2023年年自考工程地质及土力学资料笔记.docx

工程地质及土力学资料笔记一、名词解释1. 基础:设置于建筑物底部承受上部构造荷载并向地基传递压力 下部构造。2. 倒塌：陡峻斜坡上某些大块岩块忽然崩落或滑落，顺山坡剧烈地翻滚跳跃，岩块互相撞击破碎，最终堆积于坡脚，这一现象称为倒塌。3. 固结：土 骨架受压产生压缩变形，导致土孔隙中水产生渗流，孔隙中水伴随时间 发展逐渐渗流排除，孔隙体积缩小，土体体积逐渐压缩，最终趋于稳定，这个过程常称为渗透固结、简称固结。4. 压缩变形：土体受外力作用后产生体积缩小称为压缩变形。5. 矿物解理：矿物受到外力作用，其内部质点间连结力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑破裂面性质，称为解理。6. 渗透性：土被水渗流通过 性能称为渗透性。7. 静止土压力：若挡土墙具有足够刚度，且建立在坚实地基上，墙体在墙后土体推力作用下，不产生任何移动或转动，则墙后土体处在弹性平衡状态，这时，作用在墙背上 土压力称为静止土压力。12。风化作用：地壳表面 岩石由于风、电、雨和温度等大气应力以及生物活动等原因 影响发生破碎或成分变化过程称为风化。风化作用指是岩石中发生物理和化学作用。14。渗流：土通过水中持续孔隙流动称为渗流。15. 流土：在渗流向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒群同步发生悬浮和移动现象。16. 土层：在图形成过程中，有些残留在原地形成残积层，有些通过风、水、冰川等剥蚀、侵蚀、搬运，在某一合适沉积环境下，按一定沉积规律形成层状沉积层，称为土层。19. 达西定律：在稳定流和层流作用下，用粗颗粒土进行大量渗透试验，测定水流通过土试样单位截面积 渗流量，获得渗流量与水力梯度 关系，从而得到渗流速度与水力梯度（或水头能量损失）和土渗透性质基本规律，即渗流基本规律一一达西渗透定律。20. 砂土液化：无粘性土从固体状态转变成液体状态现象。22.滑坡：斜坡上 岩土体在重力作用下失去原有 稳定状态，沿斜坡内 某些滑动面（带）整体向下滑现象.25. 土坡：土坡就是具有倾斜坡面 土体。26. 绝对地质年代：绝对地质年代指某地层从形成至目前 有关年数，阐明岩层形成时间 长短。27. 泥石流：泥石流是山区特有 一种不良地质现象，它是由暴雨或上游冰雪消融形成携有大量泥土和石块间歇性溪流.30.无粘性土坡：由粗粒土所堆筑土坡称为无粘性土坡。32. 渗透力：水在土中渗流，受到土骨架阻力，同步水也对土骨架施加推力，单位体积土骨架所受到推力就是渗透力。33. 土压力：不管哪种形式 挡土墙，都要承受来自墙后土体 压力，称为土压力。34有效应力：在孔隙水压力作用下，孔隙水逐渐排除，同步使土粒骨架逐渐承受这部分压力，此压力称为有效应力。40. 临界孔隙比：沙土在某一初始孔隙比受剪，剪切破坏时 体积当然也可等于初始孔隙比下 体积，这一初始孔隙比就叫做临界孔隙比。41。瞬时沉降：是指加荷后立即发生沉降。43.固结沉降：固结沉降是指荷载压力作用下，由于地基土 构造骨架受力压缩，使孔隙中水排出体积压缩引起部分沉降。47. 次固结沉降：在荷载长期持续作用下，作用于土骨架上有效压力使土构造矿物颗粒间接触点产生剪切蠕变，水膜深入压缩，导致孔隙体积深入压缩而产生 沉降。48. 直剪试验中 固结快剪：固结不排水称为固结快剪，即试样在竖向作用下充足固结，稳定后施加剪应力，施加剪应力时速率较快，试样不排水，直至剪坏。49. 滑坡：土体重量以及渗透力等会在土坡体内引起剪应力，假如剪应力不小于土 抗剪强度，就要产生剪切破坏，假如剪切破坏 面积很大，即将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动 现象，称为十五、从地质方面、地形地貌方面识别活断层标志有哪些？识别活断层标志有：A地质方面：地表最新沉积物错段活断层带物质构造松散有地震现象活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝。B地貌方面：活断层两侧往往是截然不一样地貌单元直接相接部位水系：对于走滑型断层;1一系列 水系河谷向同一方向同步移错;2主干断裂控制主干河道 走向不良地质现象呈线形密集分布。十六、怎样确定沉积岩相对地质年代？岩石（体）相对地质年代确实定是根据地层层序律、生物演化律以及地质体之间 接触关系三种措施：A地层层序律未经构造变形影响沉积岩原始产状应当是水平或近似水平。并且先形成岩层在下面，后形成岩层在上面。B生物演化律由于生物是由低级到高级，由简朴到复杂不停发展进化。故可根据岩层中保留 生物化石来判断岩层相对新老关系。C地质体之间 接触关系根据沉积岩层之间 不整合接触判断。与不整合面上底砾岩岩性相似 岩层，形成时间较早，此外与角度不整合面产状一致岩层形成时间较晚。假如岩层与岩浆岩为沉积接触，则沉积岩形成较晚，假如岩层与岩浆岩为侵入接触，则沉积岩形成时间较早。十七、运用不整合面接触任何判断沉积岩之间 相对新老关系？根据不整合面上底砾岩以及角度不整合面产状判断：与不整合面上底砾岩岩性一致岩层形成时间相对较早；与角度不整合面产状一致岩层形成时间相对较晚。十八、论述海岸带沉积物特性。重要是粗碎屑及砂，它们是海岸岩石破坏后碎屑物质构成。粗碎屑一般厚度不大，没有层理或层理不规则碎屑物质经波浪 分选后，是比较均匀。经波浪反复搬运 碎屑物质磨圆度好。有时有少许胶结物质，以砂质或粘土质胶结占多数。海岸带砂土 特点是磨圆度好，纯洁而均匀，较紧密，常见胶结物质是钙质、铁质及硅质。海岸带沉积物海岸往往成条带分布，有地区砂土能伸延好几公里长，然后逐渐消失。此外。海岸带尤其是在河流入海 河地区常常有淤泥沉积。十九、地质年代表地质年代表 措施有两种：一是绝对地质年代，指某地层从形成至目前 有关年数，阐明岩层形成时间 长短；另一种是相对 地质年代，指地层形成过程中 先后次序，表达地层相对 新老关系，反应岩层形成 自然阶段和历史过程，将各个地质历史发展时期所形成 地层划分为若干个相对年代。二十、工程地质勘察目是什么？工程地质勘察即对拟建工程场地进行调查研究工作。勘察 目 是探明作为建筑物或构筑物工程场地工程地质条件，处理并处理整个建设中波及 岩土工程问题，保证工程 正常施工和使用。一、略述风化作用对岩石性质及其在工程应用上 意义。对岩石性质 影响：风化作用不仅变化岩石 物理状态，并且变化其化学成分。意义：岩石风化带界线是建筑工程中一项重要 工程地质资料，它是确定桩基持力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以及采用对应 加固措施 根据之一，一般，高层建筑 桩基持力层选择在弱风化岩石上，然而，目前尚无有效措施来确切地划分岩石风化界线，多数是根据当地 地质条件并结合实践经验来确定。风化作用地壳表面 岩石由于风、电、雨荷温度等大气应力以及生物活动等原因 影响发生破碎或成分变化 过程称为风化。风化作用指 是岩石中发生 物理和化学作用，其成果导致岩石 强度和稳定性减少，对工程建筑条件导致不良 影响。风化作用按其产生原因分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种类型。1、物理风化作用2、化学风化作用A水化作用。B氧化作用。C碳酸盐化作用。D溶解作用。3、生物风化作用流水地质作用地面流水包括坡流、洪流和河流三种。1、河流侵蚀作用2、河流搬运作用3、河流 堆积作用4、河岸 防护16试述河流地质作用在什么状况下会危及建筑物安全。河流机械侵蚀则包括对河床冲刷和对河岸淘蚀两种作用。它使河床移动，河谷变形，也可使河岸破坏，严重威胁河谷两岸建筑物和构筑物安全。三、什么叫做滑坡?在滑坡尚未出现整体滑动之前，根据什么特性可以判断滑坡即将产生?滑坡：是斜坡上 岩土体在重力作用下失去原有 稳定状态，沿斜坡内某些滑动面整体向下滑移 现象。最初是在斜坡内部某一部分产生微小 移动，继而在斜坡坡面上出现断续 拉张裂缝并不停加宽，并在两侧形成逐渐贯穿剪切裂缝，直到斜坡上滑动面所有形成，便开始整体向下滑动。导致滑坡也许原因有哪些？1、边坡开挖导致平衡状态变化2、坡顶超载导致下滑力增长3、降雨等原因导致渗流力增长4、土体抗剪强度减少。识别滑坡标志有哪些？识别滑坡标志有：A地形地貌方面：滑坡形态特性、阶地夷平面高程对比。B地质构造方面：滑体上产生小型褶曲和断裂现象，滑体构造松散、破碎。C水文地质方面：构造破碎T透水性增高T地下水径流条件变化-滑体表面出现积水洼地或湿地。D植被方面：马刀树、醉汉林。E滑动面鉴别：勘探：钻探。变形监测：钻孔倾斜仪。滑坡分类根据我国滑坡类型，滑坡可划分为：A按滑坡体重要物质构成及其与地质构造关系，可分为1、覆盖层滑/2、基岩滑坡3、特殊滑坡。B按滑坡体 厚度，可划分1、浅层滑2、中层滑坡3、深层滑坡4、超深层滑坡。C按滑坡规模 大小，可划分为小型、中型、大型和巨型滑坡。D按滑坡形成 年代，可划分1、新滑坡2、古滑坡。E按发生滑坡 力学条件，可划分1、牵引力滑坡2、推进式滑坡。滑坡治理滑坡治理原则是：防止为主，防治结合；查明状况，对症下药；综合整改，有主有次；早治小治，贵在及时；力争根治，以防后患；因地制宜，就地取材；安全经济，对 施工。措施：A绕避滑坡；B削坡减载；C支挡；D排水防水。四、什么叫做倒塌？倒塌产生 条件及其影响原因是什么？倒塌:陡峻斜坡上某些大块岩块忽然崩落或滑落，顺山坡剧烈地翻滚跳跃，岩块互相撞击破碎，最终堆积于坡脚，这一现象称为倒塌。产生条件及影响原因：A地形条件。B岩性和节理。C地质构造条件。D环境条件变化。倒塌 防治A防止倒塌 措施a通过爆破或打楔 方式来削缓陡崖，清除危石。5堵塞岩体裂隙或向裂缝内灌浆，以胶结岩石，提高危岩稳定性c引导地表水，以免岩石强度发生迅速变化。d对斜坡进行铺砌覆盖，或在坡面上喷浆，以防止岩坡风化，防止斜坡深入变形，提高其稳定性。B拦挡防御 措施a筑明洞或防坍洞。B筑护墙和围护棚、围护网以阻挡石块堕落。c在软弱岩石出露处修筑土墙以支持上部岩体 重量。五、什么叫做泥石流？什么状况下会产生泥石流？防止泥石流 原则是什么？泥石流:是山区特有一种不良地质现象，它是由暴雨或上游冰雪消融形成携带有大量泥土和石块间歇性洪流。形成条件：形成泥石流必须具有丰富松散泥石物质来源、陡峻山坡和较大沟谷及能大量集中水源地形、地质和水文气象条件。形成条件A地形条件B地质条件C水文气象条件防止原则：以防为主，采用避强”制弱局部防护、重点处理和综合治理 原则。泥石流防治措施A防止措施：a上游地段应做好水土保持工作b疏导地表水和地下水c修筑防护工程d修筑支挡工程。B治理措施：a拦截措施b滞流措施c疏排和利导措施。六、什么叫做岩溶？岩溶对建筑工程有何影响？岩溶：它是由地表水或地下水对可溶性岩石 溶蚀作用而产生 一系列地质现象。影响：A岩溶水对可溶岩体进行溶蚀，使岩石产生孔洞，构造变得松散，从而减少了岩石 强度，增大其透水性。B石芽、溶沟和溶槽导致地表基岩面不均匀起伏，地基不均匀。C漏斗形成和扩张影响地面稳定性。D溶洞和土洞分布密度、发育状况和埋深等对地基稳定性有影响，尤其是当场地抽水影响到土洞和溶洞顶板 稳定期，将导致地表塌陷，危及地面建筑物 安全。17岩溶重要形态A溶沟溶槽、石芽和石林；B岩溶漏斗；C溶蚀洼地；D坡立谷和溶蚀平原；E落水洞和竖井；F溶洞和暗河；J天生桥。18岩溶形成条件。岩溶是水对岩石溶蚀成果，因而岩溶形成条件是有水和可溶于水且透水岩石，并且水在其中是流动，有侵蚀力。七、试述地震震级和烈度 基本概念及怎样确定建筑场地 地震烈度。震级：是根据地震释放出能量来划分。烈度：是表达某地受地震影响破坏程度，它不仅取决于地震能量，同步也受震源深度与震中 距离、地震波 传播介质以及表土性质条件 影响。地震设计烈度怎样确定？在基本烈度 基础上，考虑建筑物 重要性、永久性、抗震性及经济性等规定对基本烈度做出一定 调整，得出设计烈度是抗震设计所采用烈度。地震烈度 划分：按地震时破坏程度 不一样，可将地震影响 强弱按一定次序作为确定地震烈度 原则，编制地震烈度表。地震烈度可分为1、基本烈度2、建筑场地烈度3、设计烈度三种。基本烈度是指一种地区 也许遭遇 最大地震烈度，可根据中国地震烈度区划图确定。建筑物地烈度也称小区域烈度，是指因建筑场地地质条件、地形地貌和水文地质条件不一样而引起基本烈度 提高或减少，一般地说，它比基本烈度提高（或减少）半度至一度。设计烈度是指抗震设计所采用烈度，是根据建筑物重要性、耐久性、抗震性及经济性等方面规定对基本烈度调整。八、地震对建筑物也许产生哪些不利影响？不利影响地震对场地产1、地震力效应2、地震破裂效应3、地震液化效应4、地震激发地质灾害等破坏效应。地震时，由于地面运动 影响，建筑物产生自由振动。地裂缝是地震区常见 一种效应，是地震产生构造应力作用于岩土层破裂现象，对建筑物危害极大。震陷将直接引起地面建筑物变形和损坏。强烈 地震作用还能激发斜坡上岩土体松动、失稳，引起滑坡和倒塌等不良地质现象，这种灾害往往是巨大，可以摧毁房屋和道路交通，甚至掩埋村落，堵塞河道。九、地震及其产生原因地震是由于地球内力作用而产生一种地壳振动现象，重要发生于近代造山运动区和地球大断裂带上，即形成于地壳板块 边缘地带。这是由于在板块边缘处，也许因上地幔 流运动引起地壳 缓慢位移，岩石内差动位移引起弹性应变和应力，当应力增大超过岩石强度时就会产生断层。发生断层时，岩石释放弹性能以震波形式传播到周围岩石上，引起相邻岩石振动，称为地震。十、地震波传播特性地震时，震源释放 能量以波动 形成向四面八方传播，这种波称为地震波。地震波又可分为体波和面波。A体波地壳内部传播 波称为体波。B面波面波又为瑞雷波（R波）和勒夫波。R波具有如下特点：a地面质点在平行于波传播方向垂直面内振动，运动轨道为椭圆形。b伴随离地表深度加深，瑞雷波迅速减弱c面波 传播迅速是所有震波中最慢，约为横波波速0.9倍，但振动能量占地震波总能力73%。d在地面离开震中较远位置上，表面波比体波相对地占优势，其振动重要是表面波。振动系统能量与振幅 平方成正比。地震波在传播 过程中能量逐渐减少，振幅逐渐减小，即发生阻尼振动，因此，离震源愈远，振动越小；在地面上距震中愈远 地方，振动强度越低。简答题十一、什么是卓越周期？卓越周期：由震源发出 地震波在土层中传播时，通过多种不一样性质 界面时，由于多次反射、折射，将出现不一样周期 地震波，而土体对于不一样 地震波有选择放 作用，某种岩土体是对某种周期 波选择放大得突出、明显，这种被选择放大 波 周期即称为卓越周期。地震设计烈度怎样确定？十二、试述场地工程地质条件对地震灾害 影响。场地工程地质条件对地震灾害影响有如下几种方面A岩土类型及性质软土硬土，土体基岩松散沉积物厚度越大，震害越大。土层构造对震害 影响:软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大，震害愈大。B地质构造离发震断裂越近，震害越大，上盘尤重于下盘。C地形地貌突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大。18D水文地质条地下水埋深越小，震害越大。十三、影响岩溶发育原因有哪些?影响岩溶发育 原因有：A碳酸盐岩性 影响方解石含量越高，岩石溶蚀能力越大；反之白云石含量越高，岩石溶蚀能力越小，酸溶物含量越高，岩石溶蚀能力越小。B气候 影响降水 影响：1水直接参与岩溶作用，充足降水是保证岩溶作用强烈进行必要条件。2水是溶蚀作用介质和载体，充足降水保证了水体良好循环交替条件，增进岩溶作用强烈进行。气温影响：气温升高有助于岩溶作用进行。C地形地貌 影响1平坦地区：地表径流弱，入渗强烈，有助于岩溶发育。2陡峭地区：地表径流强烈，入渗弱，不利于地下岩溶发育。3突起地区：地下水位深，包气带厚度大，垂直岩溶发育。4低洼地区：地下水位浅，汇水地带，岩溶发育强烈，以水平岩溶为主。D地质构造影响断裂 影响：1沿断裂面岩溶发育强烈。2各组破裂面互相交错、延伸进而控制了岩溶发育 形态、规模、速度和空间分布。3多种破裂面互相交错，使地下水混合溶蚀效应明显，进岩溶发育。褶皱影响：1褶皱不一样部位，裂隙发育不均匀，岩溶强度不一样。核部比翼部发育。2大型褶皱控制了可溶岩空间分布和地下水汇水范围及径流条件，影响着岩溶发育。岩层组合影响：1厚而纯碳酸盐岩a包气带：多发育垂直岩溶形态。b地下水季节变动带：两方向岩溶均发育。C饱水带：规模大、持续性好水平岩溶。d深循环带：岩溶不很发育。2碳酸盐岩夹非可溶性岩层。3非可溶性岩层与碳酸盐岩互层：在同一时期，岩溶呈多层发育。4非可溶性岩层夹碳酸盐岩：岩溶发育极弱。E新构造运动对岩溶发育影响地壳运动性质、幅度、速度和波及范围，控制着水循环交替条件及其变化趋势，从而控制着岩溶发育类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用变化趋势。新构造运动基本形式有三种：1上升期：侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，分带现象明显，以垂直形态 岩溶为主。2平稳期：侵蚀基准面相对稳定，溶蚀作用充足进行，分带现象明显，侧向岩溶规模大，岩溶地貌较明显经典。3下降期：常形成覆盖岩溶，地下水循环条件差，岩溶作用受到克制或停止。从更长地质历史时期来看：a间歇性上升：上升T稳定T再上升T再稳定形成水平溶洞成层分布，高程与阶地相对应。b震荡升降：岩溶作用由弱到强，由强到弱反复进行以垂直形态 岩溶为主，水平溶洞规模不大，并且成层性不明显。C间歇性下降：下降稳定再下降再稳定岩溶多被埋于地下，规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物填充。从层状洞穴分布状况及充填物 性质，可查明岩溶发育特点及形成相对年代。一、土是一种有碎散矿物颗粒构成，并具有持续空隙 多孔介质。渗流水通过土中持续孔隙流动渗透性土被水渗流通过性能渗透力水在土体中渗流，水流对土颗粒作用形成作用力渗流引起工程常见问题？渗漏：渗透变形（渗透破坏）：当渗透力较大时，就会引起土颗粒 移动，甚至把土颗粒带出而流失，使土体产生变形和破坏。土木建筑物及地基由于渗流 作用而出现变形或破坏），其变现形式有1、流土 2、管涌3.、接触流土 4、接触冲刷。流土：在渗透向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒同步发生悬浮和移动现象。（粘性土引起流土，属于流土型土）；管涌：在渗透水流 作用下，土体中 细土粒在粗土粒间 孔隙通道中随水流移动并被带出流失 现象。（管涌型土）。基坑降水引起地基沉降三、水利力度i水沿渗透途径方向流动产生总水头 损失率，意义为单位渗透途径 水头损失。渗透系数k：为反应土 渗透性能 系数，相称于单位水力梯度（i=1）时 渗透流量速度（平均渗透速度）达西定律 合用范围重要与渗透水流在土中 流动状态有关（属于层流状态者合用，紊流状态则不合用），还与土孔隙中液体性质，土颗粒 大小、形状、矿物成分，水 互相作用有关。影响土 渗透原因：渗透水性质，土 颗粒大小级配，空隙比，矿物成分，围观构造，宏观构造。粗粒土渗透性重要决定于孔隙通道截面积。粉质土渗透性重要原因不是土有效粒径，而是颗粒矿物质土 渗透性 团粒直径。粘性土 渗透性原因重要是粘土矿物表面活性作用，原状构造土 孔隙比大小。沉降（基础沉降）：在建筑物荷载作用下地基土产生应力和变形，从而引起建筑物基础 下沉 现象。19基础沉降及沉降差大小：1、决定于建筑物荷载大小及分布2、取决与地基土层压缩性、压缩层厚度及其分布3、荷载作用下地基土 变形性状等。地基变形分为1、体积变形2、形状变形，前者是正应力作用使土体体积缩小压密，但不会导致土体破坏；后者由剪应力引起，当剪应力超过一定范围时，土体将产生剪切破坏。压缩变形：土体受外力作用后产生体积缩小。有效应力与压缩变形变化特性称为土压缩性。引起土 压缩变形 原因：1、土体构成部分 压缩（包括土固体颗粒及孔隙中水 压缩；空隙中气体压缩；空隙中部分水和气被挤出引起空隙缩小）2、土构造性压缩。固结：土体压缩是一种排水固结随时间变化过程。固结度：土层在固结过程中，某一时刻土层固结引起体积压缩 程度。土体 体积压缩变形 过程重要是有效应力作用引起土构造骨架变形导致空隙中水排出过程。瞬时沉：加荷后立即产生沉降固结沉降：荷载作用下，由于地基土构造骨架受力压缩，使孔隙中水排出体积压缩部分沉降，即由水固结引起沉降。次固结沉降：在荷载长期持续作用下，作用土骨架上 有效压力使土构造矿物颗粒间接触点产生剪切蠕动，水膜深入减薄，骨架深入压缩，导致孔隙体积深入压缩而产生沉降。抗剪强度：土抵御剪切变形与破坏极限能力。土 抗剪强度 两种体现措施：一种为总应力抗剪强度式，另一种为有效应力抗剪强度式。砂土液化：无粘性土（砂土）从固体状态变成液体状态 现象流土：是一种渗流作用下渗透破坏现象影响土 抗剪强度 原因1、土粒 矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配2、土 密度3、含水量4、土体构造扰动状况5、孔隙水压力影响