工程地质学娜娜

工程地质学:工程地质学是地质学的分支科学，它研究与工程建设及地质灾害有关的地质问题，为工程建设服务，属于应用地质学的范畴。工程地质学为工程建设服务是通过工程地质勘察来实现的。工程地质学的主要任务:①阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素;②论证建筑物所在的工程地质问题，进行定性和定量评价，做出确切的结论;③选择地质条件优越的建筑场址，并根据厂址的地质条件合理配置各个建筑物;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议。工程地质条件:是指与工程建筑有关的地质因素的综合。工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物及地质环境之间存在的矛盾。工程地质问题包括:①地基稳定性问题(强度/变形);②斜坡稳定性问题(崩塌/滑坡);⑧洞室围岩稳定性问题(塤方/涌水);④区域性稳定性问题(断裂/地展)。工程地质学的研究方法:自然历史分析法和数学力学分析法。第三章岩体结构控制论08.岩体结构组成要素由结构面和结构体两个基本单元组成。09.工程地质岩组:是指把工程地质性质相近的岩层组合体划归到一起，构成工程地质评价的独立单元。10.岩石组合首先要考虑岩石的软硬程度，其次是岩层的厚度，第三是岩体中的各类夹层的发育特征。11.按影响结构面力学特性的主要因素，可将结构面划分为以下四种类型:破裂结构面;破碎结构面:层状结构面;泥化结构面。12.岩体结构基本类型的综合分类:整体结构;块状结构:层状结构:薄层状结构;镶嵌结构:层状碎裂结构:破碎结构:散体结构。13.岩体结构力学效应的三大法则:爬坡角法则;构面密度的力学效应法则一一尺寸效应法则;结构面产状力学效应法则。工程岩体分级目的岩体量化计算指标或参数:抗压强度;抗剪强度(摩擦角，内聚力);变形模量影响岩体工程性质的主要因素:岩石强度;岩体的完整性;岩体的完整性指数;岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方;岩石风化程度;水岩体的基本质量由岩石坚固程度和岩体完整程度两因素确定。岩石坚固程度和岩体完整程度采用定性划分和定量划分基本质最获别一级，坚硬岩，岩土完整，岩土基本质量指标(BQ)大于500基木质量积划五级，脚软容，岩体破碎，软岩，岩体较破碎，全部极软岩及全部极钦破碎岩，岩体基本质量指标(BQ)小于等于250岩体基本质量指标BQBQ=100+3Rc+250kv式中，Re为岩石单轴饱和抗压强度(IPFa):Kv为岩石完整性系数，是岩体声波纵波波速与岩石声波纵波波速之平方比当Rc>90Kv+30时，应以Rv=9OKv+30和Kv代入计算BQ值;当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BR值:第四章活断层与地震14.全新活动断裂:全新期(10000年)内有过活动或近期正在活动，在将来(100年)可持续活动的断裂15.发展断裂:近期(500年)发生过5级以上地震，或在未来100年内预测可能发生5级以上地震的断裂16.活断层:是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层17.活断层的基本活动方式有两种:-种以地震方式产生间败性的突然滑动，这种断层称为地震断层或粘滑型断层;另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动，这种断层称为蠕变断层蛹滑型断层18.地震断层两次突然错动之间的时间间隔，就是活断层的错动周期。地震强度越大的活断层，其错动周期愈长。因此，刚发生过大地震的地段应该是安全的。19.活断层的鉴别:地质，地貌和水文地质特征;历史地震和历史地表错段资料:使用仪器测定。20.活断层对工程安全性的影响:①断层活动有可能产生破坏性地震，地震的振动效应对工程建筑或构筑物的结构具有破坏作用，造成建筑物倒塌或破坏或功能失效。②地震的震动效应可能导致液化、震陷、滑坡和崩塌等地震地质灾害，从而导致地基失效或对工程设施的直接破坏。③地震断层地表错动对工程设施的破坏。④活动断层还有可能以缓慢蠕滑的方式活动，同样会造成跨断层或附近建筑物的破坏。21.活断层区的建筑原则:①建筑物场址一般应避免活动断裂带②线路工程必须跨越活断层时，应尽量使其下角度相交，尽量避开主断层③必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能选择相对稳定的“安全岛”，尽量将重大的建筑物布置在断层下盘④在活断层区兴建工程应采用适当的抗展结构和建筑模式22.地震波包括体波和面波。地震波传播速度以纵波最快，横波次之。23.由于横波和面波的振幅较大，所以-般情况下，当横波和面波到达时，地面震动最强烈，建筑物破坏通常是由它们造成的24.震源机制:地震发生的物理过程或震源物理过程，称为震源机制26.这种通过赤平投影图表示P波初动的图解，称为震源机制断层面解。27.通过震源机制断面解，能获得震源断层的类型，断层面走向和地应力状态等地震震级是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来能量大小来决定地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。它不仅取决于地震能量，同时也受震源深度，震中距，地震波传播介质的性质等因素的影响30.等震线图:根据烈度表可以对某一次地震的震域进行调查，划分烈度，将烈度相同的地区用等烈度线联结成封闭的曲线，称等震线图31.基本烈度:是指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内，在-般场地条件下可能遭遇的最大烈度。32.设防烈度:也叫设计裂度，是抗震设计所采用的烈度，它是根据建筑物的重要性和经济性的需要，对基本烈度的调整设计基本地震和速度抗震设防烈度设计基本地震加速度在地震作用影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏，称地震效应34.地震效应主要由震动破坏效应和地面破坏效应两种类型35.地震对建筑物震动破坏作用的分析方法，由静力法和动力法36.反应谱法:它假定建筑物结构为单质点系的弹性体，作用于其底的地震运动为简谐运动。37.卓越周期To:当地震发生时，由震源发出的地震波传至地表岩土体中，迫使其震动的周期称为该岩土体特征周期，也叫卓越周期。38.地震影响系数:地震影响系数是按反应谱理论进行建筑物抗震设计的基本参数39.震害与场地工程地质条件的关系:①岩土类型及性质岩土类型及性质对地质灾害的影响最为显著，也是目前研究最为深入的因素。②地质构造地质构造主要是指场地内断裂对震害的影响。③地形地貌条件突出孤立的地形震害加重;而低洼平坦的地形震害则相对减轻。④地下水饱水的岩土体会影响地震波的传播速度，使场地烈度增高。第五章斜坡工程40.斜坡分为天然斜坡和人工斜坡两种斜坡应力状态的变化:在斜坡形成的过程中，由于侧向临空面的产生，坡面附近的岩土体发生卸荷回弹，引起应力重分布和应力分异及应力集中等效应42.均质稳定斜坡中应力状态的特征:①斜坡面附近的主应力迹线均发生明显偏转。②由于应力分异的结果，在破面附近产生应力集中带，尤其在坡脚形成一个明显的应力集中带。该处最大主应力显著增高，最小主应力显著降低，甚至为负值。③破面处的径向应力实际为零，所以坡面处于两向应力状态，而坡内逐渐变为三向应力状态④由于主应力偏转，坡体内最大剪应力迹线也发生变化，由原来的直线变为凹向坡面的近似圆弧。43.岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布并无明显影响，但泊松比定程度上可以影响坡体应力分布。结构面对坡体应力分布影响十分显著，尤其在结构面的周边成为应力集中带或发生应力阻滞现象44.斜坡浅表生改造带应力特征:①斜坡二次应力场包括了应力降低区，应力增高区和原岩应力区，前两者为斜坡卸荷带，对岩体工程地质性质影响较为显著;②在高地应力峡谷区，尤其当最大主应力与峡谷走向趋近正交时，暗坡的应力场特征由坡面向深部呈现应力重分异变化;③在河谷底的浅部产生明显的“高应力包”现象，即在河谷底的浅部应力降低区以下，出现一个由于谷底应力集中所导致的局部地区应力高度集中范围。45.斜坡变形主要有拉裂，蠕滑和完全倾倒等类型46.崩塌:斜坡被陡倾的破裂面分割而成的岩土体，突然脱离母体并以垂直运动为主，以翻滚，跳跃和坠落方式而堆积于坡脚的现象。47.滑坡:斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面(带)，产生以水平运动为主的现象。崩塌的形成条件和影响因素:①地形地貌如高而陡的斜坡;②岩性条件，坚硬厚层岩石，节理发育;③地质构造，结构面组合，陡倾张裂缝;④风华作用，气候与水的影响:⑤人类活动以及其他因素影响49.崩塌分为:倾倒式崩塌;滑移式崩塌;鼓胀式崩塌;拉裂式崩塌;错段式崩塌滑坡形态要素:①滑坡体(简称滑体)指与母体脱离，经过滑动的岩土体②滑坡床(滑床)指滑坡体之下未经滑动的岩土体③滑动面指滑体与滑床之间的分界面51.滑坡的识别方法主要有三种:即遥感信息和航空影响资料，进行地面地质测绘和采用勘探试验方法滑动面一般特征:滑动面由于遭受剪切破坏，形成厚度不大的摩擦破裂带，其特征与断层破碎带有相似之处53.滑动面的确定方法:①根据作图法估计滑面位置②根据位移观测资料推求滑面位置③根据钻探资料确定滑面位置④根据坑探工程查明滑而位置⑤根据物探资料判定滑面位置54.斜坡变形破坏简单分为牵引式(后退式)和推进式(前进式)55.影响斜坡稳定性因素:包括斜坡岩土体类型，岩土体结构，地质构造，水文地质条件，，以及风化作用，地表水和大气降水的作用，地震和人类活动等56.斜坡岩土体的类型和性质是决定斜坡抗滑力，稳定性的根本因素(内因)57.岩体结构和地质构造:岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中软弱结构面控制。(外因)58.斜坡稳定性评价:定性评价包括成因历史分析法;工程地质类比法;赤平投影作图法定量评价包括极限平衡计算法;有限元分析法;破坏概率计算法。59.斜坡的主要防治措施:一是提高抗滑力;而是减小下滑力。能完成上述任务的防治工措施可分为四类:改变边坡几何形态;排水;设置支挡结构物;斜坡内部加固第六章地下工程60.地下工程:指人工开挖或存在于岩土体内的构筑物。61.地下洞室开挖之前，岩体处于-一定的应力平衡状态，开挖使洞室周围岩体发生卸荷回弹和应力重新分布。把重分布应力影响范围内的岩体称为围岩。围岩内重分布应力状态与围岩的力学属性及天然应力和洞室断面形状等因素密切相关。塑性围岩应力分布特点:①当洞壁应力超过了岩体的屈服极限时，洞壁围岩就由弹性状态转化为塑性状态，并在围岩中形成一个所谓的塑性松动圈。②在围岩中最终形成塑性圈和弹性圈。③塑性圈的出现，使圈内一定范围应力释放而明显降低，而最大应力集中由原来的洞壁移至塑性松动圈与弹性圈交界处，使弹性区的应力明显升高。64.岩爆是围岩的一种剧烈的脆性破坏，常以“爆炸”形式出现。65.岩爆产生具备两方面条件:一是高储能体的存在，且应力接近于岩体的强度，是岩爆产生的内因。二是某附加荷载的触发，这是其产生的外因。66.膨胀可分为吸水膨胀和减压膨胀两类。67.涌流:指松散破碎物70.质和高压水一起呈泥浆状突然涌入洞中的现象，多发生在开挖揭穿了饱水断裂破碎带的部分。坍塌:指松散破碎岩石在重力作用下自由垮落的现象，多发生在洞体通过断层破碎带或风化破碎岩体的部分。影响围岩稳定性的因素主要有地质构造;岩体的特性及构造;地下水以及构造应力等地质超前预报:指利用一定的技术和手段，收集地下工程所在岩土体的有关信息，运用相应的理论和规律对这些资料和信息进行分析和研究，对施工草子面前方岩土体情况与不良地质体的工程部位及成灾可能性做出解释和预测与预报，从而有针对性地进行地下工程的施工。地质超前预报常用方法有地质法和物探法。72.地质超前预报的内容:①地质条件的超前预报;②围岩类别的预报;③地质灾害的检测、判断与防治。73.新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护控制围岩的变形和松弛，使围台成为护体系的组成部分。74.电法勘探分为电剖面法和电测探法75.地质雷达探测的基本原理:指电磁波通过天线向地下发射，遇到不同阻抗界面时，将产生反射波和透射波，雷达接收机利用分时采样原理和数据组合方式把天线接收到的信号转换成数字信号，主机系统再将数字信号转换成模拟信号或彩色线迹信号，并以时间剖面显示出来，供翻译人员分析，进而解析结果推断诸如地下水和断层及影响带等对施工不利的地质情况76.TSP地质超前预报系统:主要用于超前预报隧道章子面前方不良地质的性质及位置和规模以及设备限定有效预报距离为掌子面前面100m(最大探深为掌子而物方五百米)，最大分辨率大于等于一米地质体。第七章岩溶77.作用:地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用，这用作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象总称为岩溶78.岩溶工程地质问题:①水利水电建设中的库坝区岩溶渗漏问题，影响水库的效益和正常使用，它是水工建设中主要的工程地质问题。②岩溶地区的采矿及隧道与地下洞室开挖的突水问题，有时挟有泥沙喷射，给施工带来严重困难，甚至淹没坑道，造成机毁人亡事故。③在覆盖型岩溶区，覆盖在石芽和溶沟之上的第四系松散土厚度不等可能引起建筑物地基的不均匀沉陷79.岩溶发育的四个基本条件:具有可溶性岩石:岩石是透水的:水必须具有侵蚀性;水在岩石中应处于不断运动的状态80.影响岩溶发育的因素:(1)碳酸盐岩岩性的影响:(2)气候对岩溶发育的影响;(3地形地貌的影响:(4)地质构造的影响:(5)新构造运动的影响，81.地表塌陷的机理:(1)侵蚀论在覆盖型岩溶区，由于下部碳酸盐岩岩溶发育，存在落水洞，溶隙和溶洞等地下水的良好通道，当天然或人为原因使地下水位大幅度下降时，则地下水流速和水力梯度相应加大，与碳酸盐岩顶板接触处的土层中开始形成土洞。(2)真空吸蚀论在相对密闭的承压岩溶水中，由于地下水位大幅度下降，当地下水低于覆盖层底板(或岩溶洞穴表面)时，地下水由承压转变成无压力状态，在地下水面与覆盖层底板之间形成低气压状态的“真空腔”。82.覆盖型岩溶区:地基的稳定性时，常常需要考虑上部建筑荷载和土洞的共同作用83.裸漏型岩溶区:中浅部由隐伏溶洞时，地基稳定性的评价实际上时评价岩溶84.根据《铁特殊路基设计规范》确定体坡角与路旁溶洞最小安全距离85.岩溶渗漏的防治措施灌浆:借助钻孔向地下渗漏通道灌上水泥，沥青，粘土浆液，填充岩体中的洞穴，裂隙，以降低岩体的透水性，形成灌浆帷幕，达到防渗目的。铺盖:在坝上游或水库某一部位，用透水性小的粘性土或混凝土填筑成人工铺盖，以处理地表附近面积较大的分散性渗透通道。第八章泥石流86.泥石流:指发生在山区的一种含有大量泥沙与石块的暂时性湍急水流。87.泥石流形成的地形条件:(1)地形条件:(2)地质条件:(3)气象水文条件。88.泥石流的治理措施(1)生物措施包括恢复或培育植被，合理耕牧，维持较优化的生态平衡。(2)工程措施包括蓄水与引水工程，支挡工程，拦挡工程和排导工程。89.拦挡工程多布置于流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。第九章地面沉降90.地面沉降:指地壳表面在内力地质作用和外力地质作用与人