工程地质学重点
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名词解释
1.岩石:在一定的地质条件下由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
2.矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。
3.同质多象:相同化学成分的物质在不同地质条件下可形成不同晶体结构,从而形成不同矿物。
4.条痕:矿物在白色无釉瓷板上划擦时留下的粉末的颜色。
5.解理:矿物受打击后,能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。
6.半衰期:某一放射元素蜕变到它原来数量一半所需的时间。
7.逆地形:在长期外力作用下,差异性侵蚀逐渐明显,背斜遭受侵蚀的速度较快,向斜遭受侵蚀的速度要缓慢的多,经过长期地质演变,发生了地形的倒置现象,这就是逆地形。
8.岩体:在工程地质中,把工程作用范围内具有一定的岩石成分结构特征及赋存于某种地质环境中的地质体称为岩体
9.有效粒径d10:小于某粒径的土粒重量累计百分数为10%时,相应的粒径。
10.有效粒径d60:小于某粒径的土粒重量累计百分数为60%时,相应的粒径。
11.不均匀系数Cu:反映颗粒级配的不均匀程度
12.曲率系数Cc
13.土的饱和度:土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比,以百分率表示。
14.含水层:在常规水力梯度下,有一定的给水度并具有透水性的饱和岩土层。
3个条件:①具较大的孔隙或孔洞②要有不透水的岩土层,限制含水层中地下水的下泄③有充分的补给源
15.隔水层:不能给出并透过的岩层、土层
16.容水度:岩土空隙完全被水充满时的含水量
17.持水度(最大分子含水量):岩土颗粒的结合水达到最大数值时的含水量
18.给水度:=容水度-持水度。
饱和岩土在重力作用下排出水的体积与岩土体积之比。
19.潜水:埋藏在地表以下,第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水
20.承压水:地表以下充满两个隔水层之间的重力水
21.不良地质现象:虽不是每个建筑物都发生但在有些场地是存在的,它对工程的安全和使用起到不同程度的不良影响,甚至危害甚大。
22.风化: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化活动等因素的影响,岩石会发生破碎或成分变化,这种变化的过程称为风化。
23.滑坡:斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态沿斜坡某些滑动面作整体向下滑动的现象。
24.地理承载力:地基所能承受由建(构)筑物基础传来的荷载的能力。
25.褶曲及其要素:褶曲是褶皱构造中的一个弯曲,是褶皱构造的组成单位。
包括:核部、翼、轴面、轴、枢纽、转折端
论述简答
1.风化作用类型及岩石风化的防治
答:类型:(1)物理风化作用:岩石在风化营力的影响下,产生一种单纯的机械破坏作用(2)化学风化作用: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(3)生物风化作用:岩石在动植物及微生物影响下所起的破坏作用
治理:①挖除采取挖除一部分危及建筑物安全的风化厉害的岩层这个过程困难而耗时间,因而宜少挖。
②防治采取制止风化作用继续发展或采用人工方法加固风化岩石:覆盖防止风化营力入侵的材料;灌注胶结和防水材料,使其起封闭和胶结岩石裂隙作用;整平地区要加强排水;按风化速度拟定保护基坑免受风化破坏的措施。
2.滑坡发育过程分为3个阶段①蠕动变形阶段②滑动破坏阶段③渐趋稳定阶段特征分别如下:蠕动变形阶段是指从斜坡的稳定状况受到破坏,坡面出现裂缝,到斜坡开始整体滑动之前的这段时间。
它经历时间有长有短,一般来说滑动规模越大蠕动变形阶段持续时间愈长。
在这过程中,常伴有各种前兆现象;滑坡破坏阶段,滑坡在整体往下滑动的时候,坡后缘迅速下降,会形成类似于“醉林”。
随滑坡坡体向前滑动,滑坡体进而向前伸出,形成滑坡舌;渐趋稳定阶段,滑动停止后,除形成特殊的滑坡地形外,在岩性、构造和水文条件等方面相继发生变化,“醉林”又重新垂直向上生长,但其下部已不能伸直,因而树干成弯曲状,即“马刀树”。
3.滑坡和崩塌区别
①从定义上,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斜坡某些滑动面作整体向下滑动的现象。
而崩塌是陡峻或极陡斜坡上某些大块或巨块岩块突然崩落或滑落顺山坡猛烈翻滚跳跃,岩块相互撞击破碎最后堆积于坡脚。
②滑坡对斜坡的破坏可涉及到深层
③滑床面可深入到坡体内部,甚至坡脚以下
④滑坡移动速率比较缓慢,而崩塌瞬间发生
⑤滑坡有较大水平距离而崩塌竖直塌落
⑥滑坡在滑动过程中可保持完整性
4.岩溶与土洞地基的防治
在进行建(构)筑物布置时,应先将岩溶和土洞的位置勘察清楚,然后根据实情做相应的防治。
当建(构)筑物的位置可以移位时,为了减少工程量和确保安全,应先设法避开。
①挖填挖除其中的软弱充填物,回填以碎石、块石等,并分层夯实;并在回填上设反滤层,防止潜蚀发生②跨盖当洞埋藏较深或洞顶板不稳定时,可采用此方案③灌注用水泥或水泥粘土混合灌浆于岩溶裂隙中,对土洞可在洞体范围内的顶板打孔灌砂,应注意灌满和密实④排导对自然降雨和生产用水防止下渗,采用截排水措施,将水引导至他处排泄⑤打桩土洞埋藏深度大时,桩基处理可提高支承能力,并可靠桩来挤压挤紧土层和改变地下水渗流条件的功效。
5.潜水等水位线的用途
①确定流向,与等水位线垂直
②计算水力坡度
③确定潜水与地表水的补给关系
④确定潜水埋藏深度
⑤确定泉或沼泽的位置
⑥推断给水层的岩性或厚度变化
⑦确定给排水工程的位置
6.如何理解含水层和隔水层的相对性?
岩性相同、渗透性完全相同的岩层很可能在不同地区被分别作为含水层和隔水层7.地下水的基本类型:包气带水(处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中)、潜水(埋藏于地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水)、承压水(地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水)孔隙水(存在于松散岩石中的水)、裂隙水(埋藏于基岩裂隙中的水)、岩溶水(赋存和运移于可溶岩的溶隙溶洞中的地下水)
8.杂填土作为基础工程地质特性
(1)不均匀性:表现在颗粒成分密实度和平面分布的不均匀性
(2)工程性质随堆填时间而变化:堆填时间越久,则土越密实,其有机质含量相对减少
(3)由于杂填土形成的时间短,结构松散,干或稍湿的杂填土一般具有浸水湿陷性
(4)含腐蚀质及水化物问题:以生活垃圾为主的填土,腐蚀质的含量非常高,随着有机质的腐化,地基沉陷将增大,以工业残渣为主的填涂,可能含有水化物,遇水容易发生膨胀和崩解,使填土的强度迅速降低,地基产生严重的不均匀变形
9.地质罗盘的使用
①测走向,使罗盘长边紧贴层面,将罗盘放置水平,水准泡居中指北针所示的方向角
②测倾向,使罗盘短边紧贴层面,水准泡居中指北针所示的方位角
③测倾角,需将罗盘横着竖起来使长边与岩层走向垂直,紧贴层面,等倾斜器上水准泡居中时,读悬锤所示的角度。
10.褶皱构造工程地质评价
a.对于深路堑和高边坡来说,不利的情况是路线走向与岩层的走向平行,边坡与岩层的倾向一致。
坡面容易风化剥蚀,产生严重碎落坍塌,对路基边坡及路基排水系统会造成经常性的危害。
最不利的情况是路线与岩层走向平行,岩层倾向与路基边坡一致,而边坡的坡角大于岩层的倾角。
有地下水作用时,容易引起斜坡岩层发生大规模的顺层滑动,破坏路基稳定。
b.对于隧道工程来说,从褶曲的翼部通过一般是比较有利的。
c.在褶曲构造的轴部,是岩层受应力作用最集中的地方,也容易遇到工程地质问题,主要是由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和斜轴部地下水的问题,在隧道过程中往往显得更为突出,容易产生隧道塌顶和漏水现象,有时会严重影响正常施工。
11.不同结构类型岩体的工程地质性质
a.整体块状结构的岩体工程地质性质:此类岩体多为硬质岩石,整体强度高,变形特征接近于各项同性的均质弹性体。
变形模量、承载能力和抗滑能力均较高,抗风化能力一般也较高。
b.层状结构的岩体工程地质性质:结构面以层面与不密集的节理为主,一般风化微弱,结合力不强,结构体块较大且保持着母岩岩块性质,这类岩体总体变形模量和承载能力均较高。
c.碎裂结构的岩体工程地质性质:结构岩体中节理裂隙发育,常有泥质充填物质,结合力不强,其中层状岩体完整性破坏较大,镶状岩体有较高的变形模量和承载能力,层状碎裂结构和碎裂结构岩体中变形模量、承载能力均不高。
d.散体结构的岩体工程地质性质:岩体十分破碎,岩石手捏几碎。
12.工程地质条件指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。
包括:岩石类型及性质、地质构造、水文地质、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料
工程地质问题: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。
13.泥石流的形成条件:
A.地形条件泥石流形成区(上游)多为三面环山,一面出口的半圆形宽阔地带,周围山坡陡峭,多为30~60的陡坡。
泥石流流通区(中游)泥石流搬运通过阶段,多为狭窄而深切的峡谷或冲沟,谷壁陡峭而坡降较大,且多陡坎和跌水。
泥石流堆积区(下游)是为泥石流物质的停积场所,一般位于山口外或山间盆地边缘,地形较平缓之地。
B.地质条件决定了松散固体物质来源,当汇水区和流通区广泛分布有厚度很大、结构松软、易于风化、层理发育的岩土层时,这些软弱岩土层是提供泥石流的主要固体物质来源。
C.水文地质条件水既是泥石流的组成部分,又是搬运泥石流物质的基本动力。
泥石流的发生与短时间内大量流水密切相关,没有大量的流水,泥石流就不可能形成。