人类工程活动与地质环境的相互作用
工程地质学模拟试题及答案

一、名词解释。
1、工程地质条件:与工程建设有关的地质因素的综合,或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。
这些因素包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
2、工程地质问题:工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或问题.3、工程地质学:是地质学的分支学科,又是工程与技术科学,基础学科的分支学科,它是工程科学与地质科学相互渗透交叉而形成的一门边缘学科,从是人类工程活动与地质环境相互关系的研究是服务于工程建设的应用科学。
4、原生矿物岩石经物理风化破碎,但成分没有发生变化的矿物碎屑。
5、次生矿物岩石经过化学作用,使其进一步分解,形成一些颗粒更细小的新矿物。
6、粒径土颗粒的大小以其直径来表示,称为粒径,其单位一般采用mm。
粒径只是一个相对的、近似的概念,应理解为土粒的等效直径。
7、粒度成分土中各个粒组相对百分含量,通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示。
8、等(有)效粒径非均粒土累积含量占10%(粒组累积百分含量)所对应的粒径.(平均粒径=50%限制粒径=60%)9、不均匀系数是土的限制粒径和有效粒径的比值,即为。
值越大,土粒越不均匀,累积曲线越平缓;反之,值越小,则土粒越均匀,曲线越陡。
曲率系数是累积含量30%粒径的平方与有效粒径和限制粒径乘积的比值,即为,Cc值能说明累积曲线的弯曲情况。
10、土的结构:是指组成土的土粒大小、形状、表面特征、土粒间的连结关系和土粒的排列情况。
11、土的构造:在一定的土体中,结构相对均一的土层单元体的形态和组合特征.包含土层单元体的大小、形状、排列和相互关联等方面。
12、细粒土的稠度:由于细粒土的含水率不同,表现出稀稠软硬程度不同的物理状态,如固态、速态或流态,细粒土这种因含水率变化而表现出的各种不同物力状态,即为细粒土的稠度。
13、稠度界限随着含水率的变化,细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态,相对于转变点的含水率,称为稠度界限,也称为界限含水率。
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。
人类工程活动对地质的影响
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人类工程活动与地质环境关键字:人类活动地质环境影响摘要:人类工程活动是人类社会生存和发展所必不可少的,如资源、能源的开发、工农业生产、城镇建设、交通建设等各项活动。
由于人口的增长和科学技术的不断进步,使人类目前的建设和创造能力极大地加强,人类工程活动对地质环境的影响也以空前的速度急速发展,并因此而产生了严重的环境问题,带来了一系列的危害和灾难。
目前大量的工程技术活动对地质环境的影响程度越来越显著。
由于认为的工程技术活动多集中于人口聚集经济建设活跃的地区,因此,对这些地区带来的环境影响更为严重。
例如,在山区或者山前平原的斜坡地带,修建铁路、公路、水利工程,工业与民用建筑,常常由于缺乏环境意识,人为的造成破题稳定性破坏,形成崩塌、滑坡以及在暴雨季节导致泥石流等灾害。
如云南东川至昆明公路因修公路及睡去使山体破坏,泥石流不断的发生,泥石流不断的发生,我国铁路史上最严重的滑坡灾害---铁西滑坡就是由于对山体频繁采石造成的。
我国山区面积占三人之二,在山区铁路修建中,隧道工程占相当大的比例。
自1965年以来每年修建铁路隧道长度可达50—100公里,由于铁路隧洞建于地下2公里范围以内,人的工程活动改变了地质环境,从而引发不同程度的环境问题,如洞内塌方引起的地面变形,造成三体滑坡,等等。
矿山是人类作用最强烈的地区,据统计,每开采一百万吨煤炭就造成地面塌陷面积约20公顷。
我国已有数十处大型矿区,如恩口、水口山、平凡、平顶山、铜绿山等矿区强烈的地面塌陷都十分典型。
矿山开采过程中排除的尾矿,废渣的不合理堆弃也造成了环境污染。
例如我国的煤矿开采每年排出矿渣约1亿吨,累计存量已达16亿吨,而1500座矿渣堆中有140个在自燃,每年排出甲烷超过50亿立方米。
采矿的废弃物堆积区也是地质灾害严重、生态环境恶化的地区。
如四川冕宁沪沽铁矿不合理堆放弃土矿渣,1972年暴雨时造成矿山泥石流於埋了成昆铁路300米及喜—西公路250米。
是有天然气的开采往往也造成严重的环境地质问题。
工程地质学知到章节答案智慧树2023年长春工程学院
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工程地质学知到章节测试答案智慧树2023年最新长春工程学院绪论单元测试1.工程地质问题主要包括哪些?()参考答案:地基稳定性问题;区域稳定性问题;围岩稳定性问题;斜坡稳定性问题2.不良地质条件是指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;()参考答案:对3.工程地质问题是工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。
()参考答案:对4.工程地质学的核心理论是工程活动与地质环境相互作用理论。
()参考答案:对5.地质环境与人类工程活动的相互作用主要体现在地质环境对人类工程活动的制约与人类工程活动对地质环境的改造作用。
()参考答案:对6.工程地质条件是与工程建筑物无关的地质因素的综合。
()参考答案:错7.土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。
()参考答案:对8.工程地质学的主要研究方法包括地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法。
()参考答案:对第一章测试1.在矿物上边的条痕是指( )参考答案:粉末的颜色2.某种岩浆岩中SiO2的含量为45%—52%,则该岩石属于( ).参考答案:基性岩3.在胶结物中,强度最大的是( )参考答案:硅质4.关于矿物的解理下列何种叙述是不正确的?()。
参考答案:矿物解理完全时则断口显著5.碎屑岩常见的胶结方式有()。
参考答案:孔隙式胶结;基底式胶结;接触式胶结6.属于变质岩典型构造的是()构造。
参考答案:板状;片麻状7.红柱石是变质岩特有的矿物成分。
()参考答案:对8.大理石属于沉积岩。
()参考答案:错9.由外力作用导致岩石成分、结构、构造变化的作用称为变质作用。
()参考答案:错第二章测试1.地壳运动是指由()引起的地壳组成和结构发生变形与变位的运动。
参考答案:内力地质作用2.地质构造指缓慢而长期的()使岩石发生变形,产生相对位移,形变后所表现出来的种种形态。
参考答案:地壳运动3.在底层没有倒转的前提下,地层层序法是利用()的原理,确定地层的排序。
工程动力地质学常识
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工程动力地质学常识一、名词解释:1.工程地质学:是研究人类的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、有效改造和妥善保护地质环境的一门学科,是地质学的分支。
2.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、极有可能在不远的将来重新活动的断层。
3.滑坡:斜坡岩土体在自然或人为因素作用下沿某一界面发生剪切破坏整体向坡下运动的现象。
4.天然应力:称为初始应力,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。
5.地震效应:地震波的作用下,场地会出现各种破坏作用,称为地震效应。
6.工程地质条件:是工程活动的地质环境,一般认为,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,其中最根本的是岩石和土的性质。
7.残余应力:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷时,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部形成残余的拉、压应力自相平衡的应力系统,即残余应力。
8.崩塌:坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩休,因根部折断或压碎而倾倒,突然脱离母体翻滚而下,称为崩塌。
过程中,阶梯的岩块相万撞击粉碎,最后堆积于坡脚。
多半发生在岩质陡坡的前缘。
9.斜坡破坏地震效应:指地震诱发的滑坡、崩塌或泥石引流等地质灾害,主要发生在山区和丘陵地带。
10.容许承载力:地基所能承受建筑物基础作用在地基单位面积上容许的最大压力。
在这个压力下,地基的强度和变形都满足设计的要求,建筑物安全和正常使用不会受到不利的影响。
11.诱发地震:在一定条件下,人类工程活动如修建水库、城市或油田的抽水或注水、矿山坑道的崩塌以及地下核爆炸等引起的异常地震活动称为诱发地震。
12.抗力体:坝下游能起抵抗坝基滑移作用的岩体称为抗力体。
13.围岩应力重分布:地下洞室的开挖破坏了岩体原有的应力平衡状态,围岩内各质点在回弹应力的作用下,均将力图沿最短的距离向消除了阻力的自由表面移动,直至达到新的平衡。
工程地质分析原理
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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。
工程建设对地质环境的影响与协调

工程建设对地质环境的影响与协调摘要:文章阐述了工程建设与地质环境的关系及工程建设对地质环境影响的方式,分析了工程建设影响地质环境的原因,提出了工程建设与地质环境协调发展遵循的原则,介绍了加强工程建设对地质环境影响的评价方法,讨论了防止地质环境恶化和预防地质灾害发生的措施。
关键词:工程建设;地质环境;影响;协调地质环境是自然环境的一部分,是地球长期演化的产物,人类活动正显著影响地质环境,有统计发现滑坡灾害的75%以上与人类活动有关。
工程建设是人类影响地质环境的重要活动。
例如矿山工程建设产生的地质振动导致地基土液化,基坑开挖造成地质层变形位移和地表沉降[1]。
再如岩溶地区地下工程建设引起泉水干涸断流、地面塌陷、地下盆地浮托等问题[2]。
有鉴于此,本文对工程建设对地质环境的影响与协调进行了探讨。
1工程建设对地质环境的影响1.1 工程建设与地质环境的关系工程建设与地质环境存在相互作用和影响。
首先,工程建设受到地质环境的制约和影响,在复杂、恶劣的地质条件下开展工程建设,风险性高,在建设过程中可能诱发地质灾害,并增加工程建设费用,甚至导致工程建设项目失败。
例如穿越山岭的隧洞工程,岩层产状不利,穿行路线中经过断层破碎带,施工中暴露裂隙含水层,涌水不仅导致施工困难,竣工后长期治理水害也推高了营运费用。
其次,工程建设影响地质环境的演化进程,尤其是重大工程建设对地质环境的影响十分深远,例如三峡工程、南水北调工程对地质环境有重要的改造作用。
以南水北调工程为例,解决了北方城市的缺水问题,也缓解了一些城市因长期超采地下水导致地面沉降、塌陷、海水入侵等困境。
1.2 工程建设对地质环境影响的方式工程建设对地质环境的影响存在多种方式:一是产生工程荷载效应。
工程荷载加载到地基或围岩上,导致地基变形,尤其在地基及周边应力集中区域会造成岩土屈服张拉变形。
例如岩体中的软弱结构面受到荷载作用后,产生压缩闭合和剪切破坏。
二是岩土开挖会形成新的临空面,使岩土中的应力释放。
以案例说明地质条件和人类活动的矛盾关系
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以案例说明地质条件和人类活动的矛盾关系人类工程活动都是在一定的地质环境中进行的,两者之间必然产生特定方式的相互关联和相互制约。
这种相互的关联与制约,始终是客观存在的。
一方面,地质环境制约着人类工程活动;另一方面,人类工程活动又会以各种方式影响着地质环境地质环境制约着人类工程活动:
①影响工程活动的安全活动断层和强烈地震区。
②影响工程建筑物的稳定性和正常使用不良地基处理不当、岩溶地区水库的防渗等。
③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高场址选择不当、建筑材料选择不当(建筑形式与材料)。
人类工程活动影响地质环境:人类活动进入工业革命以来,已成为巨大的不容忽视的地质营力,它所产生的后果不但等同于外动力地质作用,而且无论是强度还是速度都远远超过地质作用。
大量抽取地下水、修建水库蓄水、工程开挖等等。
《工程地质学》考试复习重点
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《工程地质学》考试复习重点一、概念题(10/15,10分)1.工程地质学是研究与人类工程建设等活动有关的地质问题的一门地质学分支学科。
人类工程活动与地质环境的相互作用关系为研究核心2.工程地质条件、工程地质问题、工程地质环境①工程地质条件:与工程建筑物有关的地质因素的综合。
工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合,包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。
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工程地质环境是指与工程相关的地壳上部的岩石、水、空气和生物在内的相互关联的多成分系统。
这个系统以地表为其上限,以人类作用于地壳的深度为其下限。
3.土和土体“土”是一个一般性概念,泛指地壳表面最新沉积的、未经胶结成岩的物质。
“土体”则是一个工程概念,特指那些经过一定地质历史过程并含有若干非连续界面的土层集合体。
4.粒组、有效粒径、土的结构粒组:是根据实际需要出发,为研究方便起见,将颗粒的大小划分成若干粒径区段,这些粒径比较接近的区段被称之为“粒组”。
有效粒径:指土粒的累积百分含量为10%时的粒径,用d10表示。
是土中最具代表性的粒径土的结构:指土中颗粒和孔隙的形态及其组合特征。
5.压缩性土的压缩性:指土在压力的作用下体积减小的特性.6.特殊土指的是与一般土体(如一般粘土、砂土、粉土等)相比,具有某些特殊工程性质的土类。
如:黄土、软土、膨胀土、红土、冻土、混合土等。
7.地质灾害广义的定义是指由于自然的变异或人为的作用,导致地质环境或地质体的改变并给人类和社会造成危害的灾害事件。
如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等。
8.滑坡指斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象。
9.崩塌崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。
人类工程活动与地质环境相关性探讨
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人类工程活动与地质环境相关性探讨人类工程活动与地质环境相关性探讨随着人类社会的发展和进步,人类的生活和工作地点不断扩大,对地质环境的影响也日益显著。
人类工程活动对地质环境的影响可以说是深远而复杂的,其中包括对地表水、土壤、大气和地下水的干扰、对地球内部构造的改变等。
本文将从以下几个方面探讨人类工程活动与地质环境的相关性。
一、人类工程活动对地表水的影响在城市化进程中,城市化建设对国家经济的发展有着令人瞩目的贡献。
但同时,城市建设和工业化过程中,人类工程活动对地表水及水生态环境的影响也是无法回避的。
由于城市和工业化的迅猛发展,大量土地被占用、固化。
在建设过程中,需要开发和利用相关的水源,也会减少占用水体宽度。
生产活动过程中,由于大量污水的产生和排放,造成了河流和水源的污染,严重影响着人类和生态环境。
二、人类工程活动对土壤的影响人类工程活动对土壤的影响也是很明显的。
如建筑施工、码头和港口选址、矿山开采等,都会对土壤进行破坏。
在工程施工过程中,采取大量的人工填埋,导致新建的土壤或土地成为了枯黄干燥的土地,成为一是计划建设和生产用地。
同时,工业化和农业的发展采用了更多的化学物质,如肥料、农药、草酸等。
如不加控制,就会造成化学污染。
三、人类工程活动对大气的影响人类工程活动对大气环境的危害主要表现在空气污染和气候变暖等方面。
在工业化和城市建设中,会排放一些有害气体,如二氧化硫、氮气化物、甲烷等。
这些有害气体会导致空气污染、酸雨并造成气候变化,进而影响人类的健康和生存环境。
四、人类工程活动对地下水的影响人类工程活动对地下水环境也有重大影响。
在工业化和城市化建设过程中,人工填埋和建筑物的扩张,不断侵占原有的地表和地下水资源,造成地下水位下降和地下水的污染问题。
同时,大量工业和农业的废水排放,会对地下水质量造成严重影响。
综上所述,人类工程活动对地质环境造成了重要影响,各类干扰极易引发各种环境问题,如水土流失、土地沙漠化、水源减少、大气污染和温室气体的排放等。
人类工程活动与地质环境相关性探讨
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人类工程活动与地质环境相关性探讨人类工程活动与地质环境的相关性是一个非常复杂的话题。
从某种意义上来说,人类工程活动不仅改变了地球表面的物理结构和地貌,还对全球环境和生态系统产生了深远的影响。
工程活动对地质环境的影响有哪些?人类工程活动对地质环境的影响主要有以下几个方面:1. 土地开垦和破坏人类在进行农业和城市化活动时,需要大量的土地,因此进行土地的开垦和破坏,这样的行为不仅会破坏粘土层和土壤结构,还会导致部分地区的土地退化和土地沙漠化。
这会促进地面的侵蚀和土壤流失,从而导致一系列的环境问题。
2. 开采石油和矿产资源石油、天然气和煤矿等矿产资源在人类生活中起着至关重要的作用。
然而,开采这些资源也会对地质环境产生负面影响。
这些行为会使地下水位下降,地下水受到污染并妨碍生态系统的平衡。
3. 地下水和地形变化人类工程活动的一个重要方面是自来水和排水系统的建设。
随着城市的扩大和人口的增加,这些系统的规模也在不断地增加。
这些系统将水从人口密集的城市带到自然环境中,这会导致地下水位的下降,河流水位的上升,以及一系列的土地退化和其他相关问题。
4. 气候变化和环境污染人类工程活动对气候和环境的影响主要体现在两个方面。
一方面,它会促进气候变化,包括全球变暖、干旱、海平面上升和气候系统的崩溃。
另一方面,它会导致环境污染和生态破坏,包括水表面的大量化学物质、同化的生态系统和生物多样性丧失的区域。
如何降低工程活动对地质环境的影响?为了最大限度地降低人类工程活动对地质环境的影响,我们必须采取一系列的对策,包括:1. 减少化石燃料使用尽可能地减少人类对化石燃料的使用是减少地质环境可持续性问题的一种途径。
这意味着采用可再生能源,如太阳能、风能和水能,以减少对有限石油和天然气的依赖。
2. 减少污染和排放人类需要采取措施降低和减少有害污染物和排放物的排放,以减少对地质环境的负面影响。
更有效的污染控制,科学的水泥生产和构造技术,以及改进污水处理技术等措施都是可行的方法。
人类工程活动与地质环境间的相互关系
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这种相互作用在地球上的各个角落都有所体现,对地球和人类社会都具有重要意义。
人类工程活动与地质环境的相互作用
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人类工程活动与地质环境的相互作用田志强(环境与规划学院 1126108952)摘要人类工程活动往往受到地质环境的制约,同时生产力的发展,使人类对自然条件的改变起到了巨大的作用。
人类的工程活动改变着地球面貌,甚至导致地球上出现新的地质现象。
它作为活跃的因素,积极地影响着地质环境,促进其次生演化。
地质环境的次生演化常会对人类工程活动产生次生制约。
因此,人类工程活动与地质环境表现为相互依存、相互作用的关系。
通过对这种相互作用的基本概念,制约关系进行讨论,可以对工程环境调控提供重要依据,减少人为地质灾害的发生几率,使人类在健康的环境生活发展。
关键词人类工程活动地质环境人地相互作用引言环境问题已成为人类社会生存和发展的重大问题之一,其本质是人类活动与自然环境的关系,即人地关系未能妥善协调,而且失调有日益严重的趋势。
这说明人类活动对自然环境的影响力越来越大,对自然环境特性及其演化规律认识不够、对人类活动与自然环境相互作用的后果估计不足,因而不能自觉地、科学地调控人地关系,以期取得可持续的发展人类活动中,工程建设是提供设施、保证人类社会发展和其他各种活动得以实施的基础,不论是资源、能源的开发、工农业生产、交通运输,还是科学技术的发展、国防建设,以及环境整治、灾害防治等,无一不以工程建设为前导人类工程活动,即从事工程建设和矿山开采,已成为人类各类活动中最重要的内容之一。
我国已建成8.5万余座水库大坝,12万公里铁路和370多万公里公路,25种主要金属矿产10618座,大小煤矿一万多座,百万人口级大城市达数十座,数量多、规模大、建设速度快举世瞩目。
然而现今在许多工程地区已经出现严重的环境问题,影响工程进行和地区的发展,导致生活和生产条件的恶化,甚至发生地质灾害。
例如,由于开采矿产,过量抽汲地下水等原因造成的地面沉降、开裂和塌陷,引起地下管道的损坏、地面不平、排水不畅、洼地成涝建筑物开彩出现危屋险墙,严重危害人民的生活和安全又如由于开挖道路、建筑深基坑、水库蓄水等引起的滑坡、塌方,占其总数的70%,滑塌体往往堵塞交通,损坏民用建筑物,威协人民生命财产安全。
工程地质课后思考题汇总与答案
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第一章绪论1.1 工程地质学的研究内容和任务是什么?研究内容:(1)岩土工程性质的研究(2)工程动力地质作用的研究(3)工程地质勘察理论和技术方法的研究(4)区域工程地质研究研究任务:1、查明和分析评价建筑场地的工程地质条件2、论证和预测发生工程地质问题的可能性,提出防范措施3、提出及建议改善、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。
1.2 说明人类工程活动与地质环境的关系?人类的工程活动和自然地质作用会改变地质环境,影响工程地质的变化。
1.3 什么是工程地质条件和工程地质问题?工程地质条件:工程地质条件是与工程建筑有关的地质条件的总称。
它包括工程建设物所在地区的地质环境要素:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料等六个方面的因素。
工程地质问题:工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。
常见几类:地基稳定性问题——变形、强度;斜坡稳定性问题——地质灾害;洞室围岩稳定性问题——地质体受力和变形;区域稳定性问题——地震、震陷、液化、活断层。
1.4 说明工程地质学在土木工程建设中的作用?工程地质工作在土木工程建设中是很重要的,是设计之先驱。
没有足够考虑工程地质条件而进行的设计,是盲目的设计,都会给工程带来不同程度的影响。
轻则修改设计方案、增加投资、延误工期;重则是建筑物完全不能使用,甚至突然破坏,酿成灾害。
1.5 分析图1-7和图1-8在不同工程地质下的建筑物安全稳定问题。
解释:基坑无地下室时称基槽,视地基持力层和承载力确定开挖深度,如地基承载力满足要求,一般开挖深度为1.2m~2.0m;基坑有地下室时,开挖深度决定于地下室的层数。
图1-7:h—基坑深度,s—建筑物沉降量要点:1、建筑物持力层为黏土层,压缩层范围内地基为均匀地基。
工程地质课程分章判断题
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第1章绪论1.工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科,是地质学的一个分支。
(√)2.工程地质学的研究对象是复杂的地质体。
(√)3.地质环境对工程活动的制约是多方面的,它可以影响工程建筑工程的造价和安全施工,也可影响工程建筑的稳定和正常使用。
(√)4.对工程建筑物的设计运用的要求来说,工程地质问题仅有定性的论证是不够的,还必须进行定量预测和评价。
(√)1.工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和。
(√)1.根据地质作用的动力来源,地质作用分为外力作用和内力作用两类。
(√)第2章岩石及其工程地质性质1.地球具有一定的圈层构造,以地表为界分为外圈和内圈。
(√)1.地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分,平均厚度约为33Km。
(√)2.沉积岩形成过程中,物质沉积是搬运介质物理化学条件变化的开始。
(×)3.岩石的物理性质包括吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性等。
(×)3.岩石的结构、构造对岩石的工程性质没有显著影响。
(×)1.岩石即在地质作用下产生的,由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集合体。
(√)2.岩浆岩的结构可分为变余结构、变晶结构和碎裂结构。
(×)2.根据岩石的饱和单轴抗压强度,岩石按坚硬程度分为坚硬岩、较硬岩、较软岩和软岩四大类。
(×)2.地壳物质沿地球半径方向作上升和下降的运动称为水平运动。
(×)3.水平运动是指地壳物质沿地球半径方向作上升和下降的运动,是地壳演变过程中,表现得比较缓和的一种运动形式。
(×)4.岩浆作用是指因构造运动等引起地壳发生的快速颤动。
(×)5.地壳中造岩矿物的主要成分是硫酸盐。
(×)6.在改造地壳的过程中,外力地质作用的结果使得地壳表面趋于平缓(√)7.矿物抵抗外力刻划、研磨的能力即矿物的硬度(√)8.矿物受外力打击后,按一定方向裂开成光滑平面的性质即矿物的解理(√)9.大理岩属于沉积岩(×)10.岩石与水相互作用时强度降低的性质即岩石的抗冻性(×)3.岩石的抗拉强度是指双向拉伸时抵抗拉断破坏的能力。
工程地质分析原理(教案电子版)
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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。
人类工程活动与地质环境的相互关系
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人类工程活动与地质环境的相互作用田志强(环境与规划学院 1126108952)摘要人类工程活动往往受到地质环境的制约,同时生产力的发展,使人类对自然条件的改变起到了巨大的作用。
人类的工程活动改变着地球面貌,甚至导致地球上出现新的地质现象。
它作为活跃的因素,积极地影响着地质环境,促进其次生演化。
地质环境的次生演化常会对人类工程活动产生次生制约。
因此,人类工程活动与地质环境表现为相互依存、相互作用的关系。
通过对这种相互作用的基本概念,制约关系进行讨论,可以对工程环境调控提供重要依据,减少人为地质灾害的发生几率,使人类在健康的环境生活发展。
关键词人类工程活动地质环境人地相互作用引言环境问题已成为人类社会生存和发展的重大问题之一,其本质是人类活动与自然环境的关系,即人地关系未能妥善协调,而且失调有日益严重的趋势。
这说明人类活动对自然环境的影响力越来越大,对自然环境特性及其演化规律认识不够、对人类活动与自然环境相互作用的后果估计不足,因而不能自觉地、科学地调控人地关系,以期取得可持续的发展人类活动中,工程建设是提供设施、保证人类社会发展和其他各种活动得以实施的基础,不论是资源、能源的开发、工农业生产、交通运输,还是科学技术的发展、国防建设,以及环境整治、灾害防治等,无一不以工程建设为前导人类工程活动,即从事工程建设和矿山开采,已成为人类各类活动中最重要的内容之一。
我国已建成8.5万余座水库大坝,12万公里铁路和370多万公里公路,25种主要金属矿产10618座,大小煤矿一万多座,百万人口级大城市达数十座,数量多、规模大、建设速度快举世瞩目。
然而现今在许多工程地区已经出现严重的环境问题,影响工程进行和地区的发展,导致生活和生产条件的恶化,甚至发生地质灾害。
例如,由于开采矿产,过量抽汲地下水等原因造成的地面沉降、开裂和塌陷,引起地下管道的损坏、地面不平、排水不畅、洼地成涝建筑物开彩出现危屋险墙,严重危害人民的生活和安全又如由于开挖道路、建筑深基坑、水库蓄水等引起的滑坡、塌方,占其总数的70%,滑塌体往往堵塞交通,损坏民用建筑物,威协人民生命财产安全。
现今中国数十座大中城市、矿山工业地区、大型基础设施工程地区的环境恶化,急待整治。
总之,人类工程活动和地质环境的失调可导致地质环境的恶化,产生对周围人民生活的危害、资源的破坏和地区发展的不良影响。
对人类工程活动与地质关系的研究,以期指导调控其相互作用是当今环境问题研究的重要而迫切的任务。
1.地质环境对人类活动的影响1.1地质环境承载力的特点环境承载力又称环境承受力或环境忍耐力。
它是指在某一时期,某种环境状态下,某一区域环境对人类社会、经济活动的支持能力的限度。
地质环境的承载力具有(1)客观性,地质环境的本质属性是其具有承载力的根源。
也从根本上决定了地质环境承载力的大小。
(2)可变性,地质环境的结构和功能的改变会导致地质环境承载力的变化(3)可控性,人类在掌握地质环境演变规律和人类活动一地质环境相互作用机制的基础上,根据生产和生活的实际需要,可以对地质环境进行有目的的开发、利用和改造,寻求地质环境限制因子并降低其限制强度,从而可以使地质环境承载力在量和质两方而朝着人类预定的目标变化,以保障人类社会、经济活动的可持续发展。
1.2工程地质环境承载力对工程活动的制约工程地质环境要素主要有水、土、工程空间(包括地面和地下空间),因此地质环境承载力按照不同地质要素分解成地下水环境承载力、土壤环境承载力、地面工程承载力和地下空间承载力。
环境要素的承载力制约着工程活动的建设。
在工程建设中各阶段所要考虑的地质环境制约,主要有5方面:( 1)地圈宏观环境;( 2)地质灾害;( 3)岩土地质环境;( 4)水文地质环境;(5)次生环境。
这些环境因素通过其对工程地区的区域稳定性、深部稳定性、地面稳定性、山体稳定性和围岩稳定性直接影响到工程的规划、选址、设计、施工和运行中的工程决荒对于地质灾害、岩土地质、水文地质的作用。
在传统的工程地质评价中已经考虑得较多,但对于地圈环境及次生环境则重视不够,往往缺乏足够的估价。
结果往往造成更严重的环境地质问题。
宏观地质环境指以岩石圈为主和大气、生物、水圈相互作用形成的区域性地圈地质环境,表现为岩土、水土及地下水等大面积的运移,如泥沙运移、水土流失、荒漠化、土地浸没、河道迁他海水入侵、土地盐渍化、土层冻融等典型的实例为黄河三门峡水库,由于黄土高原来沙量过大,建成后无法解决淤沙问题,进行改建时只好削减发电和蓄洪量,以加大排沙量,才能使工程地质环境对工程的制约的功能达到规划和设计的目标次生地质环境指受已建工程的影响,而使原生地质环境有明显变化的地质环境在矿区进行工业、民用和道路工程建设时,必须预先估计矿区开采时已造成的、或将要造成的岩土结构破损和岩土运栋尤其是对尚未出现,但在已建或在建工程影响范围内,次生地质环境问题必须予以重视例如:抚顺石油一厂建于抚顺煤矿露天采坑上盘,建厂时,距采坑边界较远,未能预见厂区地质环境的变化,但随着开采面的加深和向侧帮推移,石油一厂地基变形、开裂、厂房及炼油设施遭到损坏;韩城电厂受邻近地下采煤的影响,发生滑动位移及地基变形;南水北调中线工程经过矿山地下采空区,其地面岩层受塌陷变形,其范围必须查明并采取必要的工程措施以确保安全目前正在勘测设计的金沙江向家坝水电站,坝址两岸煤层受当地居民多年开采,山体受到松动,在坝址选择上应尽量避开采空。
2.人类活动对地质环境的影响2.1人类活动的内容人类工程活动是指采取工程措施进行能源、资源开发利用,工农业基础设施和人民生活设施的建设等有关活动,包括规划,设计、施工、开采和运行等人类的活动,不论其生活生产和社会等活动都依赖于工程设施,即人类工程活动所提供的产品一一矿山或建筑椒按照工程建设的行业功能来看,可分为水利水电工程、交通运输、矿业工程、化学冶金等工业基地,城镇设施,国防基地工程,灾害防治及环境保护工程等。
2.2人类工程活动地质效应地质环境作为自然系统处于其自身演化过程地质环境经过岩层建造、构造变形表生演化形成工程前期的地质格忌在无工程建设的条件下,它继续遵从表生演化的规律变化。
例如,在地面表现为物质的风化剥蚀、运移和沉积,以及相应的地形变化;在某些剧烈的大气、水的影响下,岸坡受到严重侵蚀,引起滑坡和崩塌,之后又恢复平衡状态人类工程活动主要是从事工程建设,通过规划、选址、设计提出工程兴建的方案,然后进行施工,建成工程后继续维护和运布T}从工程的功能来看,可分为矿山工程交通工程、水利水电工程地下水资源工程城市和工业建设等类型每种工程项目都可能是不同规模的建筑物系统,这些建筑物的兴建和运营,以各种不同作用方式产生对地质环境系统的扰动,造成地质环境系统中因子能量的增长或减弱,因而改变整个系统的状态,造成地质环境质量的变化从工程建设的兴建和运行过程中可能对地质环境系统产生的作用来看,可有以下几种方式(表1)表1.工程活动对地质环境的作用和地质介质边界面的荷载如大坝作用在地基上的坝体自重力和水库中水推力组成的荷载;高层建筑物在地基上作用荷载为其自重、内部设施自重和所受风力等组成;桥梁作用在桥基上为其自重及桥上行车、行人荷载;而用于地下贮存或运输流体的洞室,则以其内部流体的压力施加于岩面上按荷载的性质可分为静荷载动荷载及周期重复荷载一般工程荷载,可用工程与岩土界面上的压力来表征。
岩土开挖矿山和大型工程建设都离不开岩土的开挖,在开挖的岩土面上建基,这是工程建设的普遍行为。
矿山为了采集矿石必须进行大规模的岩土开挖,而地下空间的利用,如隧洞、地下厂房、地下洞库等亦需大量开拣即使是地面工程为平整地面和设置地基面等也要开挖岩土,形成基坑、沟槽、渠道工程活动中的岩土开挖,对地质环境可产生多种作用和影响,如:岩土应力状态的卸载和调整;岩土开挖爆破损伤和振动;岩土临空面位置、形态的改变;在开挖后形成的界面上承受建筑物的荷载;由于开挖引起地下水的排I},地表水的聚集;开挖后岩土的堆积和处理等水流水体调节有相当一部分工程其功能就是对水流水体的调节,如水库、水渠、输水隧洞、堤坝等水利工程建筑,又如钻孔、水井等地下水供水工程,则起到调节地下水的功能广义地讲,石油、天然气的开采地下水及热水开采、油气的地下储存,都是水及流体的调节工程由于极大部分工程都涉及到岩土开挖,因此,都在不同程度上影响到地下水的排泄和水位的动态过程,也可认为是工程的水文作用。
在工程作用下地表及地下水系统受到的影响,表现为水位水流方向、梯度、速度的变化,同时由于水岩作用也可产生物理的、化学的变化工程热力作用在工程和岩土界面上发生热传输,可改变初始的热流和温度格恳有些工程在建成后保持边界上比较稳定的温度,如水库库底温度常年较低,而水渠水温则周期变化放射性废料处理洞室,则有一定幅度逐渐升n}由于在工程和岩土界面上的热传播,可导致岩土介质中温度变化,产生温度应力及一系列的物理及化学的变化2.3人类工程活动与地质环境相互作用工程荷载作用主要是对岩土内应力状态的叠加极限的范围内产生屈服破损,在拉应力区可出现张裂形成新的应力状态在应力状态超过强度事实上岩土介质的物性随着应力状态的涨落,物性有所变化,而物性变化也会带来应力场和变形场的调整工程开挖中形成新的临空面,并引起岩土内在应力的释放和调整岩土体有向临空面位移的趋势,某些部位结构松弛,物性改变同时由于开挖的原因,地下水暴露,压力下降,诱发水流向临空面,从而改变岩土中渗流动态渗流结果是岩土体的应力状态改变产生变瓜同时,由于水岩作用,渗流可造成岩土体物性变化渗流边界条件的人为改变,产生向岩土介质中渗入或由其渗出,均可改变渗压的分布,影响到应力的分瓶同时,由于渗流的水岩体又可改变物性,引起渗压的调整,以及由此的应力场调整温度边界条件的改变,可改变岩土体中的温度及随之产生的温度应力,后者也将参与岩土介质应力场的调整渗流边界条件的人为改变,产生向岩土介质中渗入或由其渗出,均可改变渗压的分布,影响到应力的分瓶同时,由于渗流的水岩体又可改变物性,引起渗压的调整,以及由此的应力场调整温度边界条件的改变,可改变岩土体中的温度及随之产生的温度应力,后者也将参与岩土介质应力场的调整工程在上述诸作用的影响下,地质环境可发生以下的变化,形成次生环境:①岩土体应力状态的调整;②渗流渗压的改变;③岩土体物性的变化(结构松弛和压密、变形性能、力学强度及渗透特性的变化);①岩土体的变形或失稳,包括开裂、变形和运动工程活动作用规模和地质环境特性相协调时,环境效应不明显,各项变化在正常情况范围之内,不致产生严重的环境危害。
当工程活动在规模上和地质环境特性不相适应时,在岩土体内产生大规模的屈服区或拉损区,产生大变形;或者产生过大的渗压或渗流这时可出现地质环境严重恶化,导致环境危害或灾害。