工程地質(zhì)總結(jié)

一、緒論

1、工程地質(zhì)的含義：將地質(zhì)學(xué)的原理運(yùn)用于解決工程地基穩(wěn)定性問題的一門學(xué)問，研究與

工程建筑活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)學(xué)問題的科學(xué)。2、工程地質(zhì)的任務(wù)：

A、評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件，闡明地上和地下建筑工程興建和運(yùn)行的有利和不利因素，選定

建筑場(chǎng)地和十一的建筑型式，保證規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、使用，維修順利進(jìn)行

B、從地質(zhì)條件與工程建筑相互作用的角度出發(fā)，論證和預(yù)測(cè)有關(guān)工程地質(zhì)問題發(fā)生的

可能性、發(fā)生的規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)

C、提出建議改善、防治或利用有關(guān)工程地質(zhì)的措施，加固巖土體和地下水的方案D、研究巖體、土體分類和分區(qū)及區(qū)域性特點(diǎn)

E、研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互作用與影響

3、工程地質(zhì)條件：指工程建筑所在地區(qū)地質(zhì)環(huán)境各項(xiàng)因素的綜合，包括地基巖性、地質(zhì)構(gòu)

造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用、地形地貌、天然建筑材料

4、工程地質(zhì)問題：威脅影響工程建筑安全的地址問題，包括地基穩(wěn)定性問題、斜坡穩(wěn)定性

問題、洞室圍巖穩(wěn)定性問題、滲漏、沉降變形、天然建筑材料的儲(chǔ)備和質(zhì)量問題

二、地殼的物質(zhì)組成

1、地質(zhì)作用：形成和改變地殼物質(zhì)組成以及塑造地殼面貌的自然作用

2、地質(zhì)作用類型：內(nèi)力地質(zhì)作用：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用、變質(zhì)作用、地震外力地質(zhì)作用：風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、固結(jié)成巖作用3、內(nèi)力與外力之間的關(guān)系：

內(nèi)力作用決定地表的基本形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造，是地表形態(tài)的塑造者外力作用破壞和重塑地表形態(tài)，是地表形態(tài)的雕刻師地表上升，遭受剝蝕；地殼下降，接受沉積4、礦物（mineral）：地殼中的元素在各種地質(zhì)作用此下形成的天然單質(zhì)或化合物5、鑒別礦物的主要特征：

A、顏色和條痕：顏色：白色、他色、假色；條痕：礦物粉末的顏色

B、透明度和光澤：透明度：礦物允許可見光透過的程度；光澤：自強(qiáng)而弱分為：金屬

光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤、油脂光澤與樹脂光澤、絲絹光澤、珍珠光澤、土狀光澤

C、硬度：由軟到硬，滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛

玉、金剛石（滑石方，螢磷長，石英黃玉剛金剛）

D、解理與斷口：解理：完全、中等、不完全（根據(jù)是否易于沿解理破裂以及解理免的

大小和平整光滑程度）E、密度

F、彈性、撓曲、延展性

（解理：礦物受外力作用時(shí)，能沿一定方向破裂成平面的性質(zhì)

斷口：礦物受外力打擊后無規(guī)則地沿著解理面以外方向破裂、其破裂面稱為斷口）6、巖石：地殼的基本物質(zhì)組成，是內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用的產(chǎn)物，由礦物組成。7、巖石的分類：火成巖：巖漿作用；沉積巖：外力地質(zhì)作用；變質(zhì)巖：變質(zhì)作用。8、火成巖類型及特征：11頁表2.19、火成巖產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：

產(chǎn)狀：巖基、巖株、巖墻、巖床、巖蓋與巖盆成分：長石、云母、石英、鐵磷礦物結(jié)構(gòu)：全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（主要為深成巖和淺成巖的結(jié)構(gòu)，部分噴出巖有時(shí)也具有）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（主要為淺成巖、部分噴出巖有時(shí)也有）非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（為部分噴出巖）

構(gòu)造：塊狀結(jié)構(gòu)：分布雜亂無章，不顯層次，致密塊狀（花崗巖、花崗斑巖等一列深成巖、

淺成巖）

流紋構(gòu)造：由一些不同顏色的條紋和拉長氣孔定向排列，形成的流動(dòng)狀構(gòu)造（僅出現(xiàn)于噴出

巖）

氣孔構(gòu)造：巖漿凝固時(shí)，探發(fā)性氣體未能及時(shí)逸出，在巖石中留下圓形、橢圓形、長管型孔

洞（常為玄武巖等，噴出巖同時(shí)具有，分布于熔巖表面）

杏仁狀構(gòu)造：巖石中的氣孔為后期礦物充填形成一種形似杏仁的構(gòu)造（玄武巖、安山巖，分

布于熔巖表面）

10、沉積巖形成途徑：A、碎屑巖：機(jī)械搬運(yùn)、沉積、固結(jié)成巖；

B、生物化學(xué)巖：水溶液沉淀而形成化學(xué)巖

物質(zhì)組成：碎屑組成、粘土礦物、化學(xué)沉積礦物、有機(jī)物及生物殘骸分類：沉積碎屑巖：礫石、砂巖、粉砂巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r粘土巖：泥巖、頁巖

化學(xué)及生物化學(xué)巖類：石灰?guī)r、白云巖等

結(jié)構(gòu)：A、碎屑結(jié)構(gòu)：礫狀結(jié)構(gòu)、砂質(zhì)結(jié)構(gòu)、粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)

B、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：泥巖、頁巖等粘土巖主要結(jié)構(gòu)

C、結(jié)晶結(jié)構(gòu)：石灰?guī)r、白云巖等化學(xué)巖的主要結(jié)構(gòu)D、生物結(jié)構(gòu)：生物化學(xué)巖所具有的的結(jié)構(gòu)構(gòu)造：層理構(gòu)造：平行層理、交錯(cuò)層理遞變層理波痕與泥裂

11、變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)：變晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)

12、常見變質(zhì)巖：板巖、千枚巖（強(qiáng)度低、抗風(fēng)化能力差、易剝落、由泥質(zhì)巖變質(zhì)而成、片理面有絲絹光澤，外表呈黃綠褐紅黑）、片巖、片麻巖、石英巖（油脂光澤，常為白色，強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，由石英砂巖變質(zhì)而成）、大理巖（呈純白色，強(qiáng)度中等，硬度較小）13、三大巖石特征比對(duì)表巖石類別巖漿巖沉積巖成因高溫高壓巖漿冷凝常溫常壓巖石風(fēng)化巖石變質(zhì)物質(zhì)組成硅酸鹽金屬硫化物碎屑物質(zhì)、粘土礦物、化學(xué)物質(zhì)、有機(jī)物變質(zhì)礦物結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)變余結(jié)構(gòu)壓碎結(jié)構(gòu)構(gòu)造塊狀構(gòu)造層理構(gòu)造層面構(gòu)造片狀構(gòu)造片麻構(gòu)造千枚構(gòu)造代表巖石花崗巖砂巖變質(zhì)巖片麻巖三、地質(zhì)年代與第四紀(jì)地質(zhì)概述1、相對(duì)地址年代確定方法：地層層序列；生物層序列；切割率（包裹者新，被包裹者老）2、地質(zhì)年代表：宙（宇）代（界）紀(jì)（系）世（統(tǒng)）四、地質(zhì)構(gòu)造

1、地質(zhì)構(gòu)造：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖層發(fā)生變形，形成的產(chǎn)物稱為地質(zhì)構(gòu)造2、地址構(gòu)造的類型：褶皺（fold）斷層（fault）節(jié)理（joint）3、巖層的產(chǎn)狀要素：走向strike：層面與水平面交線的延伸部分

傾向clip：層面上與走向垂直并指向下方和直線，它的水平投影方向?yàn)閮A向傾角clipangle：層面上與水平面所夾的最大銳角

5、巖層：上下兩個(gè)層面之間巖石特征基本類似的組合。6、巖層的產(chǎn)狀：巖層的空間位置

7、露頭線：指巖層層面或斷層、節(jié)理面等與地面的交線8、水平巖層露頭線：與地面等高線平行重合，但不相交

9、直立巖層露頭線：呈直線延伸，不受地形影響，其延伸方向即為巖層走向10、斜巖層露頭線：呈“v”字形態(tài)

11、V型露頭線分布規(guī)律：A、巖層傾向與地表坡向相反時(shí)，在溝谷處“V”字露頭線頂尖端

指向溝谷上游

B、傾向與坡向相同時(shí)，巖層傾角大于地面坡角，尖端指向溝谷下

游

C、傾向與坡向相同，但巖層傾角小于地面坡角尖端指向溝谷上游12、地層接觸關(guān)系：整合接觸、假整合接觸、不整合接觸、侵入體沉積接觸、侵入接觸斷層接觸

13、褶皺：巖層受力而發(fā)生彎曲變形

14、褶皺的要素：核部core、翼部limb、樞紐hinge、軸面axialplane15、褶皺的基本形態(tài)：背斜anticline：巖層向上彎曲，核部新，兩翼老向斜syncline：巖層向下彎曲，核部老，兩翼新

16、褶皺類型：直立褶皺、斜歪褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、平臥褶皺、翻卷褶皺17、節(jié)理：巖石中的裂隙，是未發(fā)生明顯位移的斷裂18、節(jié)理的類型：按成因：原生節(jié)理和次生節(jié)理按力學(xué)性質(zhì)：張節(jié)理（特點(diǎn)：張性破裂面；產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸不遠(yuǎn)，場(chǎng)側(cè)列產(chǎn)出；粗糙不平，

無擦痕，常繞過礫石；多脈體充填，脈的寬度變化大；追蹤共軛剪節(jié)理，呈鋸齒狀，呈單列或組合）和剪節(jié)理（特點(diǎn)：產(chǎn)狀穩(wěn)定、延伸遠(yuǎn)；平直光滑，節(jié)理面上常有擦痕；切過礫石和膠結(jié)物；常構(gòu)成共軛節(jié)理系；單組節(jié)理等間距出現(xiàn)）

節(jié)理影響巖體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，為地下水流通提供條件，加速風(fēng)化作用19、斷層：巖層受力發(fā)生破裂，破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生明顯的位移20、斷層要素：斷層面、斷層線、斷層盤

21、斷層類型：按斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)分類：正斷層：上盤下降，下盤上升逆斷層：上盤上升，下盤下降平移斷層：兩盤走向發(fā)生位移

22、斷層組合類型：階梯狀斷層：正斷層平行排列，產(chǎn)狀大致相同地塹與地壘：走向大致相同，傾向相反，相質(zhì)相同的斷層組成疊瓦構(gòu)造：產(chǎn)狀大致相同的逆斷層平行排列

23、斷層存在標(biāo)志：地質(zhì)界線不連續(xù)；斷層面上有鏡面、擦痕與階步，牽引構(gòu)造、斷層巖；

地貌與水文（串珠狀分布的湖泊、洼地和帶狀分布的泉水）等標(biāo)志

24、形成的時(shí)代基本原則：斷層發(fā)生的年代晚于被斷最新地層的年代，以不整合覆蓋在斷層上的最老地層年代

25、活斷層：指現(xiàn)在正在活動(dòng)或在最近地質(zhì)時(shí)期發(fā)生過活動(dòng)，不就還會(huì)活動(dòng)的斷層26、活斷層特點(diǎn)：活動(dòng)方式：A、蠕動(dòng)：連續(xù)、較小的應(yīng)力降，伴小震或無震B(yǎng)、粘滑：快速錯(cuò)動(dòng)，無明顯位移規(guī)模與活動(dòng)速率：A、規(guī)模：a、長度：M≥8，L>500

M=7~7.9，L>100M=6~6.9，L>10

b、切割深度：大多數(shù)地震震源深度比沉積

蓋層厚度大

B、活動(dòng)速率：不足10mm/a五、地下水groundwater

1、地下水類型：按埋藏條件分：上層滯水、潛水、承壓水按含水層性質(zhì)分：孔隙水、裂隙水、巖溶水

2、上層滯水：包氣帶中局部隔水層上之上的重力水。

特點(diǎn)：分布不廣，埋藏接近地表，接受大氣降水的補(bǔ)給。具有季節(jié)性，動(dòng)態(tài)變化不穩(wěn)定

3、潛水：埋藏在地面以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上具自由水面的重力水，主要分布在第四紀(jì)松散沉積層中。

特征：與大氣相通，自由無壓水面，承受一個(gè)大氣壓補(bǔ)給水與分布區(qū)一致，大氣降水補(bǔ)給

潛水動(dòng)態(tài)（流量、水溫、成分）受水分氣象影響，具有明顯季節(jié)性變化特征易污染

在重力作用下，由高位水向低位水滲流，服從達(dá)西定律對(duì)建筑物穩(wěn)定性和施工均有影響

4、承壓水：埋藏冰充滿上下兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，具有承壓性質(zhì)的地下水特征：有穩(wěn)定的隔水頂板，無自由表面承受靜水壓力及上覆地層壓力分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，受氣候水文影響小含水層厚度穩(wěn)定，不易污染

可引起基坑突涌，破壞坑底穩(wěn)定性

5、等水位線：潛水面上標(biāo)高相等的各點(diǎn)的連線

6、等水位線用途：A、確定潛水流：垂直等水位線的方向?yàn)榱飨駼、計(jì)算水的水力坡度

C、確定潛水與地表面之間的關(guān)系：流向指向河流，潛水補(bǔ)給河水，反之

河水補(bǔ)給潛水

D、確定潛水埋藏深度：地形等高線等水位標(biāo)高=潛水埋藏深度E、確定潛水或沼澤的位置：潛水等水位線與地形等高線高程相等處7、等水壓線：測(cè)壓水位（承壓水位）相同點(diǎn)的連線8、承壓水等水壓線用途：A、判斷承壓水流向B、計(jì)算水力坡度

C、確定初見水位、承壓水位的埋深及承壓水頭的大小等等水壓線頂板等高線=承壓水頭

地形等高線等水壓線=承壓水埋藏深度10.地下水引起的工程地質(zhì)問題：

A、地基沉降：在松散沉積層中進(jìn)行深基礎(chǔ)施工時(shí)，需降低地下水位，若降水不當(dāng)，會(huì)使周圍地基固結(jié)沉降

B、流砂：當(dāng)?shù)叵滤�自下而上滲流時(shí)，若地下水的動(dòng)力水壓大于土粒的浮容重，土?xí)�產(chǎn)生流動(dòng)的現(xiàn)象

C、潛蝕：機(jī)械潛蝕：指土粒在地下水的動(dòng)水壓力大于土粒的浮容重時(shí)，土?xí)�產(chǎn)生流動(dòng)

的現(xiàn)象

化學(xué)潛蝕：指地下水溶解土中的易溶鹽成分，使土粒間的結(jié)合力和土的結(jié)構(gòu)破壞，土粒被水

帶走，形成洞穴作用。

D、地下水的浮托作用：當(dāng)建筑物基礎(chǔ)底面位于地下水位時(shí)，地下水對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生靜

水壓力，即浮托力。進(jìn)行地基承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮浮托力

E、基坑突涌：當(dāng)基坑下浮有承壓水層時(shí)，開挖基坑減小了底部隔水層的厚度，當(dāng)隔水

層較薄經(jīng)受不住承壓水頭壓力作用時(shí)，承壓水的水頭壓力會(huì)沖破基坑底板

F、地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕：結(jié)晶類腐蝕、分解類腐蝕、結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕

六、地表地質(zhì)作用

1、風(fēng)化作用：暴露于地表的巖石和礦物，在溫度變化以及水、二氧化碳。氧氣及生物等因

素的長期作用下。發(fā)生化學(xué)分解和機(jī)械破碎的作用

2、風(fēng)化作用類型：物理風(fēng)化：熱力風(fēng)化、凍融風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化

3、影響風(fēng)化作用的因素：巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣候、地形、地下水4、風(fēng)化防治方法：挖除法、抹面、膠結(jié)灌溉、排水法

5、巖溶作用：以地下水為主，地表水為輔，以化學(xué)過程為主，機(jī)械過程為輔的對(duì)可溶性巖

石的破壞和改造作用

6.、巖溶作用條件：巖石的可溶性、巖石的透水性、水的溶蝕力、水的流動(dòng)性7、巖溶區(qū)的主要工程地質(zhì)問題：地基穩(wěn)定性及塌陷問題、滲漏和突水問題8、斜坡：具有傾向臨空面的地質(zhì)體

9、斜坡變形：松動(dòng)、蠕動(dòng)；斜坡破壞：崩塌、滑坡

10、崩塌：陡峻斜坡上，巖坡突然而猛烈的鄉(xiāng)下傾倒，翻滾，崩落的現(xiàn)象11、防治措施：清除坡面圍巖；加固坡面；危巖支頂；攔截防御

12、滑坡：斜坡上巖土體沿著連續(xù)貫通的破壞面向下滑動(dòng)的過程和現(xiàn)象

13、滑坡的防治：防治原則：以防為主，及時(shí)果斷，應(yīng)分清緩急，應(yīng)區(qū)別輕重

防治措施：擋、排、削、護(hù)、繞（支擋加固、防滲與排漏、削坡減載、防沖護(hù)坡、土質(zhì)改良、

防御繞避）

14、泥石流：泥、砂、石塊等碎屑物與水、氣形成的運(yùn)動(dòng)性物流，由暴雨或融雪所激發(fā)，固

體碎屑與水共同在重力作用下發(fā)生的暫時(shí)想洪流

15、形成條件：A、地形條件：形成三面環(huán)山一面出口；流通區(qū)多為狹窄深陡的峽谷；堆積

區(qū)多為開闊平坦的山前平原或河谷階地

B、地質(zhì)條件：巖性破壞、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜

C、水文氣象條件：暴雨和高山冰川積雪的急劇消融D、人為因素

16、地震：接近地球表面巖層中的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，以彈性波的形式，釋放應(yīng)變能而引起地殼表面

快速震動(dòng)的現(xiàn)象與震動(dòng)

七、巖土工程地質(zhì)分級(jí)與分類

1、影響巖土體的主要因素：內(nèi)部因素：礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造外部因素：水的作用、風(fēng)的作用2、分類的獨(dú)立因素：巖石材料的質(zhì)量巖體的完整性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、，偶讀、聲波等水理狀態(tài)地應(yīng)力其他因素

（巖性是作重要的因素）

3、土是固體顆粒、水和氣體三部分組成的三相體系4、工程巖體質(zhì)量的初步分級(jí)：

A、巖石堅(jiān)硬程度的確定：定性劃分：硬巖石：堅(jiān)硬巖，較堅(jiān)硬巖軟質(zhì)巖：較軟巖，軟巖，極軟巖定量確定：抗壓強(qiáng)度Pc

B、巖體完整程度的確定：定性劃分：完整、較完整、較破碎、破碎、極破碎定量確定：巖體完整程度的定量指標(biāo)采用巖體完整性指數(shù)Kv實(shí)測(cè)值八、工程地質(zhì)勘查

1、工程地質(zhì)勘查的目的與任務(wù)：預(yù)測(cè)新問題、制定措施、提出建議、選擇場(chǎng)地、作出評(píng)價(jià)、

分析問題、查明條件

2、工程地質(zhì)測(cè)繪的內(nèi)容與方法：內(nèi)容：包括工程地質(zhì)條件的全部要素方法：像片成圖法

實(shí)地測(cè)繪法：路線法、布點(diǎn)法3、工程地質(zhì)勘測(cè)的方式：坑深鉆探

物探：電阻率法、磁法、地震法、重力法、放射性勘測(cè)

4、原位測(cè)試方法：載荷試驗(yàn)：用于確定地基上的承載力、變形模量、不排水抗剪強(qiáng)度、標(biāo)

準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：

靜力觸探試驗(yàn)：用于劃分土層、估算地基土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)、測(cè)定地基土的承載力，估

算單樁承載力及判定砂土地基的液化等級(jí)等

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：劃分土的類別或土層剖面、判斷砂土密實(shí)度及地震液化問題、判斷粘性土的

稠度狀態(tài)及c、ψ，評(píng)定土的變形模量Eo和壓縮模量Es，確定砂土、粘性土和粉土的地基承載力

5、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容：地基沉降與位移檢測(cè)：地基與基礎(chǔ)沉降觀測(cè)土體內(nèi)部沉降觀測(cè)

地基與基礎(chǔ)水平位移觀測(cè)土體內(nèi)部水平位移觀測(cè)

地基中土應(yīng)力觀測(cè)：土中土應(yīng)力觀測(cè)土中空隙水壓力觀察

6、工程地質(zhì)勘察報(bào)告的主要內(nèi)容：

緒論：部分主要說明勘查工作任務(wù)，采用方法，取得成果等

通論：主要闡明工作區(qū)工程地質(zhì)條件，區(qū)域自然地理和地質(zhì)背景也應(yīng)作適當(dāng)報(bào)告專論：整個(gè)報(bào)告中心內(nèi)容，主要論證工程建筑所涉及建筑有關(guān)工程地質(zhì)問題，評(píng)價(jià)

工程的適宜性，提出防治不良地質(zhì)作用措施的建議

結(jié)論：在專論的基礎(chǔ)上，對(duì)各種具體問題給予簡(jiǎn)要的結(jié)論性意見

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工程地質(zhì)學(xué)201*.7.12

一、概念

1.工程地質(zhì)條件：與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素的綜合，包括地形地貌條件、巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地應(yīng)力、水文地質(zhì)條件、物理（自然）地質(zhì)作用以及天然建筑材料等六個(gè)要素。

2、工程地質(zhì)問題：工程建筑與工程地質(zhì)條件（地質(zhì)環(huán)境）相互作用、相互制約而引起的，對(duì)建筑本身的順利施工和正常運(yùn)行以及對(duì)周圍環(huán)境可能產(chǎn)生影響的地質(zhì)問題稱為工程地質(zhì)問題。3、區(qū)域地殼穩(wěn)定性：是指工程建設(shè)地區(qū)現(xiàn)今地殼在內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用下的穩(wěn)定程度

4、活斷層：是指現(xiàn)今正在活動(dòng)的斷層，或近期曾活動(dòng)過、不久的將來可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層。5、地震：在地殼表層，因彈性波傳播所引起的振動(dòng)作用或現(xiàn)象，稱為地震。

6、里氏震級(jí)：指距震中100km處的標(biāo)準(zhǔn)地震儀在地面所記錄的微米表示的最大振幅A的對(duì)數(shù)值。M=logA7、烈度：是指地面及各類建筑物遭受地震破壞的程度。

8、基本烈度：一個(gè)地區(qū)今后一定時(shí)期（100年）內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下可能遭遇到的最大地震烈度。9、誘發(fā)地震：由于人類工程、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)而導(dǎo)致發(fā)生的地震稱為誘發(fā)地震。

10、地震效應(yīng)：在地震作用影響所及的范圍內(nèi)，在地面出現(xiàn)的各種震害或破壞，稱為為地震效應(yīng)。

11、場(chǎng)地和地基的破壞效應(yīng)：是指造成建筑物破壞的直接原因是由于場(chǎng)地和地基穩(wěn)定性引起的，也就是說、地震時(shí)首先是場(chǎng)地和地基破壞從而產(chǎn)生建筑物和構(gòu)筑物破損并引發(fā)其他災(zāi)害。

12、震動(dòng)破壞作用地震時(shí)地震波在巖土體中傳播，給建筑物施加一個(gè)附加荷載，即地震力。當(dāng)?shù)卣鹆�達(dá)到某一限度時(shí)，建筑物即發(fā)生破壞。這種由于地震力作用直接引起建筑物破壞的作用成為震動(dòng)破壞作用。

13、斜坡變形：是指斜坡應(yīng)力狀態(tài)的變化，使原有的平衡被打破，局部應(yīng)力集中超過該部位巖土體的強(qiáng)度，引起局部剪切錯(cuò)動(dòng)，拉裂并出現(xiàn)小位移但沒有造成整體性的破壞。

14、斜坡破壞：當(dāng)斜坡變形進(jìn)一步發(fā)展，破裂面不斷擴(kuò)大并相互貫通，使斜坡巖土體的一部分分離開來，發(fā)生較大的位移，這就是斜坡的破壞。

15、滑坡：斜坡上的巖土體，沿貫通的剪切破壞面（帶），產(chǎn)生以水平運(yùn)動(dòng)為主的現(xiàn)象。

16、崩塌：斜坡巖土體中被陡傾的張性破裂面分分割的塊體突然脫離母體并以垂直運(yùn)動(dòng)為主，翻滾跳躍而下，這種現(xiàn)象和過程稱為崩塌。

17、邊坡穩(wěn)定系數(shù)：滑面上的總抗滑力與總下滑力的比值。18、滲透壓力：滲透的水流作在巖土上的力，稱為滲透壓力。19、動(dòng)水壓力：?jiǎn)挝惑w積土體所受的滲透壓力。

20、滲透變形或滲透破壞：當(dāng)滲透壓力達(dá)到一定值時(shí)，巖土中的一些顆粒甚至整體就會(huì)發(fā)生移動(dòng)而被滲流帶走，從而引起巖土的結(jié)構(gòu)變松，強(qiáng)度降低，甚至整體發(fā)生破壞。這種工程地質(zhì)作用或現(xiàn)象稱為滲透變形或滲透破壞。21、管涌（潛蝕）是在滲流作用下單個(gè)土顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象。22、流土：是在滲流作用下一定體積的土體同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象。

23、臨界水力梯度：當(dāng)滲透壓力等于有效重力時(shí)元土體呈懸浮狀態(tài)，發(fā)生流土。此時(shí)滲流的水力梯度即為臨界水力梯度24、允許水力梯度：是以臨界水力梯度除以安全系數(shù)m來獲得，即I允=Icr/m

25地面沉降是指地面高程的降低又稱地面下沉或地沉，均為地殼表層某一局部范圍內(nèi)的總體下降運(yùn)動(dòng)。26地裂縫是地表巖土體在自然因素和人為因素作用下，產(chǎn)生開裂并在地面形成一定長度和寬度裂縫的現(xiàn)象。27、巖層與地表移動(dòng)：礦山開采破壞了巖體內(nèi)部原有的力學(xué)平衡狀態(tài)，使巖層位移、變形，巖體的完整受到破壞。當(dāng)開采面積達(dá)到一定范圍之后，起始于采場(chǎng)附近的移動(dòng)和破壞將擴(kuò)展到地表，稱為巖層與地表移動(dòng)，又稱為地表沉陷。二。填空

1.工程地質(zhì)條件包括地形地貌條件、巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地應(yīng)力、水文地質(zhì)條件、物理（自然）地質(zhì)作用以及天然建筑材料等六個(gè)要素。

2.工程地質(zhì)研究方法：主要有自然歷史分析法、數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、模型模擬試驗(yàn)法和工程地質(zhì)類比法。

3.活斷層的參數(shù)包括：產(chǎn)狀、長度、斷距、錯(cuò)動(dòng)速率、錯(cuò)動(dòng)周期和活動(dòng)年齡等。4.活斷層按其活動(dòng)方式分為：地震斷層（或粘滑型斷層）、蠕變斷層（或蠕滑型斷層）。

5.地震成因?qū)W說有主要有斷層學(xué)說、巖漿沖擊學(xué)說、相變學(xué)說和溫度應(yīng)力學(xué)說等。地震類型：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震（或塌陷地震）和誘發(fā)地震。

6.地震易發(fā)生的活斷層的部位：活斷層的端點(diǎn)、拐點(diǎn)、交匯點(diǎn)、分支點(diǎn)和錯(cuò)列點(diǎn)。

7.世界四大地震帶是：環(huán)太平洋地震帶、地中海-喜馬拉雅地震帶、大洋海嶺地震帶及大陸裂谷系地震帶。我國六大地震帶：臺(tái)灣與東南沿海地震帶、郯城-廬江地震帶、南北向地震帶、華北地震帶、西藏-滇南地震帶、天山南北地震帶。

8.地震的場(chǎng)地和地基破壞作用的類型：地面破裂、滑坡和崩塌、地基失效

9.斜坡的組成要素坡體、坡高、坡角、坡肩、坡面、坡腳、坡頂面、坡底面等各項(xiàng)要素。10.斜坡變形的主要形式有三種，即拉裂、蠕動(dòng)和彎曲傾倒。11.斜坡破壞的主要形式崩塌，滑坡。

12.按崩塌發(fā)生時(shí)的受力狀況的不同崩塌分：傾倒式崩塌，滑移式崩塌，鼓脹式崩塌，拉裂式崩塌，錯(cuò)斷式崩塌。13.根據(jù)邊坡失穩(wěn)破壞的具體部位的崩塌的分類：坡體崩塌，邊坡崩塌，坡面崩塌。

14.滑坡的形態(tài)要素組成：滑坡體、滑坡床、滑動(dòng)面、滑坡周界、滑坡壁、滑坡臺(tái)地、封閉洼地、滑坡舌、滑坡裂隙

15.滑坡按滑動(dòng)面與層面的關(guān)系分：均質(zhì)滑坡，順層滑坡，切層滑坡。按滑動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的分類牽引式滑坡、推落式--、平移式--和混合式--。

16.滑坡發(fā)育的三個(gè)階段：蠕動(dòng)變形階段、滑動(dòng)破壞階段和壓密穩(wěn)定階段。

17.斜坡按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面關(guān)系分：平疊坡，順向破，逆向坡，斜交坡，橫交坡。

18.斜坡變形破壞防治措施的種類：支擋工程、排水、減荷反壓、防沖護(hù)坡、改善巖土性質(zhì)、防御繞避。19.斜坡變形破壞防治的支擋工程措施的種類：擋墻、抗滑樁、錨桿或錨索、支撐。20.滲透變形的類型：管涌和流土。

21.滲透變形預(yù)測(cè)的步驟：1根據(jù)土體的類型和性質(zhì)，判定是否會(huì)產(chǎn)生滲透變形的可能性以及滲透變形的類型；2確定壩基各點(diǎn)，主要是下游壩腳處的實(shí)際水力梯度；3確定臨界水力梯度和允許水力梯度；4根據(jù)實(shí)際水力梯度與允許水力梯度的比較，圈定出可能發(fā)生滲透變形的范圍。

22.土石壩防滲透變形的主要措施有：垂直截滲、水平鋪蓋、排水減壓和反濾蓋重等四項(xiàng)。

23.地面沉降產(chǎn)生的條件：厚層松散細(xì)粒土層的存在、長期過量開采地下流體、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響、城市建設(shè)對(duì)地面沉降的影響。24.沉降標(biāo)的種類：1基巖標(biāo)2分層標(biāo)3地面標(biāo)。

25.地裂縫的特征：(1)地裂縫發(fā)育的方向性與延展性(2)地裂縫災(zāi)害的非對(duì)稱性和不均一性(3)災(zāi)害的漸進(jìn)性(4)地裂縫災(zāi)害的周期性。

26.地裂縫的成因類型：構(gòu)造地裂縫、非構(gòu)造地裂縫。

27.我國三大地裂縫發(fā)育帶：1汾渭盆地地裂縫帶2太行山東簏傾斜平原地裂縫帶3大別山北簏地裂縫帶。28.地裂縫的防治措施：控制人為因素的誘發(fā)作用、建筑設(shè)施避讓防災(zāi)措施、監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)措施。29.采礦引起地面破壞的形式：1地表移動(dòng)盆地2裂縫3臺(tái)階狀塌陷盆地4塌陷坑。

30.減緩采礦地面塌陷的技術(shù)措施：改革開采方法、覆巖離層注漿、遷村、對(duì)塌陷區(qū)采取復(fù)墾措施。三、簡(jiǎn)答題

1.活斷層的基本特征

（1）、活斷層是深大斷裂復(fù)活運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。大量研究結(jié)果表明，活斷層往往是地質(zhì)歷史時(shí)期產(chǎn)生的深大斷裂，

在晚近期及現(xiàn)代地殼構(gòu)造應(yīng)力條件下重新活動(dòng)而產(chǎn)生的。深大斷裂指的是切穿巖石圈、地殼或基底的斷裂，其延伸長度達(dá)數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千km，切割深度數(shù)km至百余km，

（2）、活斷層的繼承性和反復(fù)性。研究表明，活斷層往往是繼承老的斷裂活動(dòng)的歷史而繼續(xù)發(fā)展，而且現(xiàn)今發(fā)生地面斷裂破壞的地段過去曾多次反復(fù)地發(fā)生同樣的斷層運(yùn)動(dòng)。

（3）、活斷層的活動(dòng)方式�；顢鄬拥幕顒�(dòng)方式基本有兩種：一種是以地震方式產(chǎn)生間歇性地突然滑動(dòng)，稱地震斷層或粘滑型斷層；另一種是沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖體連續(xù)緩慢地滑動(dòng)，稱蠕變斷層或蠕滑型斷層。（4）、斷層的減震、隔震作用。減震作用包含兩個(gè)意思：一是一次大震后，該地段在一定時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生類似強(qiáng)

度的地震；二是一斷裂系上發(fā)生大震，相鄰的平行斷裂系將長期無震發(fā)生。

隔震作用有三個(gè)含義：一是一組斷裂阻截另一組斷裂，后者孕育的地震完全被限制在前者的某一側(cè)，另一側(cè)無震的；二是地震烈度沿垂直斷裂走向衰減很快，尤其在斷裂傾向的反方向上；三是沿?cái)嗔褞ё呦虮涣硪唤M大交角的斷裂系阻截，地震烈度在該方向上急劇衰減的現(xiàn)象。

2.對(duì)防震、抗震有利的建筑場(chǎng)地（地震區(qū)建筑場(chǎng)址的選擇）

為了做好選址工作，必須進(jìn)行地震工程地質(zhì)勘察，聯(lián)系歷史震害的情況，并充分估量在建筑物使用期間可能造成的震害，經(jīng)綜合分析研究后選出抗震性能最好、震害最輕的地段作為建筑場(chǎng)地，同時(shí)提出建筑物抗震措施的建議。

對(duì)防震、抗震有利的建筑場(chǎng)地有：地形平坦開闊；巖土堅(jiān)硬均勻，若土層厚度較大，則應(yīng)較密實(shí)；無大的斷裂，若有則它與發(fā)震斷裂無聯(lián)系，且斷裂帶膠結(jié)較好；地下水埋深較大；崩塌、滑坡、巖溶等不良地質(zhì)作用不發(fā)育。建筑場(chǎng)地一定要避開活動(dòng)斷裂帶和不穩(wěn)定斜坡地段，并盡量避開強(qiáng)震動(dòng)效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段、孤突地形和地下水埋深過淺地段。2.水庫誘發(fā)地震的特點(diǎn)

1.在時(shí)間上，初震時(shí)間和地震震級(jí)與水庫蓄水時(shí)間和水位有明顯的相關(guān)關(guān)系，一般水庫蓄水幾個(gè)月后即有明顯的微震活動(dòng)，且頻度和強(qiáng)度隨著水庫水位升高或庫容增大而增大，但地震活動(dòng)峰值在時(shí)間上要滯后庫水位或庫容峰值，滯后時(shí)間一至數(shù)月不等，這可能與震源深度及庫底巖體的滲透性有關(guān)；

2.在空間上，震中主要分布在水庫大壩附近或分布于庫水最大水深處或水庫主體兩側(cè)的峽谷區(qū)；3.在地震序列上，前震極為豐富，屬于前震余震型，而同一地區(qū)的天然地震往往屬主震余震型；4.在震級(jí)上，多數(shù)為微震，中強(qiáng)震很少；

水庫誘發(fā)地震的震源較淺，一般都小于10km，有只有幾km，因此，震級(jí)只有3-4級(jí)的水庫地震也可造成較嚴(yán)重的破壞。3.誘發(fā)礦震的條件

誘發(fā)礦震的條件是：礦床的頂、底板巖體堅(jiān)硬，有利于應(yīng)變能的積聚或存在已積累高度應(yīng)變能的巖體和斷層；存在一定規(guī)模的采空區(qū)，井巷坑道破壞了巖體的穩(wěn)定狀態(tài)；開采深度大，上覆巖體載荷重，差應(yīng)力變化大，容易引起較大規(guī)模的巖體錯(cuò)動(dòng)�？傊�，積聚高應(yīng)變能的堅(jiān)硬巖體是誘發(fā)礦震的基礎(chǔ)條件，井巷布置和不同開采方式引起的應(yīng)力集中是主要的誘發(fā)因素。在發(fā)震條件具備時(shí)，井下放炮常常是一種觸發(fā)因素。4.斜坡應(yīng)力分布特征

1無論什么樣的天然應(yīng)力場(chǎng)，斜坡面附近的主應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為愈接近坡面，最大主應(yīng)力愈與坡○

面平行，而最小主應(yīng)力與坡面近似正交，向坡體內(nèi)則逐漸恢復(fù)到原始狀態(tài)。

2由于應(yīng)力分異結(jié)果，在坡面附近產(chǎn)生了應(yīng)力集中帶。不同部位的應(yīng)力狀態(tài)是不同的。在坡腳附近，最大主○

應(yīng)力（表現(xiàn)為切向應(yīng)力）顯著增高，而最小主應(yīng)力（表現(xiàn)為徑向應(yīng)力）顯著降低，甚至出現(xiàn)負(fù)值（即拉應(yīng)力）。由于應(yīng)力差大，于是形成最大剪應(yīng)力增高帶，最易發(fā)生剪切破壞。在坡肩附近，在一定條件下坡面的徑向應(yīng)力和坡頂?shù)那邢驊?yīng)力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力（應(yīng)力值為負(fù)值），形成一個(gè)張力帶。斜坡愈逗，則張力帶范圍愈大。因此，坡肩附近容易拉裂破壞。

3由于主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)，坡體內(nèi)的最大剪應(yīng)力跡線也發(fā)生變化，由原來的直線變?yōu)榘枷蚱旅娴膱A弧狀（圖5-3）○。4坡面處的徑向應(yīng)力實(shí)際為零，所以坡面處于二向應(yīng)力狀態(tài)�！�

上述為典型斜坡的應(yīng)力分布特征，在各種因素影響下實(shí)際情況要復(fù)雜得多。5.崩塌形成的條件

崩塌是在特定的自然條件下形成的。地形地貌、巖性和地質(zhì)構(gòu)造是崩塌的物質(zhì)基礎(chǔ)；降雨、地下水作用、震動(dòng)力、風(fēng)化作用以及人類活動(dòng)常成為崩塌形成的誘發(fā)因素。

崩塌一般發(fā)生在塊狀、厚層狀堅(jiān)硬巖體中。灰?guī)r、砂巖、石英巖等厚層硬脆性巖石常能形成高陡的斜坡，其

其前緣常由于卸荷作用產(chǎn)生裂隙或使原有裂隙張開，并與其他結(jié)構(gòu)面組合，逐漸發(fā)展而形成連續(xù)貫通的分離面，在觸發(fā)因素作用下發(fā)生崩塌。此外，有緩傾角軟硬相間巖層組合的陡坡，由于軟弱巖層被風(fēng)化剝蝕而形成凹龕，使上部堅(jiān)硬巖層凸出坡外，易脫落形成崩塌。

構(gòu)造和非構(gòu)造成因的巖石裂隙對(duì)崩塌的形成影響很大。硬脆性的巖石中往往發(fā)育兩組或兩組以上陡傾節(jié)理，崩塌的形成與地形直接相關(guān)。在地形切割強(qiáng)烈的山區(qū)，高陡斜坡分布區(qū)和深開挖的基坑、礦坑中，崩塌現(xiàn)象多見。發(fā)生崩塌的地面坡度一般大于45，而大部分分布在大于60的斜坡上。地形切割愈強(qiáng)烈，高差愈大，形成崩塌的可能性和能量也愈大。

5.剛性極限平衡法評(píng)價(jià)斜坡穩(wěn)定性的前提條件

1只考慮破壞面上的極限平衡狀態(tài)，而不考慮巖土體的變形，也就是將巖土體剛性極限平衡法的前提條件：○

2破壞面（滑動(dòng)面）上的強(qiáng)度由摩擦力（衡量）和粘聚力（C衡量）控制，即遵循庫倫判據(jù)�！�3看成是剛性的。○

4以平面（二維）課題來滑體中的應(yīng)力。以正應(yīng)力和剪應(yīng)力的方式集中作用在滑面上，即將它們看成為集中力。○處理，使計(jì)算簡(jiǎn)化。

6.抽排水引起地面沉降的實(shí)質(zhì)，比較含水砂層與黏土層固結(jié)的差異

（1）、抽排水引起地面沉降的實(shí)質(zhì)可以用有效應(yīng)力原理來解釋，隨著抽排水的進(jìn)行，地下水位不斷下降，水頭下降，靜水壓力下降，從而導(dǎo)致有效應(yīng)力上升，壓縮巖體，引起地面沉降。

（2）、抽取地下液體引起的地面沉降是由有效應(yīng)力在起作用。由于透水性能的顯著差異，孔隙水壓力減小、有效應(yīng)力增大的過程，在砂層和粘性土層中是截然不同的。在砂層中，隨著承壓水頭降低和多余水分排出，有效應(yīng)力迅速增至與承壓水位降低后相平衡的程度，所以砂層壓密是瞬時(shí)完成的。在粘性土中，壓密過程進(jìn)行得十分緩慢，往往需要幾個(gè)月甚至幾十年的時(shí)間，因而直到應(yīng)力轉(zhuǎn)變過程最終完成之前，粘土層中始終存在超孔隙水壓力。它是衡量該土層在現(xiàn)存應(yīng)力條件下最終固結(jié)壓密程度的重要指標(biāo)。

相對(duì)而言，在較低應(yīng)力下砂層的壓縮性小且主要是彈性、可逆的，而粘性土層的壓縮性則大得多且主要是非彈性的永久變形。因此，在較低的有效應(yīng)力增長條件下，粘性土層的壓密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升過程中，砂層的膨脹回彈則具有決定意義。7.覆巖性質(zhì)對(duì)巖層及地表移動(dòng)影響分析

上覆巖層的強(qiáng)度愈大，各分層厚度愈大，地下開采后使這些巖層移動(dòng)和破壞所要求的采空區(qū)面積也就愈大。上覆巖層為強(qiáng)度較低的軟巖組成時(shí)，隨著回采工作面的推進(jìn)，不需很大的采空區(qū)面積煤層頂板開始冒落，上覆巖層隨之開始移動(dòng)，并很快傳播到地面。

堅(jiān)硬巖層內(nèi)部可產(chǎn)生較多的離層裂縫，而軟巖層內(nèi)部一般沒有離層發(fā)育，因此，堅(jiān)硬巖層情況下的下沉量較軟巖層的要小。

巖移角的大小也與巖層力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。一般硬巖層的巖移角比軟巖層的要大�；鶐r移動(dòng)角一般變化在50-90，表土層移動(dòng)角一般為45-55。

地表移動(dòng)盆地下沉曲線的形狀與巖性有關(guān)。頂板巖性愈硬，懸頂距愈大，則下沉曲線的拐點(diǎn)位置愈偏向采空區(qū)一方。

10、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件對(duì)震害的影響

（1）、巖土類型與性質(zhì)。巖土類型和性質(zhì)對(duì)宏觀烈度的影響最為顯著�？蓮膸r土的軟硬程度、松軟土的厚度以及地層結(jié)構(gòu)等三個(gè)方面來考察。

一般來說，在相同的地震力作用下，基巖上的震害最輕，其次為硬土，軟土做重。松軟沉積物厚度對(duì)震害的影響也很顯著。

巖土性質(zhì)和松軟土厚度對(duì)震害的影響，根本原因是特征周期的作用。土質(zhì)愈松軟，厚度愈大，特征周期愈長，所以對(duì)自振周期較長的高層建筑、煙囪和木架結(jié)構(gòu)房屋能引起共振，加重震害。此外，厚層軟土的震動(dòng)歷時(shí)加長，也會(huì)使震害更加重。若地表分布飽水細(xì)砂土、粉土和淤泥土?xí)r，會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)液化和震陷導(dǎo)致地基失效。

地層結(jié)構(gòu)對(duì)震害也有較大的影響。一般情況下，下硬上軟的結(jié)構(gòu)震害重，下軟上硬則震害較輕。尤其當(dāng)硬土

其中與坡面平行的一組常演化為張裂隙。此時(shí)裂隙的切割密度對(duì)崩塌塊體的大小起控制作用。

中有軟土夾層時(shí)，可削減地震能量。

（2）、斷裂。區(qū)分發(fā)震斷裂和非發(fā)震斷裂。對(duì)發(fā)震斷裂，強(qiáng)震時(shí)的地表變形破裂，對(duì)跨越其上的建筑物來說是不可抗御的。所以采取提高烈度的辦法是無濟(jì)于事的，而應(yīng)在選址時(shí)避開。非發(fā)震斷裂若破碎帶膠結(jié)較好，則并無加大震害的趨勢(shì)。所以，非發(fā)震斷裂應(yīng)根據(jù)斷裂帶物質(zhì)的性質(zhì)，按一般巖土對(duì)待即可，不應(yīng)提高烈度。

（3）、地形地貌。大量宏觀調(diào)查資料和儀器觀測(cè)、模型試驗(yàn)及理論分析結(jié)果表明，場(chǎng)地內(nèi)微地形對(duì)震害影響明顯。其總趨勢(shì)是：孤立突出的地形加重震害，低洼平坦的地形震害相對(duì)減輕。

局部地形地貌影響震害的實(shí)質(zhì)是：孤突的地形使山體發(fā)生共振或地震波被多次反射，而引起地面位移、速度和加速度的放大。

（4）、地下水�？偟内厔�(shì)是：飽水的巖土體會(huì)影響地震波的傳播速度，使場(chǎng)地烈度增高。地下水埋深愈淺，則烈度增加值愈大。地下水埋深1-5m范圍內(nèi)影響最明顯；地下水埋深大于10m時(shí)影響就部明顯了。11.土的結(jié)構(gòu)特性對(duì)滲透變形影響分析

土的抗?jié)B強(qiáng)度取決于土體本身的結(jié)構(gòu)。制約滲透變形發(fā)生的土體結(jié)構(gòu)特性包括：土中粗細(xì)顆粒直徑、細(xì)粒物質(zhì)的含量、土的級(jí)配特征、顆粒形狀及排列方式等。

（1）、粗細(xì)粒徑的比例

只有當(dāng)土中細(xì)顆粒的粒徑d小于粗顆粒的骨架孔隙直徑d0時(shí)，才能發(fā)生潛蝕。據(jù)研究其最優(yōu)比值為d0/d=8。砂土顆粒粒徑與其孔隙比值的大小，與顆粒的排列方式關(guān)系極大。土愈疏松，則細(xì)小顆粒在孔隙中隨滲流運(yùn)動(dòng)愈順暢；愈緊密則只能讓更細(xì)小的顆粒通過。因此，愈疏松的土體愈容易產(chǎn)生滲透變形。

此外，土愈緊密，抗剪強(qiáng)度愈大，抵抗?jié)B透變形的能力愈強(qiáng)。（2）、細(xì)顆粒的含量

天然無粘性土的顆粒組成相當(dāng)復(fù)雜，其分布曲線有單峰型、雙峰型和多峰型。我國水利水電科學(xué)研究院通過大量室內(nèi)試驗(yàn)研究，提出了用細(xì)顆粒含量百分?jǐn)?shù)來判別雙峰型礫土的滲透變形型式：

1當(dāng)細(xì)顆粒含量大于35%時(shí)為流土；○

2當(dāng)細(xì)顆粒含量小于25%時(shí)為潛蝕；○

3當(dāng)細(xì)顆粒含量界于25-35%時(shí)，流土和潛蝕均可能發(fā)生，主要取決于礫土的密實(shí)程度及細(xì)顆粒的組成。中等○

以上密實(shí)度、細(xì)顆粒的不均勻系數(shù)較小的礫土，一般發(fā)生流土；反之為潛蝕。

此外，細(xì)顆粒成分中粘粒含量的增加，可增大土的凝聚力，因而增大土的抗?jié)B強(qiáng)度，使土不容易產(chǎn)生滲透變形。

（3）、土的級(jí)配特征

土的級(jí)配特征可用土的不均勻系數(shù)Cu=d60/d10表示。Cu愈大，土愈不均勻，級(jí)配愈好。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在自下而上的滲流出口處無覆蓋的條件下，砂土的滲透變形類型及臨界水力梯度值都與土的不均勻系數(shù)有關(guān)：

1當(dāng)Cu20時(shí)，主要型式為潛蝕；○

3當(dāng)Cu在10-20之間時(shí)，流土和潛蝕都可能發(fā)生�！�

臨界水力梯度與不均勻系數(shù)之間的關(guān)系見右圖。從圖上可以看出，砂土的不均勻系數(shù)愈大，臨界水力梯度愈小，也就是說，產(chǎn)生流土的臨界水力梯度比潛蝕要大。

需要指出的是，上述的判斷對(duì)礫質(zhì)土不適用，而且僅靠上述判別也往往是不全面的。

實(shí)驗(yàn)表明：在滲流作用下，由于無粘性土的結(jié)構(gòu)特性不同，有的土首先表現(xiàn)為潛蝕，然后在更強(qiáng)的水動(dòng)力條件下轉(zhuǎn)化為流土。而有的土則在足夠的水動(dòng)力條件下，直接發(fā)生流土。

從一些工程場(chǎng)地滲透穩(wěn)定性的研究資料可以看出，在具備上述基本條件時(shí)，滲透變形現(xiàn)象的產(chǎn)生還必須由宏觀地質(zhì)因素和工程因素來決定。

四、論述

1、活斷層的地質(zhì)、地貌及水文地質(zhì)特征

1）地質(zhì)特征

最新沉積地層被錯(cuò)開是活斷層最可靠的地質(zhì)特征。這種現(xiàn)象在一些活動(dòng)構(gòu)造帶中較常見。一般來說，只要見到第四紀(jì)中、晚期沉積物被錯(cuò)斷，無論是老斷層的復(fù)活還是新斷層的出現(xiàn)，均可鑒別為活斷層。鑒別時(shí)應(yīng)注意與地表滑坡產(chǎn)生的地層錯(cuò)斷相區(qū)別。

一般活斷層的破碎帶由松散的破碎物質(zhì)構(gòu)成，而老斷層的破碎帶均有不同程度的膠結(jié)。因此，松散、未膠結(jié)的斷層破碎帶也可作為活斷層的判別標(biāo)志。

伴隨有強(qiáng)烈地震發(fā)生的活斷層，當(dāng)強(qiáng)震過程中沿?cái)嗔褞С３霈F(xiàn)地震斷層陡坎和地裂縫，是鑒別活斷層的重要依據(jù)。鑒別地裂縫時(shí)，應(yīng)注意與斜坡變形破壞或大量汲取地下水所造成的地裂縫的區(qū)別。非構(gòu)造的地裂縫一般無一定的方向性。

2）地貌特征

由于活斷層的構(gòu)造地貌格局清晰，所以許多方面可作為其鑒別特征。

活斷層往往構(gòu)成兩種截然不同的地貌單元的分界線，并加強(qiáng)各地貌單元之間的差異性。典型的情況是，一側(cè)為斷陷區(qū)，堆積了很厚的第四紀(jì)沉積物；另一側(cè)是隆起區(qū)，高聳的山地，疊次出現(xiàn)的斷層崖、三角面、斷層陡坎等呈線性分布。兩者界線截然分明。

活斷層經(jīng)常造成同一地貌單元或地貌系統(tǒng)的分解和異常。如同一夷平面或階地被活斷層錯(cuò)斷，造成高差和位錯(cuò)。

走滑型斷層可使穿過它的河流、溝谷方向發(fā)生明顯的變化。當(dāng)一系列的河谷向一個(gè)方向同步位錯(cuò)時(shí)，即可作為鑒別活斷層位置和性質(zhì)的證據(jù)。根據(jù)水系位錯(cuò)的距離和堆積物的絕對(duì)年齡，還可推算該斷層的平均錯(cuò)動(dòng)速率。山脊、山谷、階地和洪積扇等的錯(cuò)開，也是鑒別走滑型斷層的標(biāo)志。

近期斷塊的差異升降運(yùn)動(dòng)，可使同一級(jí)夷平面分離解體，高程相差數(shù)百米，以至上千米。為數(shù)不多的活動(dòng)斷裂在地貌上為深切的直線形河谷，當(dāng)斷層兩盤相對(duì)地升降，則兩岸階地的高度有差別，同一級(jí)階地的高程在斷層兩側(cè)明顯不同。由于階地形成時(shí)的時(shí)代較夷平面新，所以在鑒定活斷層時(shí)更為可靠。

此外，在活斷層帶上滑坡、崩塌和泥石流等動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象常呈線性密集分布。3）水文地質(zhì)特征

活動(dòng)斷裂帶的透水性和導(dǎo)水性較強(qiáng)，因此當(dāng)?shù)匦�、地貌條件合適時(shí)，沿?cái)嗔褞�泉水常呈線狀分布，且植被發(fā)育。此外，許多活斷層沿線常有溫泉出露。有時(shí)候一些老斷層沿線也有泉水呈線狀分布，判別時(shí)應(yīng)結(jié)合其它特征以區(qū)別。

由于活斷層一般比較深大，地下水在循環(huán)交替過程中能攜帶深部的某些化學(xué)成分，主要表現(xiàn)為某些微量元素含量的顯著增加，。因此，也可以根據(jù)地下水中這些微量元素的異常探測(cè)活斷層。

地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)特征地表跡象明顯的活斷層，在遙感圖象中的信息極為豐富，即使是隱伏的活斷層，也可提供一定量的信息。因此，利用遙感圖象判譯來鑒別活斷層，是一種很有成效的手段。尤其是研究大范圍內(nèi)的活斷層，利用遙感圖象判譯更有明顯的優(yōu)越性。2、地層結(jié)構(gòu)對(duì)滲透變形影響分析

地層結(jié)構(gòu)對(duì)滲透變形的影響，在壩基下表現(xiàn)得最明顯。松散土體壩基地層結(jié)構(gòu)有單一型、雙層型、多層型和多薄層型等。

1單一型地層結(jié)構(gòu)大多位于河流的上游地段，一般為砂礫石層，厚度較小，往往產(chǎn)生管涌型滲透變形，其強(qiáng)○

烈程度取決于土中細(xì)顆粒成分的含量。若粗顆粒骨架孔隙中細(xì)粒成分較多，且被滲流不斷帶走，則會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈管涌，甚至轉(zhuǎn)化為流土。這種地層結(jié)構(gòu)的滲透變形容易控制和治理。

2雙層和多層厚層地層結(jié)構(gòu)大多位于河流的中游地段，其滲透變形的發(fā)生主要取決于表層粉土和粘性土的性○

質(zhì)、厚度和完整程度。如果表層粉土和粘性土較厚而完整，且抗剪強(qiáng)度較大時(shí)，即使下面沙礫石層的水力梯度較大，也不易產(chǎn)生滲透變形。如果表層粉土和粘性土較薄或不完整，且位于壩下游地下水溢出段時(shí)，就可能會(huì)被動(dòng)

水壓力頂沖，產(chǎn)生裂縫，以至沖潰、浮動(dòng)，發(fā)生流土而形成破壞區(qū)，下層的管涌或流土可相繼發(fā)生�？偟膩碚f，雙層和多厚層地層結(jié)構(gòu)滲透變形現(xiàn)象較多見，也較復(fù)雜。

3多薄層地層結(jié)構(gòu)一般位于河流下游地段，由細(xì)砂土、粉土和粘性土相互疊置組成，單層厚度不大，且多相○

變和尖滅現(xiàn)象。這種地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲透變形主要取決于表層是否存在粘性土及其性質(zhì)、厚度和完整程度。細(xì)砂土、粉土中的粘性土夾層和透鏡體，對(duì)土層的滲透性和動(dòng)水壓力有一定的影響，可使局部地段水力梯度較大，引起滲透變形。

3、地面沉降產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境類型及基本特征

（1）近代河流沖積環(huán)境模式

在河流中下游高彎度河流沉積相為主。屬于這種模式的河流常處于現(xiàn)代地殼沉降帶中，河床遷移率高，因而沉積物特征為多旋回的河床沉積土下粗上細(xì)的粗粒土和泛原沉積土，并以細(xì)粒粘性土為主的多層交錯(cuò)疊置結(jié)構(gòu)。一般地說，粗粒土層平面分布呈條帶狀或樹枝狀，側(cè)向連續(xù)性較差。不同層序的細(xì)粒土層相互銜接包圍在砂體的上、下及兩側(cè)，其剖面如右圖。

（2）近代三角洲平原沉積環(huán)境模式

三角洲位于河流入海（湖）地段，界于河流沖積平原與濱海大陸架的過渡地帶。隨著地殼的節(jié)奏性升降運(yùn)動(dòng)，河口地段接受了陸相和海相兩種沉積物。其沉積結(jié)構(gòu)具有由陸源碎屑（以中細(xì)砂為主夾有有機(jī)粘土）與海相粘性土交錯(cuò)疊置的特征。在沒有強(qiáng)大潮流和波能作用時(shí)，三角洲前緣不斷向海洋發(fā)展形成建設(shè)性三角洲。在平面上可分為三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲。

（3）斷陷盆地沉積模式

一般位于三面環(huán)山，中部以斷塊下降為主的近代活動(dòng)性地區(qū)。盆地下降過程中不斷接受來自周圍剝蝕區(qū)的碎屑物質(zhì)，堆積了多種成因的粒度不均一的沉積層。沉積物結(jié)構(gòu)受斷陷速率和節(jié)奏的控制。在這類地質(zhì)環(huán)境中兩大類誘發(fā)因素均可能導(dǎo)致較嚴(yán)重的地面沉降。按地理位置分為：

1臨海式斷陷盆地○

位于濱海地區(qū)，常受到近期海侵影響。其沉積結(jié)構(gòu)由海陸交互地層組成。我國臺(tái)北和寧波盆地均屬于這種模式，并已產(chǎn)生了地面沉降現(xiàn)象。

2內(nèi)陸式斷陷盆地○

位于內(nèi)陸的近代斷陷活動(dòng)地區(qū)。盆地內(nèi)接受來自周圍物源區(qū)的多種成因的陸相沉積。由于斷陷運(yùn)動(dòng)的不均勻性，造成沉積物粒度變化和不同的旋回韻律。4、煤層開采后頂板形成的“三帶”及各帶的特征

（1）、冒落帶.冒落帶是采用全部垮落方法管理頂板時(shí)，采煤工作面放頂后引起的煤層直接頂板的破壞范圍。其特點(diǎn)是頂板巖石在自重作用下，發(fā)生法向彎曲，當(dāng)巖層內(nèi)拉張應(yīng)力超過巖石強(qiáng)度時(shí)，破碎成塊、垮落而形成。而且越是靠近煤層巖石越是破碎、紊亂。冒落巖塊之間的空隙多，連通性強(qiáng)，有利于水、砂和泥土通過。根據(jù)冒落巖塊的破壞和堆積狀況，冒落帶可分為不規(guī)則冒落和規(guī)則冒落兩部分。在不規(guī)則冒落部分內(nèi)，巖層完全失去了原有的層次；在規(guī)則冒落部分內(nèi)，巖層基本上保持原有層次。

冒落帶的高度取決于采出煤層的厚度和巖石的碎脹系數(shù)，通常為采出煤層厚度的3-5倍。煤層愈薄、冒落帶的高度愈小。

巖石冒落帶的高度h可由下式計(jì)算：hm(K1)cos

其中，m為采出煤層的厚度；K為巖石的碎脹系數(shù)；為煤層傾角。

巖石的碎脹系數(shù)取決于巖石的性質(zhì)，它的值恒大于1，一般為1.10-1.40。通常冒落帶高度h是采出煤層厚度m的4-8倍。

（2）、裂隙帶。位于冒落帶以上。由于冒落帶巖石的碎脹性，頂板巖層冒落到一定高度后，以上的巖層向下變形的空間減小，因此，裂隙帶內(nèi)巖層破壞的特點(diǎn)是：巖層發(fā)生垂直于層面的裂隙或斷開以及巖層順層面離開（稱為離層裂縫）。根據(jù)垂直于層面的裂隙、離層裂縫的不同張開程度以及裂縫的連通性好壞，裂隙帶又可分為嚴(yán)重?cái)嗔�、一般開裂和微小開裂三個(gè)部分。嚴(yán)重?cái)嗔巡糠謨?nèi)巖層大都斷開，裂隙的連通性好，漏水嚴(yán)重。一般開裂部分

內(nèi)的巖層連續(xù)性未斷或很少斷開，裂縫的連通性較強(qiáng)，漏水程度一般。微小開裂部分內(nèi)巖層有裂縫，基本不斷開，裂縫的連通性不好，漏水性較弱。裂隙帶與冒落帶之間也無明顯的界限。

當(dāng)煤層埋藏深度較小，冒落帶和裂隙帶發(fā)展到地面時(shí)，在地面形成大的裂縫，與礦井工作面貫通，可導(dǎo)致地表水體和大氣降水通過裂縫導(dǎo)入礦井，引起礦井涌水量突然增加，造成工作面條件嚴(yán)重惡化，甚至發(fā)生透水事故而淹沒整個(gè)礦井。還可發(fā)生潰砂現(xiàn)象。

（3）、彎曲帶。裂隙帶以上直至地表的部分。帶內(nèi)巖層不再發(fā)生斷裂，而是在自重及上覆巖層重量作用下，產(chǎn)生法向彎曲變形，并伴隨有沿層面脫開（即離層）和層面剪切變形等現(xiàn)象。帶內(nèi)巖層保持其完整性和層狀結(jié)構(gòu)，移動(dòng)過程連續(xù)而有規(guī)律，巖層呈平緩的彎曲。如果開采深度大，彎曲帶的高度將大大超過冒落帶和裂隙帶之和，此時(shí)，裂隙帶不會(huì)達(dá)到地表，地表的變形相對(duì)比較和緩，在地表最終形成碟形沉陷洼地，其邊緣發(fā)育有與礦井不具連通性的上寬下窄的張性裂縫。

7、滑坡推力計(jì)算法評(píng)價(jià)斜坡穩(wěn)定性的原理與過程（可為論述，也可計(jì)算）滑坡推力E是總下滑力T與總抗滑力R之間的差值，即E=T-R。當(dāng)滑坡推力E>0有推力，當(dāng)E0則斜坡會(huì)失穩(wěn)，否則為穩(wěn)定。

由于各塊段計(jì)算參數(shù)存在一定的誤差，為安全起見，將抗滑力部分除以一個(gè)安全系數(shù)Ks。此值一般為1.05-1.25。則

Ei=Ei-1i-1+Wisini-(Wicositgi-CiLi)/Ks

計(jì)算時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)某一塊段的剩余下滑力E為負(fù)值，表示沒有剩余下滑力。由于巖體的抗拉強(qiáng)度較�。ㄒ话阒挥锌箟簭�(qiáng)度的十分之一左右，土體不能承受拉力），故此時(shí)E取零，然后以下的塊段重新計(jì)算推力。

4○5○3○E2N3WT332N3tg3+C3L31○2○12534折線形滑動(dòng)面的滑坡計(jì)算剖面

8、試推導(dǎo)單一同向結(jié)構(gòu)面斜坡穩(wěn)定系數(shù)K計(jì)算公式。如果滑坡區(qū)地下水位較高，滑動(dòng)體為相對(duì)隔水層時(shí)，斜坡穩(wěn)定系數(shù)K又如何計(jì)算？（可為論述，也可計(jì)算）

(1)單一同向結(jié)構(gòu)面斜坡

斜坡穩(wěn)定性受傾向與坡向一致的一組軟弱結(jié)構(gòu)面控計(jì)算可沿滑動(dòng)方向取一單位寬度剖面（右圖）。設(shè)斜坡坡結(jié)構(gòu)面AB，長度為L，傾角，該結(jié)構(gòu)貫穿整個(gè)斜坡，結(jié)分的變形體（分離體）最大高度為h。

變形體所受重力W可沿結(jié)構(gòu)面分解為平行與滑面向下垂直于結(jié)構(gòu)面的正壓力N為

TWsinBhATW單一同向結(jié)構(gòu)面斜坡穩(wěn)定性分析

LNH制。其穩(wěn)定性角為，有一構(gòu)面以上部的下滑力T和

NWcos

結(jié)構(gòu)面上的抗滑阻力F由兩部分組成，一是結(jié)構(gòu)面上另一是結(jié)構(gòu)面的粘聚力：

于是，該斜坡穩(wěn)定系數(shù)為

KFT的摩擦阻力，

FNtgCLWcostgCLWcostgCLWsintgtgCLWsin

由于

WgV12gLhcos

所以穩(wěn)定系數(shù)為

Ktgtg4Cghsin2

上式表明，結(jié)構(gòu)面的長度對(duì)斜坡穩(wěn)定性沒有影響，而變形體高度h和滑面傾角的影響較大，h和越大，斜坡穩(wěn)定性越差�；�面的性質(zhì)對(duì)斜坡穩(wěn)定性影響很大，如果結(jié)構(gòu)面很軟弱如為泥化夾層或平整光滑，則結(jié)構(gòu)面上的摩擦阻力和粘聚力降低，斜坡的穩(wěn)定性大大下降。當(dāng)結(jié)構(gòu)面的粘聚力很小，甚至接近零時(shí)，滑體的穩(wěn)定性只取決于摩擦阻力的大小，有

Ktgtg

計(jì)算形式與無粘性土坡的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式一致。

當(dāng)K=1時(shí)，斜坡在理論上處于極限平衡狀態(tài)，這時(shí)對(duì)應(yīng)的變形體高度H為斜坡極限高度Hmax。由幾何關(guān)系推導(dǎo)得

Hmax2Csincosgsin()sin()

當(dāng)滑坡區(qū)地下水位較高，滑動(dòng)體為相對(duì)隔水時(shí)，在斜坡穩(wěn)定性計(jì)算中應(yīng)將滑動(dòng)面上的地下水靜水壓力計(jì)算進(jìn)來。靜水壓力Pw計(jì)算公式為：

Pw12wghL""（h’為結(jié)構(gòu)面內(nèi)地下水水頭高度（由結(jié)構(gòu)面最低位置起算），L’為結(jié)構(gòu)充水部分的長

度。

此時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)為K

(WcosPW)tgCLWsin

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