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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。
σ
6.2 坝基岩体稳定性
一、坝基岩体滑动破坏的类型
表层滑动、浅层滑动和深层滑动三种类型。
二、坝基岩体滑动的边界条件分析
滑动面
切割面
临空面
三、坝基抗滑稳定性分析
（一）原理
评价参数：安全系数K
K=抗滑力/滑动力
K>1 抗滑稳定性好
K<1 不稳定
K=1 临界状态
K= U=G+F （竖直方向的合力）
二）、f 、C 值的确定
1.对地基岩体取样试验（实验室试验/现场原位试验）
→试验值f （峰值）→进行一次修正得到试验值f0 →二次修正得到建议值fk →三次修正得到设计值。
2.试验值f 的确定
室内试验：直剪试验 三轴试验 现场原位试验:
3、试验值f0确定：
⑴ 软岩（干抗压强度小于30MPa ）取屈服极限做实验值=峰值×0.7(或0.8)
⑵硬质岩取比例极限做实验值=峰值×0.6 4、建议值fk 确定:
fk=Ψ(f) f0
Ψ(f)为与工程地质条件\ 岩体结构面特征\地下水动态有关的参数
地基处理
1、清基
土石坝清基至弱风化带中部。
高坝清至微风化带或弱风化带下部
2、坝基岩体加固 ∑∑+∙H CA f U c f +=ϕστtan c
固结灌浆
锚固
高倾角软弱破碎带的处理：混凝土塞、混凝土量、混凝土拱缓倾角软弱破碎带的处理：混凝土键。
第8章坝基稳定性分析学习指导：本章主要介绍了岩基承载力计算，包括倾斜荷载下岩基的承载力、垂直荷载下岩基的承载力计算及根据规范或经验确定岩基承载力，重点介绍了坝基岩体的稳定性分析方法，包括表层滑动稳定性计算和深层滑动稳定性计算。
重点：坝基岩体的稳定性分析方法8.1 概述混凝土高坝(例如重力坝、拱坝等)都是直接建造在岩基上的，坝体自重及其所受的各种荷载最终必然都传递到岩基上去，坝基承载后，在岩体内部如果产生过大的应力，则将危及坝基的安全与稳定。
因此，在设计时最好对坝基的应力有一定量的估计。
作用在坝基上的荷载，总可以分解成垂直荷载V及水平荷载H，如图8-1(a)所示。
这时它们的合力R显然是倾斜的。
为了分析上的方便，可近似认为由坝体传递到岩基上的荷载是一种如图8-1(b)所示的分布荷载，这种分布荷载又可分解成大小按梯形分布的垂直荷载和水平荷载，如图8-1(c)、(d)所示。
值得提出的是，不论是梯形分布的垂直荷载或水平荷载，总可看成是由三个三角形分布的荷载所组成，例如上述图形中的梯形分布荷载ABCD，可以看成是由ABE，AED及DEC 三个三角形分布荷载所组成。
由此可知，不论作用在岩基上的荷载方式如何，在一般情况下我们总可以把它看成是由两种基本分布荷载所组成：一种是垂直分布的三角形荷载；另一种是水平分布的三角形荷载。
因此，这些荷载引起的附加应力的计算，与前述地基中的附加应力计算方法一样（详见第3章之3.4），在此不再叙述。
8.2 岩基承载力在水工建筑物设计中，对于裂隙较少的坚硬岩基，一般认为岩基的承载力是不成问题的，往往不是水工设计的主要任务。
相反，对于整体性较差、不够坚硬的岩基，特别是坝底宽度较窄的情况，则需进行承载力的验算。
这一节将讨论岩基承载力的计算方法。
所谓岩基的极限承载力，就是指岩基所能负担的最大荷载(或称极限荷载)。
当岩基承受这种荷载时，岩基中的某一区域将处于塑性平衡状态，形成所谓的塑性区(或称为极限平衡区)，这时基础沿着某一连续滑动面产生滑动。
《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。
工程地质试题一、单项选择题1．地基稳定性问题是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括两方面内容，分别是（D）。
A．强度和温度敏感性B．强度和耐久性C．变形和耐久性D．强度和变形2．矿物抵抗刻划、研磨的能力称为（B）。
A．刚度B．硬度C．强度D．耐磨性3．沉积岩的形成的四个阶段主要包括（A）。
A．风化剥蚀阶段、搬运阶段、沉积阶段、硬结成岩B．风化剥蚀阶段、搬运阶段、变质阶段、硬结成岩C．风化剥蚀阶段、变质阶段、沉积阶段、硬结成岩D．变质阶段、搬运阶段、沉积阶段、硬结成岩4．岩层面与水平面的交线称为（A）。
A．走向线B．倾向线C．倾角D．仰角5．下列关于褶皱的工程地质评价说法有误的一项是（C）。
A．褶皱核部布置建筑工程时，必须注意岩层的坍落、漏水及涌水问题B，在摺皱翼部布置建筑工程时，可能造成顺层滑动现象C．对于隧道等深埋地下的工程，一般应布置在摺皱转折端D．褶皱核部岩层由子受水平挤压作用，产生许多裂隙，直接影响到岩体的完整性和强度6．土是自然界的产物，具有天然性，包括（A）。
A．非均匀性、各向异性、结构性和时空变异性B．均匀性、各向异性、非结构性和时空变异性C．非均匀性、各向异性、结构性和时空不变性D．均匀性、各向同性、结构性和时空变异性7．土中孔隙体积与土粒体积之比称为（B）。
A．土的密度B．土的孔隙比C．土的空隙率D．土的含水量8．随着含水量的变化，勃性土由一种稠度状态转变为另一种状态，相应于转变点的含水量称为界限含水量，也称为（B）。
A．塑限B．稠度界限C．缩限D．液限9．河流的侵蚀作用是指（D）。
A．河流将所携带的物质向下游方向搬运的过程B．水直接溶解岩石中矿物的作用C．河流搬运物从水中沉积下来的过程D．河水冲刷河床，使岩石发生破坏的作用10．充满于两个隔水层之间的含水层中具有静水压力的地下水是（C）。
A．孔隙水B．潜水C．承压水D．包气带水11．地下水渗透破坏形式的流土破坏又可称为（D）。
坝基（地基）稳定性问题的工程地质研究复习资料1、土石坝：
特点：
①坝体是柔性的，由散粒体材料碾压堆筑而成，允许产生较大的变形，对地质条件要求低；
②坝体断面和底宽均较大，对地基的压应力较小，抗滑稳定问题不突出；
①对渗透稳定性要求高，防渗墙很重要；
②坝顶不能溢流：a 对近坝库段稳定要求高：防止库区涌浪漫顶，b 对两岸
地形要求高：i 高山峡谷：应选择弯曲河段，凸岸可布置洞群及建筑物；
ii 丘陵：建筑物布置在两岸，选择合适的垭口布置溢洪道；iii 平原：建筑物布置在河岸。
总体上看，对坝基要求低，但应注意研究如下问题：
①坝肩边坡较陡时，应注意坝体与地基岩体的接触问题；
②当坝基分布有深厚砂砾石层时，应注意渗漏和渗透稳定；
③当坝基分布有软土层时：承载力低，沉降大；厚度变化大时，不均匀沉降问题突出；
④当坝基分布有黄土时，应注意湿陷性问题；
⑤当坝基分布有疏松砂土及少粘性土（粘粒含量<15%）时，应注意液化问题（静力和动力）；
⑥当坝基分布有岩溶时，应注意渗漏和塌陷问题；
⑦当坝基分布有断层破碎带以及强透水带或泥化夹层时，应注意渗透变形、抗滑稳定问题；
⑧应注意含有可溶岩类的岩土体；
⑨透水坝基下游坝趾处分布有连续的、透水性较差的覆盖层时，应注意扬压力和流土问题；
⑩需有丰富的、满足质量要求的天然建材。
2、重力坝
特点：
①坝体刚度大，坝基不允许产生较大的不均匀变形，对地质条件要求高；
②坝体断面和底宽相对较大，压应力也较大，所以对坝基的承载力和抗滑稳定要求均较高；
③坝顶可布置泄洪建筑物，坝内可布置发电、泄洪建筑，所以对两岸可无
布置洞群的要求，对地形适应性好；
④以自身重量维持稳定。
要求：
①具有足够的抗滑稳定性，能满足抗滑稳定的要求；
②具有足够的承载力和刚度，且要求具有较好的均匀性和完整性；
③坝基、坝肩具有良好的抗渗性和渗透稳定性，不产生大量渗漏和过大的扬压力；
④峡谷区近坝库段和坝肩稳定性好；
⑤采取坝顶泄水方案时，坝下游河床具有较好的抗冲刷能力；
⑥坝址区附近应有足够的、符合质量要求的混凝土骨料或石料。
3、拱坝
特点：
①通过拱的传力作用将水荷载等水平推力传至坝肩，其稳定性主要依靠坝肩维持；
②拱坝的稳定性对坝的整体性和形态很敏感；
③断面和底宽较小；
④属整体结构，其抗震性能好。
要求：
①对河谷断面形态要求高：对称、狭窄（V 型、U 型）、宽高比小（1.5~2 理想，
最好≯3.5，随着技术水平的提高，逐渐放宽，可大至十几）；
②两岸坝肩要求：完整、均匀、新鲜、稳定、强度高、耐风化；
③由于底宽更小，所以对抗渗性和渗透稳定性要求更高。
4、面板堆石坝
特点：抗滑稳定性好，坝坡陡、断面小、枢纽布置紧凑，透水性好，施工导流方便，施工受雨季影响小。
要求：适用于河床覆盖层较薄、下覆基岩平整，两岸基岩完整的坝址，要求混凝土
防渗面板趾板置于弱风化岩体上，堆石坝体可放于河床覆盖层上，但要
做好反滤与排水措施。
5、确定承载力的方法
①理论计算方法：极限荷载法、容许应力法；
③原位试验法；
④范查表法；
⑤经验类比法；
⑥特征值的确定。
6、坝基岩体滑动破坏的类型
表层滑动、浅层滑动、深层滑动、混合滑动。
7、常见的滑动面
软弱夹层、断层面、片理面、层理面。
8、滑动边界条件
滑动面、切割面、临空面。
10、坝基受力类型
坝体及滑体自重、永久设备重量、水压力、扬压力、淤泥压力、地震力、波浪压力及冰压力。
11、安全系数
滑裂面上抗滑力与滑动力之比。
计算方法：块体极限平衡法、数值分析法、地
质力学模型试验法。
12、产生不均匀沉降的地质因素
（1）岩性、完整性、风化程度差异大、变形模量相差悬殊；
（4）地下水的不均匀分布。
13、渗漏管道：指的是具有较强透水性的岩土体，如透水层、透水带、岩溶管道。
14、渗透变形：是指土体或岩体在渗透水流作用下，其颗粒发生移动或被带出、颗粒的成分及结构发生变化的现象。
15、渗透变形的类型
（1）管涌：是指砂土等无粘性土中的细颗粒或可溶成分在渗透水流作用下沿粗颗
粒间的孔隙通道发生移动或被带出的现象。
（2） 流土：是指在渗透水流逸出处，当渗透动水压力超过土体自重时，土体产
生翻砂冒水、隆起或整体抬动的现象。
（3） 接触冲刷：当渗流方向平行于两种渗透系数不同的土层接触面或建筑物
（含基础）与地基的接触面时，沿接触面带走细颗粒的现象。
（4） 接触流失：在层次分明、渗透系数相差悬殊的土层中，当渗流垂直于层面，
将渗透系数小的土层中的细颗粒带到渗透系数大的土层中的现象。
16、管涌与流土的区别：
（1） 管涌只发生在砂性土中，流土在砂、粘性土中均可发生；
（2） 流土只发生在渗透水流上升区（逸出处）， 管涌在渗水逸出处、入渗处和渗
流区均可发生；
（3） 管涌土体较松散，颗粒大小不一，且粘结力弱；流土体较密实，颗粒大小均一，
且具一定粘结力。
17、坝基处理方法：（1）清基；（2）加固：灌浆处理（固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆）、锚固（锚杆（系统锚杆）、预应力锚杆（锚索）、大直径砼管桩）、断层
破
碎
带和软弱夹层的处理；（3
）
防
18
、坝基岩体的质量分类：五类，P135 页。
19
、坝基岩体抗滑稳定性评价 （
1） 受力条件分析：坝体及滑体自重、永久设备重量、水压力、扬压力、淤泥压力、地震力、波浪压力及冰压力。
（
2） 抗滑力分析 ①
滑动面的阻滑作用：滑动面：含软弱、易膨胀、易溶矿物，空隙多，胶结差，结构面发育→c、f 低。
②
颗粒组成：粘粒含量→软夹分为泥型、泥夹碎屑型、碎屑夹泥型、岩块碎屑型； 矿物成分：含高岭土、伊利石、蒙脱石抗剪强度逐渐减小。
③
含水量、固结程度夹层上下界面的形态及错动面特征、夹层厚度及充填情况；夹层延展性、连续性。
（3）抗滑稳定安全系数的计算
①安全系数的定义：滑裂面上抗滑力与滑动力之比。
②计算方法：1）块体极限平衡法；2）数值分析法；3）地质力学模型试验法。
③计算模式及安全性判别（重力坝）：
1）按抗剪强度（纯摩强度）计算：基本组合：K≥1.05~1.10；特殊组合K≥1.0~1.05。
2）按抗剪断强度（剪摩强度）计算：基本组合：K’≥3.0；特殊组合：K’≥2.3~2.5。
（4）计算公式：1）表、浅层滑动；深层滑动：单滑面、双滑面（剩余推力法，被动抗力法，等K 法）。
19、广义地基稳定性问题评价的基本内容
承载力、变形和不均匀变形、抗滑稳定、渗透稳定。
20、水力梯度：水力梯度也称为水力坡降,即某点水位与另一点水位的差值除以两点间距离。
