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第三章矿物和岩石的概念矿物:是地壳中的元素在各种地质作用下,由一种或几种元素结合而成的天然单质或化合物。岩石:天然产出的由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集合体。造岩矿物、原生矿物、此生矿物的概念和主要类型造岩矿物:组成岩石的矿物,如正长石、斜长石,黑、白云母,辉石,角闪石,橄榄石,绿泥石,滑石,高岭石,石英,方解石,白云石,石膏,黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿等等。原生矿物:由岩浆冷凝生成,如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。次生矿物:由原生矿物经风化作用直接生成,如高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等;或在水溶液中析出生成,如方解石、石膏、白云石等。矿物的物理性质形状:指矿物的外表形状。结晶体大都呈规则的几何形状,非结晶体则呈不规则的形状。颜色:是矿物对不同波长可见光吸收程度的不同反映。它是指矿物新鲜表面呈现的颜色,取决于矿物的化学成分及其所含的杂质。按成色原因,有自色(矿物固有的颜色)、他色(矿物混入了某些杂质所引起的,与矿物本身性质无关)、假色(矿物内部裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的)之分。条痕:是指矿物粉末的颜色,通常使用粗瓷板摩擦时留下的痕迹,它可消除假色,减弱他色,是一种鉴别不透明矿物的主要标志,适用于深色矿物。光泽:矿物表面反射光线的能力。根据所有矿物平滑表面反射光的强弱,分为:金属光泽(方铅矿、不锈钢)、半金属光泽(磁铁矿、未磨光的铁器表面)、非金属光泽(石英、滑石);非金属光泽按矿物表面性质与矿物集合体的结合方式不同又可划分为:金刚光泽(钻石、金刚石)、玻璃光泽(石英晶体表面)、油脂光泽(石英断口)、珍珠光泽(白云母薄片)、丝绢光泽(石棉、绢云母)、土状光泽(高岭石、铝土矿)。硬度:矿物抵抗外力刻化、研磨的能力。摩氏硬度解理:矿物晶体在外力作用下沿一定方向发生破裂并裂成光滑平面的性质,光滑的平面称为解理面。如受外力作用,在任意方向破裂并呈各种凹凸不平的断面,则这样的断面称为断口。根据矿物晶体受力后出现解理的难易程度、解理面的大小及光滑程度、解理面的薄厚等,分为4级:极完全解理(云母)、完全解理(方解石)、中等解理(长石、角闪石)、不完全解理(石英、石榴子石)。相对密度其他性质常见矿物的特征书P65。矿石的分类岩浆岩:由炽热的岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。沉积岩:在地表和地下不太深的地方形成的地质体,它是在常温常压下,由风化作用,生物作用和某些火山作用所形成的松散沉积层,经过成岩作用形成的。变质岩:岩浆岩或沉积岩经过变质作用形成的。岩浆岩分类:P71。产状:喷出岩(决定于岩浆的成分和地形等方面特征,主要有熔岩流、熔岩被、火山锥)、浅成岩(主要有岩床、岩盆、岩盘、岩墙)、深成岩(包括岩株和岩基)。结构:岩石中(单体)矿物的结晶程度、颗粒大小、形状以及它们的相互组合关系。按岩石中矿物结晶程度划分:全晶质结构、半晶质结构、非晶质结构;按岩石中矿物颗粒的绝对大小划分:显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构;按岩石中矿物颗粒的相对大小划分:等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构。构造:(集合体)矿物在岩石中排列的顺序和填充的方式所反映出来岩石的外貌特征,决定于冷凝时的环境。分为:块状(侵入岩)、流纹状、气孔状、杏仁状(喷出岩)。沉积岩形成:沉积岩的形成一般经过了先成岩石(岩浆岩、沉积岩或变质岩)遭受风化、剥蚀破坏,破坏产物被搬运至一定场所沉积下来,再固结成岩的过程。具体经过风化作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用四个阶段。分类:P79结构:沉积岩的结构按成因可将沉积岩的结构分为碎屑结构(砾状、砂状、粉砂状)、泥质结构、结晶结构和生物结构。构造:沉积岩最主要的构造是层理构造,另外还包括波痕、结核和缝合线。由于形成层理的条件不同,层理有各种不同的形态类型,如常见的有水平层理、斜层理、交错层理等。根据层理可以推断沉积物的沉积环境和搬运介质的运动特征。沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石,是沉积岩在构造上区别与岩浆岩的重要特征。节理构造节理:或称裂隙,是存在于岩层、岩体中的一种破裂,破裂面两侧的岩块没有显著位移的小型断裂构造。分类:成因(构造节理、非构造节理)、产状与所在岩层产状(走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理)、走向与所在褶曲的轴向(纵节理、横节理、斜节理)、力学性质(张节理:节理面粗糙不平,产状不稳定,延伸不远、剪节理:节理面平滑,产状稳定,延伸较远)。玫瑰花图:P124断层要素:断层面、断层线、断盘、断距。分类:依据断层两盘相对错动分类(正断层:上盘下降,下盘上升;逆断层:下盘下降,上盘上升;平移断层:两盘沿走向线移动)、依据断层面产状与两盘岩层的产状关系分类(走向断层:断层走向与岩层走向基本平行;倾向断层:大致垂直;斜交断层:斜交)、依据断层面产状与褶皱轴线(或区域构造线)的关系分类(纵断层:断层面走向与褶皱轴向或区域构造线方向基本平行;横断层:大致垂直;斜断层:斜交)、依据断层的力学性质分类(压性断层:由压力引起的断层,一般认为逆断层就属于这类;张性断层:张应力,正断层;扭性断层:扭应力,平移断层)。断层的野外识别地形地貌:表现为陡坡悬崖或河流纵坡突变或山峰中断,有时沿断层方向出现溪谷、泉水。岩层排列:岩脉的移动,地层的重复或缺失,岩层的突然中断。断层面及破碎带:擦痕、破碎带、断层的拖曳现象。第五章岩体的概念岩体:是指在地质历史中形成的,由一种或多种岩石和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存于一定的地质环境(地应力、地下水、地温)中的地质体。要素:结构面、结构体结构体与结构面结构体:岩体中被结构面切割而产生的单个岩石块体。结构面:岩体中的各种物质分异面、破裂面及软弱夹层(岩体中的各种不同成因、不同特征的地质界面)。岩石的工程分类完整性系数:P143质量:P144软弱夹层的定义及工程影响软弱夹层:具有一定厚度的特殊的岩体软弱结构面,是在坚硬岩层中夹有的力学强度低、泥质或炭质含量高,遇水易软化、延伸较长和厚度较薄的软弱岩层。工程影响:斜坡产生滑动灾害、危岩体崩塌、地下洞室围岩断裂破坏,岩石地基与路基失稳等。岩体结构岩体结构:岩体中结构面和结构体的组合方式。基本类型:整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。P150岩质边坡破坏类型平面破坏:主要结构面的走向、倾向与坡面基本一致,结构面的倾角小于坡角且大于摩擦角。楔形破坏:两组结构面的交线倾向坡面、交线的倾角小于坡角且大于其摩擦角。圆弧破坏:节理发育的破碎岩体发生旋转破坏。倾倒破坏:岩体被陡倾结构面分成一系列岩柱,当为软岩时,岩柱产生坡面弯曲,当为硬岩时,岩柱可能再被正交节理切割成岩块,向坡面翻到。影响边坡稳定的因素岩性:决定岩体边坡稳定性的物质基础。岩体结构:岩体结构及结构面的发育特征是岩体边坡破坏的控制因素。水的作用:使岩土的质量增大、滑动面的滑动力增大;岩土软化、抗剪强度降低;对岩体产生动水压力和静水压力。风化作用:使岩体内裂隙增多、扩大,透水性增强,抗剪强度降低。地形地貌:直接影响边坡内的应力分布特征,进而影响边坡的变形破坏形式及边坡的稳定性。平面上呈凹形的边坡较呈凸形的稳定。地震:产生地震惯性力,使边坡岩体剪应力增大、抗剪强度降低。天然应力:边坡开挖导致坡角应力集中。人为因素:不合理设计、施工、加载、水渗入。岩体的流变特性流变性:岩体在外部条件不变的情况下,应力或变形随时间而变化的性质。蠕变:在一定应力下,变形随时间持续而逐渐增长。松弛:在变形保持一定时,应力随时间增长而逐渐减小。第六章土的分类按堆积年代分类:老黏性土、一般黏性土和新近堆积的黏性土。按地质成因分类:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土。按有机质含量分类:无机质土、有机质土、泥炭质土和泥炭。按颗粒级配或塑性指数分类:碎石土:大于2mm的颗粒质量超过总质量50%(漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾)、砂土:大于2mm的颗粒质量超过总质量50%(砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂)、粉土:大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50%(粉质粘土:小于0.005mm不超过10%、粘土)、黏性土:Ip大于10的土(小于17为粉质黏土、大于17为黏土)。淤泥和淤泥质土淤泥:孔隙比大于1.5。淤泥质土:孔隙比大于1,小于1.5。土的三相比例指标P210土的矿物成分原生矿物:石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、石榴子石等。不溶于水的次生矿物:粘土矿物和次生SiO2、倍半氧化物。可溶性次生矿物及易分解的矿物:有易溶盐、中溶盐及难溶盐。有机质:存在于一般土特别是淤泥质土,增加了土的亲水性、压缩性。土的粒组划分P199土中水的分类界线结合水:分子引力、静电引力吸附于土体表面的土中水。不能传递静水压力,无溶解能力,冰点低于零度,分为强结合水(吸着水):具有极大粘滞度、弹性和抗剪强度;弱结合水(薄膜水):水膜较厚的弱结合水能向邻近薄水膜转移。非结合水:土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用范围的一般液态水。主要受重力作用控制,能传递静水压力和溶解盐分,在温度0℃左右冻结成冰。典型的代表是重力水,界于重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水,气态水和固态水。土的结构与构造特征结构:单粒结构(碎石、卵石、砾石类土和砂土等无粘性土)、集合体结构(黏性土)。构造:碎石土(粗石状构造、假斑状构造)、砂土或粉土(夹层、透镜体、交错层理)、粘性土(层理构造、裂隙构造)。无黏性土的性质相对密度Dr:0<Dr≤0.2松散状态;0.2<Dr≤1/3稍密状态;1/3<Dr≤2/3中密状态;2/3<Dr≤1密实状态。Dr=(emax-e)/(emax-emin)黏性土的性质界限含水量:随含水量的变化,黏性土由一种稠度状态转变为另一种状态的时相应于转变点的含水量,分为液限wL(由可塑状态转到流动状态的界限含水率)、塑限wP(由半固态转到可塑状态)、缩限wS(半固体状态与固体状态的界限含水率,即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变的含水量)。塑性指数:液限和塑限的差值,用不带百分数符号的数值表示。液性指数:黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用小数表示。状态坚硬硬塑可塑软塑流塑液性指数IL≤00-0.250.25-0.750.75-1.0>1.0土的力学性质(压缩性)压缩系数:比例系数a,压缩曲线斜率,与压缩变形量成正比。压缩指数:比例系数Cc,半对数压缩曲线斜率,与压缩性成正比。压缩模量:有侧限条件受压,应力除应变。变形模量:无侧限条件压缩条件,应力比应变。软土特征:高含水量和高孔隙性、渗透性低、压缩性高、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变性。工程性质:P227工程地质问题:承载力不足和变形过大而不均匀,沉降速率大以及沉降稳定历时较长。黄土特征:黄土的颜色主要呈黄色或褐黄色,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,有肉眼可见的大孔隙,天然剖面上垂直节理发育,被水浸湿后土体显著沉陷。湿陷性:黄土在一定压力作用下受水浸湿后,结构迅速破坏而产生显著附加沉陷的性能。分为自重湿陷性黄土(在自重压力作用下产生湿陷性的)和非自重湿陷性黄土(自重压力与附加压力共同作用下产生湿陷性的)。湿陷性黄土孔隙比:孔隙比越大,湿陷性越强。天然含水量:含水量低,湿陷性强烈;随含水量增大(已湿陷),湿陷性减弱。液限:液限小于30%时,湿陷性较高;大于30%,湿陷性较弱。湿陷性系数:0.015-0.03,湿陷性轻微;0.03-0.07,湿陷性中等;大于0.07,湿陷性强烈。膨胀土膨胀性岩土:膨胀土是指含大量亲水矿物成分,具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆、膨胀变形受约束时产生较大内应力的高塑性粘土。工程地质特性:高塑性;膨胀变形(膨缩明显,不可修复)。防治措施:防水保湿措施和地基土改良措施。红粘土红粘土:碳酸盐岩系出露区的岩石,经红土化作用形成的棕红,褐黄等色,液限等于或大于50%的高塑性黏土。特性:天然的含水量高;孔隙比大,具有大孔性;高塑性;由于塑限很高,所以尽管天然含水量高,一般仍处于坚硬或硬可塑状态,但是其饱和度一般在90%以上;一般呈现较高的强度和较低的压缩性;不具有湿陷性,原状土浸水后膨胀量很小,但失水后收缩剧烈;各种指标的变化幅度很大,具有高分散性;具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征;透水性微弱,多为裂隙潜水和上层滞水。第七章地下水的分类地下水按埋藏条件分类:分为包气带水(位于潜水面以上未被水饱和的岩土体中的水)、潜水(饱水带中第一个连续隔水层之上具有自由表面的含水层中的水)和承压水(承压水是充满于两个稳定隔水层之间的含水层中具有静水压力的重力水,形成承压水的地质构造主要是向斜构造和单斜构造)。地下水按含水层空隙性质(含水介质)分类:分为孔隙水(分布于第四系各种不同成因类型的松散沉积物中(土))、裂隙水(存在于各种成因岩石裂隙中的水)和岩溶水(赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞(洞穴、管道、暗河)中的地下水)、泉。泉泉:泉是地下水出露于地表的天然露头,是地下水的一种重要排泄方式。分类:按含水层的水头性质和补给来源分为包气带泉、潜水泉和自流水泉;根据泉的出露原因分为侵蚀泉、接触泉、溢出泉、断层泉;根据泉水温度分为冷泉、温泉。达西定律达西定律:Q=vA=kiA(v=Q/A—渗流速度;A—过水断面;k—渗透系数;i=△H/L—水力梯度;△H=H1-H2—水头损失;L—渗透路劲,上下游过水断面的距离)结论:在稳定流和层流条件下,水在土中的渗透速度与试样的水力梯度成正比。适用范围:层流流态。当孔隙较大,流速较大,水流就进入紊流流态,流速与水力梯度不再是线性关系。P251动水压力及临界水力坡度动水压力fd:地下水在渗流时作用于单位体积土骨架(土颗粒)上的力。流砂:当土颗粒间的有效应力为零,土体出现悬浮的现象。临界水力坡度Icr:出现流砂时的水力坡度。Icr=(G-1)/(1+e)(G—土颗粒的相对密度)岩土的水理性质含水性:容水性(岩土的容水性是指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,以容水度表示:空隙体积与岩土总体积之比,数值上等于孔隙率)、持水性(饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能称为岩土的持水性,以持水度表示:保持水的体积与岩土总体积之比)。给水性:在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能,以给水度表示:给出水体积与岩土总体积之比。一般情况下,容水度=持水度+给水度。透水性:在水的重力作用下,岩土容许水透过自身的性能,通常以渗透系数表示。地下水的化学性质总矿化度:单位体积的地下水中所含有的金属离子、化合物以及其它微粒的总量称为地下水的总矿化度,其单为g/L。它表明地下水中总含盐量的多少。酸碱度:强酸性水,pH<5;弱酸性水,pH=5~7;中性水,pH=7;弱碱性水,pH=7~9;强碱性水,pH>9。地下水对混凝土结构的腐蚀性类型结晶类腐蚀:地下水中的硫酸根离子与混凝土中氢氧化钙生成二水石膏结晶体,产物与水化铝酸钙生成水泥杆菌,体积增大。分解类腐蚀:酸度过大,侵蚀性CO2结晶分解复合类腐蚀地下水对土木工程的影响不良影响:地下水渗透水流作用引起的流砂、管涌、潜蚀;地下水对位于水位下的岩石、土层和建筑物基础产生的浮托作用;地下水渗流引起的水库及坝体渗漏;人工降低地下水位产生的地基沉降;对钢筋混凝土基础腐蚀。流砂:比较均匀松散细颗粒土被地下水饱和后,在较小动水压力即水头差的作用下,产生的悬浮流动现象。当地下水的动压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时,就会产生流砂。潜蚀:渗透水流在一定的水力梯度下产生较大的动水压力冲刷、挟走细小颗粒或溶蚀岩土体,使岩土体中的孔隙逐渐增大,甚至形成洞穴,导致岩土体结构松动或破坏,以致产生地表裂缝、塌陷,影响建筑工程的稳定。在黄土和岩溶等地区的岩、土层中最易发生潜蚀作用。管涌:地基土在渗透水流作用下,细小颗粒被冲走,岩土的孔隙逐渐增大,慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路,从而掏空地基或坝体,使地基或斜坡变形、失稳。基坑突涌:当基坑底下有承压水存在,开挖基坑减小了含水层上覆不透水层的厚度,在厚度减小到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板,造成突涌现象。浮托作用:当建筑物基础底面位于地下水位以下时,地下水对基础底面产生向上的静水压力。水库及坝区地基渗漏:水库蓄水后,在适宜的地形、岩性、地质构造和水文地质条件下,库水将通过地下通道向库外渗漏,从而影响工程效益或大坝的安全。地下水防护措施防治:流砂(人工降低地下水位、地下连续墙或板桩、采用土中灌浆或水泥搅拌桩)、潜蚀(改变渗透水流的水动力条件、改善岩体性质)、管涌(控制渗流、降低水力坡度、设臵保护层、打板桩)、基坑降水(人工降低地下水位:明沟排水、井点降水、深井降水)、浮托(抗拔桩基、抗拔锚杆)、渗漏(P283)。第八章地震地震:地下深处的岩层,由于活动性断层突然错动或其他原因而产生振动,并以弹性波的形式传递到地表的现象。震源:地壳或地幔中发生地震的地方。震源深度:震源与地面的垂直距离。震中:震源到地面的垂直投影。震中距:地面上某一点到震中的直线距离。震中区:围绕震中的一定面积的地区,它表示一次地震时震害最严重的地区。强烈地震的震中区往往又称为极震区。等震线:在同一次地震影响下,地面上破坏程度相同各点的连线。地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播。地震波可分为体波和面波。体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。地震震级与地震烈度震级:表示地震本身释放能量大小的指标,能量越大,震级越大。地震烈度:地震时对某地建筑物的破坏程度的指标,与地震震级以及震源深度、到震中的距离、地震波通过的介质条件密切相关。一般情况下,震级越高、震源越浅、距震中越近,地震烈度就越高,破坏程度就越大。地震的破坏方式共振破坏:某一周期的地震波与地基土层固有周期相近,由于共振的作用,这种地震波的振幅将得到放大,此周期称为卓越周期。驻波破坏:地震时当两个幅值相同、频相相同但运动方向相反的两个地震波波列,运动到同一点交会时,形成驻波,其幅值增加一倍,当驻波在建筑物处产生时,会对建筑物形成较强的破坏作用,即驻波破坏。相位差动破坏:当建筑物长接近于或大于场地振动波长时,两者振动相位不一致形成很大协调的振动,此时不论地面振动位移位移(振幅)有多大,而建筑物的平均振幅为零。在这种情况下,地基振动激烈地撞击建筑物的地下结构部分,并在最薄弱的部位导致破坏,即为相位差动破坏。地震液化过程:包括先后相继发生的振动液化和渗流液化。形成条件:内因(土的颗粒组成、密度、埋藏条件、地下水、沉积环境和地质历史)、外因(地震震动强度、频谱特征和持续时间)。P293建筑工程的防震原则基本原则:建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准下抗震设计采用的地震烈度或者地震动参数;是以现有的科学水平和经济条件为前提,随着科学水平的提高,对抗震设防的规定会有相应的突破,而且要根据国家的经济条件,适当地考虑抗震设防水平;“小震不坏,大震不倒”。建筑场地的选择:尽可能避开产生强烈地基失效及其他加重震害地面效应的场地或地基;尽可能避免结构与地基土石之间产生共振;岩溶地区地下不深处有大溶洞,地震时可能塌陷的地区不宜作为场地。地基基础抗震设计措施:换土;增密;浅基础;采用筏板基础、箱形基础、桩基础;适当加大基础埋深。活动性断层判别特征:1.全新世以来的第四系地层中发现有断裂(错动)或与断裂有关的伴生褶曲。2.断裂带中的侵入岩浆其绝对年龄新或者对现场新地层有扰动或接触烘烤剧烈。3.沿断层带的断层泥及破碎带多未胶结,断层崖壁可见擦痕和错碎岩粉。4.在断层带附近地区有现代地震、地面位移和地形变以及微震发生。5.沿断裂带地热温泉、地磁及各种气体数值一般偏高。工程评价:1.全新活动断裂的地震效应评价,应根据其基本活动形式区别对待:1)对断裂两翼只有微量位错或蠕动无感地震,可按静力作用下地基产生的微小相对位移对待。2)对深埋的全新活动断裂(埋深超过100m),震级大于或等于5级且地面不产生构造性裂缝的场地,可按《建筑抗震设计规范》的规定实施抗震措施。3)对可能产生明显位错或地面裂缝的全新活动断裂,宜避开断裂带,避开距离应考虑活动断裂的等级、规模、区域地质环境、地震烈度、覆盖层厚度、以及工程的重要性等因素确定。2.发震断裂的地震效应评价宜符合下列规定:1)发震断裂通过的场地可视为强震震中区或极震区。2)发震断裂的活动形式,取决于其所处基岩的埋深和上覆土层性质。当一次强烈地震在基岩中产生相对位错(DL)其可能的活动形式与覆盖土层的关系为:a.当覆盖土层厚度h<(15~25)DL时可能发生地表错动。b.当覆盖土层厚度h>(25~30)DL时地表可能只有震动而无错动。3)构造性地裂对建筑物的破坏形式多似静力破坏,当无法避开时可采取局部结构(地梁,基础栅格)的加强措施或箱、筏基础等。对于非构造性地裂,宜采取场地地基加固处理措施。4)对非全新活动断裂可不考虑抗震问题,当断裂破碎带发育时宜考虑不均匀地基的影响。崩塌定义:在陡峻或极陡斜坡上,某些大块或巨块岩块,突然地崩落或滑落,顺山坡猛烈地翻滚跳跃,岩块相互撞击破碎,最后堆积于坡脚的过程,堆积于坡脚的物质为崩塌堆积物。形成条件:1.地形地貌条件:崩塌发生的地形地貌条件主要有岸坡、高陡山坡、峡谷陡坡、河谷凹岸等。2.岩性条件:岩石性质不同其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷的能力及其渗水程度都是不同的。3.构造条件:崩塌发生的构造条件主要包括岩层的倾向倾角、节理发育、软弱结构面等因素。当岩体中各种软弱结构面的组合位臵处于不利的情况时易发生崩塌。4.其他因素:此外温度变化、地表水作用、强烈地震、降雨以及人类工程活动等都可能诱发崩塌。防治措施:包括削坡、清除危岩、胶结岩石裂隙、引导地表水流等方法,防止岩石强度迅速变化和差异风化,避免进一步变形,以提高斜坡的稳定性。不能清除或根治时:遮挡;设臵落石平台或挡石墙、拦石网;加固岩体;镶补勾缝;护面;排水;削坡。岩溶岩溶作用:指地表水和地下水对地表及地下可溶性岩石所进行的以化学溶解作用为主,机械侵蚀作用为辅的溶蚀作用、侵蚀——溶蚀作用以及与之相伴生的堆积作用的总称。岩溶:岩溶作用及其所产生的一切岩溶现象的总称,也称喀斯特。形成条件:可溶性岩石;岩石的透水性;有溶解能力的地下水活动。防治措施:(1)做好工程地质勘察工作(2)建筑物场址或铁路公路线路尽量避开岩溶发育区(3)避开或跨越(4)清、爆、挖、填(5)灌浆、冲填(6)支顶或加固洞体(7)水工建构筑物的岩溶灾害防治滑坡定义:斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿着斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象。形成条件:岩性(滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中;构造(斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面若与斜坡坡面倾向近于一致);斜坡外形;水(使岩土软化、强度降低,可使岩土体加速风化);地震(可诱发滑坡发生);人为因素。防治措施:绕避滑坡;削坡减重与反压;排水;提高滑动界面的岩土摩擦力;抗滑锚杆加固;抗滑桩;抗滑挡墙。泥石流定义:山区暴雨或冰雪融化带来的山洪水流挟带大量泥砂、石块等固体物质,突然以巨大的速度从沟谷上游冲驰而下,凶猛而快速地对下游建筑物和人员造成强大破坏力的一种地质灾害。形成条件:陡峻的便于集水、集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内聚集大量的水源。防治措施:水土保持;跨越;防护;排导工程。采空区形成原因:地下矿层大面积采空后,矿层上部的岩层失去支撑,平衡条件被破坏,随之产生弯曲、塌落,以致发展到使地表下沉变形。地表变形开始成凹地,随着采空区的不断扩大,凹地不断发展而成凹陷盆地,此盆地称为移动盆地。防治措施:适宜性评价(根据开采情况、移动盆地特征及变形值大小等划分为不适宜建筑的场地、相对稳定的场地和可以建筑的场地);防止地表和建筑物变形的措施(主要包括开采工艺和建筑物设计方面的措施)。第九章岩土勘察分级标准岩土工程重要性等级的划分:一级工程,重要工程,很严重;二级工程,一般工程,严重;三级工程,次要工程,不严重。场地等级划分:P355地基复杂程度划分:P356岩土工程勘察等级划分:甲级,在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级;乙级,除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;丙级,工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的。岩土工程勘察阶段可行性研究勘察阶段:也是选址阶段,该阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。要求:在收集和分析已有技术资料的基础上,通过踏勘,了解场地的地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件;当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作。初步勘察阶段:应对拟建建筑地段的稳定性做出评价。要求:收集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图;初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件;查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并应对场地的稳定性作出评价;对于地震效应作出初步评价;调查场地土的标准冻结深度;初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性;在高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。详细勘察阶段:提出设计所需的工程地质条件的各项技术参数,对建筑地基做出岩土工程评价,为基础设计、地基处理和加固、不良地质现象的防治工程等具体方案做出论证和结论。要求:搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料;查明不良地质作用的类型、成因、分布、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;对抗震液化等级做出评定;查明地下水埋藏条件判定地下水腐蚀性,提供地层的渗透系数;提供为深基开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证和评价基坑开挖、降水等对邻近工程和环境的影响;为选择桩的类型、长度,确定单桩承载力,计算群桩的沉降以及选择施工方法提供岩土技术参数。测绘比例尺小比例尺:1:5000~1:50000,一般用于可行性研究勘察阶段,目的是了解区域性的工程地质条件,为更详细的工程地质勘测工作制定工作方向;中比例尺:1:2000~1:10000,一般用于初步勘察阶段。主要用于新兴城市的总体规划、大型工矿企业的布置、水工建筑物选址、铁路及公路工程的选线阶段;大比例尺:1:500~1:2000,一般用于详细勘察阶段。目的在于为最后确定建筑物结构或基础的形式以及选择合理的施工方式服务。工程地质测绘方法相片成图法实地测绘法:路线法;布点法;追索法遥感技术工程地质勘探钻探:指在地表用钻头钻进地层,在地层内钻成直径较小,并具有相当深度的圆筒形孔眼(称为钻孔),同时可通过钻探的钻孔采取原状岩土样或做原位试验。钻探是获取地表下准确的地质资料的重要方法。井探、槽探、动探土样的采取原状土样:指能保持原有的天然结构未受破坏的土样。扰动土样:试样的天然结构已遭受破坏。土质量等级划分:I不扰动,土类定名、含水量、密度、强度试验、固结试验;II轻微扰动,土类定名、含水量、密度;III显著扰动,土类定名、含水量;IV完全扰动,土类定名。不同等级土样要求的取样工具或方法P366原位测试方法岩土力学性质试验:载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场剪切试验、岩土原位应力测试、声波测试、点荷载试验等
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