浅析隧道修建的工程地质条件
庄小青
（陕西省交通建设集团公司吴靖分公司陕西）
【摘要】本文以工程地质的类别为基础，水量的大小成比例变化，这是黄土湿陷性5、松散土地层
重点对隧道设计与建设过程中需要着重关的本质。另外可溶盐等对黄土湿陷性也有在公路、铁路和既有建筑物等结构物注的工程地质条件进行了分析，研究了黄一定程度的影响。下面修建公路、铁路、地铁，在软弱地层土地层、膨胀土地层、高低温地层、松散3、膨胀土地层或不良地质条件下修建山岭隧道等工程时，地层对隧道的影响。因为膨胀土质自身所具有的一些特性，在目前的技术条件下多采用暗挖施工的方【关键词】复杂地质；隧道建设；特殊在隧道施工的过程中其稳定性与安全性会法。当隧道的覆盖层较薄且地面荷载较大地层受到一定程度的影响，从而造成膨胀土隧时，为了保持隧道掌子面、地表的稳定、
道工程的结构失稳、成本增加等问题的出支撑荷载及防比隧道开挖面因崩塌面影响
1、前言现。所以，合理科学的施工可以有效地维到地表的工程，一般采用超前支护的方法
隧道从位置选择到具体设计，直到施护围岩自身的稳定性和支护结构的安全性，对开挖面前方的土体进行预加固。因此，工，均与地质条件有密切关系地质条件包还能保证施工顺利地进行，从而达到缩短探寻松散地层对隧道预支护工程影响，具括岩层、地质构造、岩层产状、裂隙发育工期，降低工程成本的目标。有重要的理论意义和实际工程意义。
程度及风化程度，隧道所处深度及其与地膨胀土指的是土中的粘土矿物成分大松散地层是指粘结性差、强度低、易形起伏的关系，地层含水程度、地温及有多由亲水性矿物组成的，在吸水后具有显风化、有时遇水膨胀、自稳能力差的岩层，害气体情况，有无不良地质现象及其影响著膨化、软化以及失水收缩硬裂等特点的它具有破碎、软弱、松散、膨胀、流变、等。基于此，在隧道的勘察设计中，应十高塑性的粘土，同时这种粘土还具有湿胀强风化蚀变等特点。国内外学术上，对松分注意工程地质工作。对重点隧道或工程干缩往复变形的特点。决定其膨胀性的亲散地层的认识存在差别，缺乏充分科学的地质和水文地质条件复杂的隧道，应进行水矿物大多以蒙脱石的粘土矿物为主。统一的标准，但其特征都是相对于致密、区域性的工程地质调查、测绘，并加强地在膨胀土所在的地层中，隧道开挖一坚硬、支护容易的岩体面言的松、散、软、质勘探和试验工作当地下水对隧道影响较段时间后，经常能够发现其中的围岩因为弱。松散地层是一种典型软弱围岩之一，人时，应进行地下水动态观测，并计算隧开挖面产生了一定的变形，或者是因为浸结理和裂隙比较发育，岩体被切割得很破道涌水量隧道工程地质勘探通常采用以钻水面导致了膨胀，再或者是因为风化面导碎，结构面对岩体的变形和破坏不起作用，探为主，辅以电探或震探的方法。隧道勘致开裂等现象。这样就使隧道自身的顶部其围岩可分为工程软岩和地质软岩。
探中主要关注的地质问题有：隧道位置与与两侧共同向内挤入，底部也逐渐鼓起，根据对松散地层性质和机理的分析，洞口位置的选择；地下水、地温及有害气体；这样如果时间久了就可能出现支撑破坏或可以看出在这种地质条件下进行隧道的开隧道围岩的稳定性。者衬砌变形等现象。从这些现象中可以看挖，需要在掌子面之前对岩体或者土体进隧道一般修建遇到的不良地质类别为出来，膨胀土围岩自身的性质是非常复杂行预支护，以保证施工中围岩或土体的稳黄土地层、膨胀土地层、松散地层、高地的。因为膨胀土围岩具有特殊的工程地质定和施工的安全，是十分必要的。根据预温地层等。本文以复杂工程地质的类别为性质和围岩压力相关特性，所以会使隧道支护对周围地层的影响，地层改良法相对基础，研究了黄土地层、膨胀土地层、高中存在非常普遍的开裂和内挤以及局部坍预支护加固法就是通过提高掌子面周围岩低温地层、松散地层对隧道的影响。塌等一些变形现象。面膨胀土隧道中围岩体的物理特性来提高围岩的强度和稳定性
2、黄土地层的变形有着速度快和破坏性大以及延续时的方法。这种方法主要有：围岩加固、注浆、
黄土隧道具有明显的黄土工程特性，间长等特点。在施工的过程中较为常见的射流注浆、排水和地层冻结等方法。预支颗粒组成、含水量、微观结构、孔隙比（率）、情况有以下几种：围岩裂缝情况、隧道下护加固法就是在隧道掌子面开挖前，先对粘粒含量、人工活动等是决定黄土的基本沉的现象、围岩的膨胀突出与坍塌现象、围岩进行超前支护，增加周围岩体的强度工程地质特征的基本因素。水胶联合是黄隧道底部底鼓、衬砌变形与破坏。和稳定性，使开挖面周围应力尽可能不受土颗粒之间的主要联结形式，在干燥时赋4、高地温地层隧道开挖的干扰，防比掌子面施工时围岩予黄土相当高的强度，但遇水后联结削弱在设计地下工程时，必须考虑在施工参数降低过多发生意外的方法。
强度降低，使得黄土具有湿陷性等特殊工实施时大员和机具的工作条件，首先要解6、小结
程地质特性；物理地质作用、地震作用、决的问题是所有的工程地质问题，面天然水胶联合是黄土颗粒之问的主要联结
水作用和综合作用产生黄土隧道主要工程地温便是一个比较突出的地质问题。地温形式，在干燥时赋予黄土相当高的强度，地质灾害；水对黄土具有特殊的意义。超过30℃时，便称为高地温。隧道工程中但遇水后联结削弱强度降低，并且其削弱黄土的基本物理力学性质由西面东、若发生高地温问题，一方面会恶化作业环程度随水量的大小成比例变化；黄土中含由北面南有规律变化：容重逐渐增大、含境，降低劳动生产率，并严重威胁到施工有相当数量的粘土和盐类，使黄土颗粒有水量增高，孔隙比降低、湿陷性减弱；随大员的生命安全；另一方面将影响到施工一定程度的胶结，从而具有相当的原始内
深度的变化规律一般是：比重变化不大，材料的选取（如耐高温炸药）和混凝土的聚力；黄土地区的工程地质灾害主要由物
容重和干密度随深度面变大，孔隙比随深耐久性。面且由于产生的附加温度应力还理地质作用、地震作用、水作用和综合作度面变小。孔隙比和干密度的大小对黄土将引起衬砌开裂，严重影响隧道的稳定性。用产生，以水作用与物理地质作用的综合
压缩性和湿陷性有很大影响，干密度呈反地热的形成按热源不同，可分为三大效应对隧道的威胁最大。
相关，孔隙比呈正相关；含水量的大小对类：即地球的地慢对流、火山岩浆集中处松散地层地质条件较差，其破坏主要黄土的湿陷性有很大影响，含水量大，黄的热源及放射性元素的裂变热成为热源。是由于其自身的地层构造和围岩的结构特土的是现行相对较弱。其中，对隧道工程施工造成影响的主要是点导致的。地层中含有软弱夹层，围岩较黄土的疏松多孔结构，尤其是结构性火山的热源和放射性元素的裂变热源。为破碎，结构面大量发育，整体强度低，孔隙是黄土湿陷性的必要条件；黄土中的由于火山供给的热是地下的岩浆集中稳定性差，是工程中较难支护的一种情况。不抗水粒问胶结是黄土湿陷性的充分条件；处的热能面产生热水，这种热水（泉水）松散地层有着其独特的特征，主要是其围水胶联合是黄土颗粒之问的主要联结形式，成为热源，又将热供给周围的岩层。当隧岩自稳时间短，应力释放速度快，变形量大，在干燥时赋予黄土相当高的强度，但遇水道或地下工程穿过这种岩层，就有发生高持续时间长，隧道四周均存在较人围压等，后联结削弱强度降低，并且其削弱程度随温、高热的现象。这些特点导致了其在工程中难以支护。
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。
工程地质条件六个内容：1.地形地貌2.地层岩性3.地质构造4.水文地质条件5.物理地质条件6.天然建筑材料 工程地质学在水利建设中的任务：1.选择工程地质条件最优良的建筑地址2.查明建筑地区的工程地质条件和可能发生的不良工程地质作用3.选定地址的工程地质条件，提出枢纽布置、建筑物结构类型、施工方法及运营作用中应注意的事项 什么是矿物和造岩矿物：矿物是在各种地质作用中所形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位；组成岩石主要成分的矿物称为造岩矿物。 矿物的物理性质包括：颜色、条痕、透明度、光泽、解理和断口、硬度、其他性质岩浆岩常见结构的名称：1.按岩石中矿物结晶程度划分：全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构2.按岩石中颗粒的绝对大小划分：显晶质结构、隐晶质结构3.按岩石中颗粒相对大小来分：等粒结构、不等粒结构、斑状结构及似斑状结构 岩浆岩常见构造名称：1.块状构造2.流纹构造3.气孔构造4.杏仁状构造 岩浆岩的简易分类：1.根据化学成分：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩2.根据形成条件：喷出岩、浅成岩、深成岩 沉积岩的常见结构名称：1.碎屑结构2.泥质结构3.化学结构4.生物结构 沉积岩的胶结物种类及胶结类型：1.硅质2.铁质3.钙质4.泥质5.其他（石膏）基地胶结、孔隙胶结、接触胶结 沉积岩的构造名称：1.层理构造：水平层理、单斜层理、交错层理2.层面构造：波痕、泥裂3.结核4.生物成因构造 主要的沉积岩有：1.碎屑岩类：砾岩角砾岩、砂岩、粉砂岩2.黏土岩类：泥岩、页岩3.化学岩生物化学岩：石灰岩、白云岩、泥灰岩 变质岩的构造种类：1.片理构造：板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造 2.块状构造3.变余构造 主要的变质岩：片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、石英岩、大理岩、混合岩 什么是岩石的风化作用及其影响因素，风化分带：分布在地表或地表附近的岩石，经受太阳辐射、大气、水溶液及生物等因素的侵袭，逐渐破碎。松散或矿物成分发生化学变化，甚至生成新的矿物的现象。1.气候、地形和地下水的影响2.岩石性质的影响3.断层、裂缝的影响残积土—全风化—强风化—中等风化—微风化—未风化
《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
1.结构面主要类型：从成因角度：原生结构面，构造结构面，表生结构面 2.岩体，结构面（体），岩体结构 岩体：指与工程建设有关的那一部分地质体。它处于一定的地质环境中，被各种结构面所分割。结构面：岩体中具有一定方向、力学强度相对（上下岩层）相对较低而延伸（或具一定厚度）的地质界面。结构体：由结构面分割、围成的岩石块体（相对完整）。岩体结构：由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。 3.岩体结构分类：按建造特征：块体状结构，块状结构，层状结构，碎块状结构，散体状结构。按改变程度：完整，块裂化或板裂化，碎裂化，散体化。 4.研究岩体的结构特征的意义： a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位，导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。c. 在地表的岩体，其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。d.对岩体结构的研究还可推广于宏观地质体，应用于区域构造稳定性评价之中。总之，对岩体结构特征的研究，是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。 5.地应力：指存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力。 6.天然地应力类型，分布规律：类型：三向相等的静水应力式，竖直应力为主，水平应力为主。分布规律：1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，是时间和空间的函数2实测竖直应力基本接近于上覆岩层的重量3水平应力普遍大于竖直应力4最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长 7.我国地应力场的空间分布特点：a. 各地的最大重应力方向呈明显规律性：大致与察隅和伊斯兰堡连线的夹角平分线方向一致。仅伊斯兰堡外侧和察隅外侧不同。b. 三向应力状态与由此决定的现代构造活动呈规律分布：①潜在逆断型应力状态主重要分布于喜马拉雅山前缘一带。（与印度板块碰撞有关）②潜在走滑型应力状态区主要分布于中、西部广大地区。③潜在正断型和张剪性走滑型应力状态区，主要分布于西藏高原（正断型）、东北、华北地区，汾渭地堑（张剪走滑型）。 8.高地应力存在的地质地貌标志：1隆爆现象2谷下水平卸荷裂隙及谷坡内的水平剪切蠕动变形带3应力释放型的深大拉张变形带4蓆状裂隙 9.岩体变形破坏的阶段：1压密阶段2弹性变形阶段3稳定破裂发展阶段4不稳定的破裂发展阶段5强度丧失和完全破坏阶段 10.岩体破坏的基本形式：按机制分，剪切破坏和拉断（张性）破坏。 11.岩体变形破坏的时间效应类型：蠕变，松弛 12.粘滑：指剪切破坏过程中，由于动、静摩擦角的差异或由于凸起体剪断、翻越，或由于转动磨擦中的翻转所造成的剪切位移突跃现象。 13.空隙水压力变化原因：①地下水补排条件变化②岩体受荷状态变化③岩体变形、破裂：1封闭水体，破裂形成使空隙水压力降低甚至形成负压，形成膨胀强化现象。2非封闭水体，破裂扩容超过地下水补给，亦可形成膨胀强化现象。3“水击”现象。 14.岩体变形破坏的地质力学模式：基本单元：拉裂，蠕滑，弯曲，塑流。基本组合地质模式：蠕滑—拉裂，滑移—压致拉裂，弯曲—拉裂，塑流—拉裂，滑移—弯曲。 15.活动断层概念，划分（按应力状态），活动方式：活断层指目前还在持续活动，或在近期地质历史时期活动过，极可能在不远的将来重新活动的断层。按构造应力状态，活断层可划分为三类：走向滑动型（平移断层），逆断层，正断层。活断层活动的两种基本方式：粘滑和稳滑。
1、工程地质学(Engineering geology):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，属应用地质学范畴。 2、工程地质条件(Engineering geological condition)：指与工程建设有关的地质因素的综合。它是 在口然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。地质因素包括岩土类型及其丄程性质、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。 3、工程地质问题(Engineering geological problem)：指工程地质条件与建筑物Zl'可所存在的矛盾或问题。 4、工程地质学的研究对象：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。 1、活断层(active fault)：指H前止在活动的断层，或近期曾冇过活动而不久的将来可能会重 新活动的断层。 2、砂土液化：饱和砂土住地震、动力荷载或其他外力作川下，受到强烈振动而丧火抗剪强 度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基是小的作用 3、斜坡(slope)：是指地壳表部一切具有侧向临空而的地质体，是地表广泛分布的一种地貌形 式。一般可分为天然斜坡和人工边坡。 4、天然斜坡：指白然形成、未经人工破坏改造的斜坡，如沟谷岸坡、山坡、海岸等。 5、人工边坡：指经人工开挖或改造形成的斜坡，如渠道边坡、基坑 6、斜坡变形破坏是内、夕卜动力地质作用及人类活动作用下，斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。 7、斜坡破坏系指斜坡岩(上)体中已形成贯通性破坏面时的变动。 8斜坡变形：在贯通性破坏面形成Z前，斜坡岩体的变形与局部破裂 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩土体，或已查明处于进展性变形的岩土体，称为变形体。 9卸荷回弹(unloading rebound)是斜坡岩体内积存的弹性M变能释放而产生的。 10斜坡蠕变是在坡体压力(以白重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面。 11、崩塌：是指陡坡上的岩土被多组结构面分割，在重力和其他外力作用下，突然脱离母体, 以垂 直运动为主快速向卜-崩落的表牛地质现象。 12、滑坡：斜坡上的部分岩体，沿着一定的贯通性剪切破坏而，产生以水平运动未知的向下滑移的表生地质现象。 13、扩离是由于斜坡岩(土)体中下伏平缓产状的软弱层塑性破坏或流动引起的破坏，软层上覆岩(土)体或做整体，或被解体为系列块体向坡前方向“漂移“o 14、渗透力(seepage force)或动水压力(hydrodynamic force)：地卜水在渗流过程中作用于岩土体上的力。 15、渗透变形(seepage deformation)或渗透破坏(seepage failure)：当渗透力达到一定值时，岩土 中一些颗粒、英至整体就发生移动，从而引起岩土体的变形和破坏。这种作用或现象，称为~。 抗渗强度：土体抵抗渗透变形的能力。 16、管涌(piping)或潜蚀(suffosion)：在渗流作用下，单个土颗粒发生独立移动的现象。可分为垂直管涌和水平管涌。 17、流土(quick soil, quicksand)：在渗流作用下，一定体积的土体同时发生移动的现象。 -般发生在均质砂土层和亚砂土层中，流沙就是，危害大于管涌。 18、岩溶作用：地卜?水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作丿IJ。 ? 岩溶:岩溶作用及其所产生的地质现象和水文现象的总称。国际上称为喀斯特（karst）
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。
绪论 教学目的：本章主要讲述工程地质学的研究对象、任务与分科，介绍人类工程活动与地质环境的相互作用 和相互制约关系，工程地质分析的基本方法以及工程地质分析原理的学习内容及学习方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）类工程活动与地质环境的相互作用的特点和形式；（2）工程地质条件 和工程地质问题基本概念；（3）工程地质分析的基本思想方法。本章难点：（1）“工程地质条件以及人类 工程活动与地质环境之间相互制约”特点和形式的认识与理解；（2）工程地质条件和工程地质问题的多样 性和复杂性及其相互关系。 主要教学内容及要求： （1）掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科， （2）了解学习本课程的目的。 （3）掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念。 （4）理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析—定量评价方法。 第一篇区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题 第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析 教学目的：本章主要讲述岩体结构研究的工程地质意义、岩体的结构特征及主要类型、岩体原生结构特征 的岩相分析、岩体结构构造改造的地质力学分析以及岩体结构面的特征描述与统计分析方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）岩体结构面的主要类型及特征；（2）岩体结构面的特征描述与统计分 析方法；（3）岩体结构构造改造的地质力学分析。本章难点：（1）岩体原生结构特征的岩相分析理论与 方法；（2）如何应用岩相分析方法和地质力学分析方法对岩体结构特征进行评价预测。 主要教学内容及要求： （1）掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念，建造和改造在岩体结构形成中的作用，研究岩体结构特征的意义； （2）掌握结构面的主要类型及特征，了解岩体结构面的等级分类； （3）掌握岩体的结构类型分类及构造与改造的消长关系对岩体结构分类的控制作用，理解岩体工程应用分类的实质，了解岩体工程应用分类的代表性方案； （4）了解岩体原生结构特征的成因类型与岩体结构的岩相分析方法； （5）了解岩体结构的构造改造特征及其地质力学分析方法； （6）掌握结构面的统计测量与特征描述方法以及结构面基本指标的量化分析方法及统计分析方法。 第二章地壳岩体的天然应力状态 教学目的：本章主要讲述岩体天然地应力状态的形成及其类型、天然地应力分布的一般规律、我国地应力 场的空间分布特征、地壳表层岩体应力状态的复杂性以及区域地应力场与岩体地应力的研究方法。 教学重点和难点：本章重点：（1）天然地应力的基本类型及一般分布规律；（2）地壳表层高地应力地区 的地质地貌标志（3）我国地应力场空间分布的一般规律。本章难点：（1）地表岩体应力状态的复杂性； （2）构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征。 主要教学内容及要求： （1）掌握岩体应力的概念，了解岩体天然应力状态的研究意义； （2）了解天然应力的形成原因，掌握天然地应力的基本类型与分布规律； （3）掌握我国地应力场空间分布的一般规律； （4）理解地壳表层地应力状态的复杂性，掌握区域性垂向剥蚀卸荷与河谷侵蚀侧向卸荷对地应力状态的影响以及地壳表层高地应力区的地质地貌标志； （5）理解构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征，了解地应力的测定方法与区域地应力场的模拟研究方法。 第三章岩体的变形与破坏
工程地质分析原理 课 程 设 计 学校：西安石油大学 院系：地球科学与工程学院 主题：①地震与活断层相关 班级：地工1201班 姓名：王昊 学号：201211070108
一、目的和基本要求 根据《工程地质分析原理》课程设计指导书，本课程设计是工程地质分析原理教学环节的延续，目的是巩固课堂所学理论知识，加深对工程地质问题的理解和分析能力，规避不必要的地质灾害，学会所学知识并利用所学知识正确分析预防工程地质灾害，如地震，活断层，水库诱发地震等。对所得结果做分析研究，最终得到报告一份 目的如下： 1．认识活断层及活断层的危害。 2．了解国内外活断层研究现状及存在的问题 3．地震的工程地质研究 4．水库诱发地震活动的工程地质分析问题 二、课程设计主要内容 活断层这个术语是二十世纪初提出来的，一直被人们所研究。它是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。活断层是目前地震学和构造学研究重点，对活断层进行科学的评价和合理的分析对于工程建设和城市规划等有着重要的现实意义。 1认识活断层 活断层是深大断裂复活运动产物，国内外大量的研究结果表明，活断层往往是地质历史时期产生的深大断裂，在挽近期及现代地壳构造应力条件下重新活动而产生的。
活断层是新构造运动的一种表现形式, 它可以是老构造的继承或复活, 也可以是新的断裂构造。我国活断层的分布，总体来说是继承了老的断裂构造，东部地区以NE和NNE 走向的正断层和走滑-正断层为主，西部地区以NW和NWW 走向的走滑和逆冲-走滑断层为主。 活断层主要有粘滑型断层和蠕滑型断层。前者的围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断积累应变能，易造成大的地震。后者反之，且断裂带内含有软弱充填物，或孔隙液压和地温的高异常带内，断层活动一般无地震发生，有时可伴有小震。 2活断层的危害 活断层对地区的地壳稳定性有着重要的影响，是地震、崩塌、滑坡、地裂缝、砂土液化、地表断错、火山爆发等多种地质灾害的诱发原因，对工程设施具有重大的破坏作用。地震发生常受断层控制，特别是中强以上地震与活断层的关系更为明显。例如，1976年唐山地震震中区破坏殆尽的严重震灾带沿唐山IV-V号发震断层分布；1987年美国Whittier Narrows地震造成8人死亡和3亿多美元的经济损失，专家认为，该地震就是由位于洛杉矶市隐伏活断层引起的，而且在未来还有可能再次引发强震；1995年日本阪神地震的重灾带集中在野岛—会下山—西宫断层沿线，90%以上的震亡人数集中在沿断2~3km的宽度范围内。
课后习题 一、术语解释 0.1 工程地质学 0.2工程地质条件 0.3工程地质问题 0.4非线性工程地质学0.5 机制过程分析法 0.6工程地质勘察 1.1 岩体 1.2 结构面 1.3岩体结构 1.4 结构面的连通率 1.5浅表生作用 2.1 自重应力及构造应力2.2 变异应力 2.3 残余应力 2.4临界应变速率C0 2.5 蓆状裂隙 2.6 岩体的侧压力系数N0 2.7 凯塞尔（Kaiser）效应 3.1 屈服强度 3.2 残余强度 3.3 蠕变和松弛 3.4 超空隙水压力 3.5累进性破坏 4.1 活断层 5.1 地震的震级和烈度
5.2 地震基本烈度 5.3 震源机制断层面解 5.4 地基土的卓越周期 5.5 粘滑 6.1 水库诱发地震 7.1 砂土液化 8.1 9.1弯曲—拉裂 10.1地下洞室围岩 10.2山岩压力（山压） 10.3岩爆 10.4塑流涌出 10.5碎裂松动 10.6新奥法 11.1表层滑动 11.2固结灌浆 13.1渗透变形 15.1水库库岸再造 二、填空 0.1作为一门科学，工程地质学的基本任务是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约， 以便合理开发和妥善保护地质环境。 0.2人类工程活动中可能遇到的主要工程地质问题有区域稳定问题、岩体稳定问题、与 地下渗流有关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题4个方面。 1.1 岩体结构是建造和改造两者综合作用的产物。 2.1 自重应力场条件下，垂直正应力σv等于γh ，水平应力σh=N oσv，其中N o叫岩体的侧 压力系数。 2.2 我国各地最大正应力方向与该点与我国的察隅和巴基斯坦的伊斯兰堡连线的夹角等分
斜坡岩（土）体稳定的研究意义 斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分折涉及两个方面的任务。一方面要对斜坡的稳定性作出 评价和预测；另一方面要为设计合理的人工边坡以及制定有效整治措施提供依据。 斜坡变形的主要方式和基本类型 卸荷回弹和蠕变 崩落(塌)(faIls)、倾倒(topples)、滑动(落)(slides)、侧向扩离(1ateral spreads)和流动(flows)等5种基本类型。 1.影响斜坡岩体应力分布的重要因素 a. 原始应力状态 b. 坡形 c. 岩体特征和结构特征 对均质体而言，岩体弹模，泊松比对斜坡应力分布影响不大。 对斜坡应力分布影响最大的是岩体结构特征，斜坡附近的结构面往往是应力集中的部位。易于变形或破坏。 2.斜坡变形破坏与内外营力的关系（影响斜坡变形破坏主要 因素） 斜坡是一个开放系统，它与外界有能量的交换，外营对斜坡稳定性的影响主要通过三方面来实现。 第一，改变斜坡的外形→改变斜坡的应力场。 第二，改变斜坡的岩体结构特征→使斜坡的强度降低。 第三，改变岩体的应力状况。 地表水 一、河流地质作用 许多斜坡都流水地质作用形成的，而新构造运动对河流的地质作用有很大的关系。 少年期河流，以下切作用为主，由于处于河谷形成的初期，岸坡卸荷作用剧烈，应力分异显著，河岸斜坡变形剧裂但规模一般不大。数量大、规模小。 中年期河流，以侧蚀作用为主，下切减缓。这一阶段以时间效应特征的大型破坏为主要特征。数量少，规模大。 老年期河流，冲淤近于平衡，河谷总体形态变化不大，以老滑坡复活为主。 b. 河流演化史分析 河谷的中、淤关系：冲刷期，岸坡失稳可能性增大。 淤积期，岸坡稳定性增高。 波浪
厂工程地质勘探事故案 例分析 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
某厂工程地质勘探事故案例分析 车德庆 060130 1.案例背景 有一建于海海滨的工厂，由于规模较大，工艺较新，对地基基础的要求也较高。该厂由两套同样的装置组成，两个主厂房共用全套辅助设施，总平面而已比较紧凑，厨房之间的工艺关系比较密切。整个工厂设计成满堂片筏基础，用沉降缝区分开。厂房地下部分深过10m，地上部分高达60余米，所以对地基的要求极严，厂址选择条件甚为苛刻，分阶段进行的工程地质勘探工作自然是极其慎重的。选定的厂址靠山临海，需推平山丘，筑堤填海，凿岩成基。基岩为粗粒花岗岩（或角砾岩）覆盖，下覆石灰变质岩（白云岩、大理岩），岩层似较深厚纯一。但当第1号主厂房基础已经开始浇灌混凝土，并全面展开各工号施工时，发现第2号主厂房基坑内出现溶洞（喀斯特）。实际上，2号主厂房的整个基础基本上落在一个大破碎带上，该破碎带由5个小构造组成，大理岩与角砾岩互相渗透，杂乱交替，岩层倾角65度到80度，局部达90度，甚为陡峻。层理和节理均发充，碎裂程度极为严重，软弱裂隙为方解石所填充。似此情况，作为一般新建工程的地基，理应尽量回避。对于重大项目的要害工程部位，更宜慎重。只因问题发现太晚，总平面布局已经构成体系，工程进展已经到了易放难收的地步，再也没有移动或调整的余地，只能作为事故来处理。 2.事故原因分析 1）设计指导思想麻痹 鉴于厂址的区域性工程地质条件甚为理想，为非地震区，岩层厚，岩体稳定，工程地质图上很少见到不良地质现象，因而放松了厂址工程地质勘探工作中应有的警惕性，满足于摸清覆盖层土质，了解基岩面埋置深度。事实上，滨海、沿湖或河谷地质，正是地质构造最发育的地段。地质人员有一条经验，叫做 “逢沟必断”。山脉与海洋的形成，正是地壳在剧烈的造山运动中上升、下降的结果。而海岸线又正是这两个变区的接触地带，岂可掉以轻心！在初勘阶 段，由于覆盖层的掩蔽，可能难于察觉地质缺陷，但在场地平整过程中，甚至在基坑开凿以后，整个岩体已剥露无遗，全面展现了岩层走向错综、倾角陡
工程地质勘察的目的：在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料 。 地基勘察和评价的任务：认识场地的地质条件，分析它与建筑物之间的相互影响。地质条件包括（岩土的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、不良地质现象和可资利用的天然建筑材料等。 ） 、决定勘察任务的因素 勘察任务工作内容、工作量、工作方法应按下列四个因素确定： 1、建筑场地的复杂程度。（场地、地基等级） 2、建筑规模及建筑物等级（安全等级）。 3、对建筑场地地质条件的研究程度及当地建筑经验。 4、地基基础设计、施工的特殊要求场址选择、初步设计和施工图三阶段 岩土工程勘察等级：甲级，乙级，丙级 地基勘察方法 一、测绘与调查二、勘探（一）坑探（二）钻探（三）触探触探可分为静力触探和动力触探(标准贯入 试验和轻便触探两种动力触探方法)四)旁压试验（五）地球物理勘探 常用的物探方法主要有：电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等 报告书应包括如下内容： 1）任务要求及勘察工作概况； （2）场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设计烈度；（3）场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其它设计计算指标； （4）地下水的埋藏条件和腐蚀性以及土层的冻结深度； （5）对建筑场地及地基进行综合的工程地质评价，对场地的稳定性和适宜性作出结论，指出存在的问题和提出有关地基基础方案的建议
所附的图表有下列几种：勘探点平面布置图；工程地质剖面图；地质柱状图或综合地质柱状图；土工试验成果表；其它测试成果表（如静载荷试验、标准贯入试验、静力触探试验、旁压试验等） 高考是我们人生中重要的阶段，我们要学会给高三的自己加油打气
工程地质大纲 一、名释 工程地质问题：当工程地质条件不能满足工程建筑物稳定、安全的要求时，工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾。 工程地质条件：土石性质、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。 岩体结构面: 岩体：地质体中与工程建设有关的那部分岩石，处于一定的应力状态、被各种结构面所分割。 结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带） 结构体：结构面在空间的分布和组合将岩体切割成形状、大小不同的块体，称结构体。 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。 在岩体天然应力场内，因挖除或增加结构物而引起的应力，称为感生应力。 在重力场作用下生成的应力为自重应力。 变异应力：物理、化学变化及岩浆的侵入等引起的应力, 可统称为变异应力。只具有局部意义。 残余应力：遭受卸荷或部分卸荷时，膨胀回弹趋势部分地受其它组分约束，形成拉、压应力自相平衡的应力系统。 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。后一种情况也可称为潜在活断层 一般定义为晚更新世Ｑ３,全新地质时期Ｑ４（１万年）有过地震活动，或近期正在活动，在将来（今后１００年）可能活动的断裂叫做全新活动断裂. 水库诱发地震:水库蓄水而导致库区地震活动强度和频次显著增强的现象。 砂土液化：对于饱和砂土,在振动荷载的作用下，孔隙水压力上升到使砂粒间有效正应力降为零时，砂体就会悬浮于水中，砂体也就完全丧失了强度和承载能力，这就是砂土液化。 渗流液化:饱水砂土在强烈地震作用下先产生振动液化，使孔隙水压力迅速上升，产生上下水头差和孔隙水自下而上的运动，动水压力推动砂粒向悬浮状态转化，形成渗流液化 超孔隙水压力：砂的渗透性不良，排水不通畅，前一周期的排水尚未完成，下一周期的孔隙度再减小又产生了。孔隙水必然承受由孔隙度减小而产生的挤压力，生了剩余孔隙水压力或超孔隙水压力. 地下洞室:是指人工开挖或天然存在于岩土中作为各种用途的构筑物。 围岩 :隧道周围一定范围内，对洞身的稳定有影响的岩(土)体,大约为地下洞室横断面中最大尺寸的3-5倍。200%)5(?=r r 二、简答 结构面的成因分类：原生结构面、构造结构面及浅、表生结构面（表1-1）。 1.原生结构面 沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，假整合面，古冲刷面等。 火成结构面：侵入体与围岩接触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩的流线、流面，冷凝节理面等。 变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软弱夹层等。 2.构造结构面 节理（X 型节理，张节理）
工程地质分析原理考试复习题 绪论 工程地质学: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。地质学的一个分支。工程地质学的研究目的在于查明建设地区或建筑场地的工程地质条件，分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害，提出防治不良地质现象的措施，为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用，提供可靠的地质科学依据。 工程地质条件：包括岩石和土的性质、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。 工程地质问题：工程地质问题是指与人类工程活动有关的地质问题。它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题、地基岩体稳定问题、地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题、水库渗漏问题、淤积问题、浸没问题、边岸再造及坝下游冲刷问题，以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题。工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价，从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。 工程地质学基本任务：研究人类工程活动和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。 人类工程活动中可能遇到的主要工程地质问题有：地基问题、边坡问
题、洞室问题、渗透问题。 第一章 ⒈岩体：通常指地质体中与工程建设有关的那部分岩石，它处于一定的应力状态，被各种结构面所分割。三个要点：工程影响范围内；被各种界面切割；处于一定的应力状态。 ⒉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（或具有一定的厚度）的地质界面（或带），例如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。 ⒊岩体结构：岩体内结构面和结构体的排列组合形式。岩体经受各种地质作用，形成具有不同特性的地质界面，称为结构面；结构面将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块，称为结构体。 ⒋岩体结构面的成因类型：原生结构面、次生结构面、表生结构面。 ⒌岩体结构分类：按建造特征：块体状（或称整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构。按改变程度：完整、块裂化或板裂化、碎裂化、散体化等四个等级。 第四章 ⒈活断层：是指目前还在持续活动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。 ⒉活断层的类型及鉴别标志：逆断层（应力状态为3σ垂直，1σ、2σ水平。特征：断层地倾角较小，一般20－40o之间，上盘上升引起上盘一侧地面隆升，下盘一般无地表变形，分支断层发育，主要产生在上盘。断层面的地面出露线不平直，呈波状弯曲。逆断层也是
一、工程地质学基本概念及方法 1.工程地质学 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.工程地质条件 工程地质条件指的是与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 指工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。如：地基沉降、水库渗漏等。 4.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。 5.工程地质学的任务 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、为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 6.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。 7.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。 二、活断层工程地质研究 1.活断层的定义 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.活断层的特征及分类 (1)活断层是深大断裂复活的产物
工程地质分析原理期末考试试卷（1-4卷） 答案见后面 一. 比较每组名词之异同（任选6个，每个5分，共计30分） 1. 工程地质条件/ 工程地质问题 2. 结构面/ 结构体/ 岩体结构 3. 岩石/ 岩体 4. 自重应力/ 构造应力 5. 变异应力/ 残余应力 6. 变形/ 破坏 7. 蠕滑（稳滑）/ 粘滑 8. 地震的震级/ 烈度 9. 砂土液化/ 震动液化/ 涌沙 二、简述题（任选10题，每题7分，共计70分） 1. 阐述人类工程活动与地质环境的相互关系。 2. 简述岩体的基本特征。 3. 简述建造和改造对岩体结构的影响。 4. 根据裂隙岩石三轴压缩过程曲线，分析岩体变形破坏基本过程和阶段划分。 5. 试分析岩石（体）沿原有结构面的剪切机制与过程。 6. 在工程地质评价中，如何判别活断层？（活断层的鉴别标志。） 7. 场地地震效应的有哪些类型，各有何特征？ 8. 简述水库诱发地震的特点。 9. 简述砂土地震液化的机制。 10.简述砂土地震液化的判别方法有哪些？ 11. 简述砂土地震液化的防护措施。 12. 简述地面沉降的形成机制及形成条件。
工程地质分析原理期末考试试卷（2卷） 一. 比较每组名词之异同（任选6个，每个5分，共计30分） 1. 工程地质条件/ 工程地质问题 2. 结构面/ 结构体/ 岩体结构 3. 自重应力/ 构造应力 4. 变形/ 破坏 5. 围岩应力/ 山岩压力（山压） 6. 凯塞尔（Kaiser）效应/ 岩爆 7. 屈服强度/ 残余强度/ 长期强度 8. 蠕变/ 松弛 9. 固结灌浆/ 帷幕灌浆 二、简述题（任选10题，每题7分，共计70分） 1. 人类工程活动中可能遇到的主要工程地质问题有哪些？ 2. 简述岩体结构面的成因类型及主要特征。 3. 分析影响岩体天然应力状态的主要因素及其作用。 4. 试分析岩石（体）沿原有结构面的剪切机制与过程。 5. 简述斜坡岩体应力场的基本特征。 6. 简述斜坡变形破坏的地质力学模式及其形成机制和演化规律？ 7. 简述斜坡变形破坏的防治措施。 8. 简述山岩压力（山压）的类型和特点。 9. 简述脆性围岩的变形破坏的类型和特点。 10. 简述塑性围岩的变形破坏的类型和特点。 11. 简述高地应力区的主要地质标志？ 12. 简述坝基岩体滑动破坏的形式及各自的特点和发生条件。 13. 改善坝基稳定性的措施有哪些？
工程地质条件：包括地形地貌条件，岩土类型及工程地质性质、地址条件、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料等六个条件。 工程地质问题：指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地址问题。 岩石：岩石是矿物的天然集合体。多数岩石由一种或几种造岩矿物按一定方式结合而成，部分为火山玻璃或生物遗骸。 矿物：矿物是在地壳中天然形成的，具有一定化学成分和物理性质的天然自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀固体。 岩浆岩：由岩浆冷凝固结而形成的岩石。 沉积岩：沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由先期岩石的分化产物，有机物质和其他物质，经搬运、沉积和成岩一系列地质作用而形成的岩石。 变质岩：在变质作用下形成的岩石称为变质岩。 地层：将各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。 褶曲：褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲。 构造：包括褶皱,节理和断层等最基本的地质元素,它们是岩石圈中构造运动的产物 节理：岩层受力断开后，岩面两侧岩层岩断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。 断层：岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有相对位移时的断裂构造。 河流阶地：河谷内河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形阶地或台地。 隔水层：虽有孔隙且能吸水，但导水速率不足以对井或泉提供明显的水量的岩土层。 含水层：存储地下水并能够提供可开采水量的透水岩土层。 河流地质作用：侵蚀性、搬运和沉积作用；河谷横断面及河流阶地；河流地质作用于工程建筑的关系。 弹性模量：应力与弹性应变的比值。 变形模量：应力于总应变的比值。 抗压强度：指岩石在单向压力的作用下，抵抗压碎破坏的能力。抗拉强度：岩石单向拉伸时抵抗拉断破坏的能力。 抗剪强度：指岩石抵抗剪切破坏的能力。 风化作用：地壳表层的岩石在阳光、风、电、大气降水、气温变化等外应力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程成为风化作用。 黄土：黄土是以粘粒也为主，含碳酸岩，具大孔隙、质地均一、无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。 湿陷系数：黄土试样在一定压力作用下，浸水湿陷变形量与原高度之比。 软土：是天然含水量大、压缩性高、承载力和剪切强度很低的呈软塑—流塑状态的粘性土。不良地址现象：是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境，降低环境质量，直接或间接危害人类安全，并给社会和经济建设造成损失的地质条件。崩塌：陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下，突然向下崩落的现象。 滑坡：人工边坡或天然斜坡上的岩土体在重力作用下，突然向下崩落的现象。 泥石流：泥石流是一种含大量泥、沙、石块等固体物质的特殊洪流。 岩溶：是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。构造地震：由地壳运动引起的地震称为构造地震。 地震等级：表示地震本身大小程度的等级。 地震烈度：指地震时地面震动的强烈程度。 岩体：岩体通常是指在地震历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩体结构物”，具有不