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工程地质学基础电子教案

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第一章绪论

一、工程地质学的研究对象、任务与分科

1、定义

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、研究内容

地球上现有的一切工程建筑物都建造于地壳表层一定的地质环境中。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。二者就处于相互联系,又相互制约的矛盾之中。工程地质学就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使二者之间的矛盾转化、解决。

3、研究任务

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,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的工程地质条件,指出并解决历存在的工程地质问题,为建筑物的设计、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:

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为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。

可见,工程地质工作是工程建设的基础工作。工程地质工程师务必要与工程设计与施工工程师密切协作,以完成上述各项任务。

4、两个重要概念

实践表明:工程地质条件的阐明,是工程地质工作的基础;而工程地质问题的论证和解决,则是工程地质工作的核心。因而,在这里明确工程地质条件和工程地质问题的含义是很有必要的。

工程地质条件(Engineering geological condition)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。其中的某一因素不能概括为工程地质条件,而只是工程地质条件的某一方面。兴建任何一类建筑物,首要的任务就是要查明和认识建筑场区的工程地质条件。由于不同地域的地质环境不同,因此工程地质条件不同,对工程建筑物有影响的地质因素主次也是不相同的。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的,是客观存在的。

工程地质问题(Engineering geological Problem)指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。优良的工程地质条件能适应建筑物的安全、经济和正常使用的要求,其矛盾不会激化到对建筑物造成危害;但是工程地质条件往往有一定的缺陷,而对建筑物产生严重的甚至是灾难性的危害。所以,一定要将矛盾着的两个方面联系起来进行分析。由于工程建筑的类型、结构形式和规模不同,对地质环境的要求不同,所以工程地质问题也是复杂多样的。例如,工业与民用建筑的主要工程地质问题是地基承载力和沉降问题,地下洞室的主要工程地质问

题是围岩稳定性问题;露天采矿场的主要工程地质问题是采坑边坡稳定性问题;水利水电工程中,土石坝最需注意的是坝基渗透变形和渗漏问题,混凝重力坝是坝基抗滑稳定问题,拱坝是坝肩抗滑稳定问题。工程地质问题的分析、评价,是工程地质工程师的中心任务。

5、相关工程实例

在国外,由于工程地质问题而导致的建筑事故是不乏其例的。在坝建工程中,此类事故更是惨重。例如,1928年美国圣?弗兰西斯(St?Frantis)重力坝的失事,是由于坝基软弱岩层崩解冲刷和滑动引起的。l959年法国马尔帕塞(Malpasst)薄拱坝的溃决,则是由于坝的左翼片麻岩体沿着一个倾斜的软弱结构面滑动所致。1963年10月9日所发生的意大利瓦依昂(Vaiont)水库左岸大滑坡,更是举世震惊。瓦依昂双曲拱坝坝高261.6m,是当时世界最高的大坝之一。当水库壅水至225.4m 时,左岸山体突然下滑,体积达2.7—3.0×108m3,滑速达28m/s,水库中有5×107m3的水体被挤出,激起250m高的巨大涌浪,高150m的洪波溢过坝顶冲向下游,约有3000人丧生。该水库开始蓄水时,就发现左岸山体蠕滑变形,但未引起水工人员的注意,随着库水位抬高,滑动面上空隙水压力加大,从而导致整个山体下滑。在工业与民用建筑中,也有许多典型的地质事故。如加拿大特朗斯康(Trans-Cona)谷仓的倾倒,是由于对该区大建筑物地基中深埋软土层的不均匀沉陷估计不足。巴西1958年初刚建成的一座十一层高层建筑,尚未使用即倾倒平躺在地上。其原因是支承该建筑物的钢筋混凝土桩长度不够,未能深入到沼泽土以下的硬土层中,致使地基承载力不足而不均匀沉降过大。

我国也有一些建筑工程因工程地质问题而造成严重事故的。例如1961年3月湖南资水柘溪水电站的近坝库岸滑坡,发生于震旦系板溪群砂质板岩中。由于水库蓄水,使同向坡的库岸边坡受空隙水压力作用而失稳。滑坡体倾入水库中产生的涌浪溢过坝顶冲向下游,造成了生命财产的严重损失。1980年6月湖北远安盐池河磷矿的岩崩发生于震旦系灯影组厚层灰岩中。由于灰岩下部较软弱的陡山沱组薄层白云质灰岩和页岩中开拓采掘巷道,引起岩体变形,使上部厚层灰岩中顺坡向陡倾节理被拉开,约100万m3的岩体急速崩落,摧毁了矿务局和坑口全部建筑物,死亡281人。此外,我国近年来因物理地质作用造成的地质灾害频繁发生,它们都造成了严重的生命财产损失。例如,1978年唐山大地震,1981年成昆线利子依达沟和辽东老帽山地区的泥石流,1983年甘肃东乡洒勒山大滑披,1987年四川巫溪岩崩等。

由此可见,为保证工程的正常施工、运行和生命财产的安全,工程地质学的任务是非常重要的。

6、研究内容

工程地质学的任务决定了它的研究内容,归纳起来主要有以下几个方面。

(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。研究岩土的工程地质性质及其形成变化规律,各项参数的测试技术和方法,岩土体的类型和分布规律,以及对其不良性质进行改善等内容。有关这方面的研究,是由工程地质学的分支学科工程岩土学(Science of ergineering rock and soil)来进行的。

(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。这种对工程建筑有影响的地质作用,即为工程动力地质作用。习惯上将由于自然

营力引起的各种地质现象叫做物理地质现象,由于人类工程——经济活动引起的地质现象叫做工程地质现象。研究工程动力地质作用(现象)的形成机制、规模、分布、发展演化的规律,所产生的有关工程地质问题,对它们进行定性的和定量的评价,以及有效地进行防治、改造,就成为工程地质学的另一分支学科工程动力地质学(Engineering dynamic geology)的研究内容。

(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。不同类型、结构和规模的建筑物,对工程地质条件的要求以及所产生的工程地质问题各不相同,因而勘察方法的选择、工作的布置原则以及工作量的使用也是不相同的。为了保证各类建筑物的安全和正常使用,首先必须详细而深入地研究所能产生的工程地质问题,在此基础上安排勘察工作。应制订适用于不同类型工程建筑的各种勘察规范或工作手册,作为勘察工作的指南,以保证工程地质勘察的质量和精度。在当前工程地质勘察中,尤其要研究新颖的勘察理论和新技术方法的应用,使勘察工作更为快速、轻便、有效。有关这方面的研究,是由专门工程地质学(Special engineering geology)这一分支学科来进行的。

(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。不同地域由于自然地质条件不同,因而工程地质条件也不相同。认识并掌握广大地域工程地质条件的形成和分布规律,预测这些条件在人类工程——经济活动影响下的变化规律,并按工程地质条件进行区划,作出工程地质区划图,就是区域工程地质研究的内容。区域工程地质学(Regional engineering geology)即为这方面研究的分支学科。

由此我们可以知道,工程地质学是一门应用性非常强的地质科学。它在工程建设中的地位相当重要,服务对象非常广泛,所研究的内容也是十分丰富的。质学的研究方法及其与其它学科的关系

二、工程地质学的研究方法及其与其它学科的关系

1、研究方法

工程地质学的研究方法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。

(1)自然历史分析法

自然历史分析法即为地质学的方法,它是工程地质学最基本的一种研究方法。工程地质学所研究的对象——地质体和各种地质现象,是自然地质历史过程中形成的,而且随着所处条件的变化,还在不断地发展演化着。所以对一个动力地质作用或建筑场地进行工程地质研究时,首先就要作好基础地质工作,查明各项自然地质条件和各种地质现象,以及它们之间的关系,预测其发展演化的趋势及结果。只有这样,才能真正查明研究地区的工程地质条件,并作为进一步研究工程地质问题的基础。例如,对斜坡变形与破坏问题进行研究时,要从研究形态入手,确定斜坡变形与破坏的类型、规模及边界条件,分析斜坡变形、破坏的机制及各项影响、控制因素,以展现其空间分布格局,进而分析其形成、发展演化过程和发育阶段。从空间分布和时间序列上揭示其内在的规律;并且还要预测在人类工程——经济活动下的变化情况,为深入进行斜坡稳定性工程地质评价奠定基础。

又如研究坝基抗滑稳定性问题时,首先必须查明坝基岩体的地层岩性特点、

地质结构及地下水活动条件,尤其要注意研究软弱泥化夹层的存在和岩体中其它各种破裂结构面的分布,及其组合关系,找出可能的滑移面和切割面以及它们与工程作用力的关系,研究滑移面的工程地质习性,以作为进一步研究坝基抗滑稳定的基础。

但是,仅有地质学的方法是不能完全满足工程地质评价的要求的,因为它终究属于定性研究的范畴,并没有数量的概念。所以要深入研究某一工程地质问题时,还必须采用定量研究的方法。数学力学分析法、模型模拟试验法即属定量研究的范畴。

(2)数学力学分析法

数学力学分析法是在自然历史分析的基础上开展的。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。例如在斜坡稳定性计算中通常采用的刚体极限平衡理论法,就是假定斜坡岩土体为刚体的前提下,将各种作用力以滑动力和抗滑力的形式集中作用予可能的滑移破坏面上,求出该面上的边坡稳定系数,作为定量评价的依据。为了搞清边界条件和合理地选用各项计算参数,就需要进行工程地质勘探、试验,有时则要耗费巨大的资金和人力。所以除大型或重要的建筑物外,一般建筑物往往采用经验数据类比进行计算。

由于自然地质条件比较复杂,在计算时时常需要把条件适当简化,并将空间问题简化为平面问题来处理。一般的情况是,先建立一地质模型(物理模型),随后抽象为数学模型,代入各项计算参数进行计算。当前由于现代电子计算技术的发展,各种数学、力学计算模型愈来愈多地运用于工程地质领域中。弹性力学和弹塑性力学理论的有限单元法也日益广泛地应用于斜坡稳定性、坝基抗滑稳定性、地面沉降及水库诱发地震危险性等的分析计算。这种方法在计算空间问题、非均一,非线性的复杂课题时更显示它的优越性。此外,模糊数学、数量化方法、灰色理论、逻辑信息法等的引入,为工程地质定量评价开辟了新的途径。

(3)模型模拟试验法

模型模拟试验法在工程地质研究中也常被采用,它可以帮助我们探索自然地质作用的规律,揭示某一工程动力地质作用或工程地质问题产生的力学机制,发生,发展演化的全过程,以便我们作出正确的工程地质评价。因为有些自然规律或建筑物与地质环境相互作用的关系可以用简单的数学表达式来表示;而有些数学表达式则十分复杂而难解,甚至因不易发现其作用的规律而无法用数学表达式来表示,在这种情况下,采用模型模拟试验则更为有益。

进行模型模拟试验必须要有理论作指导,除了工程力学、岩体力学、土力学、水力学、地下水动力学等理论指导外,还必须有量纲原理和相似原理作指导。

模型试验与模拟试验的区别,在于试验所依据的基础规律是否与实际作用的基础规律一致。例如用渗流槽进行坝基渗漏试验,是属于模型试验的方法,因为试验所依据的是达西定律,与实际控制坝基渗漏的基础规律相同。但若用电网络法进行这种试验,则属于模拟试验的方法,因为试验是以电学中的欧姆定律为依据的;欧姆定律与达西定律形式上虽然相似,而本质上则根本不同。

在工程地质中常见的模型试验有:地表流水和地下水渗流作用,斜坡稳定、地基稳定、水工建筑物抗滑稳定以及地下洞室围岩稳定等工程岩土体稳定性的试验。常用的模拟试验有:光测弹性和光测塑性模拟试验,以及模拟地下水渗流的电网络模拟试验等。

(4)工程地质类比法

工程地质类比法在工程地质研究中也是常用的一种方法,可以用于定性评价,也可作半定量评价。它是将已建建筑物工程地质问题的评价经验运用到自然地质条件与之大致相同的拟建的同类建筑物中去。很显然,这种方法的基础是相似性,即自然地质条件、建筑物的工作方式、所预测的工程地质问题性质都应大致相同或近似。它往往受研究者的经验所限制。由于自然地质条件等不可能完全相同,类比时又往往把条件加以简化,所以这种方法是较为粗略的;一般适用于小型工程或初步评价。目前在评价斜坡稳定性中常用的“标准边坡数据法”“标准边坡数据法”即属此法。

上述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。作为工程地质工程师是必须明确的。

2、与其它学科的关系

由上述可知,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。

地质学的分支学科:动力地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四纪地质学、地貌学和水文地质学等,都是工程地质学的地质基础学科。工程地质研究没有上述各学科的知识,是无法进行的。在工程地质研究中,各地质学分支学科的理论和方法常为之应用。但是,工程地质学是为工程建设服务的,其研究目的性非常明确而实际,所以在研究的深度和方法上与地质学的其它分支学科有所不同。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。

为定量评价工程地质问题,工程地质学需要数学和力学学科知识作为它的的基础。所以,高等数学、应用数学、工程力学、弹性力学、土力学和岩体力学等都与工程地质学有着十分密切的关系。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。

工程地质学也以其它的基础学科作为自己的基础。如,物理学、普通化学、物理化学和胶体化学等。此外,工程地质学还与工程建筑学、环境学、生态学及其它应用技术学科有密切的联系。

三、工程地质学的历史、现状与展望

在国际上,工程地质学作为地质学的分支学科,独立形成为一门科学,仪有50多年的历史,因而它是一门颇为年轻的科学。

本世纪30年代初,在苏联开展了大规模国民经济建设。促使地质学与建筑工程科学的相互渗透,工程地质学由此作为一门独立学科而萌生了。1932年在莫斯科地质勘探学院成立了由Ф.Ⅱ.萨瓦连斯基领导的工程地质教研室,培养工程地质专业人才,并奠定了工程地质学的理论基础。与此同时,在欧美国家中工程地质工作也有所开展,但它是附属于土木建筑工程中的,并未成为独立完整的科学体系。他们主要从事一般地质构造和地质作用与工程建设关系的研究。有关

岩土工程地质性质和力学问题的研究叫是由土力学和岩石力学来进行的。称之为岩土工程(Geotechnical engineering)。

工程地质学经过了50多年的发展,学科体系逐渐完善,已形成为有多个分支学科的综合性学科。

当前我国工程地质界在能源和矿产资源开发的工程地质、经济开发区和城市环境工程地质、地质灾害预测预报、工程地质图系编规范以及工程地质测试技术方法等方面,开展了广泛而深入的研究。工程地质学科正朝着宏观研究和微观、超微观研究相结合,基础研究和定量研究相结合的道路前进。同时,系统论、信息论、控制论、耗散结构等现代科学方法论已渗透到工程地质学科的研究领域内。

工程地质学作为一门独立的科学体系在向前发展着。从当今的发展趋势看,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。环境的恶化将严重威胁人类的生存和未来,因而促使国际工程地质界开展此项研究工作。要建立起地质环境与人类活动之间的理论模式关系和合理利用及保护地质环境的理论,科学地、合理地预测由于人类活动而引起地质环境的区域性变化。今后在水利水电工程、矿产开发和城市建设的环境工程地质研究势必会更深入地开展起来。

(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。深、露采的高边坡、深矿井强大的山岩压力,使岩体的工程地质条件发生一系列变化对工程地质研究提出了重要的新课题.

(3)地震工程地质地震是人类所面临的最严重的地质灾害,因此地基抗震工程地质研究也是现代工程地质学的重要课题,它包括地震断层活动特性、震源机制、地震效应和地震危险性小区划的研究等方面。

(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。大陆架海底资源的开发、海洋工程、海底隧道和海岸工程的兴建,促使开展海洋工程地质研究。其中海底现代沉积物及工程地质探测技术的研究,是重要的课题。

总之,工程地质学发展的前景广阔,在它发展的道路上将使自己的体系不断充实和成熟,为人类作出更大的贡献。

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________________________________________你的位置:第一章| 四、本课程内容与学习方法

四、本课程内容与学习方法

本课程主要研究与工程建设有关的一些主要的工程动力地质作用和现象,包

括它们的特征、形成机制、发生和发展演化规律、影响因素、可能产生的工程地质问题、分析评价和预测预报方法,以及防治措施等。所以实际上又是工程动力地质学研究的内容。

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。由此,课程内容也分为三篇共十章。

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。

通过本课程的学习,要求掌握对各种工程动力地质作用分析研究的思路和方法,以便在今后工作中能运用来解决实际问题。课程以讲授为主,辅以必要的习题、作业。

考虑到授课学时的限制,第三篇可自学、选修。这一篇实际上是属环境工程地质学的范畴,所以也可列为专题讲座的内容。

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________________________________________你的位置:第一章| 本章小结

本章小结

本章主要介绍了工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义,它与其它学科间的相互关系,工程地质学发展历史、现状和研究前沿。如何学习该课程。重点是一些工程地质所涉及的基本概念及工程地质学的任务及研究方法。

1、基本概念:

工程地质条件:与工程建设有关的地质因素的综合。这些因素包括:岩土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。

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。

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。

2、工程地质学的主要任务是:

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为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。

3、工程地质学的研究方法:

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。

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________________________________________你的位置:第一章| 强化练习

强化练习

1、工程地质学的主要研究任务是什么?

2、什么是工程地质条件?

3、什么是工程地质问题?

4、工程地质学的研究方法有哪些?

参考答案

1、工程地质学的主要任务是:

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为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。

2、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。

3、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。

4、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。

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________________________________________你的位置:第二章| 第一节| 一、活断层的定义

第二章活断层工程地质研究

第一节概述

一、活断层的定义

活断层(active fault)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。后一种情况也可称为潜在活断层(potentially active fault)。美国将活断层叫做能动断层(capable fault)。

各国学者对目前正在活动着的断层,因有鉴别标志佐证而无争议。但对潜在活断层的判定则有不同见解,主要是对“近期”一词的看法不同,即对活断层活动时间的上限有不同的标准。有的将第四纪开始以来活动过的断层都叫活断层,有的将活断层的时间上限定在晚更新世,有的则限于最近35000年(以Cl4确定绝对年龄的可靠上限)之内,也有的认为只限于全新世之内。时间差距竟达近200倍。从工程使用的时间尺度和断层活动资料的准确性考虑,活动时间上限不宜过长。一般工程的使用年限为数十年,一些重大的工程设施如高坝、核电站等使用年限在一二百年以内。因此人们更为关心的是“不久的将来”(例如一二百年内)有无活动的可能性。从工程勘察的角度出发,应给予潜在活断层以明确的含义。

美国原子能委员会(USNRC)1973年对能动断层做出了三条规定:①在35000年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(IAEA)在上述规定的基础上,又增加了两条规定: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。

在世界许多地区,对活断层的辨认和研究最初是从地震断层(earthquake fault)开始的。如日本1891年浓尾地震,美国1905年旧金山地震,都产生了明显的地震地表断层,从而推动了对活断层的研究。数十年来的研究表明,活断层一般是沿已有的断层长期活动或是老断层的复活(当然也有新形成的断层);它的活动方式基本有两种,即以地震方式产生突然的滑动和连续缓慢的滑动。同一条断层在不同时期和不同区段,其活动方式可交替出现。活断层的活动强度一般以其长度和错动速率表征的。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)等,都长达数百公里以至上

千公里,它们最新活动的标志极为清晰,现今均发生过8级左右的大地震,具有强烈的活动性。而长度较小的活断层,其活动性则相对较弱。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。伴随有地震活动的活断层,在地震活动时相对位移较大,而在非活动期则位移很小甚至无位移。所以采用重复精密测量和密集的地震台网监测,可判定断层的活动性。

历史上或近期地质时期内曾经活动过的断层,可藉助于历史地震记录、古建筑的破坏和地质标志来判别它。我国是一个文明古国,有3000年左右的地震历史记载,可以帮助我们判定活断层的存在以及间歇性活动断层的错动周期;但活断层的具体位置往往难以判定。因断层活动遭致古建筑破坏的事例,不仅能确切地判定活断层的位置,而且可估算其错动速率。宁夏石咀山市红果子沟,明代中、晚期(距今约400年)修建的一段东西向长城,有两处被错断,均呈右旋扭动,同时存在水平和垂直错动,其中水平错距达1.45m,垂直错距为0.9m。这两处错断均为断层的蠕动所致,跨越长城的断层走向为N28oE。由此估算其错动速率,水平和垂直方向各为3.63及2.25mm/a。地质标志是判定断层活动性的主要依据。详细地研究断层长期活动在最新沉积层或地貌上留下来的证据,既可判定该活断层的错动方式和规模,又可判定其错动的时间和周期。

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________________________________________你的位置:第二章| 第一节| 二、活断层对工程建筑物的影响

二、活断层对工程建筑物的影响

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;有些活断层错动时附近有伴生的地面变形,则也会影响到邻近的建筑物。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。从工程地质观点出发,这两方面的问题均与工程的区域稳定性或地壳稳定性密切相关。

长期蠕动和地震发生时突然滑动的活断层,都可对建筑物造成直接损害。上面提到的宁夏石咀山附近长城被错断即为一例。长达1000余公里的圣安德列斯大断层是世界上最活跃的活断层,特别是旧金山东南从霍利斯特至帕克菲尔德约200km的区段内,激光测距获得的断层蠕动速率是1-4cm/a,因而跨越断层的公路、围墙等建筑物几年后就能发现较大的错位。我国唐山大地震时有一条长8km,走向N30°E的地表断层,正好由市区通过,最大水平错距3m,垂直断距0.7-1m。该断层穿过的道路、房屋、围墙等一切建筑物全被错开(图2-1)。

图2-1唐山大地震地表断层错动

(据虢顺斑等.1977)

活断层发震所产生的地震波,对附近大范围内的建筑物发生影响;尤其是那些累积很大弹性应变能的粘滑型断层,当其锁固段或端点一旦破裂时,应变能大量释放所发生的强烈地震,将会导致建筑物的严重损害。所以在预测地震危险性时必须首先研究活断层。

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________________________________________你的位置:第二章| 第二节| 一、活断层的类型

第二节活断层的基本特征

一、活断层的类型

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。倾滑断层又可分为逆断层和正断层;走滑断层也叫平移断层,又可分为左旋断层和右旋断层。逆断层、正断层和平移断层,它们的构造应力状态、几何特征和运动特性不同,所以对工程场地的影响也各异。

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(图2-2)。这类断层的规模可很大,长达数千公里,且断层带很宽。世界上许多大的地震都是伴随逆断层错动产生的,如日本岛弧一系列大的地震即是由太平洋板块向欧亚板块俯冲而产生;我国西部地区的喜马拉雅山、天山和祁连山等山前巨大的逆断层,频频发生地震。这类逆断层有时地表变形范围很大,如1964年阿拉斯加地震时,2×105km2面积发生变形,最大垂直上升达12m。

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(图2-3)。太平洋、大西洋和印度洋的中脊即为世界上规模最大的活动正断层。大陆上著名的活动正断层有东非裂谷带、美国西部大盆地省、欧洲莱菌地堑、苏联贝加尔裂谷带等。我国的活动正断层主要分布于东部地区,主要有汾渭地堑、银川地堑、太行山东缘断裂等。上述地带的地壳均承受了水平张应力。由正断层活动所产生的地震较之逆断层和平移断层要少得多,且地震震级相对也较小。

图2-2活动逆断层的应力状态图2-3活动正断层的应力状态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。世界上最著名的活动平移断层

有美国加州的圣安德列斯断层带、土耳其安纳托利亚断层带、新西兰阿尔卑斯断层带等。在我国,此类活断层最多,它们主要分布于西南和西北地区,其规模巨大,如鲜水河断裂、小江断裂、红河断裂、阿尔金断裂、阿尼玛卿断裂、喀依尔特-二台断裂、班公湖断裂等。平移断层具有鲜明的地貌特征,尤其对水系的错断改造最为清楚,所以水工建筑物也往往受这类活断层的威胁。实际资料表明,板块内部的大地震大多是伴随平移断层活动而产生的。平移断层往往是大陆内部地块问的边界,直接显示出各地块间近期相互运动的状况。

上述三类活断层的位移矢量是单纯地倾滑或走滑,而实际上的位移矢量多是倾滑-走滑两种分量的合成。因此断层也叫做左旋逆断层、右旋正断层等。

按断层的主次关系,又可将活断层分为主断层(main fault)、分支断层(branch fault)和次级断层(secondary fault)。次级断层实际上仍属主断层的分支,对于逆断层和正断层来说它主要产生在上盘,而平移断层是很少有次级断层伴生的。

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________________________________________你的位置:第二章| 第二节| 二、活断层的活动方式

二、活断层的活动方式

活断层的活动方式基本有两种,一种是以地震方式产生间歇性地突然滑动,这种断层称地震断层或粘滑型断层(stick-slip fault)。一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动,这种断层称蠕变断层或蠕滑型断层(creeping fault)。粘滑型活断层的围岩强度高,断裂带锁固能力强,能不断地积累应变能。而当应力达到一定强度极限后产生突然滑动,迅速而强烈地释放应变能,造成地震。所以沿这种断层往往有周期性的地震活动。蠕滑型活断层主要发育在围岩强度低,断裂带内含有软弱充填物,或孔隙水压、地温的高异常带内,断裂的锁固能力弱,不能积累较大的应变能,在受力过程中易于发生持续而缓慢地滑动。断层活动一般无地震发生,有时可伴有小震。

近年来,一些研究者注意到了粘滑型断层在大震前后一段时间内在震源和震源外围的蠕滑问题。1976年唐山地震前后的一些宏观现象,如井壁坍塌、井喷等,可能是与深部断裂的蠕动有关。据唐山地震震中区地形变资料反演求得,在1969-1975年曾发生了走滑错距为104cm的无震蠕滑,走向和倾向滑动的平均速率分别达18.6cm/a和1.4cm/a。此外,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。这种断层后效蠕动位移现象,已由美国帕克菲尔德和博利戈山两次地震后的观测资料所证实。说明地震时基岩中发生的断层位移,在其上覆盖层中是以塑性流动的形式而滞后到达地表面的。

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________________________________________你的位置:第二章| 第二节| 三、活断层的继承性与反复性

三、活断层的继承性与反复性

研究资料表明,活断层往往是继承老的断裂活动的历史而继续发展的,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运动。

一些活动构造带的古地震震中,总是沿活动性断裂有规律地分布的,岩性和地貌错位反复发生,累积叠加,其中尤以走滑断层最为明显。例如,新疆喀依尔特-二台活断裂在地质时期内长期活动,其右旋走滑运动幅度的最大值26km;上更新世早期形成的水系被错移的最大值2.5km。根据大量古地震现象,不同期次断层错动不同层序沉积物的资料和C14年代测定等综合分析,初步可确定断裂带上有3-5次古地震事件,各次地震位移累积叠加。说明该断裂在相当长的地质历史时期内,在差不多同一构造应力条件下以同一机制沿着已经发生错动的断裂带继续活动,主要活动方式是粘滑。现今的富蕴地震断裂带是它继承性活动和发展的产物,它的展布范围与该活动断层完全一致。

我国活断层的分布,主要继承了中生代和第三纪以来断裂构造的格架。在现代地应力场的作用下,东部以正断层和走滑正断层为主,西部则以走滑和逆冲走滑断层为主。

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________________________________________你的位置:第二章| 第二节| 四、活断层的长度与断距

四、活断层的长度与断距

活断层的长度与断距,是在活断层区修建建筑物时地震预报和设防的重要资料。它是根据地震时地表错断的情况来确定的,习惯上以地表断裂带长度和断层最大位移值这两个参数来表征。一般地说,地震的震级愈大,震源深度愈浅,则地表断裂愈长,断层位移量也愈大。实测资料表明,一般大于7.5级的浅源地震均伴有地表错断,而小于5.5级者则少见。这个问题的分析,是针对沿已有断裂

带上发生的浅源地震而言。

地震时地表错断的长度可从小于1km到数百公里。同样震级的地震由于震源深度和锁固段岩体强度不同,其地表断裂的长度是不相同的。

一般认为,地面上产生的最长地震断裂最能代表震源断层的长度。据此观点,我国地震作者统计了我国和邻近地区地震的地面断裂资料,于1965年提出了如下关系式:

lgL=0.48M-1.57 (2-1)

日本提出的类似经验关系式是:

lgL=0.6M-2.9 (2-2)

上两式中:M为M8地震震级;L为相应的最长断层长度(km)。当某次地震已知其震级时,即可按上式估算震源断层的长度。

(2-1)式的可靠性,可取主震后余震分布带的长度作对比。例如1966年邢台地震的主震是7.2级,按(2-1)式计算其震源断层的长度为80km,邢台地震的余震密集带长度也约为80km,与上述计算结果基本相符。又如1975年海城7.3级地震,按(2-1)式计算其震源断层长度为80km,而其余震密集带长度约为70km,两者也大致相符。

博尼拉(M?G?Bonilla)和布哈南(R?C?Buchanan)根据全世界几十个地震地表错断资料,绘制了震级与主断层地表错断长度的关系图(图2-4),图中线条按最小平方拟合得出)。根据此关系可估计在一定震级的地震中可能产生的地表错断的最大长度。它对走滑型断层更为适用。两位学者还根据相同的资料绘制了震级与主断层地表最大位移关系图(图2-5)。由图中可看出,资料的离散性很大,其原因在于:①有些活断层在地震时地表错断的长度往往只是它的一部分;②断层类型不同,地表断层产生的错距也不相同。

此外,还可利用地震地面错断资料,绘制主断层地表错断长度与地表最大位移的关系图解,并用统计的方法得出它们之间的线性方程。显然,最大位移与错断的长度是呈正比关系的。以上所述的均为主断层的情况,而分支和次级断层的错距一般是随距主断层距离加大而减小的,如图2-6所示。

图2-4地震震级与地表错断长度的关系图2-5地震震级与地表最大位移的关系

(据Bonilla和Buchanan,1970)(据Bonilla和Buchanan,1970)

图2-6分支和次级断层位移(占主断层位移百分数)与距主断层距离的关系(据Bonilla,1970)

为了保证核电站运行时的安全可靠,要求定量预测地震时发震断层两侧地表变形或次级断层的错动量,以便将建筑物置于安全场地上。日前已初步尝试采用解析法和有限单元法计算和预测当发震主断层产生一定错动时,周围地表变形和次级断层上的错动量。

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________________________________________你的位置:第二章| 第二节| 五、活断层的错动速率和错动周期

五、活断层的错动速率和错动周期

活断层的错动速率和错动周期,也是近年来进行地震预报的重要资料之一。

活断层的错动速率,一般是通过精密地形测量(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。

精密地形测量可以精确地测定活断层不同地段的现今错动速率。如圣安德列斯断层经过精密地形测量后,根据蠕动速率的大小和地震情况划分为九段,其中的比特瓦特谷至帕克菲尔德段蠕动速率极高,达5cm/a以上;但没有发生地震,而门多西诺角至洛斯加托斯段及乔拉姆至卡宗隘口段则未发现蠕变断错,前者在1906年发生了M8.3大地震(即旧金山大地震),地震时地表破裂右旋方向最大位移6.4m;后者在1857年M8.25大地震时最大断错达10m。

通过第四纪沉积物年代和错位量的研究,可以测定活断层在最新地质时期内的平均错动速率。据统计,我国西部地区大部分活断层的垂直平均错动速率0.5-1.6mm/a;水平平均错动速率:新疆地区8-l8mm/a,青藏高原周同2-9mm /a,青藏高原内部2.5-10mm/a。东部地区大部分活断层的垂直平均错动速率:华北平原0.2mm/a,银川地堑。汾渭地堑分别为2.3mm/a、1.8mm/a,华南地区每年百分之几至十分之几毫米;水平平均错动速率:华北平原0.5-2.3mm/a,鄂尔多斯周围8-5mm/a,华南地区0.4-2mm/a,台湾6-12mm/a。

需要指出的是,活断层的错动速率是不均匀的,一些地震断层在临震前住往加速,地震后又逐渐减缓。根据错动速率的大小,一般将活断层分为AA、A、B、C、D等五级(表2-1)。

表2-1活断层按错动速率分级

等级错动速率(mm/a)

AA

A

B

C

D > 10

1-10

0.1-1

0.01-0.1

< 0.01

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。由于活断层发生大地震的重复周期往往长达数百年甚至数千年,已超出了地震记录的时间。因此要正确制定一些活断层上强震的重复时间间隔,必须加强史前古地震的研究;即利用古地震时保存在近代沉积物中的地质证据以及地貌记录,来判定断层错动的次数和每次错动的时代。例如克拉克(C1ark)等人在加里福尼亚博利戈山地震(1968年,M=6.4)时产生的地表断层上开挖沟槽,发现地层年代越老,错

动越大。利用C14测定各地层的绝对年龄,判定该断层存过去3000年间大约每隔200年错动一次。

地震断层的错动周期丰要取决于断层周围地壳应变速率和锁固段断层面的强度。若应变速率小,则应力达到断层面强度的时间(错动周期)就变长;若断层面强度小的话,即使应变速率也小,它也能在较短时间内达到极限强度而发生地震。地壳应变速率用断层的平均错动(位移) 速率s表示,断层面强度用一次地震的错移量d表示。则该断层的错动周期(或该级地震的蒋现期)R=d/s(图2-7左图)。若两次地震间断层有蠕滑运动时,则R=d/(s-c),c为平均蠕滑速率(图2-7右图)。显然,平均错移速率低的断层错动周期要大得多。松田时彦统计了日本大陆上主要历史地震的震级M伴随的错移量d的关系,其相关方程式为:

图2-7平均错动速率和一次地震错移量,地震再现期的关系

lgd=0.6M-4.0(2-3)

于是得:

lgR=0.6M-(lgs+4.0)(2-4)

上两式中d、s单位各为m及m/a。

图2-8地震重现周期计算图解(据松田时彦,1978)

根据上述关系式可绘制出图解(图2-8)。可知;s为1-10mm/a的A级活断层,当发生M=7-8的火地震时,其发震周期约为103年,而s小于一个数量级的B级活断层,要发生这样大的地震,大约周期为104年。因此,可以这样认为:刚发生过大地震的断层,即使是AA级断层,该地带应该是安全的。

当地震断层伴有蠕动他移时,由它所发动地震的震级和周期均显著地缩小。需要指出的是,如果地震断层的一个断层面每次都以明显不同的震级和时间间隔发生位移的话,则根本不可能求出地震周期。

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________________________________________你的位置:第二章| 第三节| 一、活断层的地质、地貌和水文地质鉴别标志

第三节活断层的鉴别标志

一、活断层的地质、地貌和水文地质鉴别标志

活断层是活动在最新地质时期内的断层,因而较之老断层来说,在地质、地貌和水文地质方面的特征更为清楚。人们根据这些特征就可以鉴别它。

1.地质方面

保留在最新沉积物中的地层错开,是鉴别活断层的最可靠依据。这种现象在一些活动构造带中见之较多。例如,宁夏贺兰山东麓的活断层,在贺兰口村一带

错开了第四纪中更新世至全新堆积的所有洪积物,落差大于50m,还形成了刀切似的直线形断崖(图2-9)。位于汾渭地堑中段的平遥活断层,错断了晚更新世中晚期的黄土,断距40-50m,在航、卫片上表现为清晰的线性构造。黄土下伏的断层两盘岩性截然不同,东盘(上升盘)为早,中更新世红色土,而西盘(下降盘)为早更新世至晚更新世早期的湖相粘土和粘土质粉砂层(图2-10)。一般地说,只要见到第四纪中、晚期的沉积物被错断,无论是新断层或老断层的复活,均可判定该断层的活动性。需注意与地表滑坡产生的地层错断的区别。

图2-9贺兰山东麓活断层剖面图

1-三叠纪页岩:2-第四纪沉积物:3-活断层(据疗玉华等,1980)

图2-10平遥活断层剖面图

(据刘光勋等,1980)

活断层的断层带(面)一般都由松散的破碎物质所组成,而非复活老断层的破碎带均有不同程度的胶结;所以松散、未胶结的断层破碎带,也可作为鉴别活断层的地质特征。

伴随有强烈地震发生的活断层,当强震过程中沿断裂带常出现地震断层陡坎和地裂缝,是鉴别活断层的霞要依据。例如,日本1930年11月北伊豆M7.0地震时,沿丹那断层带地表产生了很多地裂缝。每条裂缝长约数米;走向大致为N45oW。它们呈右旋雁行排列,显示了该断层为大致南北走向的左旋地震断层(图2-11)。鉴别地裂缝时,应注意。与斜坡变形破坏或大量汲取地下水所造成的地裂缝的区别。非构造的地裂缝一般无一定的方向性。

2.地貌方面

一般地说,活断层的构造地貌格局清晰,其许多方面的标志可作为鉴别依据。

活断层分布地段往往是两种截然不同的地貌单元直线相接的部位,其一侧为断陷区。而另一侧为隆起区。由于在近期地质时期内断块的长期活动,高耸区和低洼的平原、盆地分化幅度很大。例如汾渭地堑的南段渭河断陷盆地,在其南侧的秦岭太白山上保留有早第三纪侵蚀平原的残迹,而盆地中却堆积了6000多米厚新生代地层:可见秦岭北麓大断裂自第三纪至今断距达万米,而第四纪以来的差异升降幅度为2000m左右。该地堑北段差异升降运动最弱的雁同断陷盆地,新生代堆积物最大厚度也有3000m以上,其中第四纪堆积物达460m。据此可以推算出升降幅度值。阿尔泰山区的喀依尔特-二台活动断裂的北段,其继承性的右旋走滑活动按走滑破裂带应力分布的规律,断层东侧正好位于引张区内,因而形成了喀依尔特、可可托海和吐尔洪等串珠状的新生代小断陷盆地,盆地发育张裂沟槽和溺谷。断层西侧为高耸的山地,断层崖、三角面等十分发育。二者相对高差500m左右,且界线截然分明。地貌上的突然变化及沉积物厚度的显著差别是活动性断裂存在的重要标志。

图2-11丹那地震断层的雁行地裂缝

1-沉陷;2-地裂缝(据伊原、石井,1932)

走滑型的活断层,常使通过它的河流、沟谷方向发生明显的变化;当一系列的河谷向一个方向同步移错时,即可作为确定活断层位置和错动性质的佐证:典型的实例有四川鲜水河断裂带和新疆喀依尔特-二台断裂带(图2-12)。水系移错距离有时可达数公里。根据水系移错的距离和堆积物的绝对年龄,即可推算该活

断层的错动速率。山脊、山谷、阶地和洪积扇等的错开,也是鉴别走滑型活断层的标志。

近期断块的差异升降运动,可使同一级夷平面分离解体,高程相差数百米,以至上千米。如云南东川的小江断裂带将海拔为3100-3200m的夷平面南北向分离解体,使小江河谷东侧形成3100m、2500m和1780m的梯级夷平面。为数不少的活动断裂在地貌上为深切的直线形河谷,当断层两盘相对地升降,则两岸阶地的高度有差别,同一级阶地的高程在断层两侧明显不同。由于阶地形成的时代较夷平面新,所以在鉴定活断层时更为可靠。

此外,在活动断裂带上滑坡、崩塌和泥石流等工程动力地质现象常呈线形密集分布。

3.水文地质方面

活动断裂带的土石裂隙和孔隙发育,使得岩性透水性和导水性强,常形成脉状含水层,因而当地形地貌条件合适时,沿断裂带泉水成线状分布,植被发育。由于有些老断层的破碎带导水性也较强,泉水也有线状分布的特征,故以此鉴别活断层时需慎重。此外,当断层活动时产生的机械能转化成了热能的缘故,许多活断层沿线常有温泉出露,并亦表现为沿断裂带呈线状分布的特点。我国东南地区的温泉大体上是沿活动性断裂呈串珠状分布的。由于活断层一般比较深大,地下水在循环交替过程中能携带深部的某些化学成分,主要表现为某些微量元素含量的显著增加,例如氡、氦、硼、溴等。因此,也可根据地下水中这些微量元素的异常探测活断层。

图2-12走滑型活断层移错水系

a-四川鲜水河断裂带;b-新疆喀依尔特-二台断裂带

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________________________________________你的位置:第二章| 第三节| 二、活断层的历史地震、历史地表错断鉴别标志

二、活断层的历史地震、历史地表错断鉴别标志

历史上有关地震和地表错断的记录,也是鉴别活断层的证据。

我国历史悠久,典籍丰富,公元前19世纪就有地震的记载;而比较可靠的记载始于公元前1177年,长达3000多年。由于老的历史记载没有确切的震中位置,又无地表错断的描述,

所以只能用以证实有活断层存在,而难以确切地判定活断层的位置。较新的历史记载,震中位置、地震的震级、以及断裂长度及地表错断距离等都比较具体、详细。

利用考古学的方法,可以判定某些断陷盆地的下降速率。这种方法主要的依

据是古代文化遗迹被掩埋在地下的时间和深度。例如山西山阴县城南发现公元1214年的金代文物被埋于地下1.5-1.8m,可估算出汾渭地堑北端的雁同盆地平均下降速率是2.2mm/a。

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________________________________________你的位置:第二章| 第三节| 三、活断层的微震测震和地形变鉴别标志

三、活断层的微震测震和地形变鉴别标志

本世纪70年代以来,开始了用密集的地震台网确切测定微震震中位置以鉴别活断层的微震监测,而目前用得较多的是监测水库诱发地震。

根据微震震中位置的测定,能够较好地确定活断层的位置、震源参数和断层两盘的相对活动性。例如,美国加利福尼亚州中部设立了150个地震台,监测沿圣安德列斯断层及其分支断层的地震活动。图2-13即为1972至1973年测得的M≥1的震中位置,均沿断层分布,显示了该断层的活动性。1981年4-8月记录到的沿新疆喀依尔特-二台断裂的微震震中分布,同样令人信服地显示了该断裂的活动性,且断层的东盘是主动盘,活动性较强(图2-14)。需要指出的是,有些蠕动断层虽然活动比较强烈,但并不发生地震,如果单纯依靠这种标志鉴别的话,有时就会造成错误。

图2-13中加里福尼亚M≥1的地震震中分布图

(据C-G?Bufe)

图2-14沿喀依尔特-二台断裂1981年4-8月微震震中分布图

(据石鉴邦等,1982)

采用重复精密水淮测量和三角测量所获地形变的证据,能判定无震的蠕滑断层或突发的地震断层的活动性。通过区域水准测量以及台站。(流动短水准测量所反映的垂直形变,可以探求活断层不同地段两盘相对升降活动的趋势和幅度。利用三角网复测所得的水平形变资料,则不仅可探求活断层走滑的趋势和幅度,还可获得主压应力的方向。

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________________________________________你的位置:第二章| 第四节我国活断层的分布

第四节我国活断层的分布

在始新世末(约38Ma前),印度板块自南南西方向与欧亚板块相碰撞;与此同时,太平洋板块和菲律宾板块又分别从北东东和南东方向向欧亚大陆之下俯冲。板块间巨大而持续的相互作用,控制了我国现代地应力场和构造形变。莫尔纳(P?Molnar)等人提出的一种与大陆碰撞相联系的滑线场理论,较好地解释了我国境内现代地应力场空间展布和活断层分布的规律性。图2-15即为包括我国全境的亚洲东部地区现代地应力场的空间分带情况。我国的南西、西北和华北地区地应力强度高且集中增长速率大,有较多的活断层分布。

我国活断层的分布,总体来说是继承了老的断裂构造,尤其是中生代和第二三纪以来断裂构造的格架。这些老断裂处于活动性强的现代地应力场中,有利于继续活动。活动过程中还在一定程度上发育了新的活动部位,形成新的破裂面。根据活断层的类型和活动方向,可大致以东经105。为界,分为东西两部。东部以NE和NNE走向的正断层和走滑正断层为主,西部则是以NW和NWW走向的走滑和逆冲-走滑断层为主(图2-16)。

在西部,青藏高原的四周为一系列强烈活动的巨大逆冲断层或走滑断层所围限。在高原内部发育有一系列NW或近EW向的大型左旋走滑活动断层,清楚地反映出由于近南北向挤压造成的青藏高原内部各个块体间不均匀的侧向滑移。高原南侧发育一系列SN向活动正断层,西南侧由多系活动断裂带围限成一个向东南滑移的川滇菱形地块。青藏高原以北地区活断层主要是围绕塔里木、准噶尔、阿拉善等地块分布的,也多以逆冲走滑活动为主。

图2-15亚洲东部现代地应力场的空问分带情况(包括我国全境)

1-强烈挤压区;2-中等挤压区;3-引张区;4-逆断层;

5-平移断层;6-正断层及地堑;7-周围板块运动方向

(据P.Molnar等,略有补充,1977)

在东部,华北地区的活断层以正断层和走滑正断层为主。如沿鄂尔多斯地块周围断陷盆地的边缘断层,华北平原、东北平原的边缘和内部的一系列NE和NNE向活断燃。郯庐断裂是东部地区的一条巨大断裂带,近期具明显的压性右旋走滑活动。华中和华南地区断层活动性较弱,它们主要分布于东南沿海一带和江汉、洞庭湖、鄱阳湖和苏北等断陷盆地的边缘。但是,台湾地区因是西太平洋岛弧的一部分,区内发育有NNE向强烈活动的左旋走滑逆断层和逆掩断层。

除了上述一些位于地块边缘或与区域主要构造带方向一致的活断层以外,在大陆内部还广泛发育有一系列与区域主要构造线方向相交的横向及共轭式活断层。这类活断层属剪切性质的,切穿各类构造;它们虽长度不很大,但分布广泛,且表现有很强的活动性,往往与地震活动联系密切,是我国活断层中不可忽视的重要类型。

由上述可知、我国是一个大陆板内构造活动强烈的地区,新生代以来,由于板块运动导致活断层广泛分布,将地壳划分为大小不同的活动断块。受现代构造应力场的控制,我国东、西两部分活断层的类型和方向是明显不同的。

土木工程基本知识超全

1、什么是容积率?答:容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。 2、什么是建筑密度?答:建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 3、什么是绿地率(绿化率)?答:绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 4、什么是日照间距?答:日照间距,就是前后两栋建筑之间,根据日照时间要求所确定的距离。日照间距的计算,一般以冬至这一天正午正南方向房屋底层窗台以上墙面,能被太阳照到的高度为依据。 5、建筑物与构筑物有何区别?答:凡供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所都叫做建筑物,如公寓、厂房、学校等;而人们不在其中生产或生活的建筑,则叫做构筑物,如烟囱、水塔、桥梁等。 6、什么是建筑“三大材”?答:建筑“三大材”指的是钢材、水泥、木材。 7、建筑安装工程费由哪三部分组成?答:建筑安装工程费由人工费、材料费、机械费三部分组成。 8、什么是统一模数制?什么是基本模数、扩大模数、分模数?答:(1)、所谓统一模数制,就是为了实现设计的标准化而制定的一套基本规则,使不同的建筑物及各分部之间的尺寸统一协调,使之具有通用性和互换性,以加快设计速度,提高施工效率、降低造价。(2)、基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位,用M表示,1M=100mm。(3)、扩大模数是导出模数的一种,其数值为基本模数的倍数。扩大模数共六种,分别是3M(300mm)、6M(600mm)、12M(1200mm)、15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm)。建筑中较大的尺寸,如开间、进深、跨度、柱距等,应为某一扩大模数的倍数。(4)、分模数是导出模数的另一种,其数值为基本模数的分倍数。分模数共三种,分别是1/10M(10mm)、1/5M(20mm)、1/2M(50mm)。建筑中较小的尺寸,如缝隙、墙厚、构造节点等,应为某一分模数的倍数。 9、什么是标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸?答:(1)、标志尺寸是用以标注建筑物定位轴线之间(开间、进深)的距离大小,以及建筑制品、建筑构配件、有关设备位置的界限之间的尺寸。标志尺寸应符合模数制的规定。(2)、构造尺寸是建筑制品、建筑构配件的设计尺寸。构造尺寸小于或大于标志尺寸。一般情况下,构造尺寸加上预留的缝隙尺寸或减去必要的支撑尺寸等于标志尺寸。(3)、实际尺寸是建筑制品、建筑构配件的实有尺寸。实际尺寸与构造尺寸的差值,应为允许的建筑公差数值。 10、什么是定位轴线?答:定位轴线是用来确定建筑物主要结构或构件的位置及其标志尺寸的线。 11、什么是横向、纵向?什么是横向轴线、纵向轴线?答:(1)、横向,指建筑物的宽度方向。(2)、纵向,指建筑物的长度方向。(3)、沿建筑物宽度方向

工程地质学基础 中国地质大学(武汉)整合版

一、名词解释(20分) 1、活断层:指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活 动的断层(即潜在活断层)。 2、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。 3、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。 4、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。 5、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合,包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。 6.工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。 7.地震烈度: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。震源深度和震中距越小,地震烈度越大。 8.工程地质类比法:将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件与之相似的同类建筑物中。 9.临界水力梯度:岩土体在渗流作用下,呈悬浮状态,发生渗透变形时的渗流水力梯度。10.斜坡变形破坏:斜坡变形破坏又称斜坡运动,是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。 二、填空题(20分) 1、1.活断层的活动方式有地震断层(粘滑型)和蠕变断层(蠕滑型)。2.工程地质学的基本研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、工程地质类比法和模型模拟实验法等。 3.斜坡变形的形式较多,主要有拉裂(回弹)、蠕滑、弯曲倾倒三种。4.按滑坡动力学性质分类,可分为推落式、平推式、牵引式性所多余的约束。 三、判断题(共20分,每题4分)红色的为错误 1.水库蓄水前,河间地块存在地下分水岭,蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。 2.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。 3.在岩土体稳定性评价中,由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定,通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值,此即稳定性系数。 4.地震烈度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来确定。 5.用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数,则该土层液化。 5、用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数小于临界贯入击数,则该土层液化。 1.野外鉴别走滑型活断层最好的地貌标志是河流沟谷的同步错移。 2.同一烈度震害区,对于同一建筑来说,以土层为地基的建筑一定比以基岩为地基的建筑损害程度大。 3.砂土相对密度愈低,愈易产生地震液化。 4.斜坡形成后,在坡顶处形成剪应力集中带。 5.砂土的渗透系数越大,产生管涌的临界水力梯度越小。

工程地质学基础综合测试题答案解析地大考试

综合测试试题一 一、名词解释(20分) 1.活断层 2.砂土液化 3.混合溶蚀效应 4.卓越周期 5.工程地质条件 二、填空题(20分) 1.活断层的活动方式有和。 2.工程地质学的基本研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、和等。3.斜坡变形的形式较多,主要有、、三种。 4.按滑坡动力学性质分类,可分为、、性所多余的约束。 三、判断题(共20分,每题4分) 1.水库蓄水前,河间地块存在地下分水岭,蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。 2.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。 3.在岩土体稳定性评价中,由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定,通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值,此即稳定性系数。 4.地震烈度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来确定。 5.用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数,则该土层液化。四、问答题(40分) 1.识别滑坡的标志有哪些? 2.试述场地工程地质条件对震害的影响? 3、从地质方面、地形地貌方面识别活断层的标志有哪些? 4.简述新构造运动对岩溶发育的影响。

试题一答案 一、名词解释 1、活断层:指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活 动的断层(即潜在活断层)。 2、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。 3、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。 4、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。 5、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合,包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。 二、填空题 1、地震断层(粘滑型)蠕变断层(蠕滑型) 2、工程地质类比法模型模拟实验法 3、拉裂(回弹)蠕滑弯曲倾倒 4、推落式平推式牵引式 三、判断题 1、错误 2、错误 3、错误 4、错误 5、错误 四、问答题 1.识别滑坡的标志有: (1)地形地貌方面:滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比 (2)地质构造方面:滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎 (3)水文地质方面:结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现 (4)植被方面:马刀树、醉汉林 (5)滑动面的鉴别

工程地质学基础复习题答案

工程地质学基础复习题答案 一、名词解释 粒径: 有机质: 毛细水: 结合水: 重力水: 土的结构: 工程地质问题: 土的工程地质性质: 土的构造: 土的物理性质: 土的基本物理性质 土粒密度: 工程地质条件: 土的密度: 干密度: 饱和密度: 含水率: 饱和度:。 土的毛细性: 土的力学性质: 正常固结土: 超固结土: 活断层: 地震: 地震震级: 地震烈度: 地震效应:

二、简答题 1.我国主要通用的粒组划分方案是怎么样的? 2.目前常采用的粒度分析方法有哪些?细粒土、粗粒土各用什么方法? 3.什么是累计曲线,如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径? 4.不均匀系数的大小说明了什么? 5.土中的矿物主要有哪几类?各类矿物有哪些主要特点? 6.土的粒度成分与矿物成分有什么关系? 7.土中水按存在形式、状态、活动性及其与土粒的相互作用分哪些类? 8.为什么说结合水对细粒土的性质影响最大? 9.什么是土的结构?土的结构连结有哪几种形式? 10.结合水、毛细水是怎么样把土粒连结起来的? 11.粗粒土和细粒土在结构上有什么不同特点?不同结构特征对土的性质有何影响?12.什么是土的基本物理性质?主要包括哪些主要性质? 13. 反映土的基本物理性质的主要指标有那些?其中那些是实测指标? 14.根据饱和度大小,可将含水砂土分成哪些含水状态? 15.为什么说土的孔隙性指标是决定土的基本物理性质的最重要指标? 16.什么是稠度界限?稠度界限中最有意义的两个指标是什么? 17.细粒土随含水量变化表现出的稀稠软硬程度不同的原因是什么? 18.什么是塑态、塑性、塑限和塑性指数?他们有什么不同? 19.塑性指数大小说明什么?他的大小取决于什么? 20. 细粒土具有涨缩性及崩解性的原因是什么? 21.为什么说土的力学性质是土的工程地质性质的最重要组成部分? 22. 什么是土的抗剪强度,粗粒土、细粒土抗剪强度有和区别? 23. 用推力法评价斜坡稳定性的基本假定是什么? 24. 岩石与土相比力学性质有何异同? 25. 滑坡防治的措施 三、论述题 1.简述水对斜坡稳定性的影响。 2.如何用有效应力原理解释饱和土的压缩过程? 3. 简述分层总和法的假设条件

土木项目工程学习基础知识材料资料大全(1)

土木工程 土方工程的施工特点:工程量大,施工条件复杂。 土的工程性质;1 土的密度2 土的含水量3 土的渗透性4 土的可松性 名词解释:天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量 土的干密度是指单位体积土中固体颗粒的质量 土的含水量w是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比 土的渗透性是指土的透水性能 土的可松性自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,仍不能恢复成原来的体积。 公式;K a= V2K S =V3■ V i V i 式中;K a最初可松性系数 K S最终可松性系数 V i 土在自然状态下的体积 V 2 土经开挖后松散状态下的体积 V 3 土经回填压实后压实状态下的体积 例题;某工程基槽槽底宽10m基槽长50m基坑深4m边坡按1:0.3放坡。基础和地下室完工后周围回填土,已知;回填土用土185帛,实测得土的最终可松系数K S =1.03,场内多余土用6用自卸车外送450车次。(基坑开挖前场地已平整)试计算:1该土的最初可松系数2 基础在基坑内的体积。 解:挖方量:V1 =10 (10 4 0.3 4 50=2240 m3 2 基础在基坑内的体积:V2=2240-185 1.03=2049.45 m3 土经开挖后松散状态下的体积:V=V K S K a= — =1.31 2240 185 土方工程按照土的开挖难易程度将土分为8类,在现行预算定额中将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土等,后四类为石头。 由于条件限制不能放坡或是为了减少土方工程量而不放坡时需可设置基坑支护结构,以确保施工安全。 土方边坡坡度用挖方深度(或填方高度)H与其边坡宽度之比来表示。 土方边坡坡度=—=,m称为坡度系数,m — m B H 基坑支护:水泥土墙支护、土钉墙支护。 水泥土墙支护水泥土墙是由水泥土搅拌桩组成。 喷射旋喷桩高压喷射注浆法事利用工程钻机钻孔至设计处理的深度,采用高压发生装置,通过安装在钻杆端部的特殊喷嘴,向周围土体喷射固化剂,将软土与固化剂强制混合,使其胶结硬化后在第几种形成直径均匀的圆柱体,固化后的圆柱体称为旋喷桩。 水泥土墙作为基坑支护结构有以下特点:1水泥土墙不加支护,土方开挖施工方便;2水泥土墙由于水泥土渗透系数小,具有良好的隔水性能,起到止水帷幕的作用;3水泥土墙的材料强度低,采用自立式结构体系,基坑的位移量大;4水泥土墙的质量由于施工因素的影响其离散性较大。 场地平整前,要确定场地的设计标高。 场地设计标高的确定步骤:①初步确定场地设计标高②场地设计标高的调整③最后确定场地各方格点的设计标高 场地平整土方量计算方法:方格网法和断面法。方格网法适用地形平坦,面积较大的场地。

工程地质学基础

《工程地质学基础》 绪论 一、名词解释 1)工程地质学:地质学的一个分支学科,是一门研究与工程建设相关的地质环 境问题,是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。 2)地质工程(Geoengineerig):指以地质体为工程结构.以地质体为工程的建筑 材料,以地质环境为工程的建筑环境修建的一种工程。 3)工程地质条件(Engineering geological condition):指与工程建筑物有关的 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,是一个综合概念。4)工程地质问题(Engineering geological problem):工程地质条件与建筑物 之间所存在的矛盾或问题。 二、填空 工程地质学发展趋势是环境工程地质、矿山工程地质、地震工程地质、海洋工程地质 五、简答 1)工程地质学的任务是什么? 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论证建筑物所存在的工程地质问题,并进行定性和定量评价,做出确切结 论; ③选择地质条件优良的建筑场地,并根据场地工程地质条件对建筑物配置提 出建议; ④研究工程建筑物建成后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,提出利 用和保护地质环境的对策和措施; ⑤根据所选定地点的工程地质条件和存在的问题,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施工和使用所应注意的地质要求; ⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 2)工程地质学的研究方法是什么? 工程地质学的研究方法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。 自然历史分析法即为地质学的方法,它是工程地质学最基本的一种研究方法。 工程地质学所研究的对象——地质体和各种地质现象,是自然地质历史过程中形成的,而且随着所处条件的变化,还在不断地发展演化着。 查明各项自然地质条件和各种地质现象以及它们之间的关系,预测其发展演化的趋势及结果。 数学力学分析法是在自然历史分析的基础上开展的,对某一工程地质问题或工程动力地质现象在进行自热历史分析之后,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。 由于自然地质条件比较复杂,在计算时时常需要把条件适当简化,并将空间问题简化为平面问题来处理。一般的情况是,先建立一地质模型(物理模型),随后抽象为数学模型,代入各项计算参数进行计算。

工程地质学基础测试题答案

工程地质学基础试题答案 一、概念题 1、岩土体的各种与建筑有关的性质称为岩土体的工程地质性质,主要是指岩土体的物理性质和力学性质。 2、粒径:土颗粒的直径,单位是mm。 粒组:土颗粒按大小相近、性质相似合成的组叫粒组(粒级) 3、斜坡岩土体主要在重力和地下水作用下,沿着一定软弱面或软弱带,以水平位移为主的整体向下滑动的作用和现象。 4、工程建筑与地质环境相互作用、相互矛盾而引起的,对建筑物本身顺理施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。 5、不同结构类型,不同自振周期,不同阻尼比的建筑物在某一给定的地震过程作用下发生的最大地震反应称为地震反应谱。 6、随着含水率的变化,细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态,相应于转变点的含水率,称为界限含水率,也称为稠度界限。 7、附加应力是在建筑物荷载作用下地基中产生的应力。 8、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,如侵蚀作用、堆积作用等形成的山坡、海岸、河岸等。 9、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、地震传播介质的性质等因素的影响。 10、在满足建筑物的强度和变形的条件下,允许地基变形的最大值。 二、简答题 1、土颗粒一般都带有正电荷,孔隙水中离子一般具有正负两级,因此就被土颗粒吸附,就形成颗粒表明结合水,相邻的两个土颗粒同时吸附一个离子,这样就有部分结合水称为两个颗粒的公共结合水,就将两个颗粒连结起来。 2、地震的发生是地应力的释放过程,地壳岩体的强度是确定,当地下应力集中到能使岩体破裂使就会产生地震,因此释放的应力最大也不会超过岩土的强度。震级就是表示地震释放能量大小的指标,因此也是有限的。 3、岩土体之所以能够被压缩,是因为其中有孔隙,随着压力的增大,孔隙会越来越小,就越难以变小,因此压缩曲线就变缓。 4、有效粒径(d10):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%对应粒径。平均粒径(d50):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为50%对应粒径。限制粒径(d60)或称限定粒径(d60):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%对应粒径。 确定任意一组粒组的百分含量 任意粒组的上限粒径对应的百分含量S上限任意粒组的下限粒径对应的百分含量S下限则该粒组的百分含量 S= S上限- S下限 5、因为基岩密度大,地震波在传播过程中质点振动的幅度小,且速度快,能量很快就传播开了,实际烈度较小,破坏程度低。而松散沉积物密度小,地震传播速度慢,导致能量集中,地震影响范围不大,而破坏很强,实际烈度就高,破坏就严重。 三、1、由p-s曲线确定地基承载力: (1)当p~s曲线上有比例界限时,取该比较界限所对应的荷载值; (2)对于比例界限荷载值与极限荷载很接近的土,当极限荷载PU小于对应比例界限荷载值Pcr的2倍时,取极限荷载值的一半; (3)当不能按上述两款确定时,且压板面积为0.25~0.50m2,可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载,但其值不应大于最大加荷载量的一半。 (4)同一土层参加统计的实验点不应少于三点,当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时,取此平均值作为该土层的地基承载力特征值fak。 2、工程地质勘探施工包含以下五项: ①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等; ②工程地质调查与测绘; ③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探; ④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试; ⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。

工程地质学基础复习题_吉大机考题库及答案

一名词解释 1. 毛细水 2. 干密度 3. 次生矿物 4. 土粒密度 5. 土的密度 6. 土的基本物理性质 7. 曲率系数 8. 有效粒径 9. 粒度分析 10. 工程地质条件 11. 工程地质问题 12. 结合水 13. 平均粒径 14. 限制粒径 15. 工程地质学 16. 土的工程地质性质 二简答题 1. 根据饱和度大小,可将含水砂土分成哪些含水状态? 2. 为什么说结合水对细粒土的性质影响最大? 3. 目前常采用的粒度分析方法有哪些?细粒土、粗粒土各用什么方法? 4. 什么是稠度界限?稠度界限中最有意义的两个指标是什么? 5. 反映土的基本物理性质的主要指标有那些?其中那些是实测指标? 6. 什么是累计曲线,如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量? 7. 什么是土的基本物理性质?主要包括哪些主要性质? 8. 土中的矿物主要有哪几类?各类矿物有哪些主要特点? 9. 粗粒土和细粒土在结构上有什么不同特点?不同结构特征对土的性质有何影响? 10. 不均匀系数的大小说明了什么? 11. 什么是塑态、塑性、塑限和塑性指数?他们有什么不同? 12. 土中水按存在形式、状态、活动性及其与土粒的相互作用分哪些类? 三论述题 1. 坚硬岩石在单向逐级连续加荷情况下的变形过程大致可分为哪几个阶段?每个阶段的特点是什么?

2. 简述土的粒度成分、含水情况、松密情况对土的力学性质的影响。 3. 根据哪些标识可判断活断层的存在?如何判别? 答案: 一名词解释 1. 指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分。 2. 是指固体颗粒的质量与其土的体积之比,其单位是g/cm3。 3. 是原生矿物经过化学风化作用,使其进一步分解,形成一些颗粒更细小的新矿物。 4. 土粒密度是指固体颗粒的质量与其体积之比,即单位体积土粒的质量,其单位是g/cm3。 5. 是指土的质量与其体积之比,即单位体积土的质量,其单位是g/cm3。 6. 土的基本物理性质指土本身由于三相组成部分的相对比例关系不同所表现的物理状态。主要包括土的轻重、干湿、松密等性质。具体用土的质量、含水性和孔隙性指标来说明。 7. 是积累含量30%所对应的粒径的平方与有效粒径和限制粒径乘积的比值。 8. 小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时,相应的粒径称为有效粒径(d10)。 9. 测定土中各颗粒直径大小及百分含量的过程。 10. 工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。 11. 工程建筑与地质环境相互作用、相互矛盾而引起的,对建筑物本身顺理施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。 12. 细小的土粒表面具有静电引力,在其作用下,与土粒表面接触部分的水分子可被极化,并吸附在土粒周围形成一层水膜。这部分在土粒静电引力范围内,被吸附在土粒周围的水就叫结合水 13. 系指土中大于此粒径和小于此粒径的土的含量均占50%。 14. 当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时,该粒径称为控制粒径。 15. 工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。 16. 岩土体的各种与建筑有关的性质称为岩土体的工程地质性质,主要是指岩土体的物理性质和力学性质。 二简答题 1. 按饱和度的大小将含水砂土划分为稍湿的(S r≤50%)、很湿的(50%<S r≤80%)和饱和的(S r>80%)三种含水状态。 2. 细粒土的主要连结方式是结合水连结,靠公共结合水膜将相邻的细粒土颗粒连结在,公共结合水膜的厚薄影响颗粒之间的距离,也影响颗粒之间的结构力,这些对细粒土的可塑性、涨缩性和崩解性都有很大的影响。也决定了细粒土内聚力的大小。 3. 筛析法-主要用于粗粒土的粒度分析,静水沉淀-主要用于细粒土的粒度分析。 4. 随着含水率的变化,细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态,相应于转变点的

工程地质学基础重点

第一章 1、概念 工程地质学:研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,并保证这种制约关系向良性方向发展的科学。 工程地质条件:包括岩土类型及其工程性质、地址结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾,是人类工程活动与地质环境相互制约的主要形式。 工程地质分析:是工程地质学一个重要分支,是分析工程地质问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以使正确评价和有效防治其不良影响的一门学科。 工程地质分析的基本方法:①定性研究②定量研究 2、简述人类活动与地质环境的关系 地质环境对人类工程活动的制约(主要部分):①影响工程活动的安全②影响工程建筑物的稳定和正常使用③工程造价 人类工程活动对地质环境的制约(次要部分) 工程活动与地质环境之间的相互制约 3、工程地质分析的内容包括哪些 ①区域稳定性问题②岩体稳定问题③与地下渗流相关的问题④与侵蚀淤积有关的工程问题 第二章(重点) 1、活断层:是指目前正在活动着的断层,或是近期(约10万年)曾

有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层,后一种情况可称为潜在活断层。 2、断层的作用表现:①它对岩体的稳定性和渗透性,地震活动和区域稳定有重大的影响。 ②它可能是地下水运动的良好通道和汇聚的场所,在规模较大的断层附近或断层发育地区常久贮存着丰富的地下水资源,石油。 3、板块构造理论? 4、断层要素:①断层面②断层线③断层带④断盘⑤断距 5、断层的野外识别方法:①地貌上的特征②地层特征③断层的伴生构造④水系 6、请简述断层的工程评价:①降低了地基的强度和稳定性②跨越断裂构造带的建筑物③隧洞工程,通过断裂破碎带时易发生坍塌④可能发生新的移动,从而影响建筑物的稳定 7、活断层的活动方式:①粘滑型②蠕滑型 8、活断层的鉴别标志:①地质、地貌和水文地质标志②历史地震及历史期地震错段标志③微地震测量及地形变检测标志④地球物理标志 9、活断层的调查研究方法:①现有资料查阅②航卫片解读③区域地质调查④现场勘察⑤年龄测量⑥监测 10、活断层区的建筑原则:①建筑物场地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,应尽可能的选择相对稳定地

工程地质学基础复习题

工程地质学基础复习题 第一章思考题 1.什么是粒径、粒组、粒度成分和粒度分析? 2.我国主要通用的粒组划分方案是怎么样的? 3.目前常采用的粒度分析方法有哪些?细粒土、粗粒土各用什么方法? 4.什么是累计曲线,它的形态表明了什么,如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量? 5.不均匀系数的大小说明了什么? 6.土中的矿物主要有哪几类?各类矿物有哪些主要特点? 7.“土的分类标准”(GBJ145-90)中的粗粒土、细粒土、砾类土、砂类土的含义是什么? 8.常见的粘土矿物有哪些?各类粘土矿物的基本特性是什么?亲水性强弱的原因是什么? 9.土的粒度成分与矿物成分有什么关系? 10.土中水按存在形式、状态、活动性及其与土粒的相互作用分哪些类?各类水的主要特征是什么? 11.为什么说结合水对细粒土的性质影响最大? 12.什么是土的结构?土的结构连结有哪几种形式? 13.结合水、毛细水是怎么样把土粒连结起来的? 14.粗粒土和细粒土在结构上有什么不同特点?不同结构特征对土的性质有何影响? 第二章思考题 1.什么是土的基本物理性质?包括哪些主要性质?表示土基本物理性质的指标如何求得? 2.土的密度分为哪几种?他们的大小与土中哪些成分有关? 3.含水率与饱和度的概念有何不同?土的饱和度值的大小说明了什么? 4.根据饱和度大小,可将含水砂土分成哪些含水状态? 5.土的孔隙率和孔隙比的概念有何不同?他们的大小与哪些因素有关? 6.根据孔隙比,相对密度可将砂土分为哪些密实状态? 7.反映土的基本物理性质的指标有哪些?其中哪些是实测指标?哪些事导出指标? 8.为什么说土的孔隙性指标是决定土的基本物理性质的最重要指标? 9.什么是稠度界限?稠度界限中最有意义的两个指标是什么? 10.细粒土随含水量变化表现出的稀稠软硬程度不同的原因是什么? 11.什么是塑态、塑性、塑限和塑性指数?他们有什么不同? 12.塑性指数大小说明什么?他的大小取决于什么? 13.为什么可以根据塑性指数对细粒土进行分类? 14.什么是塑性图?如何用塑性图对细粒土进行分类? 15.粗粒土和细粒土的透水性和毛细性有什么不同特点? 第三章思考题 1.为什么说土的力学性质是土的工程地质性质的最重要组成部分? 2.什么是土的压缩性?土产生压缩的原因是什么? 3.什么是渗透固结?如何用有效应力原理解释饱和土的压缩过程? 4.什么是压缩曲线?压缩定律说明了什么? 5.饱和砂土与饱和细粒土相比,在压缩速度、压缩量上有什么不同?原因是什么? 6.随着压力增加,压缩曲线逐渐变缓的原因是什么?

土木工程基本知识大全

土木工程基本知识大全 1、什么是容积率? 答:容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。 2、什么是建筑密度? 答:建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 3、什么是绿地率(绿化率)? 答:绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 4、什么是日照间距? 答:日照间距,就是前后两栋建筑之间,根据日照时间要求所确定的距离。日照间距的计算,一般以冬至这一天正午正南方向房屋底层窗台以上墙面,能被太阳照到的高度为依据。 5、建筑物与构筑物有何区别? 答:凡供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所都叫做建筑物,如公寓、厂房、学校等;而人们不在其中生产或生活的建筑,则叫做构筑物,如烟囱、水塔、桥梁等。 6、什么是建筑“三大材”? 答:建筑“三大材”指的是钢材、水泥、木材。 7、建筑安装工程费由哪三部分组成? 答:建筑安装工程费由人工费、材料费、机械费三部分组成。 8、什么是统一模数制? 什么是基本模数、扩大模数、分模数?答:(1)、所谓统一模数制,就是为了实现设计的标准化而制定的一套基本规则,使不同的建筑物及各分部之间的尺寸统一协调,使之具有通用性和互换性,以加快设计速度,提高施工效率、降低造价。(2)、基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位,用M表示,1M=100mm。(3)、扩大模数是导出模数的一种,其数值为基本模数的倍数。扩大模数共六种,分别是3M(300mm)、6M(600mm)、12M(1200mm)、 15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm)。建筑中较大的尺寸,如开间、进深、跨度、柱距等,应为某一扩大模数的倍数。(4)、分模数是导出模数的另一种,其数值为基本模数的分倍数。分模数共三种,分别是1/10M(10mm)、1/5M(20mm)、1/2M(50mm)。建筑中较小的尺寸,如缝隙、墙厚、构造节点等,应为某一分模数的倍数。 9、什么是标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸?

工程地质学基础重点

第一章1、概念工程地质学:研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,并保证这种制约关系向良性方向发展的科学。 工程地质条件:包括岩土类型及其工程性质、地址结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾,是人类工程活动与地质环境相互制约的主要形式。 工程地质分析:是工程地质学一个重要分支,是分析工程地质问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以使正确评价和有效防治其不良影响的一门学科。 工程地质分析的基本方法:①定性研究②定量研究2、简述人类活动与地质环境的关系地质环境对人类工程活动的制约(主要部分):①影响工程活动的安 全②影响工程建筑物的稳定和正常使用③工程造价人类工程活动对地质环境的制约(次要部分)工程活动与地质环境之间的相互制约3、工程地质分析的内容包括哪些 ①区域稳定性问题②岩体稳定问题③与地下渗流相关的问题④与侵蚀淤积有关的工程问题第二章(重点)1、活断层:是指目前正在活动着的断层,或是近期(约10万年)曾 有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层,后一种情况可称为潜在活断层。 2、断层的作用表现:①它对岩体的稳定性和渗透性,地震活动和区域稳定有重大的影响。 ②它可能是地下水运动的良好通道和汇聚的场所,在规模较大的断层附近或断层发育地区常久贮存着丰富的地下水资源,石油。 3、板块构造理论? 4、断层要素:①断层面②断层线③断层带④断盘⑤断距 5、断层的野外识别方法:①地貌上的特征②地层特征③断层的伴生构造④水系 6、请简述断层的工程评价:①降低了地基的强度和稳定性②跨越断裂构造带的建筑物③隧洞工程,通过断裂破碎带时易发生坍塌④可能发生新的移动,从而影响建筑物的稳定 7、活断层的活动方式:①粘滑型②蠕滑型8活断层的鉴别标志:①地质、地貌和水文地质标志②历史地震及历史期地震错段标志③微地震测量及地形变

工程地质学基础考试题

工程地质学基础试卷 一、名词解释(20分) 1.活断层 2.砂土液化 3.蠕滑 4.岩溶作用 5.水压致裂法 6.工程地质条件 二、填空(20分) 1.活断层的活动方式有和两种。 2.工程地质学的基本研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、和等。 3.渗透变形的主要形式包括管涌和。 4.地震破坏效应大致可分为,、和斜坡破坏效应三个方面。 5.按四分法可将风化壳,自上而下分为剧风带、、、。 三、判断(对的打√,错的打×)(共24分,每题2分): 1.斜坡变形的形式较多,主要有拉裂、回弹、蠕滑和弯曲倾倒四种。() 2.水库蓄水前,河间地块存在地下分水岭,蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。() 3. 斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。() 4.砂土的渗透系数越大,产生管涌的临界水力梯度越小。() 5.当滑坡安全系数Ks=1.20时,计算的最后一条块滑坡推力En=0,滑坡的稳定性系数K 等于1.20。() 6.地震烈度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来确定。() 7.地震震级是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。 () 8.斜坡形成后,在坡顶处形成剪应力集中带。 () 9.用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数,则该土层液化。() 10.为保证斜坡稳定,削坡移载措施适用于滑动面为直线的滑坡。 () 11.土的级配特征影响渗透变形方式,不均粒系数η越小,越有利于管涌的发生。() 12.所谓风化囊是指在裂隙密集带,尤其是不同方向断裂交汇处,岩石风化深度相对较大的一种动力地质现象。() 四、问答题(共24分,每题4分) 1.简述滑坡的形态要素。 2.试述场地工程地质条件对震害的影响? 3.识别活断层的标志有哪些?

土木工程概论基础工程试题与答案

第一章基础工程 一、不定项选择题 1,工程地质勘查的目的主要有() A, 查明工程地质条件B, 分析存在的地质问题 C, 寻找适宜的施工地区D, 对建筑地区做出地质评价 2,工程地质勘查的步骤包括() A, 可行性勘查B, 初步勘查 C, 深入勘查D, 详细勘查 3,属于工程地质测绘方法的是() A, 像片成图法B, 航空摄影法 C, 实地测绘法D, 遥感成像法 4,() A, 坑、槽探B, 钻探 C, 遥感勘探D, 地球物理勘探 5,在《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)中20层以上高层建筑的安全等级定为()A, 特级B, 一级 C, 二级D, 三级 6,《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)中将艺术建筑的安全等级定为()A, 特级B, 一级 C, 二级D, 三级 7,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-94),工程安全等级为三级、场地等级为二级、地基等级为一级时,岩土工程勘察等级应为() A, 特级B, 一级 C, 二级D, 三级 8,高层建筑在岩土工程勘察报告中需要对以下哪些问题进行分析评价()A, 地基承载力B, 地层构造 C, 环境问题D, 抗震设计 9,以下选项中不属于公路工程地质勘察主要内容的是() A, 地基承载力B, 路线勘察 C, 桥渡勘察D, 隧道勘察

10,公路线路必须绕逼的不良地质地段是() A, 暗河区B, 滑坡地段 C, 深层沼泽D, 冻胀地段 11,隧道工程地质勘察的详细勘察阶段的主要工作有() A, 核对初勘地质资料B, 勘察初勘未查明的地质问题 C, 确定隧道最佳路线D, 对初勘提出的重大地质问题做细致调查12,浅基础按基础刚度的不同可分为() A, 刚性基础B, 柔性基础 C, 扩展基础D, 拓展基础 13,有利于避免地基不均匀沉降的建筑结构特点是() A, 平面简单B, 立面高差小 C, 长高比小D, 自重轻 14,刚性基础常用的建筑材料有() A, 混凝土B, 粗石料 C, 钢筋混凝土D, 砖 15,在墙下基础中加入肋梁是为了提高基础的() A, 整体性B, 纵向抗弯能力 C, 横向抗剪能力D, 抗拉能力 16,我国浙江余姚河姆渡村文化遗址中的木桩结构距今约有()年的历史A, 12000 B, 14000 C, 7000 D, 6000 17,桩按施工方法可分为哪两类() A, 端承桩B, 摩擦桩 C, 预制桩D, 浇注桩 18,下列建筑中用到沉井基础的有() A, 上海杨浦大桥B, 南京长江大桥 C, 天津永和斜拉桥D, 美国STOLOUIS大桥 19,沉井基础的缺点包括() A, 施工期长B, 施工较困难 C, 稳定性差D, 埋置深度不易太大 20,下列选项属于深基础的有()

工程地质学基础题库地大考试

工程地质学基础题库 一、名词解释(20分) 1、活断层:指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生 活动的断层(即潜在活断层)。 2、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。 3、混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效 应。 4、极限平衡方法:也叫刚体极限平衡法,其使用有四点假设前提:①只考虑破坏面上的极限破坏状态,而不考虑岩土体的变形。即视岩土体为刚体。②破坏面上的强度由C、f值决定,遵循强度判据。③滑体中的压力以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上,均视为集中力。④q三维问题简化为二维(平面)问题来求解。 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。 6、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合,包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。 7、地震烈度: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。震源深度和震中距越小,地震烈度越大。 8、工程地质类比法:将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件与之相似的同类建筑物中。 9、临界水力梯度:岩土体在渗流作用下,呈悬浮状态,发生渗透变形时的渗流水力梯度。 10、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。 11、斜坡变形破坏:斜坡变形破坏又称斜坡运动,是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。 12、渗透稳定性:是指在渗流水作用下,其结构是否发生变化从而危及岩土体的稳定。 13、滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。 14、振动液化:饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。 15、基本烈度:指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的,对一个地区地震危险性作出的概略估计,作为工程抗震的一般依据。 16、水库诱发地震:是指由于人类修建水库工程,水库蓄水所引起的地震活动,称为水库诱发地震。 17、崩塌:斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体,突然脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象或运动称为崩塌。 18、岩溶:是岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。亦称喀斯特。 19、地面塌陷:是地面垂直变形破坏的另一种形式。它的出现是由于地下地质环境中存在着天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞,巷道或采空区而引起的,其地面表现形式是局部范围内地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落。 20、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。(引用)

土木工程基础工程 复习

受建筑物影响的那一部分地层称为地基,建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础 地基承载力特征值:在保证地基稳定的条件下,使建筑物的沉降量不超过允许值的地基承载力称地基承载力特征值。 倾斜:基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值 局部倾斜:砌体称重结构沿纵向6-10cm 内基础两点的沉降差与其距离的比值 文克勒地基模型:地基上任一点所受的压力强度p 与该点的地基沉降量s 成正比,即p=ks,比例系数k 称为基床反力系数。 倒梁法假定上部结构是绝对刚性的,各柱之间没有沉降差异,因而可以把柱脚视为条形基础的铰支座,将基础梁按倒置的普通连续梁计算。 摩擦型桩:是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩侧阻力分担荷载较多的桩。 由两根以上桩组成的桩基础称为群桩基础,竖向荷载作用下,由于承台.桩.土相互作用,群桩基础中的一根桩单独受荷时的承载力和沉降性状,往往与相同地质条件和设置方法的同样独立单桩有显著差别,这种现象称为群桩效应。 负摩阻力:当桩侧土体因某种原因而下沉,且其下沉量大于桩的沉降时,土体对桩产生的向下作用的摩阻力。灌注桩:是直接在所设计桩位处成孔,然后在孔内加放钢筋笼,再浇灌混凝土而成。 浅基础类型:浅基础根据结构形式可分为扩展基础、联合基础、柱下条形基础、柱下交叉条形基础、筏形基础、箱形基础和壳体基础。 基础高度由混凝土受冲切承载力确定。由冲切破坏椎体以外的地基净反力所产生的冲切力应小于冲切面处混凝土的抗冲切能力。矩形基础一般沿柱短边一侧先产生破坏,所以只需根据短边一侧的冲切破坏条件确定基础高度。 垫层法:当建筑物基础下持力土层比较软弱,不能满足设计荷载或变形的要求时,常在地基表面铺设一定厚度的垫层,或者把表面部分软弱土层挖去,置换成强度较大的砂石素土等,处理地基表层,这类方法称为垫层法。 地基变形按其特征可分为四种:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。 挡土墙类型:按结构类型分类有重力式(仰斜、垂直、俯斜)、悬臂式、扶壁式、板桩式等。基坑围护形式:1 放坡开挖及简易支护2 悬臂式围护结构3 重力式围护结构4 内撑式围护结构5 拉锚式围护结构6 土钉墙围护结构7 其他围护结构 基础分为浅基础,深基础地基分为天然地基和人工地基 基础设计必须满足强度要求,变形要求和上部结构的其他要求 扩展基础分为墙下条形基础,柱下独立基础根据基础所用材料性能分为无筋基础和钢筋混凝土基础 地基变形按照其特征值可分为四种:沉降量、沉降值、倾斜、局部倾斜 在初步选择基础类型和埋置深度后,就可以根据(持力层的承载力)特征值计算基底尺寸,如果地基受力层范围内存在着承载力明显低于持力层的下卧层。则选择的基础尺寸尚满足对(软弱下卧层)的验算要求。 无筋扩展基础的结构设计时可通过控制材料强度等级和台阶宽度高比来确定基础的截面的截面尺寸,无需进行内力分析和截面强度计算。 基础高度由混凝土受冲切承载力确定,抗冲切和抗弯。 1.根据整体刚度的大小,可以将上部结构分为柔性结构,敏感性结构,刚性结构三类。 2.文克勒地基模型:P=Ks k基床系数s为该点的地基沉降量 3.12 条形基础的内力计算方法主要有简化计算法,弹性地基梁法两种 4.13 若上部结构刚度很小时宜采用静定分析法,

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