工程地质分析原理(选择)
长安大学工程地质分析原理(后附19,12年原题)
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。
工程地质分析原理总结
⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体: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。
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或带。
结构体:结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体,称为结构体2、结构⾯的主要类型(按照成因、规模分类)及特征(如何描述结构⾯)按成因:原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模:A类(贯通)、B类(显现)、C(隐微)3、岩体的分类:岩体结构分类(哪5类?);岩体的⼯程分类(考虑三⽅⾯因素?)按结构特征分类:块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素:⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点?剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态(10分)1、岩体应⼒:天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh(µ为岩体的泊松⽐,N。
称为岩体的侧压⼒系数。
)构造应⼒:指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒:指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束,于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型(1)σx=σy=σv=rh 注:越往地壳的深部,存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
(2)垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主,主要存在于地表(3)⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响,最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤(1)地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响:岩体的岩性及结构特征:决定着岩体的容重和泊松⽐,从⽽影响⾃重应⼒场的特征;统⼀区域构造应⼒作⽤下,岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性;决定着岩体的强度及蠕变特性,因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
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
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
工程地质分析原理第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析岩体(rockmass):通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所分割。
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)。
如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。
工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象,意义如下:⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,它导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。
只有掌握岩体的结构特征,才有可能阐明岩体不同荷载下内部的应力分布和应力状况。
⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的控制作用。
岩体中的软弱结构面,常常成为决定岩体稳定性的控制面,各结构面分别为确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
⑶靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的改造进程。
这是由于结构面往往是风化、地下水等各种外营力较活动的部位,也常常是这些营力的改造作用能深入岩体内部的重要通道,往往发展为重要的控制面。
总之,对岩体的结构特征的研究,是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
结构面的成因分类:原生结构面、构造结构面及浅表生结构面结构面的工程地质分级:断层型或充填型结构面、裂隙型或非充填型结构面、断续延伸的非贯通型岩体结构面,它们分别对应于I级、U级、川级结构面岩体结构分类: 按建造特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板裂化,碎裂化、散体化的等四个等级。
第二章地壳岩体的天然应力状态地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,常称为天然应力或初始应力。
研究岩体天然应力状态的意义:(1)岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境条件之一。
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-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。
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。
工程地质分析原理
斜坡变形与破坏:贯通性破坏面形成前,斜坡部分变形和局部破裂,破坏是斜坡体中已形成贯通性破坏面时的变动。
屈服强度和长期强度:岩体弹性变形到塑性变形临界应力即屈服强度,岩体进入不稳定破坏阶段应力即长期强度。
烈度:地震时一定地点的地面震动强度,该范围内的平均水平。
震级:距震中100km的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅A的对数。
滑坡:斜坡体沿贯通的剪切破坏面发生的以水平位移为主的滑移现象。
崩塌:斜坡体呗陡倾拉裂面破坏,脱离母体,产生翻滚,跳跃,坠落,以垂直运动为主的快速位移。
粘滑断层和蠕滑断层:以地震方式产生间歇性突然滑动的断层,沿层面两侧连续缓慢滑动的断层。
工程地质问题工程地质条件:人类活动与地质环境相互作用,对建筑物和地质环境造成危害的问题,条件是工程活动的地质环境,岩土类型及工程性质,地质构造,地形地貌,水文,工程动力地质作用,天然建筑材料。
岩体质量:依据表征岩体自身特征的指标,对岩体优劣性进行划分方法,RMR Q Z .岩体结构:岩体内不同类型结构面及其空间发育分布,组合切割的总体特征。
主应力分异和应力集中:自由临空面附近岩体在应力重分布下,产生最大主应力和最小主应力在方位,大小上的显著变化。
常将最大主应力或者最小主应力在临空面附近增大或减小称为应力集中。
卸荷:岩体开挖导致其内积存的弹性应变能不断释放,产生向临空面方向回弹膨胀的现象。
松弛:在变形恒定的情况下岩体内应力随时间增加不断降低的现象。
软弱夹层:岩体中在岩性上比上下岩层显著软弱而且单层厚度也比上下岩层明显较小的岩层泥化夹层:是指含泥质的原生软弱夹层经一系列地质作用演化而成的软弱面或软弱带,多发生在上下相对坚硬而中间相对软弱刚柔相间的岩层组合条件下。
席状裂隙:在出露于地表的侵入岩体内,广泛发育的一种近水平平行分布的区域性裂隙。
通过上部较密,向下逐渐变稀疏,其形成与区域性剥蚀卸荷有关。
隆爆:是地表岩体的一种类构造现象,形式上表现为细长的隆褶或类似于低角度逆断层的断隆,一般高度较小,而延伸长度较大。
工程地质分析原理
地基岩土体变形破坏及评价——土石坝基础底部渗流破坏摘要:本文对土石坝的基础渗流破坏进行了分析,主要研究的是土石坝基础产生渗流的原因、渗流的分类,现阶段国内研究渗流的数值分析方法和数值模拟方法,还对土石坝基础底部渗流产生危害和加固、预测方法进行了介绍。
通过本文大家可以对土石坝的渗流问题有一个大概的了解。
本文是对渗流问题的研究,现在我们就渗流问题进行一些大致的认识。
直接承受上部建筑物荷载作用的那部分土体或岩体称为地基。
根据承载的特点,通常可将地基分为两种类型,即:(1)承受垂直荷载的地基,一般工业民用建筑物的地基都是属于这种类型;(2)承受斜向荷载(同时承受垂直荷载与水平荷载)的地基,各类挡水建筑物,如闸、坝等的地基属此类。
承受垂直荷载的地基,大多都是“软基”,这类地基的变形,破坏机制如下:变形:地基在上覆建筑物荷载作用下产生的压密变形和剪切变形地基地基强度时产生的失稳现象(如剪出等)破坏:地基变形超过建筑物允许值时产生的建筑物破坏(如变形过大等)土质地基变形破坏的基本类型:1. 压密变形:主要为地基不均匀沉降和变形过大填筑路基夯实不够地基土强度低、压缩量大(如软土)膨胀土的膨胀变形黄土的湿陷性变形不均质土或风化层不等厚剪切变形:主要是地基的滑移挤出地基强度不够,出现下沉和剪切挤出主要有有倾斜的软弱夹层,出现滑移和剪切挤出剪切破坏的类型有:(1)整体剪切破坏(硬性土地基)(2)局部剪切破坏(软性土地基)(3)冲切破坏(特软性地基)本文中主要讲的是承受斜向荷载作用的地基,即挡水建筑物的地基。
坝的地基是最常见的承受斜向荷载的基础,下面我们就讨论大坝坝基的变形和破坏与评价。
土石坝是最古老的, 也是当今世界最普遍采用的一种坝型。
不论在中国还是在全世界,与其他坝型相比较,土石坝都占绝对优势,世界兴建百M以上的大坝中,占到大坝总数的82.9%,我国已建成坝高15m以上的各类大坝中土石坝数量占到总数的93%。
土石坝挡水后,在上下游水位差作用下,水流必将通过坝体和坝基(包括两岸)向下游产生渗流, 因此带来的渗流破坏问题对土石坝的安全至关重要, 而土石坝的渗流破坏引起的失事,往往给国民经济带来巨大损失,甚至造成严重灾难。
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
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(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。
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C.临界水力梯度与≥水下容重
【】圆形、椭圆形硐室周边应力集中的一般规律是(D)。
D.最大拉应力集中发生在岩体内初始最大主应力轴σ1与周边垂直点;
【】岩体天然应力比值系数N与硐室宽高比b/a的关系为(B)时,硐室围岩应力集中系数相等,周边各点的切向应力相等,压应力集中最小,不产生拉应力。
B.构造性活动区;
【】岩体沿已有结构面剪切破坏过程中,发生越过凸起体的糙面摩擦时的抗剪强度为( D )。
D.τ=σtg(φS+i)
【】粘滑断层的基本特征表现为(A)。
A.间歇性错动、剪切位移突变、产生较大的应力降和震动;
【】砂土颗粒的粒度和级配是液化的重要条件之一。一般认为(D),愈有利于液化。
C.斜坡一旦形成,立即破坏
【】滑移-弯曲型斜坡变形破坏的形成条件是(D)。
D.薄层状岩层的倾向与坡面一致、倾角大于或等于坡角,岩体内存在易于滑动的软弱面,且结构面φr<岩层倾角
【】在下图所示条件下,缓倾角软弱结构面成为滑移控制面,必须满足(A)。
A.φd<φc-i
【】潜蚀(D)
D.不均质砂层中的细小颗粒被渗透水流带走。
【】斜坡形成后应力状态变化的基本特征表现为(A)。
A.坡顶拉应力集中,坡面径向应力降低,坡脚剪应力集中;
【】岩体变形破坏发展阶段超过(C)以后,破裂过程中的应力集中效应显著,即使是荷载应力保持不变,破裂仍会不断地累进性发展。
C.长期强度
【】图4-1所示的地壳岩体应力-应变性状与应变速率之间的关系,属于(B)的情况。
【】岩石蠕变的三个阶段依次为(A)。
A.减速蠕变、等速蠕变、加速蠕变;
【】岩体承受的应力一旦超过了其长期强度,则将进入(D)。
D.累进性破坏阶段。
【】一般认为地震液化的判别深度为(B)。
B.一般在15Biblioteka 以内,最大可达20m; 【】倾内薄层体斜坡中,蠕滑-拉裂变形进入累进性破坏阶段的主要变形标志为(C)。
C.斜坡岩体开始有明显的转动,后缘明显下沉,拉裂面由开始的张开转为渐趋闭合,裂面互错方向与前一阶段相反;
【】活断层的特性主要包括(D)。
D.活断层的类型、活动方式、规模、错动速率及其分级、重复活动周期和古地震事件等
【】圆形地下洞室开挖后引起岩体内应力重分布的最大影响范围是(A)。
A.洞室直径的3-5倍范围内;
D.粘粒含量愈少、塑性指数愈低、不均匀系数愈小
【】影响斜坡应力分布的主要因素是(B)。
B.初始应力状态、坡形、岩性及结构
【】斜坡形成后应力状态变化的基本特征表现为(A)。
A.坡顶拉应力集中,坡面径向应力降低,坡脚剪应力集中;
【】对于平面滑移型斜坡变形破坏,当坡面倾角(β)、滑面倾角(θ)与滑面摩擦角(φS)之间的关系符合β>θ>φS时,(C)。
【】对于圆形-椭园形洞室,周边上可能的最大拉应力集中和最大压应力集中分别发生于(D)。
D.初始最大主应力轴和最小主应力轴与周边垂直相交的两点。
【】岩体沿已有结构面剪切破坏过程中,发生越过凸起体的糙面摩擦时的抗剪强度为(D)。
D.τ=σtg(φS+i)
【】易于液化的河床砂体通常见于(D)。
D.河漫滩、一级阶地沉积及时代与上述沉积相当的古河床沉积。
B.N=b/a
【】对于受单一滑面控制的平面滑移型斜坡变形破坏。在坡面倾角β>滑面倾角θ的情况下,若成坡后岩体可暂时保持稳定,但由于累进性破坏最终将失稳破坏。此时,岩体结构面的摩擦角φS、内聚力C与滑面倾角θ的关系应符合(D)。
D.C/σ+tgφS>tgθ>tgφS ;