工程地质(活断层部分)
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第一章绪论1、概念(1)、工程地质学研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系,以便科学评估,合理利用,有效改进和妥善保护地质环境的科学。
(2)、工程地质条件指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。
(3)、工程地质问题工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
(4)、岩土工程土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。
2、简述人类活动与地质环境的关系(1)地质环境对人类活动的制约①影响工程活动的安全②影响工程建筑的稳定性和正常使用(2)人类活动对地质环境的制约(工程活动破坏地质环境)(3)工程活动与地质环境之间的相互制约人类开采矿产会对地质环境造成破坏,形成各类地质灾害。
地质环境影响人类工程活动,比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等3、工程地质条件主要包括哪些?①岩土类型及性质(地层岩性与性质)②地质构造(断层、褶皱、节理等)③地形地貌(平原、丘陵、山区等)④水文地质(地下水成因、埋藏、动态、成分等)⑤不良地质现象(滑坡、岩溶、泥石流等)⑥天然建筑材料(砂砾、石块等)4.工程地质问题主要包括哪些?①区域稳定性问题②地基稳定性问题③斜坡稳定性问题④围岩稳定性问题5.工程地质学的研究内容和任务是什么?(1)区域稳定性研究与评价一由内力地质作用引起的断裂活动,地震对工程建设地区稳定性的影响(2)地基稳定性研究与评价一指地基的牢固,坚实性(3)环境影响评价一指人类活动对环境造成的影响总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系,促使矛盾转化和解决,既保证工程安全,经济,正常使用,又合理开发和利用地质条件6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。
建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型,施工工期的长短和工程投资的大小,影响基础建设7•何谓不良地质条件?为什么不良地质条件会导致建筑工程事故?对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象,如崩塌,滑坡,泥石流等;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。
浅谈一种常见地质现象—断层论文提要断层是一种普遍存在的地质现象,对于油气的运移和聚集起重要的控制作用。
它对人类既有利又有害.认识各种断层,研究它的性质、分布规律、活动特点和成因,有助于利用它有利于人类的一面,避开它不利于人类的一面。
断层除了找矿物勘探,水文地质、工程地质、地震有密切关系外,和石油地质也有紧密的联系,它的一方面可以起到聚集油气的作用,另一方面又会破坏已经形成的油气藏。
野外观测是研究断层的主要途径,它包括发现和判别断层存在的标识;确定断层的性质和类型;测量断层的产状要素;查明断层的发育和形成时期;研究断层和矿产的关系等多方面的内容.正文一、断层的定义地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。
地壳中的一个裂口或破裂带,而且沿着它相邻的岩体发生了运动。
断层长度变化很大,从几厘米至几百公里不等,两盘之间的位移量也可有这样大的变化。
地壳中岩石的断裂。
地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移.断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面(断层面)的位移也可由不到1公分到数百公里。
位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺。
断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有;而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。
断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的。
断层面上部的岩块称为上盘;下部的称为下盘。
二、断层存在的标识(一)断层的重复与缺失由于断层作用破坏了地层的正常层序,可以造成地层的重复与缺失.它一般是走向正断层或逆断层造成的(如图1所示).(二)构造的不连续主要表现为岩层、岩脉、矿层、褶曲轴线等在延伸方向上突然中断或错开,这是断层存在的直接标志。
(三)断层面(带)的构造特征1、擦痕:是断层两侧的岩块相对滑动和摩擦留下的痕迹,是断层运动过程中由被压碎的岩石细颗粒在断层面上碾磨划而成的。
2、破碎带及构造岩:断层破碎带是由于断层两盘岩石的相互挤压、错动中常使断层面附近的岩石被挤压搓碎,形成与断层面平行的破碎带。
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,属应用地质学范畴。
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。
它是自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,它是一个综合概念。
工程地质问题(Engineering geological problem):指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
工程地质环境:是人类生活与活动的客观物理环境,是一个综合的概念,多成分的系统。
工程地质环境是人类从事活动的地质环境。
包括工程建设的的适宜性和敏感性两方面。
同时表现为工程建设地质环境系统的协调稳定性。
工程地质学的主要任务:基本任务:查明工程地质条件;中心任务:工程地质问题的分析、评价1、我国地质环境的基本特征?中国大陆自西向东的地势可分为四大阶梯下降。
第一级阶梯是青藏高原;第二级阶梯是青藏高原的北缘与东缘到大兴安岭、太行山、巫山、雪峰山之间;第三级阶梯是更东的低山丘陵和大平原;第四级阶梯从鸭缘江口至广西壮族自治区的北仑河口,是一条婉蜒曲折的海岸带。
这四个阶梯具有不同的地质环境特征,它们对工程活动的制约也各有不同的持点。
第一阶梯,主要有两种地貌单元制约着人类的工程活动,即青藏高原的高原环境和其周边地区的深切峡谷地貌。
第二阶梯由多个大型盆地和高原组成。
由于自北而南,白西而东气候带由寒变暖,由干变湿,外动力地质作用的营力、水文地质条件和自然地质作用都随之而改变,所以这一广阔地带又可分为多个各具特点的地质环境。
第三阶梯和第四阶梯,由于东北、华北、华南现代构造活动性及地表沉积层厚又各有不同,故可将之划分为华南,华北,东北三个不同的地质环境区。
2、内动力地质作用是指由地球内能的积累与释放所产生的一系列动力作用,如构造运动、地震、岩浆活动和变质作用等,其中构造运动是一种最为普遍的内动力地质作用,对工程活动的影响最大。
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。
1.工程地质条件包含因素:地形地貌、地质岩性、地质构造、水文地质、自然地质作用和现象、建筑材料。
2.地质构造:构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹3.断裂构造:构成地壳的岩体,受力作用发生变形,当变形达到一定程度后,使岩体的连彼性和完整性遭到破坏产生各种大小不一的断裂,称为断裂构4.土的定义:土是分布在地壳表面的一种地质体。
自然界中的土体多形成于第四纪,是岩石在风化作用下形成的颗粒,在原地残留或经过不同的搬运方式在不同自然环中沉积下来形成的堆积物。
5.风化作用:位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响,岩石会发生破碎或成分变化,这种变化的过程称为风化作用6.滑坡:是斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿着斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象。
7.地震的概念:地震是一种地质现象,就是人们常说的地动,主要是由于地球的内力作用产生的一种地壳振动的现象8.地震的分类:1 构造地震:地壳运动引起的地震。
2 火山地震:由于火山运动引起的地震。
3 陷落地震:由于山崩和地面陷落引起的地震。
4 人工出发地震:由于人类活动引起的。
9.震源和震中概念:震源是指地球深处因岩石破裂产生地壳震动的发源地。
震源正对着的地面位置称震中,即震源在地表的垂直投影。
10.地震级和地震烈度的概念:地震级:地震大小,地震烈度:表明地震对具体地点的实际影响,不仅取决于地震的能量同时受震源深度震中距离地震波的传播介质和表土性质条件的影响。
地震级和地震烈度的:一次地震只有一个震级,但在不同地区烈度是不一样的。
地震是地震大小的量级,烈度是该地的破坏程度。
11.地震液化效应:干的松散粉细砂土受到震动时有变得更为紧密的趋势,但当粉细砂土层饱和时,即孔隙全部为水充填时,振动使得饱和砂土中的孔隙水压力骤然上升,而在地震过程的短暂时间内,上升的孔隙水压力来不及消散,这就使原来由砂料通过其接触点所传递的压力(有效压力)减小,当有效压力完全消失时,砂土层会完全丧失抗剪强度和承载能力,变成像液体一样的状态,这就是通称的砂土液化现象。
第一篇地质学基础第一章地球的基本知识1.地球的圈层构造如何划分?答:以地表为界,地球可分为外圈层和内圈层,两者各有不停的圈层构造。
外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。
大气圈是指包围地球的气体,厚度在几万km以上,但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。
水圈是指地球表层的水体,大部分汇聚在海洋里,部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。
生物圈是地球上生物生存和活动的范围。
地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。
地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心,主要由比较常见的贴、硅、镍溶解体组成。
地核和地壳之间称为地幔,地壳是地球最外面的一层壳。
3.何谓地质作用?地质作用有几种类型?答:(1)地壳自形成以来,其物质组成、内部结构及表面心态,一直都在进行演变和发展,促地壳演变和发展的各种作用,统称为地质作用。
(2)地质作用分为内地质作用和外地质作用。
内地质作用包括构造运动,地震作用,岩浆及火山作用和变质作用。
外地质作用包括风华作用,剥蚀作用,搬运作用,沉积作用和沉积成岩作用。
5.如何确定地层的相对年代?答:地层相对年代的确定方法有四种。
第一,古生物法。
即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。
第二,岩性对比法。
即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比,用于确定地层时代。
第三,标志层法。
即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。
第四,岩层接触关系。
即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。
7.如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触?答:(1)整合是同一地区上下两套地层在沉积层序上是连续的,且产状一致,即在时间和空间深均无间断。
(2)假整合又称平行不整合,是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断,但产状基本一致或一致。
工程地质条件:与工程建筑有关的地质条件的总称。
包括岩土体工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质特征、自然地质现象、工程动力地质作用和天然建筑材料等七方面。
工程地质问题:工程地质条件与工程建筑之间所存在的矛盾(稳定和安全)。
因工程建筑结构类型、受力特点和工作方式不同,存在各种工程地质问题。
工程地质分析的基本研究方法:1.自然历史分析法2.力学分析法3.模型模拟试验法4.工程地质类比法断层分类:走滑断层、逆断层、正断层,按断裂的主次关系划分为主断层、分支断层和次断层野外识别:走滑断层:1地表出露线平直,断层倾角较陡。
2断层面两侧相对的水平运动,相对的垂直升降很小。
3河流最易于沿这种断层发育,水工建筑物也就最易于受到这种活断层的威胁。
走滑断层:位移方向与断层走向相同或相近的大型平移断层活断层:一般理解为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。
活动断层的活动特性:蠕滑:持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑 ;粘滑:间断地、周期性突然错断的为粘滑,粘滑常伴有地震,是活断层的主要活动方式。
各类活断层在我国的分布1.分布于我国西部的多个NWW—NW向的长大弧形断裂,主要为逆走滑—走滑断层,其走滑速率由南而北有所减小。
2.活动逆冲断裂也主要分布于我国西部分、3.现代活动正断层主要分布于我国东部。
活断层区规划设计建筑物的原则(1)有低级别的活断层的场地优于有高级别的; 有活动时期老的断层的场地优于有活动时期新的; 有全新世(10000 a)内无活动的断层的场地优于有全新世内有活动的断层的场地等。
(2)尽可能避开主断层带;(3)如为逆断层或正断层类型,尽可能避开有强烈地表变形和分支、次生断裂发育的断层上盘(逆断层的上升盘、正断层下降盘)。
如有较大的正、逆断层,场地往往需要选在距主断面数千米之外。
地震:接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。
震级:衡量地震本身大小的尺度烈度:衡量震动强烈程度的尺度基本烈度:一个地区今后一定时期内在一般场地条件下可能普遍遭受到的最大地震烈度。
工程地质考试复习题及答案(供大家参考,有不同答案的可大家讨论研究确定)一、名词解释1. 工程地质学:是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的一门科学,从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究,是服务于工程建设的应用科学。
2. 解理:在外力敲打下沿一定结晶平面破裂的固有特性称为解理。
3. 活断层:是指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。
4. 地震烈度:是指地震时地面振动的强烈程度。
5. 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。
二、选择题1.外力地质作用包括风化作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用和( A )。
A.剥蚀作用 B.岩浆作用C. 地质作用 D.地壳运动2.地球以地表为界分为外圈和内圈,以下各项不属于外圈的是( D )。
A.大气圈 B.水圈C. 生物圈 D.地核3.国际性通用的地质年代单位是(B)。
A代、纪、时B代、纪、世C代、纪、期 D代、系、世4. 下列关于褶皱的叙述不正确的是( B )。
A.褶皱构造使同一岩层产生明显的错动B.褶皱核部为新老地层,翼部为新地层C. 褶皱的基本类型有背斜和向斜D.褶皱使岩层产生了一系列波状弯曲5. 下列关于震级和烈度叙述正确的是( A )。
A.震级是地震所释放出来能量大小的反映B.震级是由地面建筑物的破坏程度决定的C. 烈度是由地震释放出来的能量大小决定的D. 每次地震的烈度只有一个6. 从滑坡形式的地形地貌条件分析( C )地段不易发生滑坡。
A.高陡斜坡B.山地缓坡,地表水易渗入C.山区河流的凸岸D.黄土地区高阶地前级坡脚被地下水侵蚀和地下水浸润7. 岩体在重力作用下,突出脱离母体向下坠落或滚动的现象称为(B)A.错落B.崩塌C.滑坡D.塌陷8. 地下水按其埋藏条件可分为( A )A.上层滞水、潜水和承压水三大类B.空隙水、潜水和承压水三大类C.岩溶水、潜水和承压水三大类D.包气带水、裂隙水和承压水三大类9. 承压水一般( C )。
教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分,是工程地质学科的骨干课程,同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。
通过本课程的学习,为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。
目的:1.向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识,以及从工程地质角度研究这些动力地质现象(问题)的基本方法等。
2.通过本课程学习,具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。
3.该课程应用性很强,要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习,同时要求学生具备必修的专业基础知识,以便更好地掌握该门课程的内容。
二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义,它与其它学科间的相互关系,工程地质学发展历史、现状和研究前沿。
如何学习该课程。
第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。
第三章地震工程地质研究地震的基本知识,地震效应,场地条件对震害的影响,地震小区划,建筑抗震原则及措施。
第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素,砂土液化的判别方法,砂土液化的防护措施。
第五章岩石风化工程地质研究基本概念,影响岩石风化因素,风化壳及分带标志和方法,岩石风化防护措施。
本章教与学两方面没有难度,主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握,带有很大的不确定性,最好配合现场考察进行教学。
第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念,斜坡应力分布特征,斜坡变形破坏形式及机理,崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价,斜坡变形破坏预测预报及防治。
第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式,产生渗透变形的基本条件,渗透变形预测,防治措施。
第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理,岩溶发育的影响因素,岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析,渗漏及塌陷处理措施。
第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型,水诱发机制,水库诱发地震发生的地质背景条件,水库诱发地震的基本特征,诱发地震的工程地质研究及预测。
题目:目前正在活动着的断层,或者近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层,称为()选项A:活断层选项B:正断层选项C:逆断层选项D:平断层答案:活断层题目:下列关于活断层的说法错误的是()选项A:活断层破碎带中的物质,—般坚固并胶结成块选项B:活断层穿切现代地表,往往造成地形突变选项C:对活断层基本特征的研究,有助于认识活动断层的规律性选项D:活断层一般是沿已有断层产生错动,它常常发生在现代地应力场活跃的地方答案:活断层破碎带中的物质,—般坚固并胶结成块题目:下列关于活断层对工程影响说法错误的一项是()选项A:建筑场地选择一般应避开活动断裂带,特别是重要的建筑物更不能跨越在活断层选项B:铁路、输水线路等线性工程必须跨越活断层时也应尽量避开主断层选项C:若工程必须在活断层附近布置,比较重大的建筑物放在断层的上盘较为妥善选项D:存在活断层的建筑场地需进行危险性分区评价答案:若工程必须在活断层附近布置,比较重大的建筑物放在断层的上盘较为妥善题目:工程地质勘察是指为研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内试验、原位测试等工作的统称。
()选项A:对选项B:错答案:对题目:可行性研究勘察工作对于大型工程是非常重要的环节,其目的在于从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目。
()选项A:对选项B:错答案:对题目:在初步设计完成之后进行详细勘察,它是为施工图设计提供资料的。
()选项A:对选项B:错答案:对题目:详细勘察的主要手段以勘探、原位测试和室内土工试验为主,必要时可以补充一些地球物理勘探、工程地质测绘和调查工作。
()选项A:对选项B:错答案:对题目:工程地质测绘通常是以一定比例尺的地形图为底图,以仪器测量方法来测制。
()选项A:对选项B:错答案:对题目:为了提供各设计阶段所需的工程地质资料,勘察工作也相应地划分为()。
选项A:可行性研究勘察、施工勘察、详细勘察选项B:施工勘察、初步勘察、详细勘察选项C:可行性研究勘察、初步勘察、施工勘察选项D:可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察答案:可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察题目:实地测绘法有三种,分别为()。