工程地质学基础小总结

2.研究对象: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和解决。 4.工程地质条件:与工程建筑有关的地质因素的综合。 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、天然建材 5.工程地质问题:工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾。 3.工程地质条件形成的控制因素:区域性、分带性规律。 1)内动力地质作用包括:构造运动、岩浆作用、变质作用 2)外动力地质作用起源于地球外部能,表现为岩石圈表层与大气圈、水圈和生物圈的相互作用。如风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成岩作用——自然地理环境 区域稳定性理论(问答) **1.区域稳定性定义——是指在内、外地质动力作用下,现今一定区域地壳表层的相对稳定程度及其对工程建筑安全的影响程度。 **2.区域稳定性与区域地壳稳定性的区别——前者包含后者,后者通常不包括区域性外动力地质作用的研究,而只是现代地壳活动性及其对工程建设影响的研究与评价。 **3.区域稳定性分析的代表性理论有哪些——“安全岛”理论、构造控制理论、区域稳定工程地质理论。 *4.何谓“安全岛”理论——以李四光倡导的活动构造体系与“安全岛”理论为主体,进行区域地壳稳定性分析评价。其核心思想是在现今构造活动性强烈地区,寻找活动相对微弱的“安全岛”,而在现今构造活动性微弱地区,圈出活动性相对较强的活动带。 *5.构造控制理论的两种研究思路——①强调构造活动和岩体结构是控制区域地区稳定性的主导因素,以断裂活动性、地震活动性和断块稳定性状态分析评价为主的思路。②构造应力场研究为主线,进行区域地壳稳定性评价。 *6.何谓区域稳定工程地质理论——以区域稳定性工程地质评价为核心,将区域地壳稳定性评价分为构造稳定性评价、地面稳定性评价和地场稳定性评价三个层次,在强调地球内动力作用是影响区域地壳稳定性主导因素的同时,考虑外动力和特殊物理地质现象对地面和地场稳定性的影响。 7.区域稳定性评价的目的,重点是什么——目的:稳定性分级与分区。重点:构造稳定性评价研究 8.区域稳定性评价的指标确定原则——以构造稳定性指标为主,以地面稳定性和岩土介质稳定性指标为辅。 9.区域稳定性评价的重要内容——构造应力场,尤其是现今构造应力场 *10.区域稳定性研究的基本内容——①区域地壳结构与组成研究②区域新构造运动与应力场研究③区域断裂现今活动性研究④区域地震活动与火山活动研究⑤区域重大地震灾害研究⑥区域稳定性评价理论与技术方法研究 11.稳定性分区与分级的四个级别是——稳定区、基本稳定区、次稳定区、不稳定区 12.中国区域地质构造在近挽期的特点——西部强烈隆升,东部相对下降和凹陷 15.一个区域的稳定性由大到小可划分为哪四级——地区、地带、地段、地点 **16.影响区域稳定性的因素有哪些——①地质因素(地质体组成、结构、构造、形态和内外动力地质作用)②地球物理因素(重力场、地应力场、地热场)③自然因素(气象、水文)④人为因素(人类工程经济等各类活动) 岩体构造控制论 1岩石的定义:一种或几种矿物组成的地质体。(岩浆岩、沉积岩、变质岩) 2.岩体——是在地质历史时期形成的具有一定组分和结构的地质体。分为:结构体、结构面(如:层理、裂隙、断层) 3.岩体结构——岩体中结构体与结构面的组合形式。 或定义为:不同类型的基本单元(结构面和结构体)在岩体内组合、排列的形式称为岩体结构。 结构面——岩体中具有一定的方位和厚度、两向延伸的地质界面。(控制岩体结构的主要工程性质)分类:①物质分界面-层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入接触面、泥化夹层。充化夹层、沉积间断面。 ②不连续面-错动面、断层、节理、风化与卸荷裂隙。 结构体——由不同结构面分割所形成的岩块。 岩体结构作用:①岩体结构不同,岩体物理力学性质、工程岩体变形破坏的难易程度与方式也不同。 ②控制了岩体的水文地质条件、风化作用。 ③岩体结构不同,岩体稳定性特征完全不同。 5.岩石的形成过程及物理力学性质对岩体结构的影响: ①岩石的成分与结构:是岩石工程地质性质差异的主要原因。 ②岩石的成岩环境与岩相变化:决定岩石的均一性和各向异性。 ③岩石的成层条件及厚度变化:对沉积岩及负变质岩影响较大关系到岩体介质的连续性与各向异性。 ④岩石组合特征及其划分依据:是研究岩体结构物质特征的基础工作。 ⑤岩石的物理力学性质:对工程稳定性有重要影响, 6.结构面的成因类型:①原生结构面(沉积、火成、变质结构面) ②构造结构面 ③表生(次生)结构面 2)斜坡变形主要有哪几种形式? (1)、拉裂 斜坡岩土体在局部拉应力集中部位和张力带内,形成张裂隙的变形形式称为拉裂。 拉裂形成机制有三种类型:①在坡面和坡顶张力带中拉应力集中形成拉裂;②卸荷回弹)或岩体初始应力(地应力)释放产生拉裂; ③因蠕滑形成局部应力集中产生拉裂 (2)蠕滑 蠕滑可以在不同情况下受不同机制的作用而发生,一般主要有三种形式:①受最大剪应力面控制的蠕滑;②受软弱结构面控制的蠕滑;③受软弱基座控制的蠕滑和扭流 (3)弯曲倾倒 3)滑坡形态要素是什么? (1)滑坡体(2)滑坡床(3)滑动面(4)滑坡周界(5)滑坡壁(6)滑坡台地又称滑坡台阶(7)封闭洼地(8)滑坡舌(9)滑坡裂隙(10)滑坡轴 滑坡的识别:滑坡识别的标志有: ①地形地貌:形态要素,双沟同源,表面有若干个平台,后缘常有小型崩塌、阶地、表平面变位…… ②地质构造:前缘发育有小型褶曲和断裂,滑体与周围不动体在岩层产状、结构上的差异。 ③水文地质:滑体透水性、径流条件的差异、滑体常有湿地或积水洼地,两侧及前常有泉出露。 ④植被:植被茂盛,马刀树,醉汉林。 ⑤滑动面鉴别:钻探、变形监测。 滑坡防治: 1、防预措施: (1)绕避:改线、架桥跨越、隧道穿越 (2)拦截:拦石墙、拦栅网 (3)排水:地表排水:排水沟、坡面防渗地下排水:盲沟、排水洞、排水孔 (4)监测预警 2 治理措施: (1)排水措施:(同上) (2)削方、堆:格栅(室)护坡 (3)支挡工程:挡土墙:砌置挡墙、加筋土挡墙 锚固:单一锚杆(索)、挂网+喷浆+锚杆(索)构+锚杆(索) 抗滑桩:钢管桩、钢筋+砼桩、砼桩 结合形式:桩+锚、桩+墙(板、梁) (4)坡面防护:横向护坡,植基绿色护坡 (5)其它:固结灌浆,阻滑键(栓) 4)滑坡裂隙有哪些?它们主要出现在滑坡的什么部位? 拉张裂隙、剪切裂隙、羽状裂隙、鼓张裂隙和扇形张裂隙等。 拉张裂隙主要出现在滑坡体后缘,受拉而形成,延伸方向与滑动方向垂直,往往呈弧形分布。剪切裂隙分布在滑坡体中下部两侧,因滑坡体与其外的不动体之间产生相对位移,在分界处形成剪力区并出现剪切裂隙,它与滑动方向斜交,其两边常伴生有现状裂隙。 鼓张裂隙又称隆张裂隙,常分布在滑体前缘,受张力而形成,其延伸方向垂直于滑动方向。扇形张裂隙也分布在滑坡体的前缘;尤以舌部为多;是因土石体扩散而形成的,作放射状分布呈扇形。 5)滑坡识别方法有哪些? 滑坡识别方法主要有三种:利用遥感资料,如航片、彩红外照片来解释;通过地面调查测绘来解决;采用勘探方法来查明。 8)影响斜坡稳定性的因素有哪些? 因素综合起来可分为两大方面,即内在因素和外在因素。内在因素包括,斜坡岩土的类型和性质、岩土体结构等;外在因素包括:水文地质条件及地表水和大气水的作用,岩石风化,地震以及人为因素等。 14)斜坡变形破坏的防治措施有哪些? 根据防治原则以及实际经验,主要的防治措施不外乎是提高抗滑力和减小下滑力。 (1)抗滑工程抗滑工程是提高斜坡抗滑力最常用的措施,主要有挡墙、抗滑桩,锚杆、(索)和支撑工程等。主要有:挡墙、抗滑桩、锚杆(索)、支撑 (2)表里排水包括排除地表水和地下水 (3)削坡减荷降低坡体的下滑力 (4)防冲护坡一般修筑导流堤、水下防波堤、丁坝以及砌石、抛石、草皮护坡等措施。 (5)土质改良提高岩土体的抗滑力 (6)防御绕避 归纳为:挡、排、削、护、改、绕六字方针; 3)管涌和流土的异同点有哪些? 相同点:都是砂土体在渗透力的作用下发生的变形破坏形式。 不同点:①在渗流作用下单个生颗粒发生独立移动的现象,叫管涌或潜蚀.在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象,叫流土或硫砂②发生变形破坏时的结构不同,管涌发生在土体给配较好的砂体中,而流土发生在级配不良的砂土中。 ③发生变形破坏时的临界水力梯度不同。在渗流作用下,由于无粘性土的结构特性不同,有的首先表现为管涌,尔后在更强的水动力条件下转化为流土。产生流土的水力梯度往往较管涌的水力梯度要大。而有的无粘性土在足够的水动力条件下,便直接产生流土。它们主要受控于土的结构特征。 ④宏观因素不同,与地层的组合关系和地貌地形也有一定关系。 4)岩溶发育的基本条件有哪些? 岩溶发育的基本条件有四个:①具有可溶性岩石,②岩石是透水的;③水必须具有侵蚀性; ④水在岩石中应处于不断运动的状态。 岩溶发育中最为活跃而积极的是地下水的循环交替条件,它受控于气候、地形地貌、地质结构、地表非可溶岩复盖及植被发育条件等。 5)影响岩溶发育的因素有哪些? 一、碳酸盐岩岩性的影响,可溶性岩石是岩溶发育的物质基础,碳酸盐岩的化学成分,矿物成分和结构等方面对岩溶发育的影响。 二、气候对岩溶发育的影响,气候类型的特征表现在气温、降水量、降水性质、降水的季节分配及蒸发量的大小和变化。其中以气温高低及降水量大小对岩溶发育的影响最大。 三、地形地貌的影响 地形地貌条件是影响地下水的循环交替条件的重要因素,进而间接影响岩溶发育的规模、速度、类型及空间分布。 四、地质构造的影响,1)断裂的影响;2)褶皱的影响;3)岩层组合特征的影响; 五、新构造运动的影响,新构造运动的性质腿十分复杂的,其运动的基本形式有:上升、下降、相对稳定3种。 泥石流的防止措施: 1 植树造林和护坡草被,修筑坡面排水系统调节地表径流。减少或消除泥石流固体物质补给来源以控制泥石流的暴发。 2 采用沿沟修筑拦挡工程。如低坝或石墙,以拦截泥石流。 3 防止规模巨大的泥石流,修建高大泥石流拦挡坝。 4 泥石流堆积区一般采用排导措施,分为泄洪道和导流堤 5、基本措施:坡面侵蚀及沟谷侵蚀为主的泥石流地区、应以生物措施为主、辅以工程措施;在崩塌、滑坡强烈活动的泥石流发生(形成)区,应以工程措施为主,兼用生物措施;在坡面侵蚀和重力侵蚀兼有的泥石流地区,综合治理。 6、生物措施:恢复植被和合理耕牧 7、工程措施:在泥石流形成、流通、堆积区内,相应采取蓄水、饮水工程,拦挡、支护工程,排导引渡工程,停淤工程及改土护坡工程等治理工程,以控制泥石流的发生和危害 4、全流域综合治理:按照泥石流的基本性质,采用多种工程措施和生物措施相结合,上、中、下游统一规划,山、水、林、田综合整治以制止泥石流形成和控制泥石流危害。 4、水对岩土体稳定性有何影响? 答:水对岩土体稳定性有何影响:(1)降低岩土体强度性能(2)静水压力(3) 动水压力(4)孔隙水压力抵消有效应力(5)地表水的冲刷、侵蚀作用(6)地下 水引起的地质病害、地基失稳(岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、 黄土湿陷等)。 6、岩溶发育的基本条件及影响因素 答:1)可溶性岩石(2)溶蚀性水溶液(3)水的循环交替条件 地质因素:断层、褶皱、岩性组合,气象因素:降水、气温, 地形地貌与新构造运动:地形地貌、新构造运动 1.详述如何鉴别活断层。(10分) 答:地质方面: 最新沉积物的错断: 活断层带物质结构松散: 伴有地震现象的活断层,地表出现断层陡坎和地裂缝地貌方面: 断崖:活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为:一侧隆起区,一侧凹陷区 -水系:对于走滑型断层 (1)一系列的水系河谷向同一方向同步移错 (2)主干断裂控制主干河道的走向 -不良地质现象呈线形密集分布 水文地质方面:a.导水性和透水性较强; b.泉水常沿断裂带呈线状分布,植被发育 . 历史资料方面:a.古建筑的错断、地面变形; b.考古; c.地震记载 地形变监测资料:a.水准测量、三角测量; b.全球卫星定位系统 GPS;c.合成孔径雷达干涉测量 InSAR . 4.泥石流的形成条件有哪些?(5分) 答:(1).地形条件。地表崎岖,高差悬殊,切割强烈,是泥石流分布区的地形特征。(2).地质因素.松散固体物质的来源及数量多少取决于地质因素。地质因素包括地质构造、地层岩性、新构造运动及地震、不良物理地质现象等。它们以不同方式提供松散碎屑物,是泥石流形成的物质基础。 (3). 气候水文因素 气候水文因素与泥石流形成关系极为密切,既影响形成泥石流的松散碎屑物质,又影响形成泥石流的水体成分和水动力条件,而且还往往是泥石流暴发的激发因素。 3、写出滑坡的八个主要形态要素。 答:滑坡的形态要素主要有:滑动面(带)、滑床、滑坡后壁、滑坡周界、滑坡前缘(舌)、滑坡台(滑坡台阶)、滑坡洼地(湖)、滑坡裂缝、滑坡轴(主滑线)。