4第一章_岩体的结构类型及其工程地质评价
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⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体:通常指地质体中与⼯程建设有关的那⼀部分岩⽯,它处于⼀定的应⼒状态,被各种结构⾯所分割。
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或带。
结构体:结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体,称为结构体2、结构⾯的主要类型(按照成因、规模分类)及特征(如何描述结构⾯)按成因:原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模:A类(贯通)、B类(显现)、C(隐微)3、岩体的分类:岩体结构分类(哪5类?);岩体的⼯程分类(考虑三⽅⾯因素?)按结构特征分类:块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素:⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点?剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态(10分)1、岩体应⼒:天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh(µ为岩体的泊松⽐,N。
称为岩体的侧压⼒系数。
)构造应⼒:指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒:指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束,于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型(1)σx=σy=σv=rh 注:越往地壳的深部,存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
(2)垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主,主要存在于地表(3)⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响,最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤(1)地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响:岩体的岩性及结构特征:决定着岩体的容重和泊松⽐,从⽽影响⾃重应⼒场的特征;统⼀区域构造应⼒作⽤下,岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性;决定着岩体的强度及蠕变特性,因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
工程地质及土力学复习资料第一章岩石和地质构造一、什么叫矿物质和岩石?说明几种主要的造岩矿物和岩石的种类?矿物:具有一定化学成分和物理性质的自然元素单质和化合物,主要造岩矿物:白云母、角闪石、石英、白云石等。
岩石:是地壳中由一种或多种矿物组成的物质。
岩石有岩浆石、沉积石、变质石等。
何谓岩石的结构和构造?岩石的结构:是指组成岩石的矿物结晶程度、晶粒大小、晶体形状及相互结合的方式。
构造指矿物在岩石中的排列和充填方式所反映出的外貌特征。
二、试结合矿物的标本,阐述矿物主要的物理性质特征如颜色、光泽、解理、断口、结晶形态和硬度等的基本概念。
颜色:矿物的颜色是矿物对白(日)光选择吸收的表现。
当矿物有选择地吸收其中某一或某些波长的光波时,则矿物就呈现剩余波长光波的混合色。
按其不同的成因可分为自色、他色和假色。
条痕色:指矿物粉末的颜色,他排除了矿物因反射所造成的色差,以去掉假色,减弱他色,保存自色,使常见矿物的颜色更为固定,对于鉴别矿物具有实用意义。
透明度:是指矿物透光能力的大小,即光③线透过矿物的程度。
矿物的透明度分为:透明、半透明、不透明三级。
光泽:矿物表面反光的的光亮程度称为光泽。
矿物的光泽按其反射强弱划分如下:①金属光泽;②非金属光泽。
硬度:矿物抵抗外力刻划研磨的能力称为硬度。
各种矿物由于化学成分和内部结构的不同,常具有不同的硬度,这是鉴别矿物的一个重要特征。
解理与断口:矿物受到外力的作用(如敲打),其内部质点间的连接力被破坏,沿一定的方向形成一系列光滑的破裂面的性质,称为解理。
所裂开的光滑破裂面称为解理面。
不具方向性的不规则断裂面,则称为断口。
解理是反映矿物质内部质点相互连接强弱的特征。
根据解理发生的完全程度,把解理分为如下几种:①极完全解理;②完全解理;③中等解理;④不完全解理。
三、试结合矿物的标本,阐述表观鉴别常见矿物的基本方法及几种主要矿物的特征。
鉴别方法:用显微镜观察法、化学分析法、专用仪器分析法、表观鉴别法。
工程地质分析原理绪论一、工程地质的基本任务人类工程活动地质环境的相互作用研究对象:工程地质条件工程活动的地质环境工程地质学的基本任务:研究人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。
二、工程地质分析的基本方法研究对象:工程地质问题:即:人类工程活动与地质环境相互制约的主要形式。
例:区域稳定问题岩土体稳定问题围岩稳定问题地基稳定问题边坡稳定问题变形程度时间效应研究内容:工程地质问题产生的地质条件、形成机制、发展演化趋势研究方法:地质分析、地质模拟分析、试验分析、力学分析that construction site clean, consciously maintain sanitation. (4) ensure the safety of materials and semi-finished products. 8. quality assessment, data compilation: buried, belongs to the concealed works construction, therefore its quality inspection must be carried out according to acceptance of concealed work-related. Mainly in the following aspects: (1) acceptance of positioning is accurate. (2) is fixed securely. (3) tightening compliance requirements. (4) have an impact on other projects. (5) the material used is eligible. (6)complete information has been collected. Documentation: should follow construction progress at any time finishing self acceptance, signature acceptance after the representatives of the party were invited. Requirements: (1) covert acceptance is the第一章地壳岩体结构的工程地质分析 1.1 基本概念岩体:指与工程建设有关的那一部分地质体。
工程地质岩石分类及鉴定中国•宜昌2016年5月4日目录1.工民建工程 (3)2.公路工程 (5)3.港口工程 (10)4.铁路工程 (13)5.工程岩体分级标准 (18)1 工民建工程工程地质岩石分类及鉴定3 1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行;2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。
4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001工程地质岩石分类及鉴定2 公路工程2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。
注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
《工程地质与土力学》判断题及答案绪论部分:1、1932年,苏联莫斯科地质勘探学院成立了第一个工程地质教研室,并创立了比较完善的工程地质学体系,这标志着工程地质学的诞生。
(√)2、1925年,美国土力学家太沙基发表了第一部土力学专著,使土力学成为一门独立的学科。
(√)3、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为地基;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为基础。
(√)4、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为基础;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为地基。
(×)5、不需处理而直接利用天然土层的地基称为天然地基;经过人工加工处理才能作为地基的称为人工地基。
(√)第一章:岩石及其工程地质性质6、地球是一个具有圈层构造的旋转椭球体。
(√)7、地球的内部由地壳、地幔、地核组成。
(√)8、矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的,是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
(√)9、条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉的瓷板上刻画后进行观察。
(√)10、条痕是矿物手标本上被刻画时留下的痕迹。
(×)11、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。
(√)12、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个绝对硬度等级。
(×)13、岩浆岩分类方案通常是从岩浆的成分和成岩环境两方面考虑。
(√)14、沉积岩的分类主要依据沉积岩的结构。
(√)15、变质岩的分类主要依据变质岩的构造。
(√)16、火山碎屑岩归属于沉积岩。
(√)17、火山碎屑岩归属于岩浆岩。
(×)18、变质岩的片理构造与沉积岩的层理构造是一脉相承的。
(×)19、表征岩石软化性的指标称为软化系数,即指同种岩石的饱和极限抗压强度预干极限抗压强度之比。
(√)20、地壳中的原岩受构造运动、岩浆活动、高温、高压及化学活动性很强的气体和液体影响,其矿物成分、结构、构造等发生一系列的变化,这些变化称为变质作用。
名词解释:红色,加粗,楷体。
简答的题:蓝色,宋体,加粗。
填空的题:粉色,黑体,加粗。
选择的题:绿色,行楷,加粗。
第 0 章绪论一、地质体: 是指由岩石组成的块体及在结垢面切割下具有一定的结构和构造、 占据地球 上一定空间的实体,称为地质体。
(名-1) 二、勘察专业所研究的岩体力学问题为: 与工程活动有关的地壳浅表层岩体变形及稳定性问题:岩石边坡、岩石地 基及硐室围岩等。
第 1 章 岩体地质与结构特征1.1 概述一、岩体 1、概念: 岩体是指地质历史过程中形成的, 由岩块和结构面网络组成的, 具有一定的 结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。
是岩体力 学研究的对象。
(名-2) 2、岩体的组成由结构面网络及其所围限的岩石块体组成。
3、岩体的物理力学性质特征:非均匀、非连续、各向异性和多相性。
1.2 岩块及其特征一、概念:岩块指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元 体。
(名-3) 二、物质组成: 岩石是由具有一定结构构造的矿物集合体组成, 因此岩块的力学性质主要取 决于岩块的矿物成分及其相对含量。
三、岩块的结构与构造: 岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情 况与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
四、风化程度: 1、岩块的风化程度可用定性指标和某些定量指标表述。
2、判断岩块风化程度的定性指标主要有:颜色、矿物蚀变程度、破碎程度 及开挖锤击技术特征等。
3、判断岩块风化程度的定量指标主要有风化空隙率指标和波速指标等。
4、风化空隙率指标(Iw)是快速浸水后风化岩块吸入水的质量与干燥岩块质 量之比。
5、波速指标: (1)风化岩块纵波速度 (2)波速比:风化岩块与新鲜岩块的纵波速度比值; (3)风化系数:风化岩块与新鲜岩块的饱和单轴抗压强度比值。
1.3结构面特征一、概念:结构面(Structural Plane) 指地质历史发展过程中,在岩体 内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。
岩体的组成及工程地质特征一、岩体的概念岩体:可能由一种或多种岩石组合,且在形成现实岩体的过程中经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内力和外力地质作用的破坏及改造。
工程岩体的分类为:地基岩体、边坡岩体、地下工程围岩。
二、岩体的结构岩体是由岩块或土构成的,岩体的性质取决于岩石或土和结构面的性质。
岩体的结构面结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素。
结构面的产状由走向、倾向和倾角三个要素。
岩体的地质构造(1)地质构造的几种类型(1)不利情况 (2)最不利情况(3)有利情况(岩层走向与边坡垂直) (4)有利情况(岩层倾向与边坡相反)(2)断裂构造①裂隙发育程度分级及对工程的影响①裂隙的分类③断层的组成及类型三、岩体结构特征1.岩体结构类型四、岩体的力学特性(一)岩体的变形特征岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形两个部分。
设计人员所关心的主要是岩体的变形特性。
岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。
不同岩体具有不同的流变特性。
一般有蠕变和松弛两种表现形式。
试验和工程实践表明,岩石和岩体均具有流变性。
特别是软弱岩石、软弱夹层、碎裂及散体结构岩体,其变形的时间效应明显,蠕变特征显著。
(二)岩体的强度性质由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的,所以,其强度同时受二者性质的控制。
如当岩体中结构面不发育,呈完整结构时,岩石的强度可视为岩体强度。
如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时,则岩体强度完全受结构面强度控制。
四、岩体的工程地质性质结构面的工程地质性质对岩体影响较大的结构面的物理力学性质,主要是结构面的产状、延续性和抗剪强度。
延伸长度为5-10m的平直结构面,对地下工程围岩的稳定就有很大的影响,对边坡的稳定影响一般不大。
结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。
结构面的规模分为I-V级:①级指大断层或区域性断层,控制工程建设地区的稳定性,直接影响工程岩体稳定性。
Ⅱ、Ⅱ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件,它们的组合往往构成可能滑移岩体的边界面,直接威胁工程安全稳定性。
工程地质岩石分类及鉴定年月日目录1.工民建工程 (3)2.公路工程 (5)3.港口工程 (10)4.铁路工程 (13)5.工程岩体分级标准 (18)1 工民建工程1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时,科用点荷载试验强度换算,换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218)执行;2 当岩体完整程度极为破碎时,可不进行坚硬程度分类。
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:1 波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比;2 风化系数K f为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比;3 花岗岩类岩石,可采用标准贯入试验划分,N≥50为强风化;50>N≥30为全风化;N<30为残积土。
4 泥岩和半成岩,可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—20011.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001注:软化系数(K R)等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—20012 公路工程2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注:岩石饱和单轴抗压强度试验要点,见本规范附录B。
2.2、岩体完整程度划分《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。