中国工程地质问题及工程地质学

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工程地质习题及答案

工程地质习题及答案

工程地质习题及答案一、填空题(每空1分)1、岩石由矿物组成,泥质灰岩中主要的矿物是 __方解石____ ,该矿物的化学成分是 __碳酸钙____ 。

2、从成因类型分花岗岩是 ___岩浆___ 岩,大理岩是 ___变质___ 岩,泥岩、砂岩是 ___沉积___ 岩。

3、岩石由矿物组成,花岗岩中主要的矿物是 ___石英___ 、 ____长石__ 和 ___云母___ 。

4、根据岩石空隙的成因不同,可把空隙分为 ___孔隙___ 、 ___裂隙___ 、 ___溶隙___ 等三类。

5、工程地质学的研究方法是地质分析法与 ___力学分析法___ 、 ___工程类比法___ 与实验法等的密切结合。

6、岩浆岩的结构有 ___显晶质结构___ 、 ___斑状结构___ 、 ___玻璃质结构___ 。

7、关于地质年代,相对年代的确定方法有 ___地层层序律___ 、 ___生物层序律___ 和 ___切割律___ 。

8、作为建筑物地基和建筑物的四周环境的地层,都是由内力和外力地质作用形成。

由一种或多种岩石和各种地质构造所组成,具有各向异性复杂的岩石地层,在工程地质上,把它称为 ___岩体___ 。

9、矿物集合体常具特征形态,如粒状集合体、 ___针状集合体___ 、 ___鳞片集合体___ 等。

10、沉积岩最基本、最显著的特点是具有 ___层理构造___ 。

11、地球包括外部层圈即 ___大气圈___ 、 ___水圈___ 、 ____生物圈__ 和固体地球两部分。

12、地质作用包括 ___物理地质作用___ 、 ___工程地质作用(人为地质作用)___ 等两种。

13、在第四纪沉积的土层中,洪积物的颗粒由于搬运作用呈分选性,其构造呈不规则的交替层理构造,并具有 ___夹层___ 、 ___尖灭___ 、 ___透镜体___ 等产状。

14、地下水按埋藏条件分为 ___上层滞水___ 、 ___潜水___ 和 ___承压水___ 三种类型。

工程地质学第7章 不同工程类型常见工程地质问题

工程地质学第7章 不同工程类型常见工程地质问题
评价区域稳定性,需要在全面分析工程建设区地壳结构和地 质灾害分布规律的基础上,结合内、外动力地质作用,岩土体介 质条件,人类工程活动与地质环境相互作用关系等,综合评价工 程建设区现今地壳的稳定程度与潜在危险。区域稳定性评价的主 要对象是区域地质背景特征和重点地质灾害。
7.1工业与民用建筑工程地质问题
主固结沉降是指荷载作用在地基上后, 随着时间的延续, 外 荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降,它起 于荷载施加之时,止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后,是 地基沉降的主要部分。
次固结沉降是指土中孔隙水已经消散,有效应力增长至基本 不变后变形随时间缓慢增长所引起的沉降。这种变形既包括剪应 变,又包括体积变化,并与孔隙水排出无关,而是取决于土骨架 本身的蠕变性质。
7.1工业与民用建筑工程地质问题
7.1.2 地基稳定性问题
2.地基沉降 地基沉降的计算方法包括分层总和法、有限元法和规范法,
计算时需要根据相关规范要求进行合理选择。地基计算的沉降量 一般指最终沉降量,是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降 量, 要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土, 施工结束后就可以完成;对于粘性土,少则几年,多则十几年、 几十年乃至更长时间。在具体建筑物的地基沉降计算时, 还需注 意土体的应力和变形的关系、土的压缩性指标的选定和精确度等 问题。
7.1工业与民用建筑工程地质问题
7.1.2 地基稳定性问题
3.持力层选择 所选持力层首先要满足承载力和变形要求, 并且下卧层也能
满足要求。建筑物的用途、有无地下室、设备基础、地下设施等 条件都会对基础持力层的选择产生影响。对不均匀沉降较敏感的 建筑物,如层数不多而平面形状又较复杂的框架结构,应选择坚 实、均匀的土层做持力层。对主楼和裙房层数相差较大的建筑物, 应根据承载力的不同选择两个不同的持力层,以保证沉降的相互 协调。对有上拔力或承受较大水平荷载的建筑结构,桩基应尽量 深埋,选择的桩基持力层要能满足抗拔要求。对动荷载作用的建 筑物不能选择饱和疏松的砂土做持力层,以免发生砂土液化。

工程地质学知识点

工程地质学知识点

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。

工程地质学

工程地质学

(2)人类工程活动又会以各种方式影响地质环境: 由于人类工程活动规模愈来愈大,对地壳表层岩体的改造作用已达 到不可忽视的程度,对地质环境的影响早已超出局部场地的范围而波及到广 大区域。到目前为止人类活动已涉及到地球表面80%的地区。 例如,大量抽汲地下水或其它地下流体,降低了土体中的空隙液压,引 起了大范围的地面沉降,使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件受到严重 影响。又如修建高坝大水库,大区域的水文动态和水文地质条件因之而改变, 往往引起区域性的坍岸或浸没。有时库尾淤泥还会引起支流泄水不畅,造成 更大区域的地下水回水,如在黄土地区还会进一步引起大区域的湿陷。在某 些地区还会产生水库诱发地震,导致较大区域内的建筑物受到危害。
矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷道的稳定 及涌水、采矿引起地面塌陷问题;
在特种土地区如红土、黄土、淤泥、膨胀土等同样 会遇到特殊的工程地质问题。
水利水电工程的工程地质问题更为复杂多样,除与 其他工程相类似的区域地壳稳定、坝基、边坡和地 下洞室岩土体的稳定问题外,还有库坝区渗漏、水 库库岸稳定、水库淤积、滨库地区浸没、水库诱发 地震等问题; 由于大量抽取地下水、石油及天然气而造成大范围 地面沉降,放射性能源的应用而存在核废料的储存, 采矿而产生的废矿渣的处理等则属于环境工程地质 问题。
工程地质条件的定义
在工程地质学中,对人类工程活动的地质环境常用工 程地质条件来描述。 工程地质条件是一个综合性概念,可理解为与 工程 建筑有关的地质条件的总称。 一般认为,它包括工程建设地区的:岩土工程地质 性质;地形地貌;地质构造;水文地质条件;物理地质 现象; 地质物理环境(地应力及地热等);天然建筑材 料等七个方面的因素。
地质环境的定义
地质环境广泛的含义可理解为人类生存与活动进程 中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产 资源、地壳稳定性等自然因素的总称。地质环境对工程 建设场地的选择和建筑物结构类型及施工方法的确定, 起着决定性的影响。 地质环境不良,一方面可能因需要采取地基处理措 施而提高工程的造价;一方面可能会影响工程建筑的稳 定、安全和正常使用。 世界上大坝破坏和失事的事例中,至少有一半是由 地质条件不良而引起的。

工程地质学

工程地质学

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。

工程地质问题

工程地质问题
(3)洞室围岩稳定性问题:地下洞室被包围于岩土体介质(围岩)中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下 岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址 时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程,做好山体稳定性评价,研究岩体结构 特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程 失误和事故,保证洞室围岩稳定所必需的工作。
工程地质问目录
02
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。
释义
释文: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。
感谢观看
工程地质问题是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 程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变,不同类型的工程对工程地质条件的要求 又不尽相同,所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:
(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,它包括强度和变形两个方面。此 外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
(2)斜坡稳定性问题:自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物,人类工程活动 尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡(路堑、路堤、堤坝、基坑等),斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地 基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础,风化作用、地应力、地震、地表水、 和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定,而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。

工程地质复习资料(完整版)

工程地质复习资料(完整版)

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。

工程地质工程施工问题分析

工程地质工程施工问题分析

工程地质工程施工问题分析随着我国经济的快速发展,基础设施建设如房屋、道路、桥梁等工程在不断增多,工程地质问题也日益凸显。

工程地质工程施工问题涉及到地质条件复杂性、地下水资源保护、环境污染等方面,对工程质量和安全产生重大影响。

本文将对工程地质工程施工中常见的问题进行分析,并提出相应的解决措施。

一、地质条件复杂性地质条件复杂性是工程地质工程施工中常见的问题。

由于地质条件的差异性,不同地区的工程地质条件各异,给工程施工带来了很大的不确定性。

地质条件复杂性主要表现在以下几个方面:1. 地层岩性复杂:地层岩性的复杂性导致工程施工中钻探、基坑支护等环节面临很大挑战。

如遇软弱地层、破碎地层、岩溶地层等,需要采取特殊的施工工艺和措施。

2. 地质构造复杂:地质构造的复杂性表现在断层、褶皱等地质构造的发育,对工程地质稳定性和地下水资源产生影响。

在工程施工中,要充分考虑地质构造的影响,避免施工过程中出现地基不稳、地面沉降等现象。

3. 水文地质条件复杂:水文地质条件的复杂性导致地下水位变化、涌水等地质问题。

在工程施工中,要充分考虑水文地质条件,采取有效措施防止地下水对工程的不利影响。

针对地质条件复杂性问题,工程施工中应加强地质勘察工作,提高地质勘察精度,为设计单位和施工单位提供准确、全面的地质资料。

同时,根据地质条件特点,采用适宜的施工工艺和措施,确保工程施工的安全和质量。

二、地下水资源保护地下水资源保护是工程地质工程施工中的重要问题。

在工程施工中,地下水资源的过度开发和污染将对工程质量和生态环境产生严重影响。

地下水资源保护主要表现在以下几个方面:1. 地下水过度开发:在工程施工中,为满足建设需要,往往需要大量开采地下水。

过度开发将导致地下水位下降、地面沉降等地质问题。

2. 地下水污染:工程施工中,废水、废渣等污染物可能渗入地下水层,造成地下水污染。

针对地下水资源保护问题,工程施工中应加强地下水监测,合理控制地下水开发,采取防治措施防止地下水污染。

地质学与地质工程工程建设中的地质问题分析

地质学与地质工程工程建设中的地质问题分析

地质学与地质工程工程建设中的地质问题分析在各类工程建设中,地质问题始终是一个至关重要的考量因素。

无论是修建高楼大厦、道路桥梁,还是进行水利工程、矿山开发等,都无法避开地质条件所带来的影响。

地质条件的复杂性和多样性,可能会给工程建设带来诸多挑战和风险,若在前期规划和施工过程中对这些地质问题认识不足或处理不当,很可能会导致工程延误、成本增加,甚至危及工程的安全和稳定。

首先,让我们来了解一下常见的地质问题。

地质构造是其中一个重要方面,例如断层、褶皱等。

断层可能会导致岩体破碎,稳定性降低,在工程建设中容易引发滑坡、崩塌等地质灾害。

褶皱则可能使地层的倾斜和起伏发生变化,影响建筑物的基础稳定性。

岩石和土体的性质也是不可忽视的。

岩石的硬度、强度、风化程度等都会影响其承载能力和稳定性。

松软的岩石或者风化严重的岩石,在承受较大压力时容易破碎,从而影响工程结构的安全性。

土体的类型,如黏土、砂土、粉土等,其物理力学性质差异较大。

黏土的含水量高,压缩性大,可能会导致地基沉降;砂土的透水性强,在地震等外力作用下容易发生液化;粉土则可能存在毛细水上升等问题,影响地基的干燥程度和稳定性。

地下水的问题同样关键。

地下水位的高低、地下水的流动方向和速度,以及地下水的化学成分等,都会对工程产生影响。

地下水位过高可能会导致地基泡水,降低土体的承载能力,引发地基不均匀沉降。

地下水的流动可能会带走土体中的细小颗粒,导致土体空洞和地面塌陷。

而地下水的化学成分,如果具有腐蚀性,可能会对地下结构造成侵蚀破坏。

在工程建设中,地质勘察是解决地质问题的重要手段。

通过地质勘察,可以获取工程场地的地质信息,包括地层结构、岩石和土体的性质、地下水情况等。

然而,地质勘察工作并非总是一帆风顺。

有时候,由于勘察技术的限制、勘察点布置的不合理或者勘察深度的不足,可能无法全面准确地掌握地质情况,从而给工程建设带来隐患。

在工程设计和施工阶段,针对地质问题需要采取相应的措施。

工程地质学名词解释

工程地质学名词解释

工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设相关的地质问题、为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。

工程地质学的研究对象:整套的研究核心是工程建设与地质环境二者之间的相互制约和相互作用。

工程地质条件:指与工程建筑有关的地质因素的综合。

工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。

区域稳定性:是指在内外动力作用下,现今一定区域地壳表层的相对稳定程度以及其对工程建筑安全的影响程度。

区域稳定性评价:全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律的基础上,结合内外动力地质作用,岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加的地质灾害对工程建筑物的相互作用和影响分析,评估不同地方现今地壳及其表层的稳定程度差异与潜在危险性。

结构面:岩体中的地质界面,指岩体中具有一定方位和厚度、两向延伸的地质界面。

结构体:由结构面所切割成的岩石块体,即岩块。

岩体结构:岩体是由结构面和结构体共同组成的结构形态,不同类型的基本单元在岩体内组合、排列的形式。

活断层:目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

深大断裂:指的是切穿岩石圈、地壳或基底的断裂,其延伸长度达数十、数百、甚至数千公里,切割深度为数公里至百余公里。

地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。

震源机制:地震发生的物理过程或震源物理过程。

震源参数:地震发生时,震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量。

地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来决定。

地震烈度:是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。

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。

斜坡:是地表广泛分布的一种地貌形式,是地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。

人工边坡:是指由于某种工程活动而开挖或改造形状的斜坡,如路堑、露天矿坑边帮、渠道边坡、基坑边坡、山区建筑边坡等。

浅表生改造:以斜坡岩体为代表的处在地壳浅表圈层部位的岩体,在地貌形成演化过程中,其表生改造过程与地貌形成演化过程是密切联系的,实质上是一个卸荷过程。

工程建设中的主要工程地质问题

工程建设中的主要工程地质问题

任何边坡都具有一定坡度和高度,在重力作用下,边坡岩土体均处于一定的应力状态,如 果应力发生变化就会导致边坡变形失稳。一般情况下,影响边坡稳定的主要因素有岩层产状、 岩石性质、岩体结构、水的作用、地形地貌及人为因素等。
1) 岩层产状。
当岩层倾角较大时,在背斜山的两坡,单斜山、单斜谷的顺坡开挖路基时,都存在发生顺层 崩塌、滑坡等潜在地质灾害的危险,不宜选线修路。
3) 地质构造条件。 地质构造是控制岩体完整性、稳定性的重要因素,裂隙和断层亦是地下水渗透的直接通
道,隧道选址时应尽量避开地质构造复杂的地区。 ① 岩层产状对隧道选址的影响。当隧道轴线与岩层走向平行时,在水平或近水平的岩层中
修建隧道,地质条件较好,但应将隧道位置选在厚层状均质岩层中。
在倾斜岩层中修建隧道,一般是不利的,因为开挖隧道切断倾斜岩层后,容易造成隧道两 侧边墙所受的侧压力不一致,导致局部变形;在直立或近直立岩层中修建隧道,也是不利的, 特别是将隧道位置选在其厚度与隧道跨度相等或小于隧道跨度的直立软弱岩层中时,更是十分 不利的;一定不能把隧道位置选在软硬岩层的分界线上,因为隧道顶部的地层岩性不同,容易 产生不均匀变形,或在地下水作用下向下滑动,破坏隧道。
3、道路冻害
破坏形式: 路面冻胀 路基翻浆
防治措施: 铺设毛细割断层; 换土; 设排水沟; 提高路基标高; 修筑隔热层.
影响因素: 气温 路基土的性质 水文地质条件 地形特征和植被情况
4、建筑材料
路基工程需要的天然建筑材料种类多,数量大,而且要求各种材料产地沿线两侧零散分布。 建筑材料直接影响工程的设计方案和布局以及质量和造价.
1) 地形条件。 隧道进、出口地段最好是基岩出露比较完整或坡积层较薄,地形边坡应下陡上缓,洞口岩层

工程地质学(基本概念)

工程地质学(基本概念)

1、工程地质学:是地质学的分支学科,它研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务,属于应用地质学的范畴。

2、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。

3、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。

包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料。

4、工程地质学的任务:①阐明建筑地区的工程地质条件;②论证建筑物所存在的工程地质问题;③选择地质条件优良的建筑场址;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响;⑤提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议: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。

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5、工程地质学的研究内容:岩土工程性质的研究,工程动力地质作用的研究,工程地质勘察理论和技术方法的研究,区域工程地质研究,环境工程地质研究。

1、活断层的含义:指目前正在活动的断层或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。

2、活断层鉴别标志:地质特征:最新沉积物的地层错开,松散未胶结的断层破碎带。

地貌特征:两种截然不同的地貌单元的分界线。

水文地质:沿断裂带泉水,常呈线状分布,且植被发育,有温泉出露。

3、活断层区建筑原则:建筑为的场址选择一般应避开活动断裂带,尤其是永久性建筑。

线性工程必须跨越活断层时,应尽量使其大角度相交并避开主断层。

尽量将建筑物布置于和断层下盘。

采取与之相适应的建筑物型式和结构措施1、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象。

2、地震烈度:一次地震于某地地面震动强烈程度。

3、地震震级:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小所决定。

4、简述地震发生的基本地质条件①.介质条件:坚硬岩石,聚集能量②.结构条件:活断层的端点、拐点、交汇点等。

③.构造应力条件:现代构造运动强烈的部位,应力集中5、简述地震效应:地震作用影响所及的范围内,地表出现的各种震害和破坏。

工程地质学的概念

工程地质学的概念

工程地质学的概念
工程地质学是一门研究与工程建设有关的地质问题的学科。

它的主要任务是调查、研究、评价建设场地的地质条件和地质环境,预测和评价工程建设对地质环境的影响,为工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据,以保证工程建设的安全、经济和正常运行。

工程地质学涉及的范围非常广泛,包括土木工程、水利工程、交通工程、矿山工程、环境工程等领域。

它不仅研究地质灾害、地基稳定性、地下水资源、地质环境质量等问题,还研究工程建设对地质环境的影响和保护措施。

工程地质学的研究方法主要包括地质调查、地质勘探、室内试验、现场监测等。

通过这些方法,可以获取建设场地的地质资料,分析地质条件和地质环境的变化规律,预测和评价工程建设对地质环境的影响,为工程建设提供科学依据。

在工程建设中,工程地质学的作用非常重要。

它可以帮助工程技术人员选择合适的建设场地,优化工程设计,提高工程质量,降低工程成本,保障工程安全。

同时,工程地质学还可以为环境保护和可持续发展提供科学依据,促进人与自然的和谐发展。

总之,工程地质学是一门非常重要的学科,它为工程建设提供了重要的技术支持和科学依据,对于保障工程安全、提高工程质量、降低工程成本、保护环境和促进可持续发展具有重要意义。

工程地质的一些问题

工程地质的一些问题

1常见的工程地质问题及工程地质条件地基问题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质问题称为工程地质问题,主要包括:①地基稳定性问题:是工业与民用建筑工程常遇到的工程地质问题,包括强度和变形两方面,此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象等会影响地基稳定;②斜坡稳定性问题:地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素③洞室围岩稳定性问题;④区域稳定性问题:地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响。

工程地质条件:1、地层岩性;2、地质构造;3、水文地质条件;4、地表地质条件;5、地形地貌2矿物的主要物理性质,硬度,颜色光泽等基本概念,地质年代表,地质年代单位,地层层序确定方法及相关的基本感念,火成岩,沉积岩,变质岩等岩石的概念,形成环境,代表性岩石及相互之间的主要区别矿物的主要物理性质P7:1.颜色和条痕:颜色是矿物最直观的一种性质,最常见的有自色和他色两种类型;条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉瓷板上刻画后观察,它对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。

2.光泽:是矿物表面对可见光的反射能力。

3.硬度,是矿物抵抗外力机械作用的强度。

4.解理和断口:矿物受外力作用时,能沿一定方向破裂成平面的性质称为解理。

5.密度。

6弹性、挠曲、延展性地质年代单位包括宙,代,纪,世。

与其相对应的年代地质单位分别是宇,界,系,统。

表3.1地层层序律是确定地层相对年代的基本方法。

未经过构造运动改造的层状岩层多是水平层岩。

水平层岩的层序为每一层都比他下伏的相邻层新而比他上覆的相邻层老,为下老上新。

生物层序律:不同地质时代的岩层中含有不同类型的化石及其组合,而在相同地质时期的相同地理环境下形成的地层,如果原先的海洋和陆地是想通的,则都含有相同的化石,这就是生物层序律。

切割律:不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插,就侵入岩与围岩相比,侵入者时代新,被侵入者时代老。

这就是切割律。

火成岩又称岩浆岩,占地壳岩石体积的百分之六十四点七,在大陆或海洋,在地表或地下,火成岩都有广泛分布。

施工工程地质问题(3篇)

施工工程地质问题(3篇)

第1篇随着我国经济的快速发展,基础设施建设规模不断扩大,施工工程地质问题日益凸显。

工程地质问题不仅影响工程质量和进度,甚至可能引发安全事故。

本文将从以下几个方面阐述施工工程地质问题。

一、岩土工程地质问题1. 岩土性质:不良岩土性质是导致工程地质问题的主要原因之一。

如软土地基、膨胀土、湿陷性黄土等,对工程结构稳定性产生严重影响。

2. 地下水:地下水对工程地质问题的影响主要表现在以下几个方面:地下水位过高,导致地基承载力降低;地下水流动对地基产生冲刷、侵蚀作用;地下水与施工材料发生化学反应,影响工程结构耐久性。

3. 地质构造:地质构造对工程地质问题的影响主要体现在以下几个方面:断层、节理等地质构造对地基稳定性产生严重影响;地质构造导致岩体破碎,影响工程结构承载能力。

二、施工过程工程地质问题1. 施工方法不当:施工过程中,若采用不当的施工方法,如超挖、欠挖、施工顺序不合理等,将导致工程地质问题。

2. 施工材料:施工材料质量不合格,如水泥、砂石等,可能导致工程结构强度不足,出现裂缝、变形等问题。

3. 施工设备:施工设备老化、损坏,导致施工过程中出现事故,如坍塌、滑坡等。

三、环境保护与生态地质问题1. 水土流失:施工过程中,若未采取有效措施,可能导致水土流失,影响周边生态环境。

2. 噪音、粉尘污染:施工过程中,噪音、粉尘等污染物排放超标,对周边居民生活产生严重影响。

3. 地震、泥石流等自然灾害:施工过程中,若地质条件复杂,可能引发地震、泥石流等自然灾害,对工程和周边环境造成破坏。

针对上述工程地质问题,提出以下建议:1. 加强地质勘察:在施工前,对工程地质条件进行全面勘察,了解岩土性质、地下水、地质构造等,为工程设计和施工提供依据。

2. 优化施工方案:根据地质勘察结果,制定合理的施工方案,确保施工过程安全、高效。

3. 提高施工材料质量:选用合格、优质的施工材料,确保工程结构强度和耐久性。

4. 加强环境保护:在施工过程中,采取有效措施,减少水土流失、噪音、粉尘等污染,保护生态环境。

工程地质试题及答案

工程地质试题及答案

综合测试试题一一、名词解释(20分)1.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.砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

3.混合溶蚀效应:不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。

4.卓越周期:地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将出现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。

5.工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合,包括:岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。

二、填空题(20分)1.活断层的活动方式有地震断层(粘滑型)和蠕变断层(蠕滑型)2.工程地质学的基本研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、\工程地质类比法\和\模型模拟实验法\3.斜坡变形的形式较多,主要有\拉裂(回弹)\蠕滑\弯曲倾倒三种4.按滑坡动力学性质分类,可分为推落式平推式、牵引式性所多余的约束。

三、判断题(共20分,每题4分):全错1.水库蓄水前,河间地块存在地下分水岭,蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。

2.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。

3.在岩土体稳定性评价中,由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定,通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值,此即稳定性系数。

4.地震烈度是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来的能量大小来确定。

5.用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数,则该土层液化。

四、问答题(40分)1.识别滑坡的标志有:(1)地形地貌方面:滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比(2)地质构造方面:滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面:结构破碎→透水性增高→ 地下水径流条件改变→ 滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4)植被方面:马刀树、醉汉林(5)滑动面的鉴别勘探:钻探变形监测:钻孔倾斜仪2.场地工程地质条件对震害的影响有如下几个方面:(1)岩土类型及性质:软土>硬土,土体>基岩松散沉积物厚度越大,震害越大土层结构对震害的影响:软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。

-工程地质学复习重点(超强总结)

-工程地质学复习重点(超强总结)

一、概念1.工程地质条件:与工程建筑有关的地质要素的综合,包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构及地应力、水文地质条件、物理(自然)地质作用以及天然建筑材料等六个要素。

2、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、相互制约而引起的,对建筑本身的顺利施工和正常运行以及对周围环境可能产生影响的地质问题称为工程地质问题。

3、区域地壳稳定性:是指工程建设地区现今地壳在内外动力地质作用下的稳定程度4、活断层: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。

5、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象,称为地震。

6、里氏震级:指距震中100km处的标准地震仪在地面所记录的微米表示的最大振幅A的对数值。

M=logA7、烈度:是指地面及各类建筑物遭受地震破坏的程度。

8、基本烈度:一个地区今后一定时期(100年)内,一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度。

9、诱发地震:由于人类工程、经济活动而导致发生的地震称为诱发地震。

10、地震效应:在地震作用影响所及的范围内,在地面出现的各种震害或破坏,称为为地震效应。

11、场地和地基的破坏效应:是指造成建筑物破坏的直接原因是由于场地和地基稳定性引起的,也就是说、地震时首先是场地和地基破坏从而产生建筑物和构筑物破损并引发其他灾害。

12、震动破坏作用地震时地震波在岩土体中传播,给建筑物施加一个附加荷载,即地震力。

当地震力达到某一限度时,建筑物即发生破坏。

这种由于地震力作用直接引起建筑物破坏的作用成为震动破坏作用。

13、斜坡变形:是指斜坡应力状态的变化,使原有的平衡被打破,局部应力集中超过该部位岩土体的强度,引起局部剪切错动,拉裂并出现小位移但没有造成整体性的破坏。

14、斜坡破坏:当斜坡变形进一步发展,破裂面不断扩大并相互贯通,使斜坡岩土体的一部分分离开来,发生较大的位移,这就是斜坡的破坏。

15、滑坡:斜坡上的岩土体,沿贯通的剪切破坏面(带),产生以水平运动为主的现象。

工程地质学不良地质现象的工程地质问题

工程地质学不良地质现象的工程地质问题
温度变化和岩石裂隙中水分的冻结是岩石物 理风化作用的因素。
当温度发生变化时,由于岩石为不良的导热 体,导热率不同,膨胀系数很不均一。所以,当 热状态改变时,岩石产生热胀冷缩,内部产生应
力,使晶粒间的联结遭到破坏,导致岩石产生 裂缝而逐渐破碎。
渗入裂缝中的水在低温时冻结成冰,体增大, 产生压力,扩大岩石裂缝,引起岩石崩裂。
2.化学风化作用
化学风化作用是指岩石在水和各种水溶液 的化学作用和有机体的生物化学作用下所引起 的破坏过程。其特点是不仅破碎了岩石,而且 最重要的是岩石的成分发生了变化。化学风化 作用由水化作用、氧化作用、水解作用以及溶 解作用。 (1)水化作用:是水和某种矿物结合,这种作 用可使岩石因体积膨胀而招致破坏。
裂隙面风化较重,矿物质稍微变质,沿节理面出现矿物 风化,坚硬块体有松散物质。
强风化:岩石组织结构大部分破坏,矿物成分已显 著变化,长石、云母已风化成次生矿物,颜色变化,疏 松物质与坚硬块体混杂。
全风化:岩石组织结构已全部破坏,矿物成分除石 英外大部分已风化成土状,基本不含坚硬块体。
岩体风化程度分级
(2)灌注胶结和防水材料。将水泥、水玻璃、 沥青或粘土浆通过高压将其灌入岩石的裂隙内 及喷射于表面,不仅能起到隔绝作用,而且能 提高岩石的强度和稳定性。
(3)整平地区,加强排水。这是以防为主的方 法水是岩石风化的主要因素之一,将岩石与水 隔绝能减少岩石的风化速度。 (4)当岩石风化速度较快时,必须通过敞露的 探槽观测岩石的风化速度,从而确定基坑的敞 开期限内岩石风化可能达到的深度,据此拟定 保护基坑免受风化破坏的措施。
河流是改变陆地地形的最主要的地质作用 之一。河流的地质作用主要决定于河流的流速 与流量。由于流速与流量的变化,河水表现出 侵蚀、搬运和沉积三种性质不同但又相互关系 的地质作用。

工程地质工作存在的问题与对策

工程地质工作存在的问题与对策

工程地质工作存在的问题与对策摘要〕工程地质学是20 世纪才建立和发展起来的一门地球科学。

工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。

工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。

由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。

近年来,工程地质勘察质量有下滑现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。

今后十年,将有可能成为水利水电工程建设的又一个事故高发期。

工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。

工程地质面临着新的机遇和挑战。

〔关键词〕工程地质水利水电勘察环境分析人才机遇1 工程地质工作存在的问题1.1 工程地质勘察的质量问题。

在工程地质勘察过程中,一般问题较多的是工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;地质报告中基本地质条件不清楚,主要工程地质问题界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。

此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性更大。

1.2 相关专业的理解问题。

一种情况是地质师对其它专业不理解,这需要加强跨专业的学习。

另一类现象是设计施工等相关专业对工程地质的不理解。

有的不懂地质却偏要提出一些不切实际的勘探要求,有的工程由设计人员来布置地质勘探工作;有的设计人员对地质专业知其然不知其所以然,自以为是包打天下,不结合地质条件设计不当;也有的是不尊重自然地质规律,野蛮施工,严重破坏地质体的自然结构,造成重大工程事故。

所有这些非地质专业的问题,往往在出了问题之后又向地质专业推卸责任,令地质师们不知所云。

1.3 勘测周期不合理的问题。

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1. 水在地质灾害发生中的作用由地下水与岩土体相互作用引起的地质完害日益受到人们的关注。

通常.地下水与岩土体相互作用有三种.即物理作用(包括润滑作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用)、化学作用(包括离子交换、溶解作用、书化作用、水棹作用、溶蚀作用、氧化还原作用) 及力学作用(包括静水压力和动水压力作用)。

地下水与岩土体相互作用的结果影响着岩土体的变彤性和强度,而岩土体中应力的变化(自拣力和人差工程力)导致地下水的补路、径流和排泄条件的改变,最终诱发地质定害的发生。

⑴地下水对岩土体产生的物理作用:①润滑作用(1ubrication):处于岩土体中的地下水,在岩土体的不连续面边界(如未固结的沉积物及土壤的颗粒表面或坚硬岩石中的裂隙面、节理面和断层面等结构面)上产生润滑作用,使不连续面上的摩阻力减小和作用在不连续面上的剪应力效应增强,结果沿不连续面诱发岩土体的剪切运动。

这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位水升到滑动面以上时尤其显著。

地下水对岩土体产生的润滑作用反映在力学上,就是使岩士体的摩擦角减小。

②软化和泥化作用(Sottening or weakening):地下水对岩土体的软化和泥化作用主要表现在对土体和岩体结构面中充填物的物理性状的改变上,土体和岩体结构面中充填物随含水量的变化,发生由固态向塑态直至液态的弱化效应。

一般在断层带易发生泥化现象,软化和泥化作用使岩土体的力学性能降低,内聚力和摩擦角值减小。

③结合水的强化作用:对于包气带土体来说,由于土体处于非饱和状态,其中的地下处于负压状态,此时的土壤中的地下水不是重力水,而是结合水,按照有效应力原理,非饱和土体中的有效应力大于土体的总应力,地下水的作用是强化了,土体的力学性能,即增加了土体的强度。

当土体中无水时(沙漠区表面沙),包气带的沙土孔隙全被空气充填,空气的压力为正,此时沙土的有效应力小于其总应力,因而是一盘散沙,当加入适量水后沙土的强度迅速提高。

当包气带土体中出现重力水时,水的作用就变成了(润滑土粒和软化土体)弱化土体的作用,这就是在工程中我们为什么要寻找土的最佳含水量的原因。

⑵地下水对岩土体产生的化学作用:主要是通过地下水与岩土体之间的离子交换、溶解作用(黄土湿陷及岩溶)、水化作用(膨胀岩的膨胀)、水解作用、溶蚀作用、氧化还原的作用、沉淀作用以及起渗透作用等。

①离子交换(base exchange Or ion exchange):地下水与岩土体之间的离子交换是由物理力和化学力吸附到土体颗粒上的离子和分子与地下水的一种交换过程。

能够进行离子交换的物质是粘土矿物,如高岭土、蒙脱土、伊利石、绿泥石、蛭石、沸石、氧化铁以及有机物等,主要是因为这些矿物中大的比表面上存在着胶体物质。

地下水与岩土体之间的离子交换经常是:富含钙或镁离子的地下淡水在流经富含钠离子的土体时,使得地下水中的ca或Mg置换了土体的Na,一方面由水中Na的富集使天然地下水软化,另一方面新形成的富含ca和Mg离子的粘土增加了孔隙度及渗透性能。

地下水与岩土体之间的离子交换使得岩土体的结构改变,从而影响岩土体的力学性质。

②溶解作用(dissolution)和溶蚀作用(attack by acids):溶解和溶蚀作用在地下水水化学的演化中起着重要作用,地下水中的各种离子大多是由溶解和溶蚀作用产生的。

天然的大气降水在经过渗入土壤带、包气带或渗滤带时,溶解了大量的气体,弥补了地下水的弱酸性,增加了地下水的侵蚀性。

这些具有侵蚀性的地下水对可溶性岩石产生溶蚀作用,溶蚀作用的结果使岩体产生溶蚀裂隙、溶蚀空隙及溶洞等,增大了岩体的空隙率及渗透性。

③水化作用(hydraition):水化作用是水渗透到岩土体的矿物结晶格架中或水分子附着到可溶性岩石的离子上,使岩石的结构发生微观、细观及宏观的改变,减小岩土体的内聚力。

自然中的岩石风化作用就是由地下水与岩土体之间的水化作用引起的,还有膨胀土与水作用发生水化作用,使其发生大的体应变。

④水解作用(hydrolysis):水解作用是地下水与岩土体(实质上是岩土物质中的离子)之问发生的一种反应,一方面改变着地下水的pH值,另一方面也使岩土体物质发生改变,从而影响岩土体的力学性质。

⑤氧化还原作用(oxidation-reduction):氧化还原是一种电子从一个原子转移到另一个原子的化学反应,既改变着岩土体中的矿物组成,又改变着地下水的化学组分及侵蚀性,从而影响岩土体的力学特性。

以上地下对岩土体产生的各处化学作用大多是同时进行的,一般地说化学作用进行的速度很慢。

地下水对岩土体产生的化学作用主要是改变岩土体的矿物组成,改变其结构性而影响岩土体的力学性能。

⑶地下水对岩土体产生的力学作用:主要通过空隙静水压力和空隙动水压力作用对岩土体的力学性质施加影响。

前者减小岩土体的有效应力而降低岩土体的强度,在裂隙岩体中的空隙静水压力可使裂隙产生扩容变形;后者对岩土体产生切向的推力降低岩土体的抗剪强度。

地下水在松散土体、松散破碎岩体及软弱夹层中运动时(对土颗粒施加一体积力,在空隙动水压力的作用下可使岩土体中的细颗粒物质产生移动,甚至被携出岩土体之外,产生潜蚀而使岩土体破坏,这就是管涌现象;在岩体裂隙或断层中的地下水对裂隙壁施加两种力,一是垂直于裂隙壁的空隙静水压力(面力),该力使裂隙产生垂向变形;二是平行于裂隙壁的空隙动水压力(面力),该力使裂隙产生切向变形。

地下水与岩土体同处于地质环境之中,在时间和空间域内发生相互的改造作用,使地质环境经受着不断地调节状态,当这种调节处于极限状态时,地质灾害将会发生。

地下水对岩土体强度的影响主要有三方面:(1)地下水通过物理的、化学的作用改变岩土体的结构,从而改变岩土体的C、φ值;(2)地下水通过空隙静水压力(P)作用,影响岩体中的有效应力而降低岩土体的强度;(3)地下水通过空隙动水压力(γ△H)的作用,对岩土体施加一个推力,即在岩土体中产生一个剪应力,从而降低岩土体的抗剪强度。

人类发展演化过程中,经历了各种各样地质作用所造成的灾害,其中大部分地质灾害的形成都有地下水的参与。

研究地下水与岩土体相互作用效应是分析地下水作用致灾机理的本质和关键。

地下水与岩土体互相作用必然引起两者物质成分、性质和状态的变化。

地下水的变化表现在水位、水力坡度、流速、流量、水质、水温、水盐运移规律的变化,这些变化将产生各种地质灾害。

地下水对岩土体的物理化学作用主要表现在:一是使岩土体性质恶化,强度和自稳能力降低;二是因各种水动力学效应使岩土体发生变形破坏产生系列灾害。

本文从环境地质观点和致灾机理出发,重点研究地下水的物理化学作用,导致水和岩土体成分、性质和状态变化所产生的灾害。

其主要表现在以下几个方面:(1) 地下水位上升,孔隙水压力增加,使岩土体内有效应力减小,其抗剪强度降低,引起岩土体的变形和破坏。

如滑坡、水库地震、振动液化等;当地下水位上升达临界深度时,地基强度降低,引起上部建筑物变形破坏;或因蒸发盐分析出,造成土壤盐碱化;当地下水位上升达地表时,造成土地沼泽化和潜育化,给农业生产造成灾害。

(2) 地下水位下降使孔隙水压力降低,有效应力增加,引起软粘土附加固结压缩,产生大范围的地面沉降,或引起海水入侵、水质污染,水资源枯竭,地下洞室突水等。

(3) 在静水压力( 推力) 作用下引起岩土体变形破坏,如当斜坡岩土体的透水性微弱,其中上部裂缝因暴雨等原因所充填的地下水,对斜坡产生较大的静水推力,可使处于稳定的斜坡形成崩塌或滑坡。

(4) 在渗透压力作用下使松散土体中颗粒或岩体中裂隙和洞穴充填物被搬运流失,形成空洞,因渗透变形导致水坝和堤防工程溃决;在覆盖型岩溶区形成地面塌陷,破坏道路、农田和各种工程建筑物。

(5) 地下水的楔入作用和冰劈(冰楔) 作用,使岩土体裂隙因受张力而扩展贯通,导致崩塌和滑坡;在黄土地区,地下水的楔入作用使土粒间接触应力减小,使得具有大孔性特征的黄土因浸水产生附加沉陷,形成黄土湿陷。

(6) 土体中含水率的增减,使土体湿胀干缩,引起各种建筑物及其地基变形开裂。

这是由于地下水与土颗粒复杂的胶体化学作用所致,这种现象主要发生在伊利石、蒙脱石矿物含量较多的粘性土和盐土分布区。

(7) 土体中地下水冻结时土体强度虽有提高,但其体积膨胀增大,在约束区产生膨胀压力。

当土中冰融化时体积减小,发生融沉现象,同时土体强度降低。

这种不均匀的冻胀融沉作用,将引起道路鼓胀翻浆,各种建筑物变形破坏。

(8) 地下水与岩土体复杂的物理化学作用,使岩土体软化、泥化、润滑,抗剪强度降低,导致各种工程岩土体变形和破坏。

这种现象是水化作用所致。

(9) 地下水的加载作用,使滑面较陡(滑面倾角大于其内摩擦角) 的斜坡下滑力的增大大于抗滑力的增加,可能导致崩塌、滑坡灾害。

如在黄土地区,地下水埋藏较深,降雨入渗未达地下水位时即形成滑坡。

(10) 水库岸坡在多种因素作用下,因脆性破裂和扩容在岩体中形成具有负压或真空性质的裂隙,或因滑体移动过程中因滑面曲率不同形成具真空特征的架空现象,当存在构造裂隙或溶蚀裂隙将其与库水沟通时,在高压库水作用下迅速进入低压空隙中,如同自来水龙头的高压水突然关闭时作用在阀门上的冲力,因水击作用可能引起坡体失稳,形成高速滑坡。

有人认为瓦依昂滑坡的形成可能与这种机理有关[。

(11) 运动在不同矿物和化学成分的岩石空隙中的地下水,因淋滤、溶解、吸附、离子交换、沉淀等作用,使得作为人们饮用水源的地下水中,某些元素过多或过少而导致各种地方病,直接危及人民的健康和生命安全。

诸如地甲病、克汀病、地氟病、克山病、地硒病、大骨节病和各种癌症等。

2. 中国工程地质环境形成的制约因素为了研究人类工程活动与地质环境的互馈机理,首先必须认识地质环境的基本特征,而现今地质环境又是在漫长的地质年代中在内、外动力地质作用联合作用下逐渐发展演化而成的,要认识其基本特征和预测其在人类工程活动作用下的发展趋势,就有必要追溯其发展演化过程,把握其发展演化的总趋势。

内动力地质作用由于地球内部能而产生,主要在地下深部圈层进行,但也波及地表。

它使岩石圈变形、变位、变质,以至物质重熔而产生岩浆侵入和火山喷发。

因此,内动力地质作用包括构造运动、岩浆作用和变质作用,而以构造运动为主体,岩浆作用和变质作用伴随构造运动而产生。

与内动力地质作用相伴生的外动力地质作用,则起源于以太阳幅射能为主的地球外部能,表现为岩石圈表层与地球外包圈层——大气圈、水圈、生物圈的相互作用。

分析和识别中国地质环境特征,必须从中国大地构造环境特征和自然地理环境特征入手,进而分析由上述两主控因素决定的水文地质条件、自然地质现象及地质灾害的地带性及区域性分异。

⑴中国大地构造环境特征①中国地壳厚度与厚度陡变带:中国地处欧亚大陆南部,大陆岩石圈有明显的分块性,各块体的地壳厚度显著不同。

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