长安大学工程地质分析原理(后附19,12年原题)
长安大学《工程地质学》复习题[1]
《工程地质》复习题第二章 岩石的成因类型及其工程地质特征 1.矿物的物理性质:颜色、光泽、硬度、解理和断口 2.自然界的岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
3.三大类岩石中岩浆岩的成分、结构和产状。
(1)成分:组成岩浆岩的矿物,根据颜色,可分为浅色矿物和深色矿物两大类:根据岩浆岩矿物成分中SiO2的含量,岩浆岩可分为:①酸性岩类(SiO2含量>65%)矿物成分以石英、正长石为主,并含有少量的黑云母和角闪石。
岩石的颜色浅,比重轻。
②中性岩类(SiO2含量52%-65%)矿物成分为正长石、斜长石、角闪石为主,并含有少量的黑云母及辉石,岩石的颜色比较深,比重比较大。
③基性岩类(SiO2含量45%-52%)矿物成分以斜长石、辉石为主,含有少量的角闪石及橄榄石。
岩石的颜色深,比重也比较大。
④超基性岩类(SiO2 SiO2含量<45%)矿物成分以橄榄石、辉石为主,其次有角闪石,一般不含硅铝矿物。
岩石的颜色很深,比重很大。
(2)结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
①全晶质结构 岩石全部由结晶的跨国无颗粒组成。
②半晶质结构 岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成。
③非晶质结构 又称玻璃质结构,岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成。
(3)产状:反映岩体空间位置与围岩的相互关系及其形态特征。
由于岩浆本身成分的不同,受地质条件的影响,岩浆岩的产状大致有下列几种①岩基:深成巨大的侵入岩体,范围很大,常与硅铝层连在一起。
形状不规则,表面起伏不平。
与围岩成不和谐接触,露出地面的大小决定当地的剥蚀深度。
②岩株:与围岩接触较陡,面积达几平方公里或几十公里,其下部与岩基相连,比岩基小。
③岩盘:岩浆冷凝成为上凸下平成透镜状的侵入岩体,底部通过颈体和更大的侵入体连通过,直径可大至几千米。
④岩床:岩浆沿着成层的围岩方向入侵,表面无凸起,略为平整,范围一米到几米。
⑤岩脉:沿围岩裂隙冷凝成的狭长形的岩浆体,与围岩成层方向相交成垂直或近于垂直。
工程地质分析原理
绪论1、工程地质学:研究地质环境和人类工程活动之间相互制约相互作用的关系,并保证这种关系向良性发展的学科。
2、工程地质条件:与工程活动有关的地质环境。
a、岩(土)体类型及工程地质性质;b、地质构造(区域稳定性);c、地形地貌;d、水文地质条件;e、物理地质现象(不变地质现象);f、天然建筑材料(土料、石料)。
3、工程地质问题:威胁和影响工程建筑物设计合理、安全可靠、正常运行。
a、区域稳定性问题;b、岩(土)体稳定问题;c、与渗流有关的问题;d、与河湖冲淤有关的问题。
4、工程地质分析的基本方法:a、自然历史分析法(定性分析);b、数学力学分析法:地质条件—概化—>地质模型—边界条件—>数学力学模型——>数值模拟—验证—>定量评价(预测)c、模型模拟实验法:模型试验法(相同原理);模拟实验法(相似原理)。
d、工程地质类比法(比拟法):拟建区与地质条件相似的已建区进行比较,应用已建区的一些成果。
5、工程地质学的基本任务:研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害。
第一章.地壳岩体结构特征的工程地质分析1、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。
2、结构体:结构面在空间的分布和组合可将岩体切割成不同形状并包围的岩石块体。
3、结构面的成因类型:4、岩体结构分类:a、整体块状结构:整体结构(连续介质)、块状结构(不连续介质);b、层状结构:层状结构、薄层状结构(均为不连续介质);c、碎裂结构:镶嵌结构、层状碎裂结构、碎裂结构(均为不连续介质);d、散体结构(似连续介质)。
第二章.地壳岩体的天然应力状态1、天然应力:存在于地壳中未受工程扰动的应力状态。
分类:a、三向相等的静水应力式:σx=σy=σz=γh;b、竖直应力为主;c、水平应力为主。
2、我国地应力场空间分布的一般规律(P45)(1)最大主应力轴空间展布的规律性:大致与察隅和伊斯兰堡连线的夹角平分线方向一致。
工程地质分析原理
《工程地质分析原理》复习资料一、名词解释【工程地质条件】指的是与工程建筑有关的地质条件的总和。
包括地形地貌、岩石与土的类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、物理地质作用及天然建筑材料等方面。
【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、相互制约所引起的、对建筑本身的顺利施工和正常运行,对建筑的安全或对周围环境可能产生影响的地质问题,称为工程地质问题。
【工程地质任务】研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害。
【天然斜坡】在一定的地质环境中,在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物,未经人为扰动。
【人工边坡】人类为某种工程、经济目的而开挖的,往往是在自然斜坡的基础上形成的,具有规则的几何形态。
【粘滑】活断层出现的间断地、周期性的突然错动现象称为粘滑。
【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,称之为地震效应。
【地基效应】地基效应指的是地震使松软土体出现压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等,从而导致地基失效,使上部建筑物破坏的效应。
【全迹长】裂隙的两个端点在测网上、下界测线位置以内,裂隙的可见迹长称为全迹长。
【半迹长】裂隙的一端延伸出测网的顶、底界外,而另一端在测网内出现,且与中线相交时,裂隙在中测线上的交点与裂隙在洞壁上的端点之间的距离称为裂隙的半迹长。
【截(断)半迹长】裂隙在中测线的交点至裂隙与测网顶、底界交点之间的距离定义为裂隙的截半迹长。
【泥石流】泥石流又称山洪泥流,是发生在山区的一种含有大量泥砂、碎石块的暂时性急水流。
【拱坝】是指一种在平面上向上游弯曲,呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑,是一个空间壳体结构。
【重力坝】重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
【地震烈度】地震时一定地点的地面震动强度的尺度,是指该地点范围内的平均水平而言。
工程地质分析原理
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。
工程地质分析原理期末考题
第一章名词解释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、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。
2. 工程地质问题: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。
3. 滑坡:斜坡岩土体在重力等因素作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。
4. 活断层:是指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。
5. 水库诱发地震:是指由于人类修建水库工程,水库蓄水所引起的地震活动,称为水库诱发地震。
6.地震烈度:它是衡量地震在地面震动的强烈程度的尺子,由震源深度,震中距,能量所决定。
是地震的基本参数之一。
7.工程地质类比法:它是一种定性分析的工程地质问题的分析方法,通过场地内的工程地质条件与地质分析相结合进行对工程问题的分析及解答方法。
8.临界水力梯度:当单元土体的总压力与其单元体水的重量相等时,即dp=dQ时,土体颗粒处于悬浮状态,发生流土,此时的水的水力梯度叫做临界水力梯度。
9.斜坡变形破坏:是一种动力地质现象,是指地表斜坡岩体、土体在自重应力和其他外力作用下所产生的向坡下的快速运动;斜坡破坏的型式只要有崩塌和滑坡。
(综合)(斜坡变形进一步发展,破裂面不断扩大并互相贯通,使斜坡岩土体的一部分分离开来,发生较大位移,这就是斜坡的破坏。
)10.混合溶蚀效应:两种饱和度和温度不同的水混合,使其溶蚀性增强这种混合溶蚀增强效应称混合溶蚀效应。
11.振动液化:饱水砂、粉砂土在振动力的作用下,抗剪强度丧失的现象。
12.卓越周期:岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用,某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出,这种周期即为该岩土体的卓越周期。
卓越周期的实质是波的共振。
13.基本烈度:指在今后一定时间(一般按100年考虑)和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。
它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的,对一个地区地震危险性作出的概略估计,作为工程抗震的一般依据。
工程地质分析原理复习习题及答案
23、按深度可以分为:浅源地震,中源地震,深源地震。
24、地震工程地质研究内容包括:(1)地震波对建筑物的破坏作用,(2)不同工程地质场地的地震效应,(3)地震区建筑场地的选择,(4)防震抗震措施的工程地质论证,(5)为不同地区城市规划、设计提供依据。
3、影响砂土液化的因素:土性条件,埋藏条件,动荷条件。
4、砂土液化的判别方法:现场试验,室内试验,经验对比,动力分析。
5、砂土液化的机理:在动力荷载作用之前,砂骨架承担全部外力,水 承受自身的压力即静水压力,此时砂层保持稳定。 但在动力荷载引起的剪力反复作用下,砂粒改变排 列状态产生滑移,由于作用时间短暂和排水不畅,饱 和砂土体积保持不变,应力将由砂骨架转移到水,引 起超孔隙水压力。多次循环振动使残余孔隙水压力 逐渐积累,有效应力相应降低。当孔隙水压力等于 总应力时,有效应力就变为零,无粘聚力的砂土完全 丧失强度,处于没有抵抗外荷能力的悬浮状态,产生了液化。
14、中国活断层的分类特征:我国的南西、西北和华北地区地应力强度高且集中,增长速率大,有较多的活断层分布。东部以N E和NNE走向的正断层和走滑正断层为主,西部则是以NW和NWW走向的走滑和逆冲—走滑断层为主
15、论述活断层的基本性质:继承性,反复性,错动速率,错动周期。
第五章
1、地震:接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动。
(4)由水库水荷载引起。
3、简述水库诱发地震的机制?
答:水库地震的诱发机制是多因子的复杂过程,各种诱发作用既有时间先后差别,又有相互促进,互相联系。库区地质构造和水文地质条件,为库水的渗透和水库荷载的物理效能等因素发挥作用提供客观条件,水的渗透作用使岩石软化
工程地质分析原理
1、工程地质学:研究工活动与地质环境相互作用的一门学科。
2、工程地质条件:定义:工程建筑物所在地区地质环境各项因素的总和。
包括:1、岩石和土的性质2、地质构造3、地貌4、水文地质条件5、自然地质现象6、天然建筑材料。
3、工程地质问题: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。
4、自然历史分析法:就是运用地质学理论查明工程地质条件和地质现象的空间分布,分析研究其产生过程和发展趋势,进行定性的判断,它是工程地质研究的基本方法,也是其他研究方法的基础。
5、数学力学分析法:6、工程地质分析法:7、模拟实验法:在难以直接拿研究对象做实验时,按照研究对象的形状、一定的比例大小、某些条件等所做的模型来做实验,得出研究对象的一些相近的特征。
8、工程地质研究的对象:支撑人类工程活动的地质体。
9、工程地质的主要任务:1、评价工程地质条件,阐明建筑工程兴建和运行的有利和不利因素,选定建筑场地和适宜的建筑型式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行;2、论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势;3、提出改善、防治或利用有关工程地质条件的措施、加固岩土体和防治地下水的方案;4、研究岩体、土体分类和分区及区域性特点;5、研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
11、工程地质学研究的内容:1、岩土体工程性质的研究2、工程动力地质作用的研究3、工程地质勘查理论以及技术方法4、区域工程地质研究5、环境工程地质12、工程地质研究的方法:地质分析法、力学分析法、工程类比法和实验法等;地质分析法的优点:14、现代工程地质学的发展方向:以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化;从不同空间尺度研究地球环境演化;环境变化的时间效应成为环境地质研究中的一个十分重要的方向;地质灾害防治与环境保护问题已成为环境地学研究领域内的重点问题;正在深入探索环境地质学的科学基础:水-岩相互作用;可持续发展理念对环境地质学的研究工作提出了新的要求;现代新技术应用于工程地质学。
工程地质分析原理复习资料
1、工程地质学(Engineering geology):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。
2、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。
它是在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。
3、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。
4、工程地质学的研究对象:就是研究地质环境与工程建筑物之间的关系,促使二者之间的矛盾转化、解决。
1、活断层(active fault):指目前正在活动的断层,或近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。
2、砂土液化:饱和砂土住地震、动力荷载或其他外力作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基是小的作用3、斜坡(slope):是指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体,是地表广泛分布的一种地貌形式。
一般可分为天然斜坡和人工边坡。
4、天然斜坡:指自然形成、未经人工破坏改造的斜坡,如沟谷岸坡、山坡、海岸等。
5、人工边坡:指经人工开挖或改造形成的斜坡,如渠道边坡、基坑6、斜坡变形破坏是内、外动力地质作用及人类活动作用下,斜坡岩土体处于不稳定状态或失稳的一种现象。
7、斜坡破坏系指斜坡岩(土)体中已形成贯通性破坏面时的变动。
8斜坡变形:在贯通性破坏面形成之前,斜坡岩体的变形与局部破裂斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩土体,或已查明处于进展性变形的岩土体,称为变形体。
9卸荷回弹(unloading rebound)是斜坡岩体内积存的弹性应变能释放而产生的。
10斜坡蠕变是在坡体压力(以自重应力为主)长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形,这种变形包含某些局部破裂,并产生一些新的表生破裂面。
长安大学工程地质学复习资料
复习资料对应教材:《工程地质学》(注:思维导图图面在打印的时候需要自行调整大小)绪论一、名词解释工程地质问题:与人类工程活动有关的地质问题工程地质学:研究与人类工程建设活动有关的工程地质问题的学科工程地质条件:对工程建筑有影响的地质因素的总称地形:指地表高低起伏状态,山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等地貌:由于内外地质作用的长期进行,在地壳表面形成的各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态二、简答题1. 何谓工程地质学?答:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科2. 何谓工程地质条件?答:工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合。
①地形地貌。
②地层岩性。
③地质构造。
④水文地质条件。
⑤自然地质现象。
⑥天然建筑材料。
3. 何谓工程地质问题?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产生的一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
第一章地质作用一、名词解释地质作用:使岩石圈(或地壳)发生变化的作用地质营力:使岩石圈发生变化的驱动力内动力地质作用:地球的旋转能,重力势能和地球内部的热能、化学能引起整个地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用。
外动力地质作用:地壳运动:由于地球内部动力引起的地壳的机械运动岩浆作用:岩浆发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程。
变质作用:地下深层固态岩石在高温高压和化学活动性流体作用下,引起岩石的结构、构造或化学成分发生变化,形成新岩石的一种地质作用风化作用:二、简答题1.地壳运动按其运动方向可分为水平运动和垂直运动。
水平运动表现为岩石圈的水平挤压或者引张,以及形成巨大褶皱山系地堑、裂谷等。
垂直运动表现为大面积的上升运动和下降运动,形成大型的隆起和拗陷,产生海退和海侵现象。
2.地震按其发生的原因有哪些主要类型?构造地震、陷落地震、火山地震、人工触发地震。
工程地质分析原理习题
工程地质分析原理习题一、名词解释1.工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约,可能影响建筑物本身及周围环境的顺利施工和正常运行的地质问题,成为工程地质问题。
2.岩体结构:岩体内不同类型的结构面及其空间发育分布、组合切割的总体特征。
3.屈服强度:岩体由弹性变形阶段进入塑性变形阶段的临界应力称为岩体的屈服强度。
4.地应力:地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称为岩体的初始应力或原岩应力。
5.活动断层:目前处于活动状态的断层,或在最近地质时期已处于活动状态且可能在不久的将来重新激活的断层。
6.地震震级:震级是由地震所释放出的能量大小所决定的。
按李希特―古登堡定义,震级是距震中100km的标准地震仪(周期0.8s、阻尼比0.8,放大倍率2800倍)所记录到的以微米表示的最大振幅a的对数值,即m=loga。
7.地震效应:地震影响范围内的各种地震损伤或地面损伤称为地震效应。
地震效应主要包括振动损伤效应和地面损伤效应。
8.滑坡:斜坡岩土体沿潜在剪切滑动面产生的以剪切破坏为主的一类斜坡破坏形式。
9、岩爆:在地下开挖或开采过程中,高能量的岩体中的应变能被强烈释放,导致隧道壁或基坑突然发生岩爆。
10.岩体质量分级:依据可以表征岩体自身特征的一些指标,对岩体的优劣性能进行划分的方法,常用的有rmr、q系统、z系统等11.主应力分异:自由面附近岩体在应力重分布作用下产生的最大主应力和最小主应力的方向和大小的显著变化。
12.地裂缝:由于地壳块体或断裂带蠕动、导致在地表产生的一系列微型破裂构造。
13.卸荷回弹:岩体开挖导致岩体中积累的弹性应变能不断释放,导致回弹向自由面扩展。
14.泥石流:特指饱和或过饱和的固体物质(泥沙、石块和巨砾)的高粘性流体,是一种暂时急性水流或特殊洪流。
15、地基破坏:地震和波浪作用下地基承载力的下降、损失、位移和移动引起的场地地震效应。
16.粘滑现象:剪切破坏过程中,由于动静摩擦角的差异,或由于凸起体被剪断、越过,或由于转动摩擦中的翻转等所造成的剪切位移突越现象称之为粘滑现象。
工程地质分析原理
第二类:影响围岩的强度。包括岩性和岩体结构。
第三类:即影响围岩应力状态,又影响岩体的力学性质。主要以地下水活动为代表。
【防治斜坡变形破坏的原则及主要措施】
以防为主,及时治理。
防:
a. 选择合适的场地、制定合理的施工方案。边坡走向尽量平行最大主应力方向。
④不稳定破裂发展阶段:
a.应力集中效应显著,即使是荷载应力保持不变,破裂仍会不断地累进性发展;
b.体积应变转为膨胀,轴向及侧向应变速率加速增大;(1分)
⑤强度尚失、完全破坏阶段:
破裂面发展为宏观贯通性破坏面,强度迅速降低,岩体被分割成相互分离的块体。(1分)
【】根据图5-2简要论述空隙水压力对裂隙岩体抗剪强度的影响。
这种类型的滑坡可按瑞典圆弧法计算其稳定系数。
二、滑移——压致拉裂
形成条件:中等——陡的平缓层状斜坡,坡体内有水平向残余应力。
演变过程:
a. 卸荷回弹阶段,坡体内残余应力开始释放,岩层沿缓倾结构面缓回弹滑移,坡面形成齿状剪出。
岩层内领固段或错 段附近因拉应力集中而产生自下而上扩展的拉裂隙。
d. 起动判据
根据三维应力状态下含软弱结构面强度计算公式:
?
为 与结构面的夹角。
为结构面内磨擦角。
e. 嵌合带剪断压碎判据
参照hock的修正格里菲斯准则
进行判断
三、滑移——拉裂
形成条件:层状、块状、岩体、斜坡中有一潜在倾向坡外滑移面,且有效临空。
变形过程,岩体在重力作用下沿已有滑移面向临空方向滑移,后部拉裂。滑坡能否形成,取决于滑面产状及后缘分隔条件。
工程地质分析原理
工程地质分析原理工程地质分析原理绪论1.地质环境对人类工程活动的制约:人类工程活动都是在一定地质环境中进行的,两者之间必然产生特定的相互关联和相互制约。
地质环境对人类工程活动的制约主要表现在三个方面,即:①影响工程活动的安全。
②影响工程建筑物的稳定性和正常使用。
③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高。
地质环境影响工程造价可以通过两种不同方式:1)建筑场地选择不当;2)不能提供充分天然建筑材料;2.人类工程活动又会以各种方式影响地质环境:1)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。
2)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。
3.工程地质学的分科及其基本任务: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,以便合理开发和有效保护地质环境,防治可能发生的地质灾害,是工程地质学的基本任务。
工程地质分析是地质学的一个分支学科,其基本任务是分析工程地质问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以便正确评价和有效防治它们的不良影响,是工程地质分析的基本任务。
工程地质学的特点是始终与工程实践紧密联系。
4.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层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、岩土体的工程性质、自然地质现象和天然建筑材料等方面。
主要的工程地质问题有:区域稳定性问题、岩(土)体稳定问题、与地下渗流相关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题等4个方面。
第一章岩体: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。
岩体具有一定的结构特征,它由岩体中含有的不同类型的结构面及其在空间的分布和组合状况所确定。
结构面:是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。
工程地质分析原理
工程地质分析原理
工程地质学是一门涵盖岩石力学、岩土工程、岩土工程力学、振动力学、地质灾害学等诸多领域的交叉性学科,其特征是地质与工程的结合。
它既涉及岩土的地质状况的调查与分析,也涉及以地质条件及工程设计的有效融合。
工程地质分析是一门学科,旨在分析和了解地质因素对工程的影响,以便能够提供准确的工程地质参数,并从而确定有效的工程施工与操作方法。
工程地质分析包括以下几个原理:
1.岩土工程力学原理:岩土是一种特殊的材料,由于岩土材料的特殊程度不同,所有的工程建设都会受到该材料性质的影响,因此工程地质分析的首要手段就是把地质条件变换成有限条件的岩土力学模型,从而用它来研究岩土破碎的物理机理,以及地质系统内的物理属性,以此来实现岩土工程力学原理的理解。
2.岩石力学原理:岩石力学是工程地质分析的重要内容,也是建造大型工程必备的重要理论基础,即研究岩石在固定位置受外力作用
时的性能参数,包括物质性质、结构特征、断裂构造等方面,从而能为岩石施工的后续操作、岩土的测量提供准确的参数。
3.地质灾害学原理:地质灾害会影响到工程的施工和使用状况,而地质灾害预测和防御则成为工程地质分析中的重要部分。
工程地质分析针对地质灾害的原理,它们通过检测以及测量以预测地质灾害的发生和发展规律,以便采取和制定有效的防御对策;也会采用地质遥感技术来辨识出地质灾害的空间分布特征及其发展趋势,同时,也会使用模拟技术建立灾害模型,以便进一步提出有效的灾害防治措施。
工程地质原理智慧树知到答案2024年长安大学
工程地质原理长安大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.在下列工程地质问题中,那个属于生态环境地质问题?()A:围岩稳定B:地基稳定C:矿山整治D:斜坡稳定答案:C2.工程地质分析的对象有哪些?()A:土体B:冰川C:岩体D:湖水答案:ACD3.在下列工程地质问题中,那些与地下水有关?()A:断裂活动B:渗透变形C:地震D:地面沉降答案:BD4.解决工程地质问题的定性方法有?()A:数值模拟法B:地质历史分析方法C:工程地质类比法D:解析计算法答案:BC5.“场地位于渭河一级阶地“描述的是地质构造条件。
( )A:错 B:对答案:A第二章测试1.活断层是指只可能引起地震的断层。
()A:对 B:错答案:B2.正断层和逆断层两种活断层的上盘变形破裂效应强于下盘。
()A:对 B:错答案:A3.上盘相对下降,下盘相对上升的断层是?()A:阶梯断层B:平移断层C:逆断层D:正断层答案:D4.规划选场中如何降低断层对建筑物的影响?()A:尽可能避开正断层或逆断层上盘。
B:优先选择低级别的活断层。
C:尽可能加固断层带内的地基。
D:尽可能避开逆断层或正断层下盘。
答案:AB5.活断层调查需要分阶段进行,首先为区域性踏勘。
( )A:对 B:错答案:A第三章测试1.抗震设防烈度为()度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
()A:7B:8C:6D:9答案:C2.从震源直接传播到地表的地震波为:()。
A:瑞雷波B:体波C:勒夫波D:面波答案:B3.地震按成因可分为那些类别?()A:冲击地震B:人工诱发地震C:构造地震D:火山地震答案:ABCD4.M.M烈度表将地震烈度分为12级。
()A:错 B:对答案:B5.地震危险性考虑了地震的哪些不确定因素?()A:发震时间不确定B:震源深度不确定C:震级大小不确定D:发震位置不确定答案:ACD第四章测试1.下面关于水库诱发地震的机制,错误的是()。
A:正断层上修建水库,稳定条件恶化,水库易诱发地震B:走滑断层上修建水库,稳定条件改善,水库不易诱发地震C:逆断层上修建水库,稳定条件改善,水库不易诱发地震D:走滑断层上修建水库,稳定条件恶化,水库易诱发地震答案:B2.诱发地震的人类工程活动包括哪些?()A:修建水库B:深井注水C:修建高层建筑D:地下核爆炸答案:ABD3.人工诱发地震的特征有()。
工程地质分析原理复习题(完成)
说明:1、复习资料中有些题没有找到答案,为了保证可靠性,又不能随变弄个答案上去,所以有些题没有答案;2、由于大家知识有限,所以不是标准答案,仅供参考,大家多留意!3、参与制作的人有:李庆兴、周应国、张衍林、刘骅标、曹磊、张丽华、申大军、陈兴隆、黄烨、周朝磊、严小亚、余朝贵、姚桃。
绪论: 1、工程地质学是研究人类工程(各种对工程建筑有影响的地质因素的总称。
)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、防治可能发生的地质灾害的科学;是地质学与工程学相结合的边缘学科,是地质学的一个分支学科。
2(10)、工程地质条件即工程活动的地质环境,即与工程建筑物有关的地质条件的综合。
工程地质条件包括地层岩性、地质构造、地形地貌、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。
7.工程地质问题:工程活动与地质环境相互制约的主要形式—即工程地质问题.主要的工程地质问题有:区域稳定性问题、岩(土)体稳定问题、与地下渗流相关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题等4个方面8.自然历史分析法:以地质学和自然历史的观点分析研究工程地质条件的形成和发展;以及对建筑物造成的影响和对其进行评价的方法。
9.数学力学分析法:在自然历史分析法的基础上,根据所确定边界条件和计算参数,运用数学、力学理论公式进行计算,对工程地质问题进行定量评价。
(针对某一具体问题。
地质分析为基础——地质模型——数学模型(理论经验公式等))带入有关参数进行计算。
10.模拟实验法:对于条件复杂,求解困难的问题,按一定比例建立模型,依靠可比拟性推算工程地质作用或问题产生的机制、发生、发展、演化的全过程,做出真确的评价。
11.工程地质分析法:将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件与之相类似的建筑物中的方法。
以上四种方法各有特点,互为补充,综合利用,其中自然历史分析方法是基础。
12.工程地质分析的研究对象是地质环境与人类工程活动相互制约的一些主要形式和问题。
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工程地质条件 有利
不利
地貌
平坦、低洼地带
突出、孤立斜坡
构造
破碎不活动断裂
发震断裂
地层
坚硬或下软上硬
软弱或上软下硬
地下水
非饱和
饱和(埋深 5m 以内)
不良地质
无崩塌、滑坡、泥石流地段
有崩塌、滑坡、泥石流地段来自9.在地震区进行抗震设计的基本原则。 小震不坏,中震可修,大震不倒 1.场地选择 (1) 避开孤立突出地形(地形) (2) 避开活断裂(构造)。 (3) 避开卓越周期(地层)。 (4) 避开地下水浅地段 (5)避开空洞、不稳定斜坡。(不良地质)。 2.地基与基础
3.简述地震波的类型。 地震波种类:体坡 P 波(primary wave)(初波,纵波,压缩波) 质点振动方向与波前进方向一致, 振幅小,速度快,周期短 S 波(secondary wave)(次波,横波,剪切波) 质点振动方向与波前进方向垂直,振幅大,速度慢,周期⻓ 面坡(long wave) R 波(瑞利波),滚动,垂直平面上下动 Q 波(勒夫波),蛇动,水平面摆动
体积恒定不变。 地震波:震源释放的能量以弹性波的形式向四处传播,这种弹性波就是地震波。 地震波种类:体坡: P 波(primary wave)(初波,纵波,压缩波)
质点振动方向与波前进方向一致, 振幅小,速度快,周期短 S 波(secondary wave)(次波,横波,剪切波)
质点振动方向与波前进方向垂直,振幅大,速度慢,周期⻓ 面坡: R 波(瑞利波),滚动,垂直平面上下动
二、简答题(每题 10 分,共 60 分) 1.简述活动断层的判别依据有哪些。
2.简述活断层区规划设计建筑物的原则。 (1)一般原则
a.一般在活断层附近不宜选择建筑场地,特别是重要建筑物。 b.当不能避让活断裂时,也必须在场地选择、建筑物类型选择、结构设计等 方面采取措施。 (2)规划选址 a. 低级别活断层优于高级别活断层地带;老的活断层地带优于新的地带。 b. 避开主干断层带。 c. 避开有强烈变形的地带,分支断层发育地带。 d. 进行危险性分区,评价建筑的适宜性。 (3)建筑物类型选择 选择有利于抗大变形的、具有柔韧性的建筑物类型。 大坝:宜堆石坝、重力坝,不宜混凝土坝、拱坝。 (4)结构设计 土坝:预测在最大错动量,结构能保证其活动量下的安全性。 大桥:跨过活断层,宜简支,不宜固定,预留活动空间。
4.简述地震地质条件 脆性材料在构造应力高的地区的特殊点处:端点、拐点、交汇点、分支点和
错列点。 光测弹性力学模拟:采用具有特殊性质(暂时双折射现象)的透明材料制
成研究对象的模型,用仪器测出模型在相似载荷作用下光学性质的变化,以达到 分析模型中的应力分布之实验方法。
5.简述利用地震波记录恢复地震应力场和发震断层的步骤。
建筑(建筑重要性分甲、乙、丙、丁 4 类),应高于本地抗震设防烈度 1 度。 等震线:地震后,在地图上把地面震度相似的各点连接起来的曲线,叫等震线。 场地地震效应:在地震作用影响所及的范围内,与地面出现的各种震害或破坏,
称为地震效应。 地震影响系数:单质点弹性结构在水平地震力作用下的最大加速度反映与重力加
8.简述场地条件对地震动的影响。
a.基岩:在地震动时振幅小,持续时间短,因基岩地基一般震害小。
b.松散覆盖层:自振周期⻓,震动持续时间也较⻓,因一般震害较重。
土层的卓越周期:相当于自震周期
计算: T=4H/VS
H:沉积层厚
Vs:剪切波速
因此抗震设计中应避开地基的卓越周期。
砂土液化:隔震和地基失效
C.地形:突出、孤立、斜坡对震害有加强,低洼地带对震害有减弱。
速度比值的统计平均值。 卓越周期:由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用,某种岩土体总
是选择某种周期的波放大的尤为明显突出,这种周期即该岩土体的特 征周期,也叫卓越周期。
H:覆盖层厚度;Vs:测试剪切波速 烈度小区化:
砂土液化:粉细砂遭受振动,孔隙水来不及排出,结果使砂体中孔隙水压力上升, 有效正应力随之降低,当空隙水压力上升到使砂粒间有效正应力降为零时,砂体 完全丧失了强度和承载能力,成为流动状态,这就是砂土液化(sand liquefacation)。 地面沉降:是指在内、外力地质作用与人类活动的作用下,造成地壳表面某一局
坚硬、均匀地基 深基础,形式相同 3. 结构选型 (1)建筑:
对称结构,设抗震缝,沉降缝。 减轻重量,降低重心。 加强连接。 (2)水工建筑 坝型:土石坝、混凝土重力坝抗震好,连拱坝、支墩坝则抗震不好。 结构:密实,降低水位,转折处应加强。
10.分别说明砂土渗流液化和震动液化的机制。 (1)振动液化
(2)渗流液化 砂土经振动液化之后,这时某一点的孔隙水压力不仅有振动前的静水压力
Pw0,还有由于砂粒不相接触悬浮于水中以致全部⻣架压力转化而成的剩余空隙 水压力 Pwe。此时某一深度的总孔隙水压力等于上覆土层的总重量。
上覆荷载随深度增大,总空隙水压力随深度加大,因而会形成自下而上的水 头差,导致孔隙水自下向上流动,动水压力导致无盖板时砂土松动“沸腾”,有盖 板时则“喷水冒砂”。 11.说明初步判别砂土液化的条件。 地震液化初判的限界指标 (1)地震条件
部范围内或大面积的、区域性的以垂直位移为主的沉降活动。 崩塌: 斜坡被陡倾的破裂面分割而成的岩土体,突然脱离⺟体并以垂直位移运动
为主,以翻滚、跳跃、坠落方式而堆积于坡脚,这种现象和过程称为崩 塌。包括撒落、落石(坠落)、岩崩、山崩等多种形式。规模大小不一。 脱离⺟体的岩体在重力作用下自由下落。机制:拉断破坏。 滑坡: 斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面(带),产生以水平运动为主的现象, 称为滑坡。机制:剪切破坏。 蠕变:斜坡应力⻓期作用下发生的一种缓慢而持续的变形,包括坡体内的局部破 裂和产生的表生结构面。滑坡发生之前有很⻓时间的蠕变过程,达几十 年。 应力松弛:应变不变,应力随时间的增⻓而减小的现象。 围岩:洞室开挖,周边岩体卸荷而形成应力重分布,把应力重分布范围内的岩体 称为围岩。 围岩压力:作用于衬砌上的力,由围岩变形、围岩塌落、吸水膨胀等形成。 应力集中圈:围岩变形导致切向应力升高的区域。 岩体结构:岩体中结构面与结构体的排列组合特征。 活动构造应力: 松动圈:围岩变形导致切向应力降低的区域。 岩溶:在以碳酸盐为主的可溶性岩石分布区,由于水对岩石溶蚀作用形成的诸现
诱发。危害建筑、交通、农田和生命。 粘性泥石流:固体物质占 40%-60%,密度 1.6-2.4t/m3,整体性好,爬高和截弯取
直,堆积区不散流,无分选 稀性泥石流:固体物质占 10%-40%,密度 1.2-1.4t/m3,上部水下部石块,强烈冲刷
沟床,堆积区扇状松散,有一定的分选性 谷坊:谷坊是在易受侵蚀的沟道中,为了固定沟床而修筑的土、石建筑物。
孔隙比之差和最松状态的孔隙比与最紧密状态的孔隙比之差的比值。 标贯击数 N<=10, 松散 10-15,稍密, 15-30,中密, >30, 密实
(5)级配不连续的土粒径<1mm 的颗粒含量>40%; (6)塑性指数(Ip)<10。
12.说明用标准贯入法判定砂土液化公式中各参数的含义。 (1)液化 《建筑抗震设计规范》15m 内 N63.5 的实测值,N63.5〈 Ncr
没有考虑覆盖层厚度和地下水。 1978 年的抗震规范根据强震记录的 28 个加速度记录曲线,将场地分 3 类: I 类:基岩 II 类:一般土 III 类:软弱土层,饱水疏松粉细砂土,淤泥和淤泥质粘土
(3)设计地震动小区划:根据场地条件,输入地震波,计算场地振动加速 度。
地震危险性分析:确定基岩地震动参数 场地地震反应分析:由基岩向上输入竖向剪切波,求出地面加速度和反应谱。
砂土受振动时,每个颗粒都受到其值等于振动加速度与颗粒质量乘积的惯性 力的反复作用。如振动前砂土处于疏松排列状态,在振动加速度的反复荷载作用 下,必然逐步加密。如果砂土位于地下水位以下的饱水带,要变密就必须排水。 如砂的渗透性不良,排水不通畅,则前一周期的排水尚未完成,下一周期的孔隙 度再减小又产生了。于是就产生了剩余孔隙水压力或超孔隙水压力。故随振动持 续时间的增⻓,剩余孔隙水压会不断累积而增大,当其等于总应力时,有效应力 为 0,砂土变为流动状态。
6.简述场地地震效应有哪些。 场地地震效应:在地震作用影响所及的范围内,与地面出现的各种震害或破
坏,称为地震效应。
(1)场地破坏效应: 地面破裂—地震断层或地面开裂。 地基失效--松软土体震动变形破坏。
斜坡破坏效应--地震诱发的崩塌、滑坡、水体溃决等。 (2)场所震动效应:震动造成造成直接破坏和人员伤亡。 7.简述中国地震小区划三个发展阶段的特点。 发展分三个阶段: (1)调整烈度小区划:同一烈度区内,根据基本烈度按场地条件调整。测 Vs,地下水埋深等工程地质条件。(20 世纪 50-60 年代用,目前已经不用) (2)调整反应谱小区划:确定场地类别,根据场地类别定反映谱(3 类)。
工程地质分析原理题库(后附 19 年和 12 年原题)
——⻓安大学地质工程
一、解释以下概念(每题 2 分,共 20 分) 活断层:目前还在持续活动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。 粘滑断层:也叫地震断层:以地震方式产生间歇性的突然滑动。锁固能力强。 蠕滑断层:沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动。锁固能力弱。 地震:地壳岩层因弹性波的传播所引起的震动。 震源:地球深处因岩石破裂引起地壳振动的发源地。 震源距: 震源离场地的距离。 震中:震源在地面的垂直投影。 震中距: 震中离场地的距离。 震源深度:震中至震源的距离。 转换断层:岩石圈板块的守恒型边界。岩石圈板块沿转换断层相对运动,但板块
漂石和卵石等与砂类土、粉土接触。 接触冲刷:渗流垂直于渗透系数相差悬殊的 2 种土层渗透,将细颗粒土层的颗粒
带到粗颗粒土层中的现象。 临界水力梯度:指渗流出逸面处开始发生流土或管涌时的水力梯度。 实际水力梯度:指沿渗透途径水头损失与渗透途径⻓度的比值。 允许水力梯度:临界梯度除以一个折减系数。 泥石流:发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性湍急水流,主要是降雨