工程地质分析原理.docx

工程地质分析原理考试大纲题型：名词解释、填空、问答、论述第一章、 绪论1、 工程地质学研究对象：工程地质条件2、 工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素的综合，包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面。3、 工程地质问题：工程活动与地质环境相互制约的一些主要形势。4、 工程地质分析方法：自然历史分析法（定性）、数学力学分析法（定量）、模型模拟试验法（定量+定性）第二章、 活断层1、 活断层的定义、活动方式：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新活动的断层。活动方式：粘滑（间断地、周期性突然错断）、蠕滑（持续不断缓慢蠕动）、粘滑+蠕滑2、 不同类型活断层的力学分布，结合震源机制解判断断层类型：（1） 走向滑动或平移断层（最大最小主应力近于水平，最大剪应力面就是断层面，常表现为极窄的直线形断崖。）（2） 逆断层：最大主应力近于水平，最小主应力近于垂直（3） 正断层：最大主应力近于垂直，最小主应力近于水平；走向垂直于最小主应力与最大主应力3、 利用水系扭断判断断层类型对哪种断层最为有效：走滑断层4、 活断层活动的时空不均匀性：活断层在时间上的不均匀性表现为随时间的变化性，突然错动事件在某一时间段内十分密集而在另一时间段则相对稀疏，出现群集现象。在空间上的不均匀性表现在不同大地构造区内断层活动强度显著不同，同一断层的不同分支或不同段落也有显著差异，表现出强烈活动区发生迁移现象。5、 线性工程通过活断层的原则：（1）有低级别的活断层场地优于高级别的，有活动期老的断层优于时期新的，有全新世内无活动的断层的场地优于有活动的；（2）尽可能避开主断层带；（3）如为逆断层或正断层类型，尽可能避开断层上盘6、 通过看图确定断层活动年代：根据相互错断关系第三章、 地震1、 地震波分类体波：介质内部传播的波。（1）纵波：（压缩波）质点振动与波前进方向一致，周期短、振幅小（2）横波：（剪切波）质点振动与波前进方向垂直，周期长、振幅大面波：介面附近传播的波（1）瑞利波（R）：平行于波传播方向的垂直面作椭圆运动（2）勒夫波（Q）：水平面内垂直于波前进方向作水平振动。（3）L波：传播速度最慢、振幅最大、波长周期最长的面波。2、 震源机制解：研究多个地震台的地震谱，确定出地震发生的物理过程或震源物理过程走向断层 正断层 逆断层 3、 地震震级与烈度区分地震震级：表示地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小决定。地震烈度：地面及建筑物遭受地震影响和破坏的程度。其大小与地震能量、震源深度、震中距、地震波传播介质有关4、 场地工程地质条件对震害的影响（1） 岩土类型和性质软土硬土，土体基岩松散沉积物厚度越大，震害越大土层结构对震害的影响双层结构：上软下硬，抗震性能差；上硬下软，抗震性能好对多层结构：软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大，震害愈大（2） 地形对震害的影响有两种：地形使振动加强或减弱造成震害的加重和减轻。突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦区震害大。陡崖、山地或河谷斜坡等地易发生滑坡、崩塌等地质现象（3） 断层对震害的影响非发震断层对震害没有明显影响，离发震断裂越近，震害越大，上盘尤重于下盘。（4） 水文地质条件地下水埋藏越小，震害越大。5、 卓越周期：地震波在地层中传播时，经过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将出现不同周期的地震波，而岩土体对于不同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、突出，这种被选择放大的波的周期即为该岩土体的卓越周期。第四章、 水库诱发地震1. 水库诱发地震地震序列特点：1. 水库诱发地震以前震极丰富为特点，属于前震余震型，而相同地区的天然地震往往属于主震余震型。2. 水库诱发地震余震活动以低速度衰减3. 频度震级关系式中b值高和最大余震与主震震级比值高，主震震级不高。2. 主要震源机制解由震源机制解得出的应力场，与天然地震应力场或根据当地地质特征判定的应力场相同 。水库诱发地震震源机制主要为走向滑动型和正断型两种，且前者多于后者。属于逆冲型机制者极其少见。第五章、 砂土液化1、 砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象2、 机制：振动液化、渗流液化3、 现场测试的标准：（1）标准贯入：砂层深（ds）为3m、地下水埋深（dw）为2m作为基本情况，求出不同烈度情况下液化与不液化的标准贯入击数基准值N0。设计烈度为度时N0=6，度时N0=10，度时N0=16 如砂土埋深与地下水埋深与上述基本情况不同，则采用下述判别式计算临界标准贯入击数Ncr（建筑抗震设计规范TJ11-74）。（2）剪切波速判别法：第六章、 斜坡1、 斜坡的变形破坏特点2、 斜坡的应力重分布特点（1） 斜坡周围主应力迹线发生明显偏转：愈接近临空面，最大主应力S1愈接近平行于临空面，S3与之正交，向坡内逐渐恢复到原始状态（2） 在临空面附近造成应力集中，但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同：（1）坡脚附近最大主应力显著增高，且愈近表面愈高；最小主应力显著降低，于表面处降为零，甚至转化为拉应力。这一带是坡体中应力差或最大剪应力最高的部位，形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。（2）在坡顶面和坡面的某些部位，坡面的径向应力和坡顶面的切向力可转化为拉应力，形成张力带，易形成与坡面平行的拉裂面。（3） 与主应力迹线偏转联系，坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线，弧的下凹方向朝着临空方向。（4） 坡面处由于侧向压力趋于零，实际上处于两向受力状态，而向坡内逐渐变为三向受力状态3、 滑坡：斜坡岩土沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象4、 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，堆于坡脚5、 斜坡破坏的力学机制：蠕滑（滑移）拉裂式、滑移压致拉裂式、弯曲拉裂式、塑流拉裂式、滑移弯曲式6、 影响斜坡稳定性的因素：（1）改变斜坡的外形，实际上是改变了斜按的临空状况及应力场,这方面的作用包括流水、海、湖(包括人工湖泊)的蚀淤，泥石流的侵蚀刨蚀和堆填以及人工开挖、堆放等。（2）改变斜坡岩体的结构特征和力学性质，降低斜坡的抗变形、抗破坏能力,这方面的作用包括风化作用、冻融作用和地下水的作用。（3）改变斜坡岩体的应力状况, 作用有地下水动水压力和空(孔)隙水压力的作用、区域构造应力场的变化、地震力、人工爆破震动力以及开挖斜坡、工程荷载7、 斜坡破坏后的运动方式：崩落(塌)、倾倒、滑动(落)、侧向扩离和流动8、 滑坡分类：推动式滑坡、牵引式滑坡、平移式滑坡、混合式滑坡9、 斜坡防治措施适用位置、坡形：支挡工程（置于滑体的前缘）、减荷反压（坡形上陡下缓）、护坡（用于坡体表面）、改善岩土性质、防御绕避10、 根据斜坡结构赤平投影判断其稳定性1、 单一软弱结构面的影响（1） 逆向坡：软弱面倾向坡内，赤平投影表现为坡面与弱面相对，斜坡稳定。（2）顺向坡：软弱面倾角小于坡角，赤平投影表现为坡面与弱面在同一侧，坡面投影弧在弱面投影弧内侧，斜坡不稳定。（3）顺向坡：软弱面倾角大于坡角，赤平投影表现为坡面与弱面在同一侧，坡面投影弧在弱面投影弧外侧，斜坡较稳定（4）斜交坡：软弱面倾向与坡面倾向夹角40，斜坡较稳定； 40，斜坡不太稳定2、 二组软弱结构面的影响：稳定性由软弱面交线的产状控制。（1） 交线倾向坡内：赤平投影图上两组结构面投影弧交线与坡面投影弧相对，斜坡稳定（2）交线倾向与坡向一致，倾角小于坡角：赤平投影图上两组结构面投影弧交线与坡面投影弧在同一侧，交线位于坡面弧外侧，斜坡不稳定。（3）交线倾向与坡向一致，倾角大于坡角：赤平投影图上两组结构面投影弧交线与坡面投影弧在同一侧，交线位于坡面弧内侧，斜坡较稳定。第七章、 地下洞室1、 地下洞室应力重分布特点径向应力随着向自由表面的接近而逐渐减小，至洞壁处变为零。切向应力在一些部位愈接近自由表面切向应力愈大，并于洞壁达最高值，即产生所谓压应力集中，在另一些部分，愈接近自由表面切向应力愈低，有时甚至于洞壁附近出现够应力，即产生所谓拉应力集中2、 脆性、塑性围岩不同的破坏方式脆性：弯折内鼓、张裂塌落、劈裂剥落、剪切滑移以及岩爆塑性：塑性挤出、膨胀内鼓、塑梳涌出和重力坍塌3、 地下洞室轴向与区域地应力最优布置方式通常洞室轴向平行于最大主应力方向时最稳定。4、 山岩压力：地下洞室围岩在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力，称为围岩压力。第八章、 岩溶1、 饱和溶液的混合效应：两种或两种以上已失去溶蚀能力的饱和水溶液，在碳酸盐岩内相遇，并发生混合作用，混合后的溶液由原来的饱和状态变成不饱和状态，从而产生新的溶蚀作用，继续溶解碳酸盐岩石2、 岩溶渗漏按渗漏位置划分：坝区渗漏（绕坝）、库区渗漏（临谷）3、 岩溶形成的基本条件（1）在可溶性岩石中具有一定的孔隙或裂隙系统，为水的循环提供通道。（2）在适宜的地貌条件和地质条件，为水向碳酸盐岩中渗入提供补给途径，并为水的排出碳酸盐岩体之外提供通道。4、 岩溶对工程建设的影响：5、 岩溶防治措施（分单管道与多管道）：1. 截断渗漏通道（1） 灌：帷幕灌浆、防渗帷幕（2） 铺：粘土或混凝土铺盖（3） 堵：堵塞岩溶洞穴通道（4） 截：截水墙2、合理导气导水6、 由河间地块水文地质条件分析能否产生渗漏，说明原因（1）补给型：不永久渗漏（2） 排泄型，则渗漏 （3） 悬托型：产生垂直渗漏7、 渗透变形：岩土体在地下水渗透力作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。