工程地质分析原理
地质工程知识点总结
地质工程知识点总结地质工程是一门综合性学科,它涉及地质学、地质力学、岩土力学、工程地质及地质工程勘察、设计、施工、监测等方面的知识。
地质工程主要应用于地质灾害治理、岩土工程建设、地下工程及地表工程等领域。
在地质工程中,对地质条件的认识和预测、对地下及地表结构的勘察和评价、以及对地质灾害的预防和治理是非常重要的。
下面我们将从地质调查、地质灾害、岩土力学、地下工程、地质勘察设计、地质监测等方面来总结地质工程的知识点。
一、地质调查1.地质勘查方法地质勘查主要包括地面勘查和井孔勘查两种方法。
地面勘查是通过地质物探、地形测绘、地貌调查等手段来获取地质信息,而井孔勘查则是通过钻孔、竖井等方式来获取地下的地质信息。
2.地质调查报告地质调查报告是对地质调查结果的总结和分析,它包括地质概况、地质背景、地质结构、岩土情况、地下水情况等内容,同时还包括对地质灾害风险的评估和预测。
二、地质灾害1.地质灾害类型地质灾害主要包括滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等类型。
这些地质灾害往往对人类的生命和财产造成严重威胁,因此对地质灾害的治理是地质工程中非常重要的部分。
2.地质灾害治理地质灾害的治理是通过工程手段或者生态手段来消除或减轻地质灾害的危害。
工程手段主要包括植被覆盖、坡面加固、排水系统建设等措施,而生态手段主要包括生态恢复和生态保护等措施。
三、岩土力学1.岩土力学基本原理岩土力学是研究岩石和土壤的力学性质,它包括岩石和土壤的强度、变形、渗透、稳定等方面的内容。
岩土力学的基本原理是根据力学原理来研究岩石和土壤在外力作用下的变形和破坏规律。
2.岩土力学参数岩土力学参数包括土的内摩擦角、岩石的强度参数、土的孔隙比、岩石的弹性模量等。
这些参数对岩土体的稳定性和变形特性有着重要影响。
四、地下工程1.地下工程分类地下工程主要包括隧道工程、地下室工程、地下管线工程等类型。
在地下工程中,对地下的地质和水文特征的认识是非常重要的。
2.地下结构设计地下结构设计是根据地下的地质条件和水文条件来设计地下工程的结构。
工程地质分析原理考试复习题
工程地质分析原理考试复习题绪论工程地质学: 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。
地质学的一个分支。
工程地质学的研究目的在于查明建设地区或建筑场地的工程地质条件,分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据。
工程地质条件:包括岩石和土的性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面。
工程地质问题: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。
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。
工程地质学基本任务:研究人类工程活动和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。
人类工程活动中可能遇到的主要工程地质问题有:地基问题、边坡问题、洞室问题、渗透问题。
第一章⒈岩体:通常指地质体中与工程建设有关的那部分岩石,它处于一定的应力状态,被各种结构面所分割。
三个要点:工程影响范围内;被各种界面切割;处于一定的应力状态。
⒉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(或具有一定的厚度)的地质界面(或带),例如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。
⒊岩体结构:岩体内结构面和结构体的排列组合形式。
岩体经受各种地质作用,形成具有不同特性的地质界面,称为结构面;结构面将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块,称为结构体。
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。
工程地质分析原理课后练习题含答案
工程地质分析原理课后练习题含答案1. 填空题1.标准压覆易建坑的最大深度为_______。
(4分)2.用统一的标准,对相关岩石的稳定性作出定性评价的参数是______。
(4分)3.计算岩土体重度时的物理量单位是______。
(4分)4.昆仑山地堡岩层的地质时代是______。
(4分)5.判断一座山坡是否稳定的关键是不稳定因素的________和________。
(8分)答案1.12m2.岩石的岩性3.kN/m³4.寒武纪5.数量、强度2. 选择题1.在地貌稳定区的定向钻孔中,根据所到地层的变化来判断地层性质的方法是______。
(A)(8分)A.竖孔法B.踏步法C.动力勘探法D.灰度分析法2.加强基础处理的传统方法有哪些?(C)(8分)A.卸荷预压法B.硬化柔性深层法C.喷射灌注桩法D.动力隔离法答案1.A2.C3. 计算题一周斜井的角度为30°,长20m,水平投影长度为18m。
该斜井出现大规模地裂缝,斜井周围坍塌区域的半径为5m。
请回答以下问题。
(32分)1.根据数据计算斜井在地下的长度和深度。
(8分)2.计算裂缝对斜井的垂直跨度。
(8分)3.根据不同的不稳定因素,防止地下陷落的措施有哪些?(16分)答案1.地下长度为22.14m,深度为10.61m2.垂直跨度为4.33m3.钢管加压固结法、高压乳化泡沫注浆法、地下连续墙加固法、顶板回柱法、锚杆加固法等。
工程地质分析原理-名词解释
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。
地质学与工程地质
地质学与工程地质地质学和工程地质学都是研究地球物质的科学,它们之间并不完全隔离。
地质学是一门研究地球演化、地球物质构成与性质、矿物和岩石、地理体制和地球活动的学科,它关注地球的长时间演化过程,可以解释地形、地貌、岩石等自然现象的形成和演变原因。
而工程地质学则是应用地质学原理和方法研究工程活动所涉及的地质问题的科学,它着重于采取措施来保障基础设施和建筑物的安全。
一、地质学地质学是一门研究地球的结构、组成、演化和变化规律,以及地球上各种自然现象、资源和环境问题的科学。
其研究内容包括,地球的年代、古地理、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理学、地球化学、古生物学、地貌学等。
地质学的研究还涉及到与人类生活息息相关的天然气、石油、煤炭、金属矿产等资源的形成过程和分布规律。
1、岩石学岩石学是地质学的最基础的学科之一。
它主要研究地球上的岩石,包括岩石的种类、形态、成分以及物理和化学特性等方面。
在地震、火山、山体滑坡等自然灾害的时候,岩石学的研究对于了解地质灾害的形成和规律非常重要。
2、构造地质学构造地质学是一门研究地球构造活动、地壳运动与变形、构造地貌和构造体系的学科。
它的研究对象包括地震、地裂缝、岩石变形和山脉的形成等。
构造地质学在工程地质学中非常重要,它可以帮助地质工程师实现地貌、构造与岩石的分类和描述,以便于研究工程地质情况。
3、地球物理学地球物理学是一门研究地球物理现象和勘探方法的学科,其研究内容包括地震、重力、磁力、电磁、声波等物理现象。
在工程地质学中,地球物理学的研究可以帮助工程师开展地质勘探,掌握地下情况,建立工程地质模型和预测地下地质灾害的可能发生和可能性。
二、工程地质学工程地质学是一门应用地质学的原理和方法研究与工程设计、开采、施工、调查、监测、管理等各种工程活动中的计划和实施所涉及的地质问题的科学。
工程地质学的研究和实践,往往涉及到自然资源的开发、城市规划、公路和桥梁的建设、机场和码头的建设等。
工程地质分析原理重点
《工程地质分析原理》复习资料一、名词解释(6个)【工程地质条件】所谓的工程地质条件,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】所谓工程地质任务是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。
【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】地震烈度是指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。
【潜蚀】当渗流力达到一定值时,土中的某些颗粒就会被渗透水流携带和搬运,这种地下水的侵蚀作用称为潜蚀。
【渗透变形】当渗透力达到一定值时,岩土中一些颗粒、甚至整体就发生移动,从而引起岩土体结构变松,强度变低的变形和破坏现象称为渗透变形。
工程地质学的主要研究内容和研究方法
概述工程地质学的主要研究内容和研究方法(1)、工程地质学的主要研究内容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。
地球上一切工程建筑物都建造于地壳表层一点的地质环境中。
地质环境以一点的作用,影响建筑物的安全、经济和正常使用;而建筑物的兴建又反作用于地质环境,是自然地质条件发生变化,最终又影响到建筑物本身。
二者既处于相互联系,又相互制约的矛盾之中。
工程地质学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的解决。
这一套研究的核心是工程建筑与地质环境二者之间的相互制约和相互作用,这就是工程地质学的研究对象。
工程地质学为工程建设服务,是通过工程地质勘查来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的丁程地质条件,指出并解决所存在的工程地质间题,为建筑物的设、施工以至使用提供所需的地质资料。
它的主要任务是: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冈京;2、论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定计的评价,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职配段各个注筑物4、根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、纠构和施工力法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;5、研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测义发展演化趋势,并提山对地质环境合理利用和保护的建议;6、为拟定改善和防治不良地顶作用的措施方案提供地质依据。
工程建筑的类型很多,如工业民用建筑物、铁路、公路、水运建筑、水利水电建筑、矿山建筑、海港工程和近海石油开采以及国防工程等。
每一类型建筑又有一系列建筑物群体组成,如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。
这些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脱离不开地壳,无不与地质环境息息相关。
他们的形式不同、规模各异,对地质环境的适应性以及对地质环境的相互作用也越来越强烈,越来越复杂。
工程地质分析原理课程设计报告-论西安地裂缝的工程地质特征
工程地质分析原理课程设计报告设计题目:论西安地裂缝的工程地质特征专业地质工程班级地质 0901学号 0909040133学生姓名 ***指导教师 *** 教授设计时间 2012.6生产实习目录一、概述 (3)1.1课程设计目的和意义 (3)1.2课程设计的基本要求................................................................. ..41.3 课程设计的基本工作思路......................................................... .4二、西安地裂缝的地质背景 (5)2.1自然地理及气象条件 (5)2.2地形地貌 (6)2.3地层岩性 (6)2.4地质构造 (7)2.5水文地质条件 (8)三、西安地裂缝的形态与特征 (8)3.1主要地裂缝的分布状况 (8)3.2简述地裂缝成因 (11)3.3地裂缝类型 (12)3.4地裂缝特征 (13)3.5地裂缝危害 (13)四、简述地裂缝的地球物理勘探 (13)五、地裂缝防治措施及工程地质地治理 (14)5.1防治措施 (14)5.2西安地裂缝的场地勘察 (15)六、结论 (17)一、概述地裂缝是地表岩土体在自然因素和认为因素作用下,产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。
地裂缝一般产生在第四系松散堆积物中,与地面沉降不同,地裂缝的分布没有很强的区域性规律,成因也很多样。
地裂缝的特征主要表现为发育的方向性、延展性和灾害的不均一性与渐进性。
地裂缝的形成是指强烈地震时因地下断层错动使岩层发生位移或错动,并在地面上形成断裂,其走向和地下断裂带一致,规模大,常呈带状分布。
地裂缝是一种独特的城市地质灾害,自50年代后期发现,1976年唐山大地震以后活动明显加强,特别是进入80年代以来,由于过量抽汲承压水导致的地裂缝两侧不均匀地面沉降进一步加剧了地裂缝的活动,地裂缝所经之处,地面及地下各类建筑物开裂,破坏路面,错断地下供水、输气管道,危及一些著名文物古迹的安全,不但造成了较大经济损失,也给居民生活带来不便。
工程地质原理分析简答
论述题:一.论述公路边坡中的顺向坡段在斜坡变形破坏方面的差异。
1.顺向边坡段易产生滑移拉裂,滑移压制拉裂,滑移弯曲拉裂。
1)滑移弯曲:主要发育在中陡倾外层体斜坡中,尤以薄层状岩体及延性较强的碳酸盐类层状岩体中多见。
这两类斜坡的滑移控制面倾角已明显大于该面的峰值摩擦角,上覆岩体具备滑移面下滑条件,但由于滑移面未临空,使下部受阻,造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力,在一定条件下可使之发生弯曲变形。
2)滑移拉裂:斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑移,并使滑移体拉裂解体。
3)滑移压制拉裂:主要发育在坡度中等陡的平缓层状体斜坡中,坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。
滑移面的锁固点火错列点附近,因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙,向上扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致并伴随局部滑移。
2.反向边坡则易产生弯曲拉裂和蠕滑拉裂变形。
1)弯曲拉裂:陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向破内发展。
弯曲的板梁之间互相错动并伴有拉裂,弯曲后缘出现拉裂缝,形成于走向的反坡台阶和槽沟。
2)蠕滑拉裂:斜坡岩体向临空方向发生剪切蠕变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂主要发育在倾内薄层状体坡中也可以发生。
二.简述岩石坝基浅层滑动破坏类型及其形成条件。
岩石坝基渐层滑动破坏的主要类型有浅层岩体的剪切破坏,浅层岩体滑移弯曲和浅层岩体剪动滑移三种类型,其形成条件:1.坝基岩体的岩性软弱,岩石本身的抗剪强度低于坝体混凝土与基岩的接触面2.坝基由近于水平产出的薄层状岩层组成,在库水推力作用下,产生层间滑移,导致坝址下游岩层弯曲隆起3.坝基由碎裂结构岩体组成,在库水推力作用沿不同方位结构面发生渐进性剪动滑动破坏。
三.公路因技术原因无法绕避坡积层滑坡,该滑坡处于基本稳定状态,试论述公路从坡顶,坡中和坡脚通过滑坡的优缺点,并建议合理的通过方案。
1坡脚方案由于公路施工开挖造成稳定性降低2坡中开挖,行车动荷载对坡体影响最小3坡顶方案开挖影响小,动荷载可能相对影响较大4坡脚方案最差,坡中方案最好。
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。
工程地质学原理
四、岩土工程及其特点
人们以地壳的岩土体为对象而进行的一切利用 、整治和改造活动等都称为岩土工程。如建筑工程 、水利工程、道路与交通工程、采矿工程、场道工 程、军事与人防工程、能源工程等都属于岩土工程 的范畴。工程地质学、水文地质学、地质力学、土 力学、岩体力学等构成了岩土工程的理论基础。综 上所述,岩土工程主要具有涉及范围广、综合性强 、实践性强等特点。
1981年11月29日陇海铁路宝天段葡萄园附近的滑坡,滑动土石 体600万立方米,200多米的铁路被掩埋、渭河被阻断,造成铁路多 日停运,给国家造成极大的经济损失;
1964年6月16日发生在日本新泻的地震,震级7.5级,约2890余 幢房屋因地基液化失效而破坏(地基处理方案不合理);
1976年7月28日3时42分,发生于我国唐山的大地震,震级7.8 级,倒塌房屋656138间,死亡242769人,由于动荷载作用下的地基 液化造成的房屋倒塌不在少数,其中原唐山矿冶学院的图书楼因地 基土液化下陷了一层半(地基处理方案不合理)。
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我国四川自贡在1954年和1965年两次发生陷落地震; 我国山西大范围煤矿开采给公路的安全营运和新线路的建设均造成极大的问题; 墨西哥的墨西哥城(1910~1981年的70年间最大下沉量达890cm)、我国的上海( 1921~1965年的41年间市区平均下沉量300cm)、西安、大同等城市均因地下水的大量 开采而造成了地面的大面积下沉,日本全国地面沉降区域达8450km2,80年代以来还在 继续扩大; 根据世界环境卫生组织报告,目前已知的天然和人工合成的化学物质有400万种以 上,其中有商业价值的6万余种化学物质在生产、运输、使用、废弃等过程中进入大气 、水、土壤,最后进入食物链; 在美国,城市每天平均排放的废弃物达640万吨,足足可以覆盖1.6km2的土地达3m 厚; 1981年,我国排放的废弃物达4.3亿吨,给人们的生活环境造成了极大的污染,遭受 酸雨影响的农田面积达960万亩; 1988年黄浦江全年黑臭期达到历史的最高纪录229天; 我国台湾基隆河畔某地因修筑高速公路,在河岸旁的山腰处进行开挖,切断了层状 岩体,导致该地于1974年9月发生滑坡,破坏了周围的村庄、道路,阻断了河流。 上述种种都将使工程建筑活动变得复杂而多变,因而在工程建设项目的规划、设计 和施工中都必须考虑与之有关的一切工程地质问题。
工程地质分析原理
工程地质分析原理工程地质分析是指对地质条件进行系统性的研究和分析,以评价工程建设中可能遇到的地质问题,并提出相应的工程地质措施。
工程地质分析原理是指在进行工程地质分析时所遵循的基本原则和方法。
下面将从地质调查、地质勘探、地质资料分析等方面,介绍工程地质分析的原理。
地质调查是工程地质分析的第一步,它是通过对地质条件的实地观察和资料搜集,来了解工程区域的地质情况。
在进行地质调查时,需要充分考虑地质构造、地层岩性、地下水情况、地震活动性等因素,以便全面了解工程区域的地质特征。
同时,还需要对地质灾害、地下水涌出、地震等可能影响工程安全的因素进行评估,为后续的工程地质分析提供可靠的数据基础。
地质勘探是工程地质分析的重要手段,它是通过采用地球物理探测、钻探等技术手段,获取地下地质信息。
在进行地质勘探时,需要根据工程的具体要求,选择合适的勘探方法和技术手段,以获取准确、全面的地质资料。
地质勘探的结果将为工程地质分析提供重要的依据,有助于评价地下地质条件,识别地质隐患,为工程设计和施工提供科学依据。
地质资料分析是工程地质分析的核心内容,它是指通过对已有的地质调查、地质勘探等资料进行综合分析,以揭示地下地质条件和可能存在的问题。
在进行地质资料分析时,需要结合地质勘探结果,综合考虑地质构造、地层岩性、地下水情况等因素,对地质条件进行全面评价。
同时,还需要对可能存在的地质灾害、地下水涌出、地震等风险因素进行分析,为工程设计和施工提供科学依据。
除了以上所述的内容外,工程地质分析还需要考虑工程的特殊要求,如地下工程、水利工程、交通工程等的地质特点和地质问题。
在进行工程地质分析时,需要根据工程的具体情况,综合考虑地质条件和工程要求,提出相应的工程地质措施,以保障工程的安全和可靠性。
综上所述,工程地质分析原理是指在进行工程地质分析时所遵循的基本原则和方法。
通过地质调查、地质勘探、地质资料分析等手段,全面了解工程区域的地质条件,评价地下地质风险,提出相应的工程地质措施,为工程设计和施工提供科学依据,保障工程的安全和可靠性。
工程地质分析原理
按成因,可对构成岩体应力的各组分作如下分类: 岩体应力: 天然应力和初始应力(virginal stress) 自重应力(gravitational stress) 构造应力 (tectonic stress) 活动的(active tectonic stress) 剩余的(residual tectonic stress) 变异及残余应力(altered and residual stress) 感生应力(induced stress)
①潜在逆 断型应力 状态区主 要分布于 喜马拉雅 山前缘一 带,其主 要特点是 两个水平 主应力均 大于垂直 主应力。
(σ3垂直, σ1和σ2水平)
②潜在走 滑型应力状态 区主要分布于 我国中西部广 大地区,其主 要特点是只有 一个水平主应 力大于垂直主 应力,具中等 挤压区的特征。 。
(σ2垂直, σ1和σ3水平)
模型I
然而,天然岩体大多 是一种粘-弹性介质,更符 合于Ⅱ图所示的沃依特流 变模型。与模型Ⅰ不同的 是,以阻尼器(粘滞性约 束元件)代替弹性约束元 件B弹簧。因粘滞元件具有 流变性,故随着时间的推 移,其内部的拉应力将不 断降低,从而导致整个应 力体系的松弛。所以,从 整体来看,这类残余应力 体系始终处于内力缓慢降 低的动平衡之中。
③潜在正断型和张剪 性走滑应力状态区主要分 布于我国的东部和东北部, 其主要特点是:区内新生 代以来正断层与地堑或断 陷盆地十分发育,发育方 向 NE、NEE, 推 积 厚 度 数 千米;区内KZ堆积具双层 结构(图2-20),E充填断 陷盆地,N-Q掩埋了E时期 的地堑和地垒,形成了现 代的低平的平原地形,横 向差异小;区内地震由两 个方向断裂引起,即NNE 向断裂的右旋兼张性活动 和NNW向断裂的左旋兼张 性活动。
工程地质分析原理(教案电子版)
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。
它处于一定的地质环境中,被各种结构面所分割。
注意:与岩石、岩块的区别。
结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对(上下岩层)相对较低而延伸(或具一定厚度)的地质界面。
结构体:由结构面分割、围成的岩石块体(相对完整)。
岩体结构:由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。
(8类)。
为什么要研究岩体结构。
a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位,导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。
b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。
c. 在地表的岩体,其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。
风化、地下水等。
1.2 岩体结构的主要类型与特征1.2.1 结构面的主要类型及其特征从成因角度:原生结构面构造结构面表生结构面:层向错动、泥化夹层、表生夹泥1.2.2 岩体结构类型一、岩体分类a. 分类目的和原则目的:对工程地质条件优劣不同的岩体进行分类,便于深入评价岩体的工程地质性质和特征,以达到合理利用和有效治理的目的。
b. 原则①差异性原则:不同类别的岩体的工程地质性质有明显的差异。
②适用性原则:分类体系便于(工程)应用。
③分类指标便于测定原则二、岩体结构类型划分以中科院地质所方案为代表,重点考虑岩体的改造,并应用地质力学观点对岩体结构类型进行详细划分。
工程地质分析原理课程设计
的分析评价。
第四章 陕西大西沟铁矿滑坡 防治措施
4.1 防治原则 4.2 防治措施
4.1 防治原则
滑坡防治贯彻“以防为主,防治结合”的原则;对滑 坡的整治,主要针对引起滑坡的主导因素进行,原则上 “一次根治,不留后患”;对性质复杂、规模巨大,不易 查清或工程建设进度不允许完全查清后再整治的滑坡,在 保证建设工程安全的前提下,全面规划,分期治理,使后 期工程获得必须的资料,同时,争取一定的建设时间,保 证整个工程的安全和效益;滑坡可能对建设工程产生危害 具有随机性时,先采用短期内发挥效力的应急工程措施, 后作永久工程;一般情况下,安排滑坡整治时间,以旱季 为宜。施工方法和施工组织以避免引发新滑坡为原则。
陕西大西沟铁矿滑坡体稳定 性分析及综合治理研究
前言
陕西大西沟铁矿位于陕西省柞水县秦岭南麓中段,地 形北高南低,山势陡峭,岭脊地势高缓,山坡陡倾,倾角 为30°~60°。脊谷相对高差约100~200m。拟建场地地处山 坡上,根据设计平面图,从上到下大致分为7个台阶。由于 人工开挖,引起拟建场地多处滑坡,多处建(构)筑物己 经建设到关键时期,谷底还有未搬迁走的当地居民十几户, 其中四户人家房子已经面临3#公路滑坡的直接威胁;洞口滑 坡直接影响到矿石的运输和破碎车间的安全。因此滑坡的 稳定性分析及治理成了场地建设中的重中之重。本文就此 滑坡的稳定性及治理进行研究,为大西沟铁矿建设中的滑 坡治理提供初步设计方案,为以后类似的工程建设提供相 关参考资料。
5.2 建议
在陕西大西沟铁矿工程建设中,应把工程建设和人为活动 诱发的工程灾害相结合,注重工程建设带来的地质灾害,提前 预测工程灾害,及时处理,使铁矿建设与自然环境相协调。 在矿山工程建设中应注意;建设中尽量避免大量开挖土方 切割滑坡体;在大量开挖土方前,应对开挖可能带来的地质灾 害做出评估,提前对其进行预治理,减少对工程建设带来的危 害及大量的经济损失。同时在以后的矿山建设中建筑物尽可能 采取桩基础,避免对山体开挖造成地质灾害,同时桩基础嵌入 基岩还可以起到抗滑作用。 注重矿山建设滑坡的群防群治,滑坡治理完成后安装一些 简单的滑坡监测装置;加强职工对滑坡灾害的认识,避免人为 活动对自然环境的破坏。
工程地质学的研究内容
工程地质学的研究内容
工程地质学是一门研究在工程环境中地质学原理的应用,以保护和维护人类和环境的可持续发展的学科。
以下是工程地质学的研究内容:
1. 地质条件分析:对工程区域进行详细的地质调查和分析,了解地质构造、地层、岩性、地震稳定性、水文地质条件等地质条件,为工程设计和施工提供基础信息。
2. 地质灾害评估:评估工程项目可能产生的地质灾害,如地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等,预测其风险和危害,制定相应的预防和应对措施。
3. 岩土工程勘探:通过岩土工程勘探技术,如地质钻探、地质雷达、激光扫描等技术,对岩土工程区域进行勘探,了解岩性、土性、地质构造、地下水位等地质条件,为岩土工程设计和施工提供基础信息。
4. 工程地质学环境保护:研究如何在工程过程中保护环境,如对环境影响的预测和评估、环境资源的合理利用和保护等,制定相应的环境保护政策和措施。
5. 地下水勘探与评价:对地下水进行勘探和评价,包括地下水的物理、化学、地质、水文等方面的研究,为地下水的开发、使用和保护提供科学依据。
6. 建筑工程地质勘探:对建筑工程进行地质勘探,包括地质构造、地层、岩性、水文地质条件等地质条件的勘探,为建筑工程的设计和施工提供基础信息。
7. 环境工程地质学:研究环境工程过程中涉及的地质学问题,如环境污染、生态破坏、资源利用等,制定相应的环境保护和生态修复措施。
工程地质学的研究领域非常广泛,涉及到地质条件分析、地质灾害评估、岩土工程勘探、工程地质学环境保护、地下水勘探与评价、建筑工程地质勘探等领域。
随着环保意识的提高和可持续发展的推进,工程地质学的研究和应用将会越
来越重要。
工程地质分析原理
对岩石进行化学和物理测试, 识别岩层的性质和稳定性。
地下水分析与监测
测量地下水位、水质和流量, 评估对工程的潜在影响。
地质灾害与灾变机理研究
1
滑坡与泥石流
探索地质灾害背后的原因,分析其形
地震与地面沉降
2
成机理和风险预测技术。
研究地震引起的地面变形和岩土体沉
降现象,为抗震设计提供依据。
3
岩层变形与瓦斯爆炸
利用GPS技术获取精确的地理位置数据,有助于确定地质勘测点位和测量线路。
岩土工程力学基础
1 应力与应变
研究岩土体材料在受力 下的变形和破坏规律, 为工程力学分析提供基 础。
2 土体压缩性与固结
现象
分析土壤在荷载作用下 的压缩性和水分流动行 为,对工程建设具有重 要影响。
3 岩土体的强度特性
研究岩土体的抗剪强度、 拉伸强度和压缩强度等 力学性能,为工程设计 提供依据。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
岩土中水文地质环境分析
地下水循环与补给
通过地下水埋藏深度和水位变化研究水文地质现象与水资源补给。
水文地质阻尼与过滤
评估地下水与岩土体之间的过滤作用和渗流规律。
水文地质工程应用
应用水文地质知识评估工程可行性,为水资源开发提供科学依据。
岩土物理力学参数测定
1
密度与孔隙比
通过实验测量岩土体的密度与孔隙比,
弹性参数
2
了解其物理性质和水分表现。
通过试验和模型计算,确定岩土体的
弹性模量和泊松比等重要参数。
3
渗透率
使用渗透仪器测量土壤和岩石的渗透 性,了解地下水流动规律。
岩土介质性质分析与评价
土壤类型鉴定
岩石分类与勘探
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1.结构面主要类型:从成因角度:原生结构面,构造结构面,表生结构面2.岩体,结构面(体),岩体结构岩体:指与工程建设有关的那一部分地质体。
它处于一定的地质环境中,被各种结构面所分割。
结构面:岩体中具有一定方向、力学强度相对(上下岩层)相对较低而延伸(或具一定厚度)的地质界面。
结构体:由结构面分割、围成的岩石块体(相对完整)。
岩体结构:由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。
3.岩体结构分类:按建造特征:块体状结构,块状结构,层状结构,碎块状结构,散体状结构。
按改变程度:完整,块裂化或板裂化,碎裂化,散体化。
4.研究岩体的结构特征的意义: a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位,导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。
b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。
c. 在地表的岩体,其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。
d.对岩体结构的研究还可推广于宏观地质体,应用于区域构造稳定性评价之中。
总之,对岩体结构特征的研究,是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
5.地应力:指存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力。
6.天然地应力类型,分布规律:类型:三向相等的静水应力式,竖直应力为主,水平应力为主。
分布规律:1地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,是时间和空间的函数2实测竖直应力基本接近于上覆岩层的重量3水平应力普遍大于竖直应力4最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长7.我国地应力场的空间分布特点:a. 各地的最大重应力方向呈明显规律性:大致与察隅和伊斯兰堡连线的夹角平分线方向一致。
仅伊斯兰堡外侧和察隅外侧不同。
b. 三向应力状态与由此决定的现代构造活动呈规律分布:①潜在逆断型应力状态主重要分布于喜马拉雅山前缘一带。
(与印度板块碰撞有关)②潜在走滑型应力状态区主要分布于中、西部广大地区。
③潜在正断型和张剪性走滑型应力状态区,主要分布于西藏高原(正断型)、东北、华北地区,汾渭地堑(张剪走滑型)。
8.高地应力存在的地质地貌标志:1隆爆现象2谷下水平卸荷裂隙及谷坡内的水平剪切蠕动变形带3应力释放型的深大拉张变形带4蓆状裂隙9.岩体变形破坏的阶段:1压密阶段2弹性变形阶段3稳定破裂发展阶段4不稳定的破裂发展阶段5强度丧失和完全破坏阶段10.岩体破坏的基本形式:按机制分,剪切破坏和拉断(张性)破坏。
11.岩体变形破坏的时间效应类型:蠕变,松弛12.粘滑:指剪切破坏过程中,由于动、静摩擦角的差异或由于凸起体剪断、翻越,或由于转动磨擦中的翻转所造成的剪切位移突跃现象。
13.空隙水压力变化原因:①地下水补排条件变化②岩体受荷状态变化③岩体变形、破裂:1封闭水体,破裂形成使空隙水压力降低甚至形成负压,形成膨胀强化现象。
2非封闭水体,破裂扩容超过地下水补给,亦可形成膨胀强化现象。
3“水击”现象。
14.岩体变形破坏的地质力学模式:基本单元:拉裂,蠕滑,弯曲,塑流。
基本组合地质模式:蠕滑—拉裂,滑移—压致拉裂,弯曲—拉裂,塑流—拉裂,滑移—弯曲。
15.活动断层概念,划分(按应力状态),活动方式:活断层指目前还在持续活动,或在近期地质历史时期活动过,极可能在不远的将来重新活动的断层。
按构造应力状态,活断层可划分为三类:走向滑动型(平移断层),逆断层,正断层。
活断层活动的两种基本方式:粘滑和稳滑。
16.活动断层的鉴别标志:1地貌标志:冲沟,溪流,阶地,冲击扇,山脊。
2地质标志:第四纪沉积物的错断,物质结构松散,沿断层带有滑坡泥石流发育,伴有地震现象。
3水文地质标志:活断层的透水性,导水性较强,地下水会在断层两侧有明显变化,水化学成分异常。
17.活断层地区的场地选择:a. 低级别活断层地带优于高级别活断层地带。
活动时期老的活断层地带优于新的地带。
(尤其是全新世活动地带)b. 避开主干断层带,避开有强烈变形的地带,分支断层发育地带。
(逆断和正断的下盘有利抗震)c.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。
18.活断层的调查方式:1低阳光角源空摄影:判定活断层的位置方向延伸长度2开挖探槽:研究断层类型,宽度,错断幅度和重复活动间隔。
19.地震:地表岩层中因弹性波的传播所引起的震动。
20.震源:地球深处因岩石破裂引起地壳振动的发源地。
21.震中:震源在地面的投影。
22.震源深度:震中至震源的距离。
23.按震源深度将地震分为:浅源地震(0~70km)中源地震(70~300km)深源地震(300~700km)24.地震时,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。
25.地震波种类:体波【P波(纵波)、S波(横波)】面波【R波(瑞利波)、Q波(勒夫波)】26.震级是表示地震发生时,震源释放的能量大小。
震波与释放能量大小的关系为:lgE=11.8+1.5M27.地震烈度是表示地震发生时对一个具体地点的实际震动的强弱程度。
28.我国强震空间分布:以东经105o为界,西部地震广泛分布、东部仅华北和东南沿海一带有地震分布,西部地震强度和数量也大于东部,西部塔里木、准噶尔等盆地地震亦少发生。
从西部看,地震以喜马拉雅南缘、青藏高原南部最强,向北减弱,但天山南北地震有所增强。
地震发震深度西部40~70km,东部20km,东南沿海仅10km。
29.场地地震效应及表现:一、地面破裂效应,分两种情况:其一,活动断裂错动,直接将地面错裂。
其二,地震力超过地面质点的弹性极限,从而形成地面破裂。
二、地基失效松散土体震动变形造成沉降或不均匀沉降。
如地震砂土液化引起地基失效。
三、斜坡破坏效应,包括地震诱发的崩塌、滑坡、地震水体溃决等,引起的附加破坏效应。
30.场地条件对震害的影响:1基岩上的振动幅值小,持时短,震害轻2深厚松散覆盖层上地震动周期长3非发震断层对震害无明显影响4局部地形对震害影响显著5砂土液化对震害影响有双重性31.地震区场地抗震选择原则:1尽可能避开产生强烈地基失效及其他加重震害地面效应的场地或地基2考虑到地基土石的卓越周期和建筑物的自震周期,避免产生共振3岩溶地区地下不深处有大溶洞,地震时可能塌陷的地区不宜作为场地4避免以加重震害的孤立突出地形作为场地。
对抗震有利的场地条件:地形开阔平坦,基岩地区岩性均一坚硬,或上有较薄的覆盖层,若为较厚的覆盖层则应较密实;地下水埋藏较深;崩塌,滑坡,泥石流等不发育地区。
33.诱发地震概念特点:01在一定条件下,人类的工程活动可以诱发地震,诸如修建水库,城市或油田的抽水或?注水,矿山坑道的崩塌,以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起当地出现异常的地震活动,这类地震活动统称为诱发地震。
02水库诱发地震的共同特点。
这主要是:这类地层的产生空间和地震活动随时间的变化与水库所在空间和水库水位或荷载随时间的变化密切相关,表示介质品质的地震序列有其固有特点和震源机制解得出的应力场与同一地区产生天然地震的应力场基本相同。
具体表现为:1震中密集于库坝附近2震源极浅、震源体小34.水库蓄水对库底岩体的各种效应:1水的物理化学效应2水库的荷载效应3空隙水压力效应35.水库诱发地震的大地构造条件:(1)板块俯冲、碰撞带届于潜在逆冲型的应力状态,产生诱发地震的可能性很小。
(2)转换断层及大的平移断层,诸如美国加州圣安德烈期断层、新西兰阿尔卑斯断层、土耳其安纳托利亚断层等的附近地带,由于属潜在走向滑动型应力状态,有产生诱发地震的可能性。
(3)潜在正断型应力场产生水库诱发地震的可能性最大.但在大陆上属于此种应力状态者限于东非断裂谷型地堑带或其它大断陷盆地36.砂土液化引起的破坏主要有以下四种:(1)涌砂(2)地基失效(3)滑塌(4)地面沉降及地面塌陷。
37.地面沉降与地裂缝:地面岩土体在自重应力场条件下垂向变形破坏及向深部架空或潜在空间方向的运动38.斜坡应力场的基本特征:(1)最大重应力近于平行临空面,最小重应力近于与坡面正交。
(2)坡脚剪应力集中形成剪应力增高带,坡顶附近出现拉应力。
(3)最大剪应力迹残由原来的直线变为近似圆弧线,并凹向临空面(4)坡面的实际径向压力为零。
39.影响斜坡岩体应力分布的重要因素:a. 原始应力状态b. 坡形c. 岩体特征和结构特征。
40.斜坡破坏:系指斜坡岩体内已形成贯通性的破坏面从而使分割的岩体整体破坏。
在此之前的斜坡演进过程称为变形。
41.斜坡变形的主要方式:卸荷回弹,蠕变42.斜坡破坏的基本类型:物质组成【岩质,土质斜坡】运动方式【崩落,滑落,扩离】43.崩塌与滑坡: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,这一过程叫崩塌。
斜坡的部分岩体沿贯通的剪切破坏面(或带)以一定的加速度下滑,这一过程叫滑坡。
44.斜坡变形破坏的影响因素:01地表水(许多斜坡都流水地质作用形成的,而新构造运动对河流的地质作用有很大的关系。
),02地下水(地下水对斜坡稳定性的影响主要表现在四个方面:①形成静水压力②地下水流动形成渗透压力(代替法)③改变潜在滑面的力学性质(降低)④形成空隙水压力,降低斜坡的抗滑力),03气候(主要是降雨,其余是风化、冻融等。
降雨总量与斜坡失稳有一定关系,但最主要的是降雨强度和持续时间。
),04植被(有利、有弊→防止水土流失有利),05地震(破坏斜坡岩体结构条件,诱发地质灾害、斜坡失稳)06人为因素(人工爆破,地下开挖)。