中国地质大学地质工程考研总结样本.doc

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第一章　绪论
1.工程地质学是地质学的分支学科, 它是一门研究与工程建设有关的地质问题、 为工程建设服务的地质科学, 属应用地质学的范畴
2.地质环境包括地壳表层和深部的地质条件以一定的作用, 影响建筑物的安全、 经济和正常使用; 而建筑物的兴建又反馈作用于地质环境, 使自然地质条件发生变化, 最终又影响到建筑物本身。
3.研究任务
①阐明建筑地区的工程地质条件, 并指出对建筑物有利的和不利的因素; ②论证建筑物所存在的工程地质问题, 进行定性和定量的评价, 作出确切的结论; ③选择地质条件优良的建筑场址, 并根据场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; ⑤根据建筑场址的具体地质条件, 提出有关建筑物类型、 规模、 结构和施工方法的合理建议, 以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求; ⑥为拟定改进和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
4. 工程地质条件指的是工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、 地质结构、 地貌、 水文地质、 工程动力地质作用和天然建筑材料等方面, 它是一个综合概念。
5.工程地质问题指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题
6、 .工程地质学研究内容
(1)岩土工程性质的研究 地球上任何类型的建筑物均离不开岩土体, 无论是分析工程地质条件, 或是评价工程地质问题, 首先要对岩土的工程性质进行研究 工程岩土学
(2)工程动力地质作用的研究 地壳表层由于受到各种自然营力包括地球的内力和外力作用, 还有人类的工程——经济活动, 影响建筑物的稳定和正常使用。 工程动力地质学
(3)工程地质勘察理论和技术方法的研究 为了查明建筑场区的工程地质条件, 论证工程地质问题, 正确地作出工程地质评价, 以提供建筑物设计、 施工和使用所需的地质资料, 就需进行工程地质勘察。专门工程地质学
(4)区域工程地质的研究 区域工程地质是为工程规划设计提供地质依据的。区域工程地质学
7. 工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的, 主要有自然历史分析法、 数学力学分析法、 模型模拟试验法和工程地质类比法。四种研究方法各有特点, 应互为补充, 综合应用。其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法, 是其它研究方法的基础
a自然历史分析法是运用地质学理论查明工程地质条件和地质现象的空间条件, 分析研究产生过程和发展趋势进行定性的判断, 它是工程地质研究的基本方法.
b数学力学分析法是对某一工程地质问题或工程动力地质现象, 在进行自然历史分析之后, 根据所确定的边界条件和计算参数, 运用理论公式或经验公式进行定量计算。
c模型模拟试验法经过地质研究深入认识地质原型, 查明各种边界条件, 已经过实验研究获得有关参数的基础上, 结合建筑物的实际作用, 正确的抽象出工程地质模型, 利用相似材料或各种数学方法, 在现和预测地质作用的发生和发展过程。
d工程地质类比法它是一种定性的地质分析方法, 经过场地内的工程地质条件与地质分析相结合进行工程问题的分析及解答的方法, 有时也做半定量的评价是对已建建筑物工程地质问题的评价经验用到自然地质条件相类似的拟建建筑物的方法。
8. 举例说明工程地质学与其它学科的关系是怎样的?
工程地质学所涉及的知识范围是很广泛的, 它必须有许多学科的知识作为自己的理论基础。除 了与地质学的各分支学科有密切关系外, 还与其它许多学科相联系。例如, 动力地质作用都是动力地质学 和工程地质学研究的对象, 但前者主要是定性地研究其形态、 分布、 产生条件等方面内容; 而后者不但要 进行定性的研究, 而且还要更深入地研究其形成机制, 定量地研究其发生、 发展演化的规律, 对工程建筑 物的影响程度, 以及有效的防治措施等。
9.工程地质学与土力学的关系?
工程地质学中的大量计算问题, 实际上就是土力学和岩体力学中所研究的课题。因此, 在广义的工程地质概念中, 甚至将土力学和岩体力学也包含进去。土力学和岩体力学是从力学的观点研究土体和岩体的, 它们应属力学范畴的分支学科。
10, 现代工程地质学的发展方向是:
(1) 环境工程地质这是现代工程地质研究的热点由于人类工程——社会经济活动对地质环境影响日益广泛而深刻, 使地质环境出现不良后果, 甚至地质灾害频发
(2) 矿山工程地质近代矿山开采的特点是开采深度和范围愈来愈大, 地质条件愈益复杂。
(3) 地震工程地质地震是人类所面临的最严重的地质灾害
(4) 海洋工程地质 向海洋索取资源和开辟建设空间, 是人类所面临的重大抉择
11. 本课程内容
工程动力地质作用的种类较多, 但按其发生和发展的基本原因、 动力来源来说, 可划分为由地球内动力引起的、 由地球外动力引起的和由人类工程——经济活动引起的三大类。
第一篇由地球内动力引起的工程动力地质作用, 包括活断层、 地震和砂土地震液化的工程地质研究。
第二篇由地球外动力引起的工程动力地质作用, 包括岩石风化、 斜坡的变形与破坏、 渗透变形、 岩溶的工程地质研究。
第三篇由人类工程——经济活动引起的工程动力地质作用, 包括诱发地震、 地面沉降工程地质研究。
12.不良地质现象: 对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象, 如崩塌、 滑坡、 泥石流、 岩溶、 土洞、 河流冲刷以及渗透变形等, 它们既影响场地稳定性, 也对地基基础、 边坡工程、 地下洞室等具体工程的安全、 经济和正常使用不利。
13.工程地质 研究人类工程活动有关的地质环境及评价, 合理利用和保护的科学.
14.工程地质作用是工程建设有关的自然地质作用和工程地质作用的总称.
15.工程定量地质评价是指经过理论计算, 实验研究, 实际测量后做出的量化的工程地址评价结论
16地质灾害: 是指在地球的发展演化过程中, 由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件
17工程地质学的历史, 现状和展望
历史: 在国际上, 工程地质学作为地质学的分支学科, 并独立形成一门科学仅有70多年( 截至 ) 的历史, 是一门颇为年轻的学科。
20世纪30年代, 由于苏联的大规模国民经济建设, 促使地质学和工程建筑科学相互渗透, 工程地质学由此作为一门独立的科学诞生了。与此同时欧美国家工程地质工作也有所开展, 但并未形成独立科学。
现状: 经过了几十年的发展, 学科体系逐渐完善, 形成了有多个分支学科的综合性学科。
展望: 从当今发展的趋势来看, 现代工程地质的发展方向是;
1.环境工程地质 2. 矿山工程地质 3. 地震工程地质 4. 海洋工程地质
18举一亲身参加过的工程实例, 说明工程地质工作的步骤及内容
( 1) 收集已有资料( 2) 现场工程地质勘察( 3) 原位测试( 4) 室内实验
( 5) 计算模拟研究( 6) 工程地质制图成果( 7) 工程地质报告
19、 试述动力地质作用( 物理地质现象) 的类型及对工程建筑的影响
活断层对工程建筑的影响:
活断层错动变形对建筑物的直接破坏;
活断层对区域地质环境的影响, 如地震、 区域地壳稳定、 水库地震等。
第二章 活断层工程地质研究
1活断层是指当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
2美国原子能委员会能动断层做出了三条规定: ①在350 内有过一次或多次活动的断层; ②与能动断层有联系的断层; ③沿该断裂带仪器记录到小震活动和多次的历史地震事件, 或该断裂发生过蠕动。
国际原子能机构增加了两条规定: ①在晚第四纪它们有过活动; ②该断裂有地面破裂的证据日本的核电部门强调了”在最近可能发生活动”的含义。
3世界上著名的活断层, 如圣安德烈斯断层(美国)、 安纳托里亚断层(土耳其)、 博格多断层(蒙古)、 郯庐断裂(中国)
4活断层的错动速率是以某一时期内断层两盘相对位移的平均值来表示的, 一般认为错动速率1mm／a以上的即为较强烈的活断层了。
5活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面。一方面是由于活断层的地面错动直接损害跨越该断层修建的建筑物。另一方面是伴有地震发生的活断层, 强烈的地震对较大范围内建筑物的损害
6根据断层面位移的矢量方向与水平面的关系, 可将活断层划分为倾滑断层与走滑断层也叫平移断层又可分为左旋断层和右旋断层。倾滑断层又可分为逆断层和正断层逆断层的构造应力状态是 近于水平 近于竖直。断层面与水平面的夹角一般小于45o, 且往往呈舒缓波状。逆断层的上盘(上升盘)分支和次生断裂往往较为发育, 岩性破碎, 地表变形强烈正断层的构造应力状态是 近于竖直, 近于水平, 断层面与水平面的夹角一般大于45o, 且往往呈参差状, 断层带也较宽。正断层的上盘(下降盘)分支和次生断裂也往往较为发育, 岩性破碎, 地面变形强烈平移断层的构造应力状态是 和 均近于水平, 断层面即为 、 之间的最大剪应力面, 近于直立, 断层线平直, 而断层带极窄按断层的主次关系, 又可将活断层分为主断层、 分支断层和次级断层
7活断层的活动方式基本有两种 ①以地震方式产生间歇性地突然滑动的叫地震断层( 粘滑型活断层) 以地震方式产生间歇性突然滑动 发生在强度较高的岩石中, 断层带锁固能力强, 危害大 ②沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动的叫蠕变断层( 蠕滑型活断层) 沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动 发生在强度较低的软岩中, 断层带锁固能力弱 一般无震发生, 有时可伴有小震
8断层后效蠕动位移现象 有的地震刚发生时, 地表上见不到断层位移, 经过数日或一年后, 地表才出现这次地震产生的位移
9活断层的错动速率, 一般是经过精密地形测量(包括精密水准和三角测量)和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得的
10经过第四纪沉积物年代和错位量的研究, 能够测定活断层在最新地质时期内的平均错动速率。
11活断层的参数 a产状 断层面的走向、 倾向和倾角　遥感判读、 宏观地质调查、 震源机制断层面解、 裂缝、 地震特征 。b长度和断距地震时地表断裂带长度和断层最大位移量 。一般: 震级越大, 震源深度越浅, 地表断裂越长, 断距越大。7.5级以上地震均出现地表错断, 而小于5.5级的较少出现。üc错动速率 现今错动速率: 重复精密地形测量确定 平均错动速率: 最新沉积物的错动位移与沉积年代之比
等级
AA
A
B
C
D
错动速率
( ㎜/a)
>10
1－10
0.1－1
0.01－0.1
<0.01
活动性
很高
高
中等
低
非活动性
错动周期 (R) 地震断层的错动周期主要取决于断层周围地壳应变速率和锁固段断层面的强度。
( 地质体能够承受应变能的极限: 断层 锁固段的强度 ) ü 年龄判据直接法: 断层物质绝对年龄法 C14、 热发光法等 间接法: 错动地层年龄法ü
12活断层的识别标志:
1) 最新沉积物的错断 ( 2) 活断层带物质结构松散 ( 3) 伴有地震现象的活断层, 地表出现断层陡坎和地裂缝地貌方面: ( 1) 断崖: 活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位 ( 2) 水系: 对于走滑型断层: ①一系列的水系河谷向同一方向同步移错 ②主干断裂控制主干河道的走向 ( 3) 山脊、 山谷、 阶地和洪积扇错开: 走滑型活断层 ( 4) 近期断块的差异升降运动, 可使同一级夷平面分离解体, 高程相差较大 ( 5) 不良地质现象呈线形密集分布 水文地质方面: ( 1) 导水性和透水性较强 ( 2) 泉水常沿断裂带呈线状分布, 植被发育 历史资料方面: ( 1) 古建筑的错断、 地面变形 ( 2) 考古 ( 3) 地震记载 ( 4) 地形变化监测资料 ( 5) 水准测量、 三角测量
13活断层区的建筑原则有哪些? ( 1) 建筑物场址一般应避开活动断裂带 ( 2) 线路工程必须跨越活断层时, 尽量使其大角度相交, 并尽量避开主断层 ( 3) 必须在活断层地区兴建的建筑物, 应尽可能地选择相对稳定地块即”安全岛”, 尽量将重大建筑 物布置在断层的下盘 ( 4) 在活断层区兴建工程, 应采用适当的抗震结构和建筑型式
14活断层的基本特征有哪些?
( 1) 活断层是深大断裂复活的产物 ( 2) 活断层具有继承性和重复性 ( 3) 活断层按活动方式能够分为地震断层( 粘滑型活断层) 和蠕变断层( 蠕滑型活断层)
15简述活断层工程地质研究方法的内容
研究内容内容包括: 活层断的展布、 活动特点和监测等。如伴有地震活动, 则应进行地震危险 性研究。 活断层的展布: 根据已有区域地质、 航磁和重力异常资料, 与卫星影象、 航空照片对照, 进行初 步判释, 勾划出所有可能对场地有影响的活断层。 活断层活动特点研究: 在卫(航)片判释的基础上, 要进行区域性踏勘, 进一步验证判释成果。 活断层的监测: 为了确定活断层近期及现今活动的参数, 如活动时间、 错动方向和距离、 错动速 率和周期等, 需进行钻探、 坑探、 物探和绝对年龄测定等工作。
第三章 地震工程地质研究
1在地壳表层, 因弹性波传播所引起的振动作用或现象, 称为地震
2在地壳内部振动的发源地叫震源。震源在地面上的垂直投影叫震中。震中到震源的距离叫震源深度。地面上地震所波及到的范围叫震域 释放的能量愈大、 震源愈浅, 则震域愈大。
3地震灾害可分为两类, 即一次灾害和次生灾害。前者为地震波导致建筑物的直接破坏和地基、 斜坡的振动破坏(地裂、 地陷、 砂土液化、 滑坡、 崩塌等); 后者是由上一类灾害所造成的灾害, 如火灾、 有毒气体扩散、 危俭物爆炸、 海啸等。
4全球震中地理分布能够划分出环太平洋地震带、 地中海-喜马拉雅地震带、 大洋海岭地震带及大陆裂谷系地震带四大地震活动带
5中国地震地质的基本特征是什么?
( 1) 强震活动受活动构造的严格控制 ( 2) 大陆地震受控于现代构造应力场特征 ( 3) 强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上 ( 4) 绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上, 而稳定断块内部很少或基本没有强震 分布 ( 5) 裂谷型断陷盆地控制了强震的发生
6、 简述地震发生的条(1)介质条件: 多发生在坚硬岩石中　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岩体的极限强度时, 就会导致突然的脆性破裂, 大量释放应变能而产生强烈地震　(2)结构条件: 只有在活断层的一定部位才能发生地震。地震发生的实际构造部位虽然很复杂, 但 都是在活断层上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、 分枝点和错列点; 它们被称为活动断裂的锁固段或互锁段　　(3)构造应力条件: 地震的孕育和发生多发生在现代构造运动强烈的部位, 应力集中
7地震发生的物理过程或震源物理过程, 称为震源机制
8地震发生时震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量, 称为震源参数。震源参数包括震源断层面的走向、 倾向和倾角, 震源断层两盘错动的方向、 幅度, 震源断层面的长度、 宽度, 断层破裂的扩展速度, 震源主应力状态, 错动时释放的应力等
9压缩波与膨胀波的分界面叫节面, 节面与地面或震源球面的交线就叫节线
10即 、 水平方向, 而 铅直方向。显然, 震源断层为平推断层 铅直方向, 而 、 水平方向时, 震源断层为正断层, P波初动在赤平投影图上中间为拉两侧为推 铅直, 、 水平方向时, 震源断层为逆断层,
11震源参数求解
(1) 等震线的几何特征 由宏观烈度调查所得的等震线图来求解震源断层面的走向和倾向是最为可靠的
(2) 地表地震断层和裂缝带　一般认为大地震时在地面产生的地震断层和形变带的淹向代表了震源断层面的走向
(3) 大地测量资料　由地震前后大地测量资料对比来推求某些震源参数
(4) 震源机制解能表示出震源断层的类型、 断层面走向和地应力场的情况
12震级(M)是指距震中100km处的标准地震仪在地面所记录的微米表示的最大振幅A的对数值。
13标准地震仪的自振周期0.8s, 阻尼比0.8, 最大静力放大倍率2800
14地震烈度是根据地震时人的感觉、 建筑物破坏、 器物振动以及自然表象等宏观标志判定的震害指数以房屋”完好”为0, ”毁灭”为l, 中间按表列震害程度分级
15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, 称之为地震效应 地震效应大致能够分为振动破坏效应、 地面破坏效应和斜坡破坏效应三个方面
16地震发生时, 地震波在岩土体中传播而引起强烈的地面运动, 使建筑物的地基基础以及上部结构都发生振动, 给它施加了一个附加荷载即地震力。当地震力达到某一限度时, 建筑物即发生破坏。这种由于地震力作用直接引起建筑物的破坏, 称为振动破坏效应
17动力系数β　动力系数是按反应谱理论进行建筑物抗震设计的基本参数。它表示不同自振周期的单质点弹性结构在水平地震力作用下的最大加速度反应与地面最大加速度的比值
18地面破坏效应可分为破裂效应( 是强震导致地面岩土体直接出现破裂和位移, 从而引起附近的或跨越破裂带的建筑物变形或破坏) 和地基效应( 是地震使松软土体压密下沉、 砂土液化、 淤泥塑流变形等, 而导致地基失效, 使上部建筑物破坏) 两种基本类型地基基地效应分为1、 地基沉降, 包括强烈沉降和不均匀沉降。2、 地基水平移滑。3、 砂基液化
19地裂缝是指因强烈地震而在高烈度区(>Ⅶ度)地面上出现的非连续性变形现象。按形成机制, 地裂缝又可分为构造性的和非构造性的两种
20构造性地裂的成生机制作:当震源断层错动时, 由深部基岩向上输入具有明显方向性的P波初动或主要震相地震波, 使地面土层产生大幅度振动。当质点位移幅值超过了其弹性极限, 或质点上的地震力超过了土的抗剪强度时, 便产生了永久塑性变形
21重力性地裂的表现形式有两种:①由于斜坡失稳造成土体滑动, 在滑动区边缘产生张性地裂; ②平坦地面的覆盖层沿着倾斜的下卧层层面滑动, 导致地面产生张性地裂。此种形式大多发生在土质软弱的故河床内填筑土层的边界上。它对建筑物的危害不容忽视。
22地基基底效应 强震时地震加速度很大, 如果建筑物地基强度较低, 就会导致地基承载力下降、 丧失 以致错位、 移动, 由此造成建筑物的破坏, 即为地基基底效应。地基基底效应又可分为三种, 即地基强烈沉降或不均匀沉降、 地基水平滑移和砂基液化
23 滑坡发生的主要原因是厚层灵敏粘土层的破坏和透镜状薄砂层的振动液化
24 在一个范围较大的场地内, 对震害有重大影响的工程地质条件为:岩土类型及性质、 地质构造及地形地貌条件; 水文地质条件
25 提出建筑物抗震措施的建议
1) 避开适动性断裂带和大断裂破碎带　活动性断裂带是地震危险区, 地震时地面断裂错动会直接破坏建筑物。大断裂破碎带可能会使震害加剧。
2) 尽可能避开强烈振动效应和地面效应的地段作场地或地基。属此情况的有:强烈沉降的淤泥层、 厚填土层、 可能产生液化的饱水砂土层以及可能产生不均匀沉降的地基。
3) 避开不稳定的斜坡或可能会产生斜坡效应的地段。这些地段是指已有崩塌、 滑坡分布的地段、 陡山坡及河坎旁
4) 避免孤立突出的地形位置作建筑场地
5) 尽可能避开地下水埋深过浅的地段作建筑场地
6) 岩溶地区地下不深处有大溶洞, 地震时可能会塌陷, 不宜作建筑场地
对抗震有利的建筑场地条件应该是:地形较平坦开阔; 基岩地区岩性均一坚硬, 或上覆有较薄的覆盖层; 若有较厚的土层, 则应较密实:无断裂或有断裂但它与发震断裂无联系, 且胶结较好; 地下水埋藏较深; 滑坡、 崩塌、 岩溶等工程动力地质现象不发育
27基础的抗震设计　　(1)基础要砌置于坚硬、 密实的地基上, 避免松软地基。　　(2)基础砌置深度要大些, 以防止地震时建筑物的倾倒。　　(3)同一建筑物不要并用几种不同型式的基础。　　(4)同一建筑物的基础, 不要跨越在性质显著不同或厚度变化很大的地基土上。 (5)建筑物的基础要以刚性强的联结梁连成一个整体
28震级: 是衡量地震本身大小的尺度, 由地震所释放出来的能量大小所决定。
烈度: 地面震动强烈程度, 受地震释放的能量大小、 震源深度、 震中距、 震域介质条件的影响。在工程应用中常有地震基本烈度和设防烈度(设计烈度)之分。
地震基本烈度: 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。一个地区的平均烈度
设防烈度(设计烈度): 是抗震设计所采用的烈度。是根据建筑物的重要性、 经济性等的需要, 对基本烈度的调整
场地烈度: 同一基本烈度地区, 场地条件不同而进一步划分, 对基本烈度修正
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, 而土体对于不同的地震波有选择放大的作用, 某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、 明显, 这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。
29简述振动破坏效应的分析方法。
地震对建筑物振动破坏作用的分析方法有静力法和动力法两种。 静力分析方法: 假定建筑物是刚性体, 即地震时建筑物各部分的加速度与地面加速度完全相同。而且 规定地震作用于建筑物的力只是一个固定不变的力, 它是由地面振动的最大加速度所引起的惯性力。据此 进行静力分析。 动力分析方法: 当前应用最广泛的方法是简化的反应谱法。它假定建筑物结构为单质点系的弹性体, 作用于其基底的地震运动为简谐振动。所测得结构系统的动力反应, 不但取决于地面振动的最大加速度, 还取决于结构本身的动力特性。
30简述地震效应类型
地震效应能够分为振动破坏效应、 地面破坏效应和斜坡破坏效应。 振动破坏效应: 地震发生时, 地震波在岩土体中传播而引起强烈的地面运动, 使建筑物的地基基础以 及上部结构都发生振动, 给它施加了一个附加荷载即地震力。当地震力达到某一限度时, 建筑物即发生破 坏。这种由于地震力作用直接引起建筑物的破坏, 称为振动破坏效应。 地面破坏效应: 地面破坏效应可分为破裂效应和地基效应两种基本类型。前者指的是强震导致地面岩 土体直接出现破裂和位移, 从而引起附近的或跨越破裂带的建筑物变形或破坏。后者指的是地震使松软土 体压密下沉、 砂土液化、 淤泥塑流变形等, 而导致地基失效, 使上部建筑物破坏。 斜坡破坏效应: 包括地震导致的滑坡、 崩塌或泥石流等, 主要发生在山区和丘陵地带。
31简述场地工程地质条件对震害的影响
( 1) 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○土层结构对 震害的影响: 软弱土层埋藏愈浅、 厚度愈大, 震害愈大; ( 2) 地质构造: 离发震断裂越近, 震害越大, 上盘尤重于下盘; ( 3) 地形地貌: 突出、 孤立地形震害较低洼、 沟谷平坦地区震害大; ( 4) 水文地质条件: 地下水埋深越小, 震害越大。
32简述地震小区划的概念及其原理和划分方法。
地震小区划是对城市或工程场地范围内可能遭遇的地震动强度及其特点的划分。它除了考虑潜 在震源情况、 传播路径的因素外, 还根据场地地质活动构造与地貌条件给出场地地震影响场的分布。地震 小区划包括地震动小区划和地震地质灾害小区划。地震动小区划不但要对城市所在范围内的场地类别和地 震动时振动轻重程度作出详细划分, 指出各小区场地对建筑物抗震的有利或不利程度, 指明各小区具体的 不利因素以及可能发生的地基失效类型, 而且要对城市范围内各小区提出具有概率意义的设计地震动参数 等, 包括地面运动峰值加速度、 峰值速度、 地震动持时、 场地卓越周期、 加速度反应谱等一系列指标。地 震地质灾害小区划应包括砂土液化、 软土震陷、 地震断层、 地震滑坡等内容
33简述中国地震分布规律 解题: 中国地处环太平洋与地中海-喜马拉雅两大地震带之间, 地震分布比较普遍。除台湾东部、 西藏 南部和吉林东部地震属板块边缘消减带地震活动外, 其余广大地域均属板内地震活动。而且绝大多数强震 都发生在稳定断块边缘的一些规模巨大的区域性深大断裂带上或断陷盆地之内。主要地震区与活动构造带 关系密切。中国科学院地球物理研究所把中国分为 23 个地震带。其中最主要的地震带有: 台湾与东南沿 海地震带; 郯城-庐江地震带; 南北阳地震带; 华北地震带; 西藏-滇南地震带; 天山南北地震带。34重力性地裂产生的条件是:①故河床堆积松散砂层的震陷; ②由于砂层的震陷而引起上覆填土的垂直沉陷、 位移; ③浅部填土层的振动具有地面运动的放大作用特征, 在填上层的倾斜界面上产生斜向滑移
35地震波是一种弹性波, 它包括体波和面波两种。体波是经过地球本体传播的波; 面波是由体波形成的次生波, 即体波经过反射、 折射而沿地面传播的波体波分为纵波(P波)和横波(S波)两种。纵波是由震源向外传播的压缩波, 质点振动与波前进的方阳一致, 一疏一密地向前推进, 其振幅小、 周期短、 速度快。横波是由震源向外传播的剪切波, 质点振动与波前进的方向垂直, 传播时介质体积不变但形状改变, 其振幅大、 周期长、 速度慢, 且仅能在固体介质中传播面波也可分为瑞利波(R波)和勒夫波(Q波)两种。瑞利波传播时在地面上滚动, 质点在波传播方向上和地表面法向组成的平面(xz面)内作椭圆运动, 长轴垂直地面, 而在Y轴方向上没有振动勒夫波传播时在地面上作蛇形运动, 质点在地面上垂直于波前进方向(y轴)作水平振动。面波的振幅最大, 波长和周期最长, 统称为L波
36根据介质断裂特征和构造应力状态的不同, 可将地震分为四类:
(1) 单一主震型　即均匀介质且无应力高度集中。主震前后均无断裂存在和发生, 故无前震和余震, 即使有亦很小
(2) 主震-余震型　即均匀介质内主震前未发生断裂, 地壳外力逐渐施加, 当应力集中到一定程度后突发主震; 主震后仍有应力集中, 余震系列较多
(3) )前震-主震-余震型　即不均匀介质内, 在主震前发生小破裂即前震, 主震后有应力降; 由于应力调整, 有较多余震出现
(4) )群震型　即在介质极不均匀而局部应力集中非常显著的情况下, 一系列强度不大的中小地震连续出现, 没有主震。
按震源深度, 可将地震分为浅源地震(0－70km)、 中源地震(70－300km)和深源地震(>300km)
第四章岩石风化工程地质研究
1　岩石在各种风化营力作用下, 所发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化 按照风化营力及其引起的岩石变异的方式不同, 风化作用一般分为物理风化、 化学风化和生物风化三种
2物理风化是由于温度的变化(特别是昼夜的温变)、 水的冻融、 干湿交替、 盐类结晶、 矿物水化和植物根劈等作用下所产生的应力, 引起岩石的机械破碎, 而不伴随化学成分和矿物成分的显著变化, 其结果既破坏了岩石的结构构造, 降低了岩石的强度, 又为化学风化打开了方便之门
3岩石在氧、 水溶液及有机体等作用下所发生的一系列复杂的化学反应, 引起其结构构造、 矿物成分和化学成分发生变化的过程, 称为化学风化。其实质是原岩中较活泼的元素发生迁移, 较稳定的元素残留原地, 原生矿物不断变异, 与新环境相适应的次生矿物不断形成的过程 在风化过程中, 化学反应的方式有氧化、 还原、 溶解、 结晶、 水化, 水解、 碳酸化、 硫酸化、 去碳、 中和等作用。在自然界中, 化学风化其中以水化、 溶解、 水解和氧化作用最为常见( 化学风化一定伴随物理变化, 反之, 不伴随)

4遭受风化的岩石圈表层叫做风化壳
5按风化壳所处的形成时期, 可分成碎屑状风化壳、 含盐风化壳、 碳酸盐风化壳、 硅铝风化壳、 富铝风化壳, 渍水风化壳
6风化岩石与原岩比较发生的变化
a岩体的结构构造发生变化, 即其完整性遭到削弱和破坏风化作用不但使岩体原有裂隙扩大, 还形成新的风化裂隙, 同时因活动性元素的迁移, 使原岩孔隙增大。
b岩石的矿物成分和化学成分发生变化 风化过程中, 原岩中的矿物逐渐解体变异, 活动性较强的元素不断随水迁移流失; 同时, 由于风化营力所携带的新元素的参与, 形成了新的次生矿物。c岩石的工程地质性质恶化　岩石风化后, 由于岩石的矿物成分、 化学成分和结构构造发生变化, 而导致岩石工程地质性质上的一系列变化
7工程建设而进行的岩石风化工程地质研究的目的有以下几点; ①根据岩石风化的程度及其空间分布, 选择最适于修建建筑物的位址, 对各种工程建筑物进行合理布局; ②根据风化岩石的物理力学性质与建筑物类型、 等级、 荷载性质及大小的适应性, 确定地基中需要挖除的风化岩石的厚度, 即确定合理的建基面高程; ③根据岩石风化速度、 风化程度及各风化带岩石的物理力学性质, 确定基坑、 路堑、 船闸及露天矿采坑合理的稳定边坡角; ④根据风化产物的特性(破碎程度、 坚固性等)及场地工程地质条件, 选择地下洞室施工开挖的设备和方法, 确定对已风化岩石的处理措施; ⑤根据岩石风化速度、 风化营力、 风化作用类型及影响岩石风化的因素等, 确定基坑、 路堑保持开敞状态的安全期限, 选择防止岩石风化的措施。
8简述影响岩石风化的因素
一、 气候因素: ( 1) 温度: 温差大、 冷热变化频率快, 有利于物理风化; 温度高, 有利于化学风化; ( 2) 降雨: 降雨量大, 有利于化学及生物风化;
二、 岩性因素: ( 1) 岩体的抗风化能力跟其矿物成分有关, 一般来说岩体的抗风化能力: 氧化物>硅酸盐>碳酸盐和 硫化物, 其中最稳定抗风化能力最强的是造岩矿物: 石英。岩浆岩的抗风化能力: 酸性岩>中性岩>基性岩 >超基性岩; 变质岩的抗风化能力: 浅变质岩>中等变质岩>深变质岩; 沉积岩的抗风化能力一般来说大于 岩浆岩和变质岩。 ( 2) 岩体的抗风化能力还跟其化学成分有关: K、 Na 等活性强的元素比 Fe、 Al、 Si 等活性弱的元素 更容易流失。同一种元素, 所组成的化合物不同, 岩石的抗风化能力也不同。 ( 3) 从结构上来看: 单一矿物组成的岩石抗风化能力较强: 单矿岩>复矿岩; 矿物成分相同: 等粒结 构>不等粒结构, 单粒结构岩石抗风化能力较强; Si 质胶结>Ca 质胶结>泥质胶结;
三、 地质结构因素: 岩体内部的软弱结构面对加深及加速岩石的风化起了有力的促进作用。 ( 1) 断层带(裂隙密集带): 囊状风化 ( 2) 层理面 差异风化—崩塌等 ( 3) 节理、 裂缝面: 球形风化
四、 地形因素 ( 1) 海拔高地区: 以物理风化为主; 海拔低地区: 化学风化速度较快。 ( 2) 陡坡地段: 风化速度较大, 风化壳较薄; 缓坡地段: 风化速度较慢, 风化壳较厚。 五、 其它因素 ( 1) 地壳运动 强烈上升期: 风化速度快, 风化壳厚度不大 稳定期: 风化彻底, 风化壳厚度大 ( 2) 人类活动 人工开挖基坑、 边坡、 隧洞、 砍伐森林等, 直接加剧风化作用。
9简述岩石风化的分带标志
一、 颜色不同: 风化岩石在外观上表现出颜色的差异; 二、 破碎程度: 风化程度越深, 原岩破碎程度愈大; 从深部完整新鲜岩石至地表: 岩块→块石→碎石 →砂粒→粉粘粒。从总体上看, 上部以粉钻粒为主, 夹砂粒、 碎石; 下部以块石、 碎石为主, 裂缝中夹粉 粘粒 、 砂粒。 三、 矿物成分变化: 不同风化带、 矿物组合特点不同。剧风化带: 除石英外, 大部分矿物已经变异, 形成稳定的矿物, 如粘土矿物; 弱、 微风化带: 矿物变异主要发生在块石裂缝周围, 形成薄膜。 四、 水理性质及物理力学性质的变化: 由上至下: ( 1) 孔隙性、 压缩性由大变小; 2) 吸水性由强→ ( 弱; 3) 波速由小→大; 4) 强度由低→高。 ( ( 五、 钻探掘进及开挖中的技术特性 化程度不同的岩石, 其完整性和坚固性不同, 因此, 勘探中的钻 探方法、 钻进速度、 岩心采取率、 掘进方法及难易程度是不同的; 同时, 施工中开挖方法及进度亦各异。
10简述岩石风化的防护措施
防治岩石风化的措施一般包括两个方面: 一、 对已风化产物的合理利用与处理: ( 1) 风化壳厚度小, 全部挖出; ( 2) 风化壳厚度大, 如一般工业民用建筑物, 强风化带甚至剧风化 带亦能满足要求时, 根本不用挖除, 必须选择合理的基础砌置深度; 对于重型建筑物, 对地基岩体稳 定要求较高, 其挖除深度应视建筑物类型、 规模及风化岩石的物理力学性质而定, 需要挖除的只是那 些物理力学性质变得足以威胁到建筑物稳定的风化岩石。 3) 当风化壳厚度虽较大, 但经处理后在经 ( 济上和效果上反比挖除合理时, 则不必挖除。 二、 预防岩石风化的措施: 预防岩石风化的基本指导思想是: 经过人工处理后, 使风化营力与被保护岩石隔离, 以使岩石免遭继 续风化; 降低风化营力的强度, 以减慢岩石的风化速度。如为防止因温度变化而引起的物理风化, 可 在被保护岩石表面用粘性土或砂土铺盖。又如, 当以风化速度较快的岩石作地基时, 基坑开挖至设计 高程后, 须立即浇注基础, 迅速回填。
11岩石风化分带的可能性
(1) 不同深度的岩石与风化营力接触的时间不同 风化营力多是由表及里的

(2) )风化营力的作用存在分带性硅酸盐的风化主要化学作用带依次为:氧化带→水解带→淋滤带→水化带
(3) 3)矿物的风化具有显著的阶段性 种原生矿物风化后, 形成与风化环境相适应的最终产物都不是直接完成的, 而是经过一些中间阶段, 形成一些过渡性矿物后才能实现的
12岩石风化分带的方法
1. 地质分析法　2.指标定量法(1)风化系数法(2)声波测试法(3)抗拉强度指数法
13岩石风化壳分带剧风化分带强风化分带中风化分带弱风化分带
第五章　斜坡变形破坏工程地质研究
1斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体, 是地表广泛分布的一种地貌形式。斜坡分为天然斜坡和人工边坡
2斜坡具有坡面、 坡顶、 坡肩、 坡脚、 坡底、 坡角和坡高等形态要素。斜坡的临空斜面称为坡面; 斜坡的顶部缓坡面或水平面称为坡顶面; 坡面与坡顶面的转折部位称为坡肩; 斜坡最下部与水平地面相接部位称为坡脚; 坡面与水平地面的夹角称为坡角; 坡肩与坡脚间的垂直高度一般称为坡高。
3 斜坡变形破坏是内、 外动力地质作用下斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象
4斜坡中重分布应力的特点
a斜坡周围主应力迹线发生明显偏转
b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:
-坡脚附近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。
-在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。
c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。
d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。
5影响斜坡应力分布的因素有哪些?
a岩体初始应力的影响: 水平剩余应力的大小使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同, 明显改 变了各应力值的大小, 使应力分异现象加剧,特别对坡脚应力集中带和张力带的影响最大。
b坡形的影响: ① 坡高: 坡高不改变应力等值线图象, 但应力值随坡高↑ 而线性↑ 。② 坡 角 : 坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡, 张力带的范围有所扩大