志。（1）地质特点：最新沉积物被 错断；独帚破碎带构造行迹。（2）地貌特点：不同地貌单元忽然相接，或两边沉积物厚度 明显差异；同一地貌单元的分解和异常。（3）水文地质特点：沿断裂带泉水常呈线状散布, 且植被发育。常有温泉出露。（4）利用远感图像判释活断层.（三）使用仪器测定活断层区的建筑原那么：（1）建筑物场址一般应避开活动断裂带（2）线

5、路工程必须逾越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层（3）必须在活断层地区兴修的建筑物，应尽量地选择相对稳定地块即“平安岛”，尽量 将重大建筑物布置在断层的下盘。（4）在活断层区兴修工程，应采取适当的抗震结构和建筑型式地震：在地壳表层，因弹性波所引发的震动作用或现象。地震的分类（1）按成因：构造地震、火山地震、陷落地震、引发地震；（2）按震源深度：浅源 地震、中源地震、深源地震；（3）按震级大小：微震、有感地震、破坏性地震、强烈地震。 地震波：是震源所发出的一种弹性波，它是地震产生时引发建筑物破坏的原动力。 地震波分类及特点：地震波有体波和面波，体波是通过地球本体传播的波，而面波是 由

6、体波构成的次生波。体波有分为纵波（P波）和横波（S波）两种。纵波是由震源向外传 播的紧缩波，质点振动与波前时的方向一致，一疏一密的向前推动其振幅小、周期短、速 度快。横波是有真元向外传播的剪切波，质点振动与波前进的方向垂直，传播时介质体积 不变单外形改变，其振幅大、周期长、速度慢，切仅能在固体介质中传播。两者相比，纵 波传播的速度比横波快，所以，一般地震产生后感觉到上下跳动，其次才是左右摇摆。另 外，横波振幅比纵波大，破坏力大。横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要缘由。震级：衡量地震本身大小的标准，由地震所开释出来的能量大小来衡量。具体是指距 震中100km处的标准地震仪在地面所记录的以微米

7、表示的最大振幅A的对数值烈度：它是衡量地震在地面震动的强烈程度的尺子，由震源深度、震中距、能量所决 定。是地震的基本参数之一。地震效应：在地震影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏。分为：震动破 坏效应；地面破坏效应和斜坡破坏效应。地面破坏效应：地裂缝：因强烈地震而在高烈度区地面上出现的非连续性变形现象砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载和其它物理作用下，遭到强烈振动而丧失抗剪 强度，使沙粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。砂土液化机理：在地震进程当中，较疏松的饱水砂土在地震动引发的剪切力反复作用 下，沙砾间相互位置产生调解，而使砂土趋于密实。砂土要变密实就势必排水，但在急剧 变化的

8、周期性地震力作用下，伴随砂土孔隙度的减小而透水性变弱，因此排水越来越不通 畅。应排出的水来不及排走，而水又是不可紧缩的，因此就产生了超孔隙水压力，此时砂 土的抗剪强度随超空隙水压力的增长而不断下降，直至完全抵消法向压力而是抗剪强度消 失殆尽，此时就会出现沙土液化.斜坡：地壳表部一切具有侧向临空面的地质体斜坡应力状态散布的特征（1） .斜坡面四周主应力迹线产生明显偏转（2） .在坡脚及坡肩四周构成应力集中区 （3） .坡面处径向压力实际为零，实际上处于两向受力状态，而向坡内逐渐变成三向受力状 态（4）坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线。影响斜坡应力散布的因素：1岩体初始应力的影响：主

9、要是水平构造应力存在的影响。2坡形的影响，包括坡高、 安徽租房坡角、坡底宽度和平面形态等,3、斜坡岩土体特点和结构特点的影响斜坡变形：1拉裂：斜坡岩土体在局部拉应力集中部位和张力带内，构成的张裂隙变形 情势。特点是上宽下窄，以致尖灭，由坡面向坡里逐渐减少.2蠕滑：斜坡岩土体局部滑移面向临空方向的缓慢剪切变形.3曲折倾倒：有陡坡或竖立板状岩体组成的斜坡，当岩层走向与坡面走向大致相同时, 在自重的长时间作用下所产生的向临空方向同步曲折乃至折裂的变形现象斜坡的破坏：1崩塌:斜坡被陡坡的破裂面分割而成的岩土体，忽然脱离母体并以垂直位移运动为主, 以翻滚、跳跃坠落方式而堆积于坡脚的现象和进程。2滑坡：斜

10、坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面产生以水平运动为主的现象两者的区分：运动方式破坏情势是否是脱离母体，存在滑动面范围、速度滑坡的主要形态要素：滑坡体、滑动面（带）、滑坡床、滑坡壁、滑坡周界、滑坡舌、 滑坡台阶、封闭洼地、滑坡裂隙、滑坡轴（主滑线）。滑坡识别方法：1.远感和航空图像解译2.滑坡地面地质测绘3.采取勘探实验方法影响斜坡稳定性因素：1.岩土类型和性质2岩体结构和地质构造3地表水和地下水4 地震5人类活动；一是影响斜坡岩土体强度；二是影响斜坡外形；三是影响斜坡内应力散 布状态斜坡稳定性评价：定性：成因历史分析法、工程地质类比法、赤平投影作图法等定量：极限平衡计算法、有限元分析法、破坏几率计算

11、法等斜坡地质灾难防治原那么：防治原那么：1.以查清工程地质条件和了解影响斜坡稳定性因素为基础。2.整治前必须 查清斜坡破坏的范围和边界条件。3.按工程的重要性采取不同的防治措施防治措施：1.改变边坡的几何形态2.排水3.支挡结构物4.斜坡体加固5.其他方法：防 御绕避、居民搬迁、交通工程和能源运输管道改线等躲避措施岩溶：水对可溶性岩石进行的以化学溶蚀作用为主的综合地质作用和由此产生的各种 现象。碳酸盐岩的溶蚀机理：混合溶蚀效应：不同成份或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。1、饱和溶液的混合溶蚀效应：指两种或两种以上已失往溶蚀能力的饱和水溶液，在 碳酸盐岩体内相遇，混合后的溶液由原来

12、的饱和状态变成不饱和状态，从而产生新的溶蚀 作用，继续溶解碳酸盐岩。凡有益于水混合的地带，岩溶均较其它地带发育。2、不同温 度溶液的混合溶蚀效应：假如有两种温度不同的饱和度相同的水相混合，或一种水水溶液 由高温变成低温，都可以加大二氧化碳的溶解度，从而加强溶液的溶蚀能力，继续溶蚀作 用。影响岩溶发育的因素：（1）碳酸盐岩岩性（碳酸盐岩成份、岩石结构）（2）天气（气 温、降水量、降水性质、降水的季节分配、蒸发量的大小和变化）（3）地形地貌（4）地 质构造（断裂、彩虹镇褶皱、岩层组合特点）（5）新构造运动岩溶地基稳定性评价：比溶蚀度：比溶蚀度Kr=试样溶蚀量（试样实验前后的质量差）/标准试样溶蚀量

13、（标 准试样实验前后的质量差）比溶解度：四种破坏情势：1.地（坝）基承载力缺乏2.地（坝）基不均匀沉降3.地（坝）基滑动4.地表塌 陷地表塌陷：地基受力层范围内，存在较大的空洞（如溶洞、暗河、土洞等）。在自然 条件下或建筑附加载荷、抽排地下水等因素作用下，引发地面沉降、开裂，以致使地（坝） 基忽然下沉，构成地表塌陷，进而致使建筑物破坏。真空吸蚀：岩溶网络的封闭空腔（溶洞或土洞）中，当地下水位大幅度着落到空腔盖 层底面下时，地下水由承压转为无压，空腔上部便构成低气压状态的真空，产生抽吸力，吸 蚀顶板的土颗粒.同时内外压作用，覆盖层外表出现一种“冲压”作用，从而加速土体破 坏。岩溶渗漏情势：1.按

14、渗漏通道分类裂隙分散渗漏和管道集中渗漏2.按库水漏失的特点 分类：暂时性渗漏和永久性渗漏岩溶渗漏防治措施？回纳起来有两方面措施：一是下降岩体透水性，封堵渗漏通道。二是公道导水导气。 具体措施有：（1）灌浆：通过钻孔向岩体灌注水泥、沥青、粘土等浆液，充填裂隙、洞*,下降 岩体的透水性，构成防渗墙，到达防渗目的。（2）展盖：在地表水（如库水）进渗地层（如坝上伏）展设一定高度的粘土等隔水 层，阻止水体向地下进渗。（3）堵洞：用块石、砂、混凝土等材料对范围较大的渗漏通道进行填塞封堵，截断 水流。（4）截渗：在地下岩溶管道的集中漏水处，用混凝土或浆砌块石等筑成截水墙，已 截断地下水平集中渗流通道疏导（6

15、）喷涂泥石流：产生在山区的一种含有大量泥沙、彩虹团石块的暂时性湍急水流泥石流流域的划分：泥石流构成区、泥石流流通区、泥石流堆积区。构成条件：（1）地形条件：地表坎坷，高差差异，切割强猎冬是泥石流散布区的地形特 点。（2）地质因素：地质条件决定了疏松固体物资的来源，也为泥石流活动提供动能。（3） 天气水文因素：泥石流构成必须有强烈的暂时性地表水流，它为爆发泥石流提供动力条件.泥石流治理措施：1.生物措施,包括恢复植被，公道耕牧，保持较优化的生态平衡等2工程措施,包括引水蓄水工程，支挡工程，拦挡工程，排导工程，储淤工程等3泥石流地段交通线路应选在流通区和堆积区通过，并且采取经济，平安的工程情势 地

16、面沉降：是指地壳外表在内外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳外表某一 局部范围内或大面积的、区域性的沉降活动，其垂直位移一般大于水平位移.地面沉降丈量系统：基岩标，分层标,地面标地面沉降的控制与治理（一）、对已产生地面沉降的地区，基本措施是地下水资源治理,具体有：1.紧缩地下水 开采量，减少水位降深幅度2向含水层进行人工回灌，留意回注水源水质，防止污染3.调解地 下水开采层次，进行公道开采,适当开采更深层地下水或以地面水源代替4.在沿海低平原地 带修筑或加高挡潮堤，防洪堤，防止海水倒灌,漂浮低洼地区5.改造低洼地形,人工填土加高 地面改建城市给、排水系统和输油、气管线，整修因沉降而破坏的交

17、通线路等线性工程7. 修改城市建设计划，调解城市功能分区及整体布局.（二）、对可能产生地面沉降的地区，应猜想地面沉降的可能性及危害程度.预防措施 有：1.估算沉降量，并猜想其开展趋势2结合水资源评价，研究肯定地下水资源的公道开采 方案3采取适当的建筑措施，在城市建设时预先对可能产生的地面沉降量作充分斟酌渗透变形：在地下水渗透力的作用下，岩土中部份颗粒或一定体积的岩土体产生悬浮 或移动的作用和现象。条件：（1）存在可能被渗流带走的松软土石（2）具有强烈的水动力条件（3）存在渗 流出逸的临空条件机理：类型：管涌，流土，接触冲洗，接触流失管涌和流土的区分：管涌是在渗流作用下单个土颗粒产生独立移动的现象;流土是在 渗