工程地质学考试复习资料.doc

1、活断层的错动周期:地震断层两次突然错动之间的时间间隔，即活断层的错动周期。地震:在地壳表层因弹性波传播所引起的振动作用或现象。震级:衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来衡量。地震烈度:衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。分为基本烈度和设防烈度。基本烈度:在今后一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。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。包括:振动破坏效应(由于地震力作用直接引起建筑物的破坏)地面破坏效应（破裂效应和地基效应）斜坡破坏效应诱发地震:由于人类的工程、经济活动而导致发生的地震。特征周期（卓越周期）:由于地表岩土体对不同周期

2、的地震波有选择放大作用，某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，使地震记录图上的这种波记录得多而好。斜坡:地壳表部一切具有侧向临空的地质体。包括自然斜坡,人工边坡。自然斜坡:在一定地质环境中，在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物，如：山坡，河岸，海岸等。人工边坡:由于人类某种工程，经济目的而开挖，往往在自然斜坡基础上形成，具有较规矩的几何形态。如：路堑，运河边坡等。深层蠕滑:当斜坡基座由很厚的软弱岩土体组成时,坡体可能向临空方向塑流挤出形成的现象。滑坡预测:滑坡可能发生的空间位置的判定滑坡预报:滑坡可能发生时间的判定。岩溶作用:地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造

3、作用。 岩溶:岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。岩溶塌陷:覆盖在溶蚀洞穴发育的可溶性岩层之上的松散土石体的外营力作用下产生的地面复形破坏。泥石流:发生在山区的一种含有大量泥砂和石块的暂时性急水流。渗透压力:渗透水流作用于岩土上的力。地面沉降(地面下沉或地陷)：某一区域由于自然因素和人为因素导致的地表浅部松散沉积物压实加密引起的地面标高下降的现象地裂缝：地表岩土体在自然因素和人为因素作用下产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象是累进性发展的渐近性灾害。主流：河流中存在着多种方向运动的水体,水体在重力作用下沿着河槽总方向运动者称为主流。副流：在各种因素作用下，水流内部产生的有

4、规律，大规模的水体旋转运动称为副流。推移质：分水流速大于临界推移流速时，颗粒将沿河床滚动或滑动，这时被搬运的颗粒叫推移质。悬移质：当水流速度较大时，可使沿河床移动的颗粒离开河床悬浮于水流中，这时被搬运的颗粒叫悬移质。活断层形成条件：介质条件,结构条件,构造应力场条件。活断层的特征:活断层是深大断裂复活运动的产物;活断层往往是地质历史时期产生的深大断裂,在晚近期及现代地壳构造应力条件下重新活动面产生的,(复活标志:地震活动和地热流异常等)活断层的继承性和反复性;活断层往往是继承老的断裂活动的历史而继承发展的,而且现今发生地面断裂破坏的地段过去曾多次反复地发生过同样的断层活动。活断层的活动方式有粘

5、滑型断层和蠕滑型断层两种。活断层对工程建筑物的影响:活断层的地面错断直接损害跨越该断层修建的建筑物,有些活断层错动时附近伴生的地面变形也会影响到邻近建筑物;伴有地震发生的活断层,强烈的地面振动对较大范围内建筑物的损害。地震按其发生的原因可分为:火山地震;陷落地震;构造地震;诱发地震。诱发地震的成因类型:构造型（内动力型）;非构造型（外动力型）综合型。活断层的鉴别:地质地貌和水文地质特征;地质特征:a)最新沉积物的地层错开;b)松散、未胶结的断层破碎带地貌特征:a)构成两种截然不同的地貌单元的分界线,并加强各地貌单元之间的差异性;b)经常造成同一地貌单元或地貌系统的分解和异常;c)走滑型活断层可

6、使穿过它的河流、沟谷方向发生明显的变化。水文地质特征:a)当地形、地貌条件适合时,沿断裂带泉水常呈线状分布,且植被发育;b)许多活断层沿线常有温泉出露。历史地震和历史地表错断资料;使用仪器测定;利用遥感图像判别。地震发生的地质条件:介质条件;硬脆性的介质材料能积聚很大的弹性应变能,而当应变能一旦超过了它的极限强度时,就会导致突然的脆性破裂,大量释放应变能而发生强烈地震。而软塑性的介质材料在应力条件下则多以塑性变形来调节,将应变能逐渐释放出去,因而不可能发生强震。结构条件;强震都发生在现代构造活动强烈的深大断裂带地应力高度集中的部位,这些部位是:活断层的端点、拐点、交汇点、分枝点和错裂点,它们被

7、称为活动断裂的锁固段或互锁段。锁固段的岩体强度高,两盘互相粘结,应力集中,能积聚很大的应变能,所以锁固段即为控制源。构造应力场条件;强震一般都发生在新构造活动强烈的地段。我国地震特点:分布广、频度高、强度大、震源浅。我国地震基本特征:强震活动一般均分布于区域性活动断裂带范围内;西部地区地震活动的强度和频度明显大于东部地区;强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上;绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上，而这些断块内部则基本上没有强震分布;裂谷型断陷盆地控制强震的发生。影响地震效应的因素?场地工程地质条件;震级大小;震中距;建筑类型和结构等有关。影响震害的场地工程地质条件?岩土类型

8、和性质;在相同的地震力作用下,基岩上震害最轻,其次为硬土,而软土是最重的;断裂;应区分发震断裂和非发震断裂;地形地貌;孤立突出的地形震害加重,而低洼平坦的地形震害则相对减轻;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。地下水埋深愈小,则烈度增加值愈大。诱发地震区别于天然地震的基本特征?空间分布特征:震中通常密集分布于工程活动区及其附近的较小范围内,震源深度很浅,所以震中烈度较相同震级的天然地震要高;因为震源体小,所以它的影响范围较小;与工程活动的相关性;构造型诱发地震在一定的机制作用下,与工程活动有明显的正相关性;地震序列特征;一般构造造型的地震序列以前震-余震型为主,而非构造

9、型的常属单一主震型或短序列的群震型。而天然地震往往属主震-余震型;由于震级一般不大,所以它的主震和最大余震间的差值较小。防震建筑场地:地形平坦开阔，岩土坚硬均匀，若土层较厚，则应较密实；无大的断裂，若有则它与发震断裂无联系，且断裂带胶结较好；地下水埋深较大崩塌、滑坡、岩溶等不良地质现象不发育。建筑场地一定要避开活动断裂带和不稳定斜坡地段，并尽量避开强振动效应和地面效应的地段、孤突地形和地下水埋深过浅地段，以防不测。地基持力层和基础方案的选择（防震）地基持力层应以基岩或硬土为好，避免以高压缩性及液化土层作持力层。若地表有此种土层，则应采用桩基础，支承于下部的硬基上；切忌采用摩擦桩。也可预先将松软

10、、液化土层处理，并采用整体性和刚性较强的筏片基础和箱形基础，基础砌置深度要大些，以防止水平地震作用时建筑物的倾倒。同一建筑物不要并用几种不同型式的基础。天然岩土体中应力分布有:自重应力构造应力热应力d地下水应力等。斜坡变形的类型:拉裂:在斜坡岩土体的拉应力集中部位或张力带内,形成的张裂隙变形式;蠕滑：斜坡岩土体局部滑移面向临空方向的缓慢剪切变形;弯折倾倒:由陡倾板（片）状岩石组成的斜坡，当走向与坡面平行时，在重力作用下所发生的向临空方向同步弯曲的现象。斜坡破坏的类型:崩塌:斜坡岩土体被陡倾的拉裂面破坏分割,突然脱离母体而快速位移, 翻滚,跳跃和坠落下来,堆于崖下。 滑坡:斜坡岩土体沿着贯通的剪

11、切破坏面所发生的滑移现象。影响斜坡应力的因素:岩体初始应力的影响;主要指的是水平构造应力存在的影响。水平构造应力能使斜坡应力集中和分异现象加剧,它对斜坡坡肩附近张力带的发展影响尤为明显 ;坡形的影响;坡高, 坡角,坡底宽度和斜坡平面形态等, 对斜坡应力分布均有一定的影响。岩土体性质和结构的影响。影响斜坡稳定性的因素:斜坡岩土类型和性质;岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。岩土体越坚硬,抗变形能力越强,斜坡稳定条件越好,反之则斜坡稳定条件越差岩体结构及地质构造地形地貌条件;坡形对斜坡稳定性有直接影响。边缘山地处,山谷狭窄, 高耸陡峭,地面高差悬殊,因此斜坡变形破坏现象十分发育水的作用;水的

12、软化作用、冲刷作用、静水压力、动水压力、浮托力对斜坡的稳定影响十分大地震;对斜坡稳定性影响很大,强烈地震常引起山崩、滑坡等斜坡破坏现象人类活动。斜坡稳定性评价方法：1自然历史分析法（定性评价的方法） ；2力学计算法（定量评价的方法） ；3图解法（定性或半定量的方法） ；4工程地质类比法斜坡变形破坏的防治（常用:削,挡,锚, 固,排,压）具体为:支挡工程排水减荷反压护坡;改善岩土性质;防御绕避等。 拉裂的空间分布特点:上宽下窄,以至尖灭;由坡面向坡里逐渐减少。拉裂的危害性:岩土体完整性遭到破坏;为风化营力深入到坡体内部以及地表水,雨水下渗提供了通道;对斜坡稳定不利。崩塌的形成条件:崩塌一般发生在

13、厚层坚硬脆性岩体中;构造节理和成岩节理对崩塌的形成影响很大;与地形直接相关;风化作用也对崩塌形成有一定影响;还与裂隙水压力以及地震或爆破震动等触发因素有密切关系。崩塌的特征:一般发生在高陡斜坡的坡肩部位;质点位移矢量水平方向大于铅直方向;有依附面(即滑移面)存在;滑移速度往往较慢,且具有“整体性” 。滑坡的形态要素:滑坡体滑坡床滑坡面滑坡周界滑坡壁;滑坡台阶;滑坡舌;滑坡裂隙。滑坡活动的阶段性:蠕滑阶段;滑动阶段;剧滑阶段;稳定阶段。滑坡的分类:按滑面与岩层层面关系的分类A无层滑坡(发生在均质,无明显层理的岩土体中的滑坡);B 顺层滑坡(沿岩层面发生滑动的滑坡 );C切层滑坡(滑动面切过岩层面

14、的滑坡) 。按滑坡始滑部位的分类：A推动式滑坡B牵引式滑坡C混合式滑坡 D平移式滑坡。按岩土类型的分类:A岩基滑坡B土体滑坡。滑坡的识别:遥感信息;地面地质绘测;(主要)勘测试验方法。我国铁道部分为：堆积层滑坡，黄土滑坡，黏土滑坡，基岩滑坡。滑坡预测的基本内容:滑坡可能发生的地段，规模，类型，运动方式，运动速度和可能造成的危害。滑坡预测的分类:区域性预测，地区性预测，场地预测。滑坡空间预测的途径:因子叠加法，综合指标法。滑坡预报的分类:区域性中长期预报，场地性短期预报。滑坡预报的途径:根据宏观征兆预报，根据观测资料预报。岩溶形成条件: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

15、处于不断运动状态中。影响岩溶发育的因素:碳酸岩岩性的影响;气候的影响;地形地貌的影响;地质构造的影响;新构造运动的影响。渗漏分类:按渗漏通道分类:a。裂隙分散渗漏b。管道集中渗漏按库水漏史的特点分类:a。暂时性渗漏b。永久性渗漏。影响水库渗漏因素:a。岩溶的影响;b。地质构造的影响P157;c。河谷区水文地质特征的影响。岩溶渗漏的防治措施:a。灌浆;b。铺盖;c。堵洞;d。截流;e。疏导。岩溶地基变形破坏的主要形式:a。地基承载力不足;b。地基不均匀沉降;c。地基滑动;d。地表塌陷。地表塌陷的分布特征:当覆盖厚度较小时,地表塌陷比厚度大时要严重;地表塌陷多发生在岩溶发育强烈的地区;在抽排地下水

16、的陷落漏斗中心附近,地表塌陷最为密集;地表塌陷常沿地下主要径流方向分布;在接近地下水的排泄区,因地下水位变化受河水位变化的影响频繁而强烈,故地表塌陷亦较强烈;在地形低洼及河谷两岸平缓处易于塌陷。岩溶地基的处理措施:当洞穴埋藏不深时,可挖除洞中松软填充物,回填碎石灰土混凝土等，以增强地基强度；或以刚性较大的板梁跨越,也可调整柱距;或用强夯法,事先破坏已存在的洞穴和土洞,提高地基强度,降低其压缩性。当洞穴埋藏较深时,可通过转孔灌注水泥砂浆、混凝土、沥青等，以堵填洞穴、溶隙，提高其强度。当基炎顶面起伏不平,上覆土层性质软弱,厚度又较大时,以调节地基沉降和强度的不均匀性。供水或采矿时,抽排地下水的井孔

17、不要过于集中,不要大量快速集中抽排地下水,不过量开采地下水,如有多个含水层尽量不采上部含水层的水,在可能形成真空腔的部位,安置通气管,破坏其真空状态。在已经残生塌陷的地区,采取分流措施,做好地表水载流和堵漏措施,防止地表水和降水大量灌入地下,避免土体的冲蚀和加剧塌陷的发生。渗透变形产生的条件:渗流的动水压力及临界水力梯度;土的抗渗强度结构特性。渗透变形的预测:1。判定渗透变形的可能性及类型;2。确定坝基各点的实际水力梯度;3。确定临界水力梯度和允许水力梯度。渗透变形的特点:潜蚀的特点:较普遍地发生在不均匀的砂层或砂卵(砾)石层中,细粒物质从粗粒骨架孔隙中被渗流携走,使土层的孔隙和孔隙度增大,强

18、度降低,发展下去会呈现“架空结构”。 流土的特点:一般发生在均质砂土层或粉土中。流土的危害性较管涌大,它可使土体完全丧失强度。渗透变形防治的三方面措施:改变渗流的动力条件;保护渗流出口;改善土石性质。泥石流形成必须同时具备四个条件:地形条件;泥石流总是发生在陡峻的山岳地区,一般是顺着纵坡降较大的狭窄沟谷活动的,可以是干涸的嶂谷,冲沟,也可以是有水流的河谷。地质条件;地质条件决定了松散固体物质的来源,也为泥石流活动提供动能优势。a。泥石流强烈活动的山区,都是地质构造复杂,岩石风化破碎,新构造运动活跃,地震频发,崩滑灾害丛生的地段。这样的地段,既为泥石流活动准备了丰富的固体物质来源,又因地形高耸陡

19、峻,高差对比大,具有强大的动能优势。b。在泥石流形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物,乃是泥石流形成的最重要条件;c。泥石流源地地常见的基岩,往往是片岩,千枚岩,泥页岩和凝灰岩等软弱岩层气象水文条件;泥石流形成必须有强烈的地表径流,它为爆发泥石流提供动力条件人类工程活动。泥石分类:按流域形态分类:1)标准型泥石流;2)河谷型泥石流;3)山坡型泥石流。按泥石流物质组成分类:1)水石流型泥石流;2)泥石流型泥石流;3)泥水流型泥石流。按泥石流流体性质分类:1)粉性泥石流; 2)稀性泥石流,泥石流的特征:泥石流的密度;泥石流中含有大量固体物质,所以它的密度较大。固体物质百分含量愈高和细粒

20、成份愈多,则泥石流的密度愈大。它的浮托力大，搬运能力很强，能将大石块甚至上钱吨的巨石搬出山口，具有很强的破坏力。泥石流的结构:最主要的结构是由石块、砂粒和泥浆体所共同组成的格架结构;泥石流的流态;泥石流的流态主要受水体量与固体物质的比值以及固体物质的粒径级配所制约。稀性泥石流多呈紊动流,粘性泥石流多为扰动流,但在沟床顺直、纵坡平缓而石块又较小时,可为蠕动流,泥石流的直进性;流体愈粘稠，直进性愈强，因此冲击力愈大。泥石流的脉动性;由于泥石流具有宾汉体的性质和运动的阻塞特性,故流动不均匀,往往形成阵流。地面沉降的自然因素:构造升降运动以及地震火山运动导致形成的沉降范围大速率小。地面沉降的人为因素:开采地下水和油气资源及局部加荷。地裂缝的特征:发育的方向性延展性灾害的不均一性和渐近性。河道水流的特征:即使在流量不变的情况下,流场中任一点的流速和压力随着时间呈十分不规则的脉动,即过水断面上某一点瞬时流速的大小和方向均随时间呈不规则的变化,它是促使河床土石侵蚀搬运的根本因素。