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工程地质08355

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第一章

1.1工程地质学及其发展历程

1、地质学与工程地质学

地质学是研究地球的形成、物质成分,内部构造,表面特征及地球演化发展历史规律的科学。

在其它各工程领域,以地质学基本理论为基础的地质应用学科包括:

1)与资源能源开发相关的煤田地质学、石油地质学、矿产地质学、水文地质学等。

2)与工程建设和环境科学相关的工程地质学、环境地质学、城市地质学、旅游地质学等。

为什么学习工程地质学?

工程地质学是将地质学的原理运用于解决与工程建设有关的地质问题的一门学科,是研究人类工程活动与地质环境相互作用、工程建设有关的工程地质条件和工程地质问题的学科。工程地质学是地质学的分支学科,是介于地质学与工程学之间的一门边缘交叉学科,研究的对象是地质体和各种地质现象。

在土木工程建设过程中,工程地质学则应用地质学的理论和方法,主要研究勘察建设地区或建筑场地的工程地质条件,评价工程地质环境,预测和评价可能发生的工程地质问题及对建筑物或地质环境的影响,分析预测工程活动与地质环境的相互作用规律,提出防治不良地质问题的工程措施,为工程建设的规划、设计、施工提供可靠的地质依据和工程设计主要地质参数,以保证工程建设的安全顺利完成。

运筹帷幄战争取胜前提:知己知彼,百战不殆;

侦察兵先行,且不同的侦察任务和目的;

万丈高楼平地起:建一切土木工程,先侦察地层情况,掌握有利条件和不利因素,趋利避害,为我所用。

2、工程地质学发展

工程地质学的产生和发展同人类的基本建设和经济发展密切相关。

现代工程地质学的研究热点和发展前沿包括:

1)环境工程地质研究。

2)矿山工程地质研究。

3)地震工程地质研究。

4)海洋工程地质研究。

1.2工程地质学学科方向和研究方法

1、工程地质学学科方向

工程地质学的学科方向主要有以下几个方面:

1) 工程岩土地质学。

2) 工程动力地质学。

3)工程地质勘察理论和技术方法。

4)区域工程地质的研究。

5)工程环境地质学。

2、工程地质学的研究方法

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。四种研究方法各有特点,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。

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。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。所以对动力地质作用或建筑场地进行工程地质研究时,首先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,研究查明工程地质条件以及它们之间的关系,为进一步研究工程地质问题,预测其发展演化的趋势及结果。

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。

3)模型模拟试验法

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、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。

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,它往往受研究者的经验所限制。

1.3 工程地质学与其它学科关系

工程地质学所涉及的知识范围广泛,它必须有许多学科的知识作为自己的理论基础。

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地质学的分支学科,都是工程地质分析的基础学科。

1.4工程地质条件与工程地质问题

1、工程地质条件

由于地质因素对工程建筑的利用和改造有影响,工程地质条件是与工程建设有关的地质因素的综合。包括建筑场地及其邻近地区的岩土类型及其工程性质、地层岩性与地质结构、地形地貌、水文地质、各种不良地质作用和天然建筑材料等方面。

2、工程地质问题

工程地质问题是指工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约引起的,对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。如:

地基的稳定性:沉降、开裂、地陷、溶洞等;

边坡稳定性:滑坡、崩塌、泥石流;

洞室围岩稳定性:地下工程安全稳定;

区域稳定性:地震、震陷、震动地基液化

1.5 工程建设活动与地质环境相互关系

地球上现有的一切工程建筑物都建造于地壳表层或内部浅层一定的地质环境中,地壳表层和深部的地质环境影响建筑物的安全、经济和正常使用;而一切工程建设活动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安全。二者处于相互联系、相互影响,又相互制约的矛盾之中。

1.6工程地质在工程建设中的作用

土木工程涉及房屋建筑、水利水电、公路路铁交通工程、桥梁隧道、岩土与地下工程、市政工程等。一般建筑工程分上部结构、中部基础、下部地基、地表和地下地质环境等四部分。

上部结构工程、中部基础工程、下部地基工程、周边的地质环境工程。四个组成部分只要一个方面出现安全问题,工程就不安全。

2、影响建筑物的地基安全稳定的因素

强度及稳定性、压缩与不均匀沉降、地下水流失、潜蚀和管涌、液化、失稳和震陷等因素。

3、软土地基对土建工程影响

承载力低,工程无法进行;

变形大,特别是不均匀变形大,而且变形稳定时间很长,几年甚至几十年。造成建筑物沉降大且不均匀,造成建筑物开裂,倾斜等。

工程建设环境影响,变形失稳破坏,造成严重岩土工程事故和重大地质灾害,直接或间接威胁工程安全。沉降、塌陷、大塌方等

4、据调查统计:世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中,因地基问题造成的工程事故的比例最大。软基处理恰当与否,关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多的被人们所认识。

可见,工程中软土地基处理的重要性和必要性。

工程地质在房屋建筑工程、道路桥梁交通工程、岩土与地下工程、水利水电工程、能源开发与资源开采等工程建设中的主要作用有:

①阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑工程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。

一些建筑工程因工程地质问题而造成严重事故。

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?

5、工程地质学在土木工程建设中的作用?

第二章

2.1地球的总体特征

1、地球的基本形状

地球是一个实心的不规则的旋转椭球体,两极稍扁平,赤道部分略向外突出,极半径约为6365.863km,赤道半径约为6378.245km,平均半径约为6371km,总质量9.7万亿吨。

大陆架:近陆浅水海底平原,地势平坦,坡度小于0.1°,一般指水深大于200 米的水域。

大陆坡:大陆架外缘的倾斜部分,平均坡度4.3°(最大20°),宽度20~90Km ,平均28Km,常见横切大陆坡的海底峡谷。

大陆基:大陆坡与大洋盆地之间比较平坦的地区,大面积覆盖了堆积物。

海沟与岛弧:无大陆基发育的海底(太平洋北、西部)常发育一系列岛屿,无论岛屿本身形态还是把它们连接起来都成弧形,称为岛屿,在岛弧靠大洋一侧,常发育几乎平

行的巨形凹地,深约6000米,称海沟。岛弧与海沟总是平等伴生。

大洋中脊:是绵延在大洋中部(或内部)的巨型海底山脉,具有很强的构造活动性,经常发生地震和火山活动。大洋中脊轴部常有一条纵向延伸的裂隙状深谷,称中央裂谷。

大洋盆地:是介于大陆边缘与大洋中脊之间的较平坦地带,平均水深4000 至5000m 。主要分为深海丘陵和深海平原两类次级地形。

2、陆地与海底地形

1)陆地表面地形

山地:是海拔高度在500m 以上的低山、1000m 以上的中山、3500m以上的高山分布地区的总称。线状延伸的山体称山脉,成因上相联系的若干相邻山脉称山系。

丘陵:是指海拔小于500m 、顶部浑圆、坡度较缓、坡脚不明显的低矮山丘群

平原:海拔低于200m 、宽广平坦或略有起伏的地区,如我国的华北平原。

高原:海拔高度在500m 以上、面积大、顶部较为平坦或略有起伏的地区

盆地:四周为山地或高原、中央低平的地区

2)海底地形

大陆边缘:是大陆与大洋盆地之间的过渡地带。由海岸向深海方向,常包括大陆架、大陆坡和大陆基。有时在大陆边缘出现岛弧与海沟地形。根据发育特征不同可以分为大西洋型和太平洋型。

3、地球的物理性质

1)地球的重力:主要由于万有引力造成。假定地球物质密度横向均一,那么赤道附近距离最大,引力最小,重力值最小;两极附近距离最小,引力最大,重力值最大。因此,地表重力值,随纬度增加而增大,随地表高度的增加而减小。

2)地球密度:地球密度随地壳深度增大而增加,地球的平均密度:5.516g/cm3,地表岩石平均密度 2.7g/cm3。地心的密度13g/cm3

3)地球的温度:人们可以火山和温泉意识到地下深处是热的,地球的温度总体上是从地表向地内逐渐增高。

4)地球的磁性:地球如同一个巨大的磁铁,有磁南、磁北极。

2.2地球的圈层构造

1、地球的内部圈层构造

一般将地球内部分为地壳、地幔、地核三个基本圈层。地壳与地幔的分界面为莫霍界面,地幔与地核的分界面为古登堡界面。

2、地球的外部圈层构造

在固体地球之外还存在大气圈、水圈、生物圈,地球表层有岩土圈和人类活动智慧圈等圈层。

地球的内、外部圈层关系示意图。

2.3 地质作用

2.3.1地质作用定义与分类

1、地质作用

地质作用就是由自然动力作用导致地球物质组成成分、地表形状及岩层结构构

造发生变化的一切自然作用称为地质作用。

2、地质作用分类

按照地质作用动力来源和作用部位不同,分为内力地质作用、外动力地质作用。

2.3.2内力地质作用形式

1、地壳运动(构造运动)

1)地壳运动的概念

地壳运动又称构造运动,主要是指由地球内能、地球自转速度的改变等原因引起岩石圈的变形、变位并改变其相对位置和内部构造,以及洋底的增生和消亡的机械运动。人们常把晚第三纪以来发生的构造运动称为新构造运动;把晚第三纪以前发生的构造运动称为古构造运动;把人类历史时期到现在所发生的构造运动称为现代构造运动。

2)地壳运动的基本形式

地壳运动的基本方式有水平运动和垂直运动。

水平运动就是地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方向的运动,形成高原或造山,又称为造山运动。其表现为岩石圈的水平挤压、拉伸、拖曳或旋转,引起岩层的褶皱和断裂,可形成巨大的褶皱山系、裂谷、地堑、沟谷和大陆漂移等。

2、岩浆作用

1)岩浆及岩浆作用

岩浆是形成于地下深处,以硅酸盐为主和挥发组分的一种高温熔融物质。

岩浆作用就是岩浆形成、演化、运动、直到冷凝成岩浆岩的全过程。

2)火山活动

火山活动成因主要是板块挤压作用形成破碎通道,地壳深部岩浆在压力作用下喷出地表。

(1)根据火山活动情况分:

活火山——现代仍在活动或周期性活动。

休眠火山——人类史后喷发过,但长期以来静止。

死火山——人类史前喷发过,史后从未喷发的火山。

(2)火山喷发类型:

裂隙式喷发——岩浆从地表狭长的裂隙溢出。地史早期多。通常地球形成初期,地壳薄,此方式较多。现代洋脊附近,冰岛是洋脊在陆地上延伸通过的地方,有较多的裂隙式喷发。

中心式喷发——岩浆沿火山通道上移从火山口喷出。

3)火山喷出物及喷出岩

火山喷出物有气体、液体和固体。

4)火山给人类带来益处

农业生产:火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供养万物。

旅游疗养:火山喷发(特别是宁静式火山),还可以马上招来游客;经常喷发的火山,更多成为旅游胜地。

矿产资源:人们在古老的火山周围发现了大量有开采价值的金属矿床。

3、变质作用

1)变质作用

变质作用就是岩石在固态下,由于温度、压力及化学活动性流体成分加入,使岩石发生成分、结构和构造等变化的地质作用。

2)变质作用影响因素

引起变质作用的主要因素有三方面:

(1)温度

2)压力

可分为均向压力(静压力)、粒间流体压力和定向压力

(3)化学活泼性流体

主要为岩浆中逸出的热水溶液和汽体,以H2O、CO2为主,并含有易挥发的物质,与围岩产生化学反应,生成新矿物。

应该指出,在变质过程中,上述各因素不是孤立的,通常都是同时存在的,互相配合,相互制约的,而且随着时间的推移而发生变化。在一般情况下,温度常作为主导因素,配合着压力和溶液的活动。变质作用的发生和进行还与原岩的物质组分、结构、构造密切相关,因而其变化最终产物——变质岩也不同。

3)变质作用的类型

一般根据变质作用的地质成因和变质作用因素,分为接触变质作用、动力变质作用(碎裂变质作用)、区域变质作用、混合变质作用等。

4、地震作用

1)地震及地震分布

在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或颤动现象,称为地震。

可以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。

2)地震分类:

地震按其发生的原因,可分为构造地震、火山地震和陷落地震。

按震源深度,可将地震分为:

浅源地震:震源深度小于60km的天然地震称为浅震,大多数地震都为浅源地震.

中源地震:震源深度在60---300km之间的地震称为中源地震.

深源地震:震源深度大于300km的地震称为深源地震.目前巳记录到的震源深度有700km深的地震。

按震级分:

弱震:M<3的地震.

有感地震:3≤M≤4.5的地震.

中强震:4.5

强震:M≥6的地震。

3)地震造成的灾害

(1)地震波引起的地面震动(面波),使建筑物受到破坏。

注册岩土考试-工程地质知识

工程地质相关知识 一、岩层产状 1、走向 倾斜岩层层面与任意水平面的交线称为走向线,走向线指示的地理方位(与地理北极沿顺时针方向的夹角)叫走向。走向线有无数条平行线,但走向只有两个,且相差180°。 2、倾向 与走向线垂直向岩层下倾方向引出的射线称为倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线指示的地理方位称倾向。倾向与走向相差90°或270°,但岩层的倾向确定后,走向就可以确定,岩层的走向确定后,倾向不一定确定。 3、倾角 倾向线与其在水平面上之投影线的夹角(α),亦称真倾角。 4、岩层的产状要素可用文字或符号来表示: (1)方位角表示法:一般记录倾向和倾角,如 SW205°∠25°,也可写为205°∠25°(多用这种表示法)。前一读数为倾向的方位角,后一读数为倾角。 (2)象限角表示法:这是以南和北的方位作为0°,一般记录走向、倾向和倾向象限。如N30°E/27°SE,即走向北偏东30°,倾角27°,倾向南东。这种表示法较少使用。 PS:方位角记录法是以正北方向为0°,按顺时针方向将坐标方位分为360°,正东方向为90°,正南为180°,正西为270°,正北为360°与0°的重合。

二、V字型法则 由于地表面一般为起伏不平的曲面,倾斜岩层的地质分界线在地表的露头也就变成了与等高线相交的曲线。当其穿过沟谷或山脊时,露头线均呈“V”字形态。根据岩层倾向与地面坡向的结合情况,“V”字形会有不同的表现: 1、“向反线同”——即:岩层倾向与地面坡向相反,露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但露头线的弯曲度总比等高线的弯曲度要小。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游,在山脊处指向下坡。 2、“向同线反”——即:岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角大于地形坡角,露头线与地形等高线呈相反方向弯曲。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向下游,在山脊处指向上坡。 3、“向同线同”——即:岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角小于地形坡角,露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但露头线的弯曲度总是大于等高线的弯曲度(与A情况的区别)。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游,在山脊处指向下坡。

工程地质分析原理总复习

软弱结构面:延伸较远、两壁较平滑、充填有一定厚度软弱物质的结构面,如泥化、软化、破碎薄夹层等的面。天然应力状态:地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,常称为天然应力或初始应力。隆爆:表现为近地表出现细长的隆褶或类似低角度逆断层的断隆,一般高度较小,而延伸长度较大。蓆状裂隙:在出露于地表的侵入岩体中,由于区域性卸荷剥蚀,广泛见于一种近地表平行分布的区域性裂隙发育,通常上部较密,向下逐渐变稀疏,即蓆状裂隙。岩芯饼化现象:钻进过程中岩芯裂成饼状的现象是高地应力区所特有的岩体力学现象。岩饼的厚度与岩芯的直径有一定的关系,一般约为直径的1/4到1/5;所有岩饼的表面均为新鲜破裂面,而且边缘部分粗糙,多数内部隐约见有顺槽,或沿一个方向的擦痕和与之正交的拉裂坎。蠕变:固体材料在恒定荷载作用下,变形随时间缓慢增长的现象。松弛:粘弹性固体材料在恒定应变下,应力随时间衰减的现象。差异卸荷回弹:在卸荷回弹变形过程中,会因岩体中各组成单元力学性能的差别、应力历史的不同以及岩体结构上的原因,引起差异回弹而在岩体中形成一个被约束的残余应力体系。活断层: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、极可能在不远的将来重新活动的断层。蠕滑(稳滑):断层持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑。粘滑:断层间断地、周期性突然错断的为粘滑。地震烈度:是地震时一定地点的地面振动强弱的尺度,是指该地点范围内的平均水平而言。地震

基本烈度:在今后一个时期内(一半取100年)在一定地点的一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。地基土的卓越周期:表层沉积能对基岩传来的地震波起选择放大作用,某些周期的地震波在表土层中多次反射叠加而增强,这样就会使表层振动中这类周期的波多而长,这就是该表层土的卓越周期,也就是它的自振周期。震源:弹性波的地下发源地。震中:震源在地面上的投影。震源深度:震中到震源的距离。地震波:地震时震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播,这种弹性波就是地震波。它包括两种在介质内部传播的体波,即纵波和横波。砂土液化:饱和松砂的抗剪强度趋于零,由固体状态转化为液体状态的过程和现象。振动液化:饱和砂土在地震荷载作用下,产生超孔隙水压力。随着超孔隙水压力的不断增加,砂土的抗剪强度降为零,完全不能承受外荷载而达到液化状态。涌沙:砂土液化后在薄弱部位开裂,阻力减小,上升水流流速大、水头损失小。因而在裂缝处出现喷水冒砂现象。流砂:饱和松砂中剪应力增大时,在不排水条件下的剪缩势使土内孔隙水压力大幅度提高,土强度骤然下降,导致砂土无限流动的现象。管涌:在渗流作用下,土中细颗粒随渗流水从自由面向内部逐渐流失形成管状通道的现象。岩石质量指标RQD:用直径75mm金刚石钻头在钻孔中连续采取同一层的岩芯,其长度大雨10cm的芯段之和与该岩层钻探总进尺的比值,以百分率表示。

工程地质知识点汇总

简答题汇总 1、工程地质常用的研究方法主要有: A、自然历史分析法;b、数学力学分析法;c、模型模拟试验法;d、工程地质类比法等。 2、岩石力学、土力学与工程地质学有何关系: 岩石力学和土力学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,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。它们属力学范畴的分支。 3、滑坡有哪些常用治理方法: 抗滑工程(挡墙、抗滑桩、锚杆、锚索、支撑)、排水工程、削坡减荷、防冲护坡、土质改良、防御绕避等。 4、水对岩土体稳定性有何影响: (1)降低岩土体强度性能 (2)静水压力 (3)动水压力 (4)孔隙水压力抵消有效应力 (5)地表水的冲刷、侵蚀作用 (6)地下水引起的地质病害、地基失稳(岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等)。 5、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 6、斜坡形成后,坡体应力分布具有以下的特征: ①无论什么样的天然应力场,斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。表现为愈接近坡面,最大主应力愈与之平行,而最小主应力与之近乎正交,向坡体内逐渐恢复初始状态。 ②由于应力分异结果,在坡面附近产生应力集中带。不同部位应力状态是不同的。在坡脚附近,最大主应力(表现为切向应力)显著增高,而最小主应力(表现为径向应力)显著降低,甚至可能为负值。由于应力差大,于是形成了最大剪应力增高带,最易发生剪切破坏。在坡肩附近,在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力(应力值为负值),形成一张力带。当斜坡越陡此范围越大。因此坡肩附近最易拉裂破坏。 ③由于主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状。 ④坡面处的径向应力实际为零,所以坡面处于二向应力状态。

工程地质分析原理(参考模板)

《工程地质分析原理》复习资料 一、名词解释 【工程地质条件】指的是与工程建筑有关的地质条件的总和。包括地形地貌、岩石与土的类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、物理地质作用及天然建筑材料等方面。 【工程地质问题】工程建筑与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约所引起的、对建筑本身的顺利施工和正常运行,对建筑的安全或对周围环境可能产生影响的地质问题,称为工程地质问题。 【工程地质任务】研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害。 【天然斜坡】在一定的地质环境中,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,未经人为扰动。 【人工边坡】人类为某种工程、经济目的而开挖的,往往是在自然斜坡的基础上形成的,具有规则的几何形态。 【粘滑】活断层出现的间断地、周期性的突然错动现象称为粘滑。 【地震效应】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。 【地基效应】地基效应指的是地震使松软土体出现压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等,从而导致地基失效,使上部建筑物破坏的效应。 【全迹长】裂隙的两个端点在测网上、下界测线位置以内,裂隙的可见迹长称为全迹长。 【半迹长】裂隙的一端延伸出测网的顶、底界外,而另一端在测网内出现,且与中线相交时,裂隙在中测线上的交点与裂隙在洞壁上的端点之间的距离称为裂隙的半迹长。 【截(断)半迹长】裂隙在中测线的交点至裂隙与测网顶、底界交点之间的距离定义为裂隙的截半迹长。【泥石流】泥石流又称山洪泥流,是发生在山区的一种含有大量泥砂、碎石块的暂时性急水流。 【拱坝】是指一种在平面上向上游弯曲,呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑,是一个空间壳体结构。 【重力坝】重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。 【地震烈度】地震时一定地点的地面震动强度的尺度,是指该地点范围内的平均水平而言。 【潜蚀】当渗流力达到一定值时,土中的某些颗粒就会被渗透水流携带和搬运,这种地下水的侵蚀作用称为潜蚀。 【渗透变形】当渗透力达到一定值时,岩土中一些颗粒、甚至整体就发生移动,从而引起岩土体结构变松,强度变低的变形和破坏现象称为渗透变形。

工程地质概况

第二章工程地质概况 本工程位于郑州市莲花公园北100m处,玉兰街处,文峰小区住宅楼四幢,其中4#楼占地面积约2800m2,基坑周长约220米,70*40二层地下室。开挖深度分为9.0m,基坑安全等级为二级,基坑临时支护使用年限为12个月。 2.1 工程地质情况 工程地质往往是由勘探得到的,勘探包括钻探、井探、洞探、触探以及地球物理勘探等多种方法,勘探方法的选择首先应符合勘察目的的需要,还要考虑其是否适合于勘探区岩土的特性。工程地质钻探的任务之一是取岩土的式样,用来对其观察、鉴别或进行各种物理力学实验,以下是用钻孔取土器从钻孔中采取的式样进行试验得到的数据。 2.1.1地层特征 据勘察报告,本基坑地层结构由第四系全新统冲积地层、下伏基岩为第三系泥质粉砂岩。按其岩性及其工程特性,自上而下依次划分为①素填土、②粉质粘土、③细砂、④中砂、⑤砾砂、⑥强风化泥质粉砂岩,六个工程地质层位,以下分别予以阐述: 1杂填土 全场地分布。黄褐色,松散状,湿,由中砂及细砂组成,为近期回填土,欠固结。层顶标高20.40~21.70m,层厚3.2m。 3粉土 全场地分布。灰褐色,可塑,湿,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,有光泽,局部含少量铁锰质结核。层厚3.0m。 3粉质粘土 全场地分布。灰褐色,可塑,湿,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,有光泽,局部含少量铁锰质结核。层顶标高19.10~ 19.35m,层厚1.40~3.40m。 ③细砂 场地部分钻孔可见。灰色、松散状,饱和,上部含少量泥质,以细颗粒为主,成分主要为石英,颗粒级配差。层顶标高15.93~ 16.77m,层厚0.80~1.40m。 ④中砂 场地部分钻孔可见。灰色,松散状,饱和,以中颗粒为主。层顶标高15.15~16.37m,层厚1.90~2.00m。 ⑤砾砂 全场地分布。黄色,稍密状,饱和,层顶标高4.24~7.61m,层厚3.10~4.21m。 ⑥全风化泥炭质页岩 全场地分布。棕红色,岩芯多呈碎屑状及碎块状,泥炭质胶结,原岩结构不清晰。层顶标高-1.71~-0.97m,层厚2.90~4.30m。 ⑦强风化炭质灰岩 全场地分布。棕红色,岩芯较多呈碎屑状及碎块状,泥炭质胶结,原岩结构较清晰。层顶标高-5.71~-3.97m,层厚7.90~11.30m。

工程地质与水文地质 知识点

●工程地质学:主要是研究与工程建设有关的地质问题的学科。 ●水位地质学:主要是研究地下水的学科。 ●地球外部环境:大气圈、水圈、生物圈。●地球内部环境:地壳、地幔、地核。 ●地质作用:这种由于自然引力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和 发展的各种作用。 ●地质作用的形式:内动力地质作用和外动力地质作用。 ●内动力地质作用:构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。 ●外动力地质作用:风化、侵蚀、搬运、沉积和硬结成岩作用。 ●矿物:指地壳中的化学元素在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质或 化合物。 ●矿物的光学性质:自色、他色,假色。●矿物的光泽:玻璃、油脂、珍珠、丝绢等光泽。 ●硬度:矿物抵抗机械作用的能力。滑石方莹磷,正石黄刚金指甲>2.5>石 ●岩浆岩:是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石 ●岩浆岩结构:按结晶程度→全晶质、半晶质、非晶质结构 按晶质大小→隐晶质、显晶质、玻璃质结构 按颗粒大小→等粒、不等粒结构 ●岩浆岩构造:块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造。 ●沉积岩:是指在地表或接近地表的岩石遭受风化剥蚀破坏的产物,经搬运、沉积和固结 成岩作用而形成的岩石。 ●沉积岩形成过程:风化破坏阶段→搬运作用阶段→沉积作用阶段→固结成岩阶段。 ●沉积岩结构:碎屑、泥质、晶质、生物结构。 ●沉积岩构造:层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。 ●变质岩:地壳中先成岩石,由于构造运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化, 使原来岩石的成分、结构、构造等发生一系列改变而形成的新岩石。 ●变质岩结构:变晶、变余、碎裂结构。 ●变质岩构造:片麻状、片状、千枚状、板状、块状构造。 ●地壳运动:使地壳内岩石发生位移变形的作用。 ●地壳运动按运动方向可分为:升降(垂直)运动和水平运动。 ●相对地质年代:地壳上地层或岩体的形成顺序。 ●相对地质年代的确定方法:地层学方法或古生物学方法。 ●绝对地质年代的确定方法:同位素地质年龄方法。 ●岩层产状:岩层层面的空间状态。 ●岩层产状三要素:走向、倾向、倾角。 ●倾斜构造:原来水平状态的岩层,在地壳运动的作用下,发生倾斜,造成岩层层面与水 平面只见具有一定的倾角,成为倾斜构造。 ●褶皱构造:刚性的岩石在千百万年缓慢的水平挤压的作用下,由原来水平平展的形态变 成一系列连续的弯曲,形成褶皱构造。 ●褶皱要素:核、翼、转折端、枢纽、轴面。 ●断裂构造:岩体在地壳运动的力的作用下会发生变形。但是当变形超过岩石的变形极限 时,岩石的连续性完整性将会遭到破坏产生断裂。岩层断裂后,如果断裂面两侧岩体没有发生显著的相对位移,称为裂隙(节理);有相对位移,则称为断层。 ●风化:在气温变化、大气、水溶液和生物因素的影响下,使地壳表层的岩石在原地遭受 破坏和分解的作用。 ●风化分类:物理、化学、生物风化作用。●风化影响因素:气候、地形、岩石性质。

工程地质概念

1.卓越周期的定义 地震发生时,由震源发出的地震波传至地表岩土体,迫使其振动,由于表层岩土体对不同周期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。这种周期即为该岩土体的特征周期,也叫做卓越周期。由多层土组成的厚度很大的沉积层,当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射,由于波的叠加而增强,使长周期的波尤为卓越。卓越周期的实质是波的共振,即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时,由于共振作用而使地表振动加强。巨厚冲积层上低加速度的远震,可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。 2.摩阻比:是指静力触探探头在某一深度时,侧壁阻力与锥尖阻力之比,以百分率表示。 3.饱水系数 a、岩石的饱和吸水率 岩石的饱和吸水率是指岩石试样在高压(一般为150个大气压强度下)或真空条件下,强制吸入水的重量W w2对于岩石干重Ws之比的百分率,以Wsa表示,即: 测定饱和吸水率的方法,多采用煮沸法和抽真空法。 b、饱水系数 通常把岩石的吸水率与饱水率之比值称为饱水系数,以Kw表示 一般岩石的饱和系数Kw为0.5-0.8,饱和系数对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。当Kw<0.91时,表示岩石在其冻结过程中,水尚有膨胀和挤入剩余的敞开孔隙和裂隙的余地;当Kw>0.91时,在冻结过程中形成的冰会对岩石中的孔隙和裂隙产生“冰劈”作用,从而造成岩石的胀裂破坏。 4.地基附加应力: 地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应 力。 我们知道土中附加应力分布特点是: 1、在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同,沿力的作用线上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。

地质剖面图的基本知识

地质剖面图的基本概念及制作方法 一.目的 1.了解地质剖面图的基本概念,学会编制地质剖面图。 2.掌握不整合在剖面图及平面图上的表现特点。 二.实习内容 (一)地质剖面图的基本概念 1)地质剖面图的定义:用规定的符号、花纹和颜色按一定的比例,沿一定的方向,表示一定的距离内,地下一定深度内地质现象的图件。地质剖面图分为实测剖面、信手剖面与图切剖面,但目前我们就了解两种。 2)地质剖面图的组成:地质剖面图由图名、比例尺(水平和垂直比例尺)、剖面方位、图例、责任表等组成。 (二)地质剖面图的编制方法 1)剖面线的选择:为了更好地反映图内的构造特征,剖面线应尽量选择垂直于地层走向、构造线方向,以及地层出露最完整,构造最清晰的地段。 2)剖面基线的选择:所谓的剖面基线是指剖面所反映深度的一条基准线。剖面基线的确定主要根据剖面线地形的起伏,比例尺的大小而定。 3)绘制剖面地形曲线。 4)投影地质界线 5)剖面方向与倾向夹角:ε=A(倾向)—C(剖面方向) 6)根据岩层产状勾绘地质界线(先不整合面以上的新地层,再不整合面以下的老地层) 7)整饰图件:图名、方位、图例、颜色等的标注,各单元的合理布置。一幅标准的剖面图各单元组成及布置如下。见插图6。

(三)不整合在地质图上的特点 1.平行不整合平行不整合在平面图上不整合线与新、老地层界线平行或重合,不整合面的产状与新、老地层产状相同。在平面图上用实线加虚线(新地层一端)表示,剖面图上用虚线表示。 2.角度不整合角度不整合在地质图与剖面图上的特点分两种情况: 1)当新、老地层的倾角不同,倾向大致相同时,不整合面(或界线)在平面图上与新、老地层大致平行,剖面图上与新地层平行、与老地层斜切。 2)当新、老地层的倾角与倾向均不同时,则不整合面(或界线)在平面图和剖面图上,均与新地层平行,与老地层斜切。见插图7 (四)勾绘角度不整合时注意事项: 1.先绘制不整合面界线,再绘制不整合面以上的新地层,最后绘制不整合面以下的老地层。 2.当不整合面以下的老地层界线被不整合面所切时,应将老地层的界线适当用虚线延长至剖面线,再将其交点投影到剖面线上。根据该交点的位置和老地层的倾角,可 在剖面图上勾绘出老地层的界线。见插图8。 3.当面方向与岩层垂直或基本垂直时,剖面图上的岩层界线按真倾角绘制。若剖面线方向与岩层走向不垂直时,二者所夹锐角<80o时,剖面图上岩层界线应按视倾角绘 制。 4.地质剖面图的比例尺一般要与地形图相同,如需放大,则水平比例尺也一致放大,避免歪曲剖面地形和岩层倾角。如在特殊情况下,也可只放大垂直比例尺,但要变 换岩层倾角。

《工程地质分析原理》学习指南

《工程地质分析原理》学习指南 《工程地质分析原理》是一门分析地质环境和人类工程活动相互作用的学科,同学们要实质性地学好本课程,不仅要了解地质体的属性,而且要对人类工程活动的特性有所了解,只有将“地质体”和“人类建筑活动”特点有效理解和掌握,才能学好这门交叉性学科。具体如下: (1)本课程是专业核心课,建议在此之前建议先修如下课程:《地质学基础》、《矿物岩石学》、《构造地质学》、《地貌及第四纪地质学》,《水文地质学》、《工程岩土学》、《土力学》、《岩石力学》。 (2)学习本课程的目的是熟悉各种主要工程地质问题,并掌握对它们进行分析评价的基本原理和方法。以便在今后工作中能根据具体地质条件和人类工程活动特点,判定主要工程地质问题进行合理的分析与评价并提供恰当的处理措施。实践经验证明,工程建筑物因地质原因产生问题主要是由于分析判断失误。所以,最重要的是学会具体问题具体分析,而不是记忆某些条文。 (3)本课程是一门工程实践性很强的课程,要真正融入贯通,必须通过地质工程实习,只能通过亲身实习才能对地质体和建筑物的相互作用深刻理解。 (4)本课程涉及的工程地质问题较广泛,包括边坡稳定性、隧洞稳定性、岩溶工程地质问题、地基稳定性、区域稳定性等多方面,其任何一个方面都是独立性很强的研究方向,且在以后的学习中还需不断深入,建议学生们在学习过程中,不求面面俱到,不求一蹴而就,而要着重注意学习方法和科学研究思维的培养; (5)本课程的很多内容和理论是基于我国西部复杂的工程地质问题归纳提炼而成,并随着大型建设工程的地质问题解决而逐步发展,尤其水电工程是西部显著的大型工程。因此,课程的很多内容是以水电工程为例,如地基岩体稳定性研究中,不是传统的土质地基竖向荷载,而是以斜向荷载作用下的岩质地基为例,再如水库诱发地震,蓄水条件下边坡稳定性等等。 (6)本课程自始至终贯穿着一个力与强度的观点,理解这一点对于学好本课程非常关键。如在边坡工程中强调的是地应力和岩体强度的矛盾,若地应力超过岩体强度,则边坡失稳,否则边坡稳定;再如在地下洞室中强调的是次生应

工程地质学习科目

以下是兰州大学地质工程教学计划,由于各学校办学特色不同,所以各学校也有所不同! 地质工程学专业本科培养方案及教学计划 一、培养目标 地质工程是地球科学领域中的应用技术专业,是国家经济建设和社会发展的基础。随着国民经济的发展,尤其是西部大开发,对具有良好素质的地质工程技术人才需求量越来越大。本专业培养德智体美全面发展,具有坚实的数学、力学及地质学等理论基础及系统的地质工程理论、技能和方法,获得工程科学和技术的基础训练,能独立从事各种建设工程中的勘察、设计、施工、评价和管理等的具有广泛适应能力的高级科学研究和工程技术人才。毕业生能在高等院校和科研部门从事教学、科学研究和科技开发,能在能源、水利水电、城建、交通、市政、环保和国防等部门从事工程勘察、设计、施工和管理以及工程病害评价和治理。 二、基本培养要求 本专业学生通过系统的理论学习,掌握地质工程学方面的基本理论和基本知识,接受科学研究的思维和实验训练,具有较好的科学素养。通过实践性环节的学习,参加社会实践和课外科技学术活动,掌握地质工程的基本技能和工作方法。初步具备生产、教学、科学研究、科技开发和工程建设管理的能力。毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素质: (1) 坚实的数学、力学和地质学基础。 (2) 地质工程学科的基本理论、技能和方法。 (3) 运用工程地质学理论和方法,解决工程建设中的有关问题的基本能力。 (4) 对地质资源、地质环境和地质工程等开展勘察、评价、治理、设计、规划的能力。 (5) 了解地质工程学科的前沿理论及技术发展动态。 (6) 掌握一门外语,能较熟练阅读本专业技术文献资料。 (7) 掌握计算机应用、程序设计和运用计算机技术获得科技知识和信息的技能,初步具有运用计算机完成地质工程及其相关工作的能力。 (8) 掌握科学锻炼身体的基本技能,达到国家规定的大学体育的合格标准,身心健康。 三、学制与学位 (一)学制 学制四年。学校实行弹性学制,允许学生分阶段完成学业。但具有学籍的时间最长不超过八年,累计修业时间不超过六年。 (二)学位 完成本专业学业,修满170学分,符合学校相关规定者,授予工学学士学位。 四、主要学科 主要学科:地质工程学,包括:方向A(工程地质学)、方向B(地球探测与信息技术) 五、主干课程、特色课程和精品课程 (一)基础课程

工程地质分析原理

绪论 1、工程地质学:研究地质环境和人类工程活动之间相互制约相互作用的关系,并保证这种关系向良性发展的学科。 2、工程地质条件:与工程活动有关的地质环境。 a、岩(土)体类型及工程地质性质; b、地质构造(区域稳定性); c、地形地貌; d、水文地质条件; e、物理地质现象(不变地质现象); f、天然建筑材料(土料、石料)。 3、工程地质问题:威胁和影响工程建筑物设计合理、安全可靠、正常运行。 a、区域稳定性问题; b、岩(土)体稳定问题; c、与渗流有关的问题; d、与河湖冲淤有关的问题。 4、工程地质分析的基本方法: a、自然历史分析法(定性分析); b、数学力学分析法: 地质条件—概化—>地质模型—边界条件—>数学力学模型——>数值模拟—验证—>定量评价(预测) c、模型模拟实验法:模型试验法(相同原理);模拟实验法(相似原理)。 d、工程地质类比法(比拟法):拟建区与地质条件相似的已建区进行比较,应用已建区的一些成果。 5、工程地质学的基本任务:研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害。 第一章.地壳岩体结构特征的工程地质分析 1、结构面:指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低,两向延伸的地质界面。 2、结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成不同形状并包围的岩石块体。 3、结构面的成因类型: 4、岩体结构分类: a、整体块状结构:整体结构(连续介质)、块状结构(不连续介质); b、层状结构:层状结构、薄层状结构(均为不连续介质); c、碎裂结构:镶嵌结构、层状碎裂结构、碎裂结构(均为不连续介质); d、散体结构(似连续介质)。 第二章.地壳岩体的天然应力状态 1、天然应力:存在于地壳中未受工程扰动的应力状态。

工程地质知识点总结精选

. 部分内容来源于网络,如有侵权请及时联系删除! 1、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。场地工 程地质条件不同、建筑物内容不同,所出 现的工程地质问题也各不相同。如房屋工 程:地基承载力、沉降、基坑边坡变形等; 矿山开采:边坡稳定性、基坑突水、矿坑 稳定等;水利水电工程:渗透变形、水库 渗漏 、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性等; 地下工程:围岩稳定性、地应力、突水等。 2、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;天然建筑材料六大 类。3、工程地质学: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 地质学科。它是地质学的分支学科,属于 应用地质学的范畴。狭义:工程地质学基 础、工程地质勘察学、区域工程地质学。 广义:狭义、土质学、土力学、岩石力学。 3、研究对象:与工程有关的地质环境 4、活断层基本特征:①活断层是深大断 裂复活运动的产物 ②活断层具有继承性 和反复性 ③活断层的活动方式有粘滑型 断层和蠕滑型断层两种 ④活断层的类型 有正断层、逆断层和走滑行断层。 5、活断层的地质、地貌和水文地质标志: ⑴地质上,只要是见到第四系中、晚期的 沉积物被错断,均视断层为活断层。⑵地 貌上,①不同地貌单元突然相接,或两边 沉积物厚度显著差别例如,隆起山区与断 陷盆地突然相接。一次错动量大的活断 层,沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、 垭口、“V 型谷”等 ②地貌单元的分解和 异常例如,河流阶地、山脊、水系、夷平 面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作 用,使其产生错断、分解。活断层作用使 正常发育的地貌系统出现异常形态或特 殊地貌景观。如断层带一侧,河流的同步 肘状拐弯、宽窄变异,断层下降盘一侧线 状排列的洪积群、泥石流、滑坡、串珠状 洼地等。⑶水文地质上,由于断层带构造 物质松散,容易形成强导水带,因而活断 层带一线分布泉水、温泉,出现植被发育 现象。也由于活断层为深大断裂,深循环 水将导致水的化学异常。对古代建筑物破 坏、错断、掩埋等情况调查,可以帮助判 断活断层当时的错距等情况。6、地震的 分类,地震震级,地震烈度:⑴①按成因 分类:构造地震 火山地震 陷落地震 诱 发地震 ②按震源深度分类 浅源地震: 0<70 km (大陆地震多属此类) 中源地震: 70~300 km 深源地震:>300 km ③按地 震M 级大小分类 大地震 :M >=7级(强 烈破坏地震) 中地震: 7>M>=5 破 坏性地震 小地震: 5>M>=3, 微地震: 3>M>=1 超地震: M<=1 ⑵地震震级: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。logE=4.8+1.5M ⑶地震烈度:衡量地震所引起的某地地面 震动强烈程度的尺度。与地震释放的能量 大小、震源深度、震中距、震域介质条件 有关。一次地震只有一个震级,但有不同 烈度 ①地震基本烈度(I 基):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。 ②场地烈度(I 场):同一I 基区,场地 条件不同而进一步划分,对I 基修正。③ 设防烈度(设计烈度)(I 设) :是抗震 设计所采用的烈度。依建筑物重要性、抗 震性、经济性、对I 基调整。原则上一般 建筑用I 基,重要建筑适当提高。设计部 门很少用I 场。V 度区不设防。 7、地震效应:地震作用影响所及的范围 内,地表出现的各种震害和破坏。取决于 三方面:场地工程地质条件;震级、震中 距;建筑物类型及结构。三种破坏效应 ① 振动破坏效应——引起建筑物破坏 ②地 面破坏效应——地面破裂及地基液化、沉 陷等 ③斜坡破坏效应——滑坡、崩塌等 8、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。9、砂土液化机 理:在地震过程中,较疏松的保水砂土在 地震引起的剪切力反复作用下,砂粒间相 互位置产生调整,而使砂土趋于密实。砂 土密实就势必排水,但是在急剧变化的周 期性地震力的作用下,伴随砂土空隙度的 减少而透水性变弱,因而排水愈来愈不通 畅。应排除的水来不及排走,而水又是不可压缩的,于是就产生了剩余空隙水压力(超空隙水压力),当剩余空隙水压力增长到完全抵消法向压力时,地面就可能出现喷沙冒水或塌陷现象而丧失承载能力。 10、斜坡变形破坏的基本形式:拉裂,蠕滑,弯曲倾倒;卸荷回弹:滑坡,崩塌; 11、滑坡的基本要素:滑动带 滑坡床 滑坡体 滑坡周界 滑坡壁 滑坡台阶 滑坡舌 滑坡裂隙 12、崩塌的形成条件:(1) 地质条件 一个陡坡,尤其是大于600的坡,坡高几米到几百米。大型自然崩塌多见于江河峡谷陡峻地段,以岩石大型崩塌居多,或者人工路堑、矿山等边坡。 一般坡度大于400~500时,对于裂隙发育的岩体,尤其发育高倾角裂隙时,在裂隙下部有软层配合下,易产生较大崩塌。(2)崩塌的诱发条件 1.高陡坡,重力作用,引起拉裂变形,导致崩塌。 2.坡脚开挖,掏空,坡脚软岩压裂,因此失去支撑作用。3.长时间降水,产生水压力。4.冻胀后解冻,使土体饱水段强度降低,或产生涨缩现象 13、斜坡稳定性影响因素:⑴内在因素 岩土类型及性质 地质构造 地形 水文地质 ⑵外部因素 振动作用(如地震) 降水(雨、雪)水库蓄水 人类活动(开挖、加载、植被、水等)风化、剥蚀作用 14、斜坡的稳定性计算:滑面为平面 K=tg φ/tg β 滑面为圆弧 β1、β2 定o 点 H 、4.5H 定 E 点找圆心直线 15、滑坡的时间预报 滑坡变形前兆的现象预报法,位移-时间曲线变化趋势判断法,斋滕法和改进的斋滕法,黄金分割法,非线性动力学模型预报法, 岩土体蠕变理论:第1蠕变阶段--减速蠕变阶段减速发展,斜率逐渐减小 第2蠕变阶段--稳定蠕变阶段等速发展,斜率大体不变 第3蠕变阶段--加速蠕变阶段 CD 段:变形迅速增大,但岩土体尚未破坏DE 段:岩土体变形速率剧增,岩土体很快破坏 16、滑坡的防治措施 1 防预措施:(1) 绕避:改线、架桥跨越、隧道穿越 (2) 拦截:拦石墙、拦栅网 (3) 排水:地表排水:排水沟、坡面防渗 地下排水:盲沟、排水洞、排水孔(4)监测预警 2 治理措施:(1) 排水措施:(同上) (2) 削方、堆:格栅(室)护坡 (3)支挡工程:挡土墙:砌置挡墙加筋土挡墙 锚固:单一锚杆(索)挂网+喷浆+锚杆(索) 构+锚杆(索)抗滑桩:钢管桩 钢筋+砼桩 砼桩结合形式:桩+锚 桩+墙(板、梁)(4) 坡面防护: 横向护坡 植基绿色护坡 (5) 其它: 固结灌浆 阻滑键(栓) 17、岩土工程勘察内容:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测等。 18、三个勘察阶段的主要目的和任务:可行性研究阶段,目的 为了工程规划和技术的可能性,经济合理性论证等方面提供地质资料 任务-根据设计要求,初步了解相关深度范围内岩体整体情况。初步设计阶段 目的 在规划阶段指定的区域内选定工程地质条件最优的建筑场地 任务-找出岩体完整性分布规律,最适宜建库范围;断层、岩脉分布规律;节理、裂隙密集带分布范围;岩体物理、力学性质;裂隙水性质(网状、脉状)及水温变化。技术施工设计阶段 目的 解决为编制各个建筑物施工详图所需的资料 19、工程地质勘探手段和取样方法:常用的有三类:钻探、坑探、物探。 20、地基—基础面以下某深度范围内,由基础传递荷载引起岩土体中天然应力状态发生较大变化的所有岩土体。地基持力层—直接与基础底面接触的岩土层。地基变形-地基在上部荷载作用下,土体压缩产生变形。地基承载力特征值:由理论公式计算、原位测试、经验值等方法确定的地基承载力值。 21、岩土参数的分析与选定岩土的可靠性和适用性;岩土参数的统计分析;岩土参数的标准值和设计值。 22、初、详勘察阶段:勘探孔的数量、勘探点间距和勘探孔深度等的设计 23、概念:围岩,由开挖洞室引起的应力重分布范围之内的岩体称为“围岩”。围岩应力重分布 由于开挖洞石将使原本处于天然应力状态的岩石发生应力的重新 调整和分布,围岩压力 围岩在重分布应力作用下产生变形(位移),进而引起施加于支护衬砌上的压力,称围岩压力。 24、地下建筑工程主要工程地质问题:洞石围岩稳定性,岩爆,涌水,高地温,有害气体突出 25、岩体基本质量指标(BQ )分级 ,岩体完整性系数 26、围岩压力分类及产生条件 ⑴形变围压 ①围岩应力超过岩体屈服极限;②深埋洞室围岩受压过大 ③粘土质岩、含蒙脱石较多的膨胀岩遇水产生膨胀变形。⑵松动围压 ⑶冲击围压 岩爆,天然应力相对于围岩的力学属性为高天然应力 27、围岩压力的确定方法——平衡拱理论法、块体极限平衡法 28、岩溶作用:地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用。 29、岩溶发育的基本条件:具有可溶性岩石 具有溶蚀能力的水 具有良好的水循环交替条件 30、影响岩溶发育的因素:碳酸盐岩岩性(成分、岩石结构)气候的影响(水、温度)地形地貌条件通过影响水的入渗,循环交替条件,进而影响岩溶发育的规模、速度、类型及空间分布 地质构造 新构造运动的影响 31、岩溶地貌形态:地表形态有 溶蚀平原 正形态(石林、石笋、峰林、孤峰) 负形态(溶沟、溶孔、溶槽、溶水洞、漏斗、 洼地、溶盆、溶原) 地下形态有溶洞、溶隙、暗河等 32、泥石流的形成条件: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。一般泥石流有形成区、流通区和堆积区三个流域,其中泥石流形成区(上游)多为三面环山、一面出口的有利于汇集周围山坡上的水流和固体物质半圆形宽阔地段,周围山坡陡峻,多为30°- 60°的陡坡。坡体光秃破碎,无植被覆盖 斜坡常被冲沟切割,且有崩塌、滑坡发育。流通区(中游)多为狭窄而深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峻而纵坡降较大。而堆积区多位于山口外或山间盆地边缘,地形较平缓。地质条件 泥石流频发于地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害纵生的地段 气象水文条件 在降雨集中地雨汛期或高山冰雪强烈消融的季节和地区易发生泥石流。 33、泥石流的防治措施:在泥石流的形成区一般采用植树造林和护坡草被来保持水土,并修建坡面排水系统调节地表径流;在泥石流的流通区一般修筑一些拦挡工程如低坝或石墙;在泥石流的堆积区则采用排导措施如修建泄洪道和导流提;另外,在一些交通线路上为了确保安全可修建跨越泥石流的桥梁,涵洞,穿越泥石流的护路明洞,护路廊道,渡槽等。 34、稀性泥石流与粘性泥石流的区别? 稀性泥石流固体物含量低(<40%)、细粒少、密度值中等(1.2~1.6);水泥浆速度大于石块速度,具极强冲刷力;堆积散流、有分选。粘性泥石流固体物含量高(40%~60%)、细粒多;密度大(1.6~2.4)、浮托力强,具直进性;堆积不散流、无分选35、泥石流的运动特性:直进性和脉动性36.?岩土工程勘察规范?规定,勘察等级由工程安全等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级三项因素决定。

工程地质

第三章工程地质 3.1总体地质概述 茂名市电白区高效节水灌溉工程建设地点为茂名市电白区马踏镇、岭门镇、观珠镇、林头镇和小良镇等镇,分别位于茂名市电白区的马踏镇新村水库边沿、岭门镇龙头岭水库附近、观珠镇九仔山水库附近、林头镇卖鸡子水库附近、小良镇菠萝山水库附近。故本工程地质情况直接引用5个水库地质报告。 3.1.1马踏镇松塘片区地质情况 (一)地形地貌及地质、地震概况 库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。 根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。 (二)岩土层工程地质特征 经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下: 1、坝体土层 第四系人工填土层(Q4ml)—— ①填筑土:红褐、褐灰、灰黄色等,稍湿,松散、呈可塑状,

韧性度中等,均匀性稍差。组份以粉质粘土为主,含少量砂粒及角砾,局部由砂质粘性土混少量强风化岩块组成。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,揭露层厚4.80~8.80m,层顶标高均为0.00m。 作标准贯入试验(后称“标贯”)4次,校正击数N=6.3~7.7击,平均6.8击。取原状土样12组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=18.6%、天然密度ρ0=1.81 g/cm3、孔隙比e0=0.760、液性指数I L=0.06、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=20.5°。层承载力特征值的经验值f ak=100kPa。 2、坝基岩土层 第四系全新统冲积层(Q4al)—— ②粉质粘土:褐灰、青灰色,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚3.70~5.70m,层顶埋深4.80~8.80m,层顶标高-4.80~-8.80m 。 作标贯3次,校正击数N=5.0~5.6击,平均5.3击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=18.8%、天然密度ρ0=1.84 g/cm3、孔隙比e0=0.730、液性指数I L=0.14、粘聚力C=22 kPa、内摩擦角φ=16.0°。层承载力特征值的经验值f ak=100kPa。 第四系残积层(Q el)—— ③砂质粘性土:灰黄、褐灰、青灰色等,湿,可塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,尚未揭穿,揭露层厚 4.00~6.70m,层顶埋深8.50~14.30m,层顶标高-8.50~-14.30m 。作标贯3次,校正击数N=6.5~8.9击,平均7.4击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=19.0%、天然密度ρ0=1.74 g/cm3、孔隙比e0=0.837、液性指数I L=0.20、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=18.3°。层承载力特征值的经验值f ak=140kPa。

地质工程专业

地质工程专业就业率:100% 时代在发展,经济在进步,社会对人才的需求也是瞬息万变的。几年前的热门行业如今也可沦为“鱼腩行业”;几年前的冷门行业也可摇身一变成了“香饽饽”。几年前被认为又冷又苦的地质工程专业如今就业率居然排行第一,因为该专业回报高、就业好等原因,它已经成了人们眼中的黄金专业。 从专业字眼来看,我们大概知道地质工程与施工、勘查有关,实际上,该专业培养的是能在资源勘查、工程勘察、设计、施工、管理等领域从事资源勘查与评价、管理、各类工程建设地质等方面工作的应用型、复合型高层次工程技术人才和工程管理人才。 据了解,国内凡是开设此专业的大学,大都会设有基础地质学、矿产地质学、地球化学勘探、钻掘工程学、基础工程施工、环境地质学、地质工程学等专业课。大家在学习这些专业时,一定要好好学,因为这些都是实用性很强的课程,而且当今社会需要的是厚基础、宽专业、强能力、重应用、具创新精神、适应能力强的复合型人才,为此只有那些既有扎实的地质学、工程地质学、力学、计算机基础等基础知识,又掌握其他常规的勘探技术和方法,具有工程地质综合分析、勘察设计、施工设计、岩土施工、岩土改良等专业知识的学生,才深受用人单位青睐。 作为实用性很强的一门专业,理论和实践的结合是相当重要的,于是开设该专业的高校都会安排大量的实习和实验课程,不过每所学校的实习内容都不尽相同。通常他们的实习时间在3-4个月,实习的内容有:认识罗盘并学会使用罗盘,学会用罗盘测量岩石的走向、倾向和倾角;观察各种岩石和分析其构成的边坡情况,了解岩土的工程性质、地形地貌和水文地质情况,然后针对岩石和边坡情况采用相应的措施如施工或防护等等。 地质工程领域适用的行业包括:地质调查,油气及固体矿产资源的普查勘探与评价,大型工矿企业和水利水电建设,公路和铁道建设,工程地质,水文地质,地质环境及地质灾害的调查,勘察及监测等。

工程地质知识点总结

青年人首先要树雄心,立大志,其次就要决心作一个有用的人才 1、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。场地工程地质条件不同、建筑物内容不同,所出现的工程地质问题也各不相同。如房屋工程:地基承载力、沉降、基坑边坡变形等;矿山开采:边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定等;水利水电工程:渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性等;地下工程:围岩稳定性、地应力、突水等。 2、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;天然建筑材料六大类。 3、工程地质学: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学科。它是地质学的分支学科,属于应用地质学的范畴。狭义:工程地质学基础、工程地质勘察学、区域工程地质学。广义:狭义、土质学、土力学、岩石力学。 3、研究对象:与工程有关的地质环境 4、活断层基本特征:①活断层是深大断裂复活运动的产物②活断层具有继承性和反复性③活断层的活动方式有粘滑型断层和蠕滑型断层两种④活断层的类型有正断层、逆断层和走滑行断层。 5、活断层的地质、地貌和水文地质标志:⑴地质上,只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断,均视断层为活断层。⑵地貌上,①不同地貌单元突然相接,或两边沉积物厚度显著差别例如,隆起山区与断陷盆地突然相接。一次错动量大的活断层,沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、“V型谷”等②地貌单元的分解和异常例如,河流阶地、山脊、水系、夷平面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作用,使其产生错断、分解。活断层作用使正常发育的地貌系统出现异常形态或特殊地貌景观。如断层带一侧,河流的同步肘状拐弯、宽窄变异, 断层下降盘一侧线状排列的洪积群、泥石流、 滑坡、串珠状洼地等。⑶水文地质上,由于断 层带构造物质松散,容易形成强导水带,因而 活断层带一线分布泉水、温泉,出现植被发育 现象。也由于活断层为深大断裂,深循环水将 导致水的化学异常。对古代建筑物破坏、错断、 掩埋等情况调查,可以帮助判断活断层当时的 错距等情况。6、地震的分类,地震震级,地震 烈度:⑴①按成因分类:构造地震火山地震陷 落地震诱发地震②按震源深度分类浅源地 震:0<70 km(大陆地震多属此类)中源地 震:70~300 km 深源地震:>300 km ③ 按地震M级大小分类大地震:M >=7级(强 烈破坏地震)中地震:7>M>=5 破坏 性地震小地震:5>M>=3, 微地震: 3>M>=1 超地震:M<=1 ⑵地震震级: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。logE=4.8+1.5M ⑶地 震烈度:衡量地震所引起的某地地面震动强烈 程度的尺度。与地震释放的能量大小、震源深 度、震中距、震域介质条件有关。一次地震只 有一个震级,但有不同烈度①地震基本烈度 (I基):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。②场地烈度(I场):同一I基区,场地 条件不同而进一步划分,对I基修正。③设防 烈度(设计烈度)(I设):是抗震设计所采用 的烈度。依建筑物重要性、抗震性、经济性、 对I基调整。原则上一般建筑用I基,重要建 筑适当提高。设计部门很少用I场。V度区不 设防。 7、地震效应:地震作用影响所及的范围内,地 表出现的各种震害和破坏。取决于三方面:场 地工程地质条件;震级、震中距;建筑物类型 及结构。三种破坏效应①振动破坏效应——引 起建筑物破坏②地面破坏效应——地面破裂 及地基液化、沉陷等③斜坡破坏效应——滑 坡、崩塌等 8、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。9、砂土液化机理:在地震过程中,较疏 松的保水砂土在地震引起的剪切力反复作用 下,砂粒间相互位置产生调整,而使砂土趋于 密实。砂土密实就势必排水,但是在急剧变化 的周期性地震力的作用下,伴随砂土空隙度的 减少而透水性变弱,因而排水愈来愈不通畅。 应排除的水来不及排走,而水又是不可压缩的, 于是就产生了剩余空隙水压力(超空隙水压 力),当剩余空隙水压力增长到完全抵消法向压 力时,地面就可能出现喷沙冒水或塌陷现象而 丧失承载能力。 10、斜坡变形破坏的基本形式:拉裂,蠕滑, 弯曲倾倒;卸荷回弹:滑坡,崩塌; 11、滑坡的基本要素:滑动带滑坡床滑 坡体滑坡周界滑坡壁滑坡台阶滑坡舌 滑坡裂隙 12、崩塌的形成条件:(1)地质条件一个 陡坡,尤其是大于600的坡,坡高几米到几百 米。大型自然崩塌多见于江河峡谷陡峻地段, 以岩石大型崩塌居多,或者人工路堑、矿山等 边坡。一般坡度大于400~500时,对于裂 隙发育的岩体,尤其发育高倾角裂隙时,在裂 隙下部有软层配合下,易产生较大崩塌。(2) 崩塌的诱发条件1.高陡坡,重力作用,引起拉 裂变形,导致崩塌。2.坡脚开挖,掏空,坡脚 软岩压裂,因此失去支撑作用。3.长时间降水, 产生水压力。4.冻胀后解冻,使土体饱水段强 度降低,或产生涨缩现象 13、斜坡稳定性影响因素:⑴内在因素岩土 类型及性质地质构造地形水文地质 ⑵外部因素振动作用(如地震)降水(雨、 雪)水库蓄水人类活动(开挖、加载、植被、 水等)风化、剥蚀作用 14、斜坡的稳定性计算:滑面为平面K=tgφ /tgβ滑面为圆弧β1、β2 定o点H、4.5H 定E点找圆心直线 15、滑坡的时间预报滑坡变形前兆的现象预 报法,位移-时间曲线变化趋势判断法,斋滕 法和改进的斋滕法,黄金分割法,非线性动力 学模型预报法, 岩土体蠕变理论:第1蠕变阶段--减速蠕变 阶段减速发展,斜率逐渐减小第2蠕变阶段 --稳定蠕变阶段等速发展,斜率大体不变 第3蠕变阶段--加速蠕变阶段CD段:变形 迅速增大,但岩土体尚未破坏DE段:岩土体 变形速率剧增,岩土体很快破坏 16、滑坡的防治措施 1 防预措施:(1)绕 避:改线、架桥跨越、隧道穿越(2)拦截: 拦石墙、拦栅网(3)排水:地表排水:排水 沟、坡面防渗地下排水:盲沟、排水洞、排水 孔(4)监测预警 2 治理措施:(1)排 水措施:(同上)(2)削方、堆:格栅(室) 护坡(3)支挡工程:挡土墙:砌置挡墙加筋 土挡墙 锚固:单一锚杆(索)挂网+喷浆+锚杆(索) 构+锚杆(索)抗滑桩:钢管桩钢筋+砼桩 砼桩结合形式:桩+锚桩+墙(板、梁)(4) 坡面防护:横向护坡植基绿色护坡(5) 其它:固结灌浆阻滑键(栓) 17、岩土工程勘察内容:工程地质调查和测绘、 勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现 场检验和检测等。 18、三个勘察阶段的主要目的和任务:可行性

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