工程地质学-第五章 地壳岩体的天然应力状态-2-地壳应力状态复杂性
- 格式:ppt
- 大小:4.25 MB
- 文档页数:41
工程地质分析原理一、术语解释0.1工程地质学:工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系,以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学;是地质学与工程学的边缘学科,是地质学的一个分支。
0.2工程地质条件:与人类工程活动密切相关的地质条件,包括岩土类型与工程特性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、物理地质现象、天然建筑材料等六个方面。
0.3工程地质问题:人类工程活动与地质环境相互联系和相互制约,当出现不协调时,将产生相应的工程地质问题。
0.4机制过程分析法:研究工程地质问题必须首先以地质学的观点、自然历史的观点分析地质体与周围因素相互作用的特定方式,随时间发展演化的历史及其发展的阶段性,从全过程上和内部作用机制上把握其形成、演化、现状及未来发展趋势,即地质过程的机制分析。
0.5工程地质勘察:采用各种勘察手段和方法,对建筑场地的工程地质条件进行调查研究与分析评价。
1.1岩石:组成地壳的矿物集合体。
具有不连续性、各向异性、非均质性、有条件转化性等特点。
1.2岩体:赋存于一定地质环境,由各类结构面和被其所切割的结构体所构成的地质体。
1.3结构面:岩体内分割固相组分的地质界面的统称。
包括原生结构面、构造结构面和浅表生结构面三大类。
1.4结构体:未经位移的岩体被结构面切割成的块体或岩块。
1.5岩体结构:根据结构面的发育程度和特性、结构体的组合排列和接触状态,将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构等类别。
1.6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。
1.7软弱夹层:岩体中夹有的强度较低或被泥化、软化、破碎的薄层。
1.6结构面的连通率:结构面的平均长度与总长度的比值。
1.7浅表生作用:在地质体浅表部形成的卸荷断裂、重力扩展变形破裂面、卸荷裂隙、风化裂隙、风化夹层、泥化夹层、次生夹泥等。
浅表生作用:在岩体浅表部产生复杂而紊乱的结构面的作用。
工程动力地质学课后复习思考题第0章:绪论⏹ 1 工程地质学:⏹研究人类工程活动及其各类建筑物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。
⏹ 2 工程地质学的学科性质和基本任务工程地质学是研究人类工程活动及其各类建筑物与地质环境之间的相互制约关系,以便科学评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的科学;是地质学与工程学的边缘学科,是地质学的一个分支。
⏹ 3 工程地质学的研究对象⏹工程地质学的上述任务,必须要求对工程活动的地质环境——或称工程地质条件,进行深入研究.工程地质条件包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。
•第一章• 1.岩体的结构有哪些类型?块度界限如何?•按建造特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
•块体状结构:代表岩性均一,无软弱面的岩体,含有的原生结构面具有较强的结合力,间距大于1m。
•块体结构:结构面间距1~0.5m。
成岩裂隙较发育的厚层砂岩或泥岩,槽状冲刷面发育的河流相砂岩体等沉积岩,原生节理发育的火山岩体等。
层状结构:可进一步分为层状(软弱面间距50~30cm),薄层状(间距小于30cm)。
碎块状结构:代表含有多组密集结构面的岩体,岩体被分割成碎块状,以某些动力变质岩为典型。
小于20cm散体状结构,块度小于20cm2.原生结构面由哪些结构面构成沉积结构面:层理,层面,软弱夹层,不整合面,原假整合面,古冲刷面等。
生火成结构面:侵入体与围岩接结触面,岩脉、岩墙接触面,喷出岩构的流线、流面,冷凝节理面变质结构面:片理,片麻理,千枚理,板劈理,片岩软弱夹层。
第二章地壳岩体的天然应力状态1 岩体应力的一些基本概念地壳岩体内的天然应力状态:是指未经人为扰动的的应力状态。
⏹⑵构造应力构造应力:岩石圈运动在岩体内形成的应力称为构造应力。
构造应力又可称为活动构造应力和剩余构造应力。
地应力知识简介地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
随着水利水电、矿山、交通与城建等边坡、洞室及深基坑等事故的明显增加从而使人们对地应力引起较为广泛的注意与重视,所以,地应力研究不但具有重要的实际意义,而且具有重要的理论意义。
一地应力的成因产生地应力的原因是十分复杂的,也是至今尚不十分清楚的问题。
30多年来的实测和理论分析表明,地应力形成主要与地球的各种动力运动过程有关,其中包括:板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。
另外,温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其它物理化学等也可引起相应的应力场,其中,构造应力场和重力应力场是现今地应力场的主要组成部分。
1大陆板块边界受压引起的应力场以中国大陆板块为例,由于受到印度板块和太平洋板块的推挤,推挤速度为每年数厘米,同时受到西伯利亚板块和菲律宾板块的约束。
在这样的边界条件下,包括发生变形,产生水平受压应力场。
2地幔热对流引起的应力场由硅镁质组成的地幔因温度很高,具有可塑性,并可以上下对流和蠕动。
地幔热对流引起地壳下面的水平切向应力,在亚洲形成由孟加拉湾一直延伸到贝加尔湖的最低重力槽。
3由地心引力引起的应力场(也称为重力场)重力场,是各种应力场中唯一能够计算的应力场。
重力应力为垂直方向应力,是地壳中所有各点垂直应力的主要组成部分,但是垂直应力一般并不完全等于自重应力,因为板块移动、岩浆对流和侵入、岩体非均匀扩容、温度不均和水压梯度均会引起垂直方向应力变化。
4岩浆侵入引起的应力场岩浆侵入挤压、冷凝收缩和成岩,均在周围底层中产生相应的应力场,其过程也是相当复杂。
熔融状态的岩浆处于静水压力状态,对其周围施加的是各个方向相等均匀压力,但是热的岩浆侵入后逐渐冷凝收缩,并从接触面界面逐渐向内部发展,不同的热膨胀系数及热力学过程会使侵入岩浆自身及其周围岩体应力产生复杂的变化过程。
岩浆侵入引起的应力场是一种局部应力场。