工程地質(zhì)分析原理總復(fù)習(xí)解析_第1頁
工程地質(zhì)分析原理總復(fù)習(xí)解析_第2頁
工程地質(zhì)分析原理總復(fù)習(xí)解析_第3頁
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文檔簡介

1、31工程地質(zhì)分析原理一、術(shù)語解釋0.1工程地質(zhì)學(xué):工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間的 相互制約關(guān)系,以便科學(xué)評價、合理利用、有效改造和妥善保護地質(zhì) 環(huán)境的科學(xué);是地質(zhì)學(xué)與工程學(xué)的邊緣學(xué)科,是地質(zhì)學(xué)的一個分支。0.2工程地質(zhì)條件:與人類工程活動密切相關(guān)的地質(zhì)條件,包括巖土 類型與工程特性、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn) 象、天然建筑材料等六個方面。0. 3工程地質(zhì)問題:人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互聯(lián)系和相互制約, 當出現(xiàn)不協(xié)調(diào)時,將產(chǎn)生相應(yīng)的工程地質(zhì)問題。0. 4機制過程分析法:研究工程地質(zhì)問題必須首先以地質(zhì)學(xué)的觀點、 自然歷史的觀點分析地質(zhì)體與周圍因素相互作用的特定方式,

2、隨時間 發(fā)展演化的歷史及其發(fā)展的階段性,從全過程上和內(nèi)部作用機制上把 握其形成、演化、現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,即地質(zhì)過程的機制分析。0.5工程地質(zhì)勘察:采用各種勘察手段和方法,對建筑場地的工程地 質(zhì)條件進行調(diào)查研究與分析評價。1.1巖石:組成地殼的礦物集合體。具有不連續(xù)性、各向異性、非均 質(zhì)性、有條件轉(zhuǎn)化性等特點。1.2巖體:賦存于一定地質(zhì)環(huán)境,由各類結(jié)構(gòu)面和被其所切割的結(jié)構(gòu) 體所構(gòu)成的地質(zhì)體。1.3結(jié)構(gòu)面:巖體內(nèi)分割固相組分的地質(zhì)界面的統(tǒng)稱。包括原生結(jié)構(gòu) 面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)而和淺表生結(jié)構(gòu)面三大類。4結(jié)構(gòu)體:未經(jīng)位移的巖體被結(jié)構(gòu)面切割成的塊體或巖塊。1.5巖體結(jié)構(gòu):根據(jù)結(jié)構(gòu)而的發(fā)育程度和特性、結(jié)構(gòu)體的組

3、合排列和 接觸狀態(tài),將巖體結(jié)構(gòu)劃分為整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和 散體結(jié)構(gòu)等類別。1.6軟弱結(jié)構(gòu)面:延伸較遠、兩壁較平滑、充填有一定厚度軟弱物質(zhì) 的結(jié)構(gòu)而,如泥化、軟化、破碎薄夾層等的面。1.7軟弱夾層:巖體中夾有的強度較低或被泥化、軟化、破碎的薄層。1.6結(jié)構(gòu)面的連通率:結(jié)構(gòu)面的平均長度與總長度的比值。1.7淺表生作用:在地質(zhì)體淺表部形成的卸荷斷裂、重力擴展變形破 裂面、卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾層、泥化夾層、次生夾泥等。淺表生作用:在巖體淺表部產(chǎn)生復(fù)朵而紊亂的結(jié)構(gòu)面的作用。表生結(jié) 構(gòu)面可以分為淺部結(jié)構(gòu)面和表部結(jié)構(gòu)面。淺部結(jié)構(gòu)而包括卸荷斷裂及 重力擴展變形破裂面。表部結(jié)構(gòu)面包扌舌卸荷裂

4、隙、風(fēng)化裂隙、風(fēng)化夾 層、泥化夾層和次生夾泥等。1.8泥化夾層:主要是在地下水作用下形成的不連續(xù)面(結(jié)構(gòu)面)。 是某些粘土質(zhì)軟弱夾層(如泥巖、頁巖、板巖、泥質(zhì)灰?guī)r等)與地下 水相接觸部位,在地下水的作用下使原巖膨脹軟化成軟塑或流塑狀軟 泥而成。1.9不連續(xù)面:又稱結(jié)構(gòu)而,是巖體內(nèi)分割固相組分的地質(zhì)界而的統(tǒng) 稱。系指巖體中具有一定方向、力學(xué)強度相對較低、兩向延伸(或具 有一定厚度)的地質(zhì)界面(或帶),例如巖層層面、軟弱夾層、各種 成因的斷裂裂隙等。2.1天然應(yīng)力狀態(tài):地殼巖體內(nèi)的天然應(yīng)力狀態(tài),是指未經(jīng)人為擾動 的,主要是在重力場和構(gòu)造應(yīng)力場的綜合作用下,有時也在巖體的物 理、化學(xué)變化及巖漿侵入等

5、的作用下所形成的應(yīng)力狀態(tài),常稱為天然 應(yīng)力或初始應(yīng)力。2感生應(yīng)力:人類從事工程活動,在巖體天然應(yīng)力場內(nèi),因挖除部 分巖體或增加結(jié)構(gòu)物而引起的應(yīng)力,稱為感生應(yīng)力。3自重應(yīng)力:在重力場作用下生成的應(yīng)力為自重應(yīng)力。4構(gòu)造應(yīng)力:巖石圈運動在巖體內(nèi)形成的應(yīng)力稱為構(gòu)造應(yīng)力。構(gòu)造 應(yīng)力又可分為活動構(gòu)造應(yīng)力和剩余構(gòu)造應(yīng)力。5變異應(yīng)力:巖體的物理、化學(xué)變化及巖漿的侵入等引起的應(yīng)力。 具體來說是巖體的物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)或賦存條件的變化引起的,通 常只具有局部意義,可統(tǒng)稱為變異應(yīng)力。6殘余應(yīng)力:承載巖體遭受卸荷或部分卸荷時,巖體中某些組分的 膨脹回彈趨勢部分地受到其他組分的約束,于是就在巖體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成 殘余的拉、壓

6、應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng),此即殘余應(yīng)力。7臨界應(yīng)變速率C。:巖體的應(yīng)變速率是決定粘彈性介質(zhì)力學(xué)性狀的 主要因素。當應(yīng)變速率C小于臨界值Ce時,巖體在受力初期隨應(yīng)變 的增大而發(fā)生應(yīng)力積累,但當應(yīng)力增大到一定程度時,應(yīng)力就不再增 大,而變形則不斷增大,即進入粘性流動階段,但不發(fā)生破壞。但 當C大于8時,則巖體的性狀近于彈性,即隨著應(yīng)變的發(fā)展,巖體 內(nèi)的應(yīng)力不斷增大,最終導(dǎo)致突然的破壞。8隆爆:表現(xiàn)為近地表出現(xiàn)細長的隆褶或類似低角度逆斷層的斷隆, 一般高度較小,而延伸長度較大。隆爆:是地表巖體中的一種“類構(gòu)造”現(xiàn)象,形態(tài)上表現(xiàn)為細長的隆 褶或類似于低角度逆斷層的斷隆,一般高度較小,通常僅1. 5-2.

7、 Om, 而延伸長度則較大。9薦狀裂隙:在出露于地表的侵入巖體中,由于區(qū)域性卸荷剝蝕, 廣泛見于一種近地表平行分布的區(qū)域性裂隙發(fā)育,通常上部較密,向 下逐漸變稀疏,即薦狀裂隙。10巖體的側(cè)壓力系數(shù)巖體側(cè)向應(yīng)力與豎向應(yīng)力的比值。2. 11凱塞爾(Kaiser)效應(yīng):當受拉構(gòu)件應(yīng)力達到并超過材料所受 過的最大先期應(yīng)力時產(chǎn)生的有明顯聲發(fā)射出現(xiàn)的現(xiàn)象。凱塞爾(Kaiser)發(fā)現(xiàn)材料在單向拉伸或壓縮試驗時,只有當其應(yīng)力 達到歷史上曾經(jīng)受過的最大應(yīng)力時才會突然產(chǎn)生明顯聲發(fā)射的現(xiàn)象。2. 12巖芯餅化現(xiàn)象:鉆進過程中巖芯裂成餅狀的現(xiàn)象是高地應(yīng)力區(qū) 所特有的巖體力學(xué)現(xiàn)象。巖餅的厚度與巖芯的直徑有一定的關(guān)系,一

8、 般約為直徑的1/4到1/5;所有巖餅的表面均為新鮮破裂面,而且邊 緣部分粗糙,多數(shù)內(nèi)部隱約見有順槽,或沿一個方向的擦痕和與之正 交的拉裂坎。2. 13應(yīng)力恢復(fù)法:當巖體應(yīng)力被解除后,通過施加壓力,使巖體恢 復(fù)到原來的狀態(tài),以求得巖體應(yīng)力解除時的應(yīng)力值。2. 14應(yīng)力解除法:在擬測點附近的一個小巖石單元周圍切割出的一 個“槽子”,使得這一小部分巖體不再承受旁側(cè)巖體傳來的應(yīng)力。從 刻槽前裝置好的儀器測出由于這種應(yīng)力解除而引起的應(yīng)變。并根據(jù)有 關(guān)巖石己知的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系換算出解除前巖體內(nèi)的應(yīng)力。15水壓致裂法:通過鉆孔向地下某深度處的測點段壓液,用高壓 將孔壁壓裂,然后根據(jù)破壞壓力、關(guān)閉壓力和破裂

9、面的方位,計算和 確定巖體內(nèi)各主應(yīng)力的大小和方向。3.1變形:巖體承受應(yīng)力,就會在體積、形狀或宏觀連續(xù)性方面發(fā)生 某些變化。宏觀連續(xù)性無顯著變化者稱為變形。2破壞:巖體承受應(yīng)力,就會在體積、形狀或宏觀連續(xù)性方面發(fā)生 某些變化。宏觀連續(xù)性產(chǎn)生顯著變化者稱為破壞。3屈服強度:巖土體中某點在應(yīng)力狀態(tài)下由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀?態(tài)是具有的抗壓強度。4殘余強度:巖土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線越過峰值點后下降達到的最 終穩(wěn)定應(yīng)力值。5長期強度:巖土體經(jīng)長期受力以后,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線峰值點所 對應(yīng)的應(yīng)力值。6峰值強度:巖土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線峰值點所對應(yīng)的應(yīng)力值。7疲勞強度:巖土體抵抗重復(fù)荷載破壞作用的能力。8蠕變:固

10、體材料在恒定荷載作用下,變形隨時間緩慢增長的現(xiàn)象。9松弛:粘彈性固體材料在恒定應(yīng)變下,應(yīng)力隨時間衰減的現(xiàn)象。10超空隙水壓力:飽和巖土體內(nèi)一點孔隙水壓力中超過靜水壓力 的那部分水壓力。3. 11累進性破壞:巖體受力超過長期強度時,微破裂的發(fā)展出現(xiàn)了 質(zhì)的變化:即使工作應(yīng)力保持不變,由于應(yīng)力的集中效應(yīng),破裂仍會 不斷的累進性發(fā)展。首先從薄弱環(huán)節(jié)開始,然后應(yīng)力在另一個薄弱環(huán) 節(jié)集中,依次下去,直至整體破壞?;蛘撸赫硰椥圆牧显诩铀偃渥冸A段,應(yīng)力增加時應(yīng)變不斷增加; 當應(yīng)力不再增加時,應(yīng)變依然增加的現(xiàn)象。3. 12累積效應(yīng):在動荷載作用下,巖體發(fā)生多次位移的累積,如果 使剪切而中某些鎖固段被突破,或越

11、過某些凸起體,造成抗剪強度顯 著削弱,則有可能導(dǎo)致最終破壞。3. 13觸發(fā)效應(yīng):在動荷載作用下,巳具有或儲有足夠的剪切應(yīng)變能 的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生破壞,或在動應(yīng)力作用下可因巖土體骨架的迅速變 形造成空隙水壓力的突然變化,從而導(dǎo)致巖土體失穩(wěn)的現(xiàn)象。3. 14差異卸荷回彈:在卸荷回彈變形過程中,會因巖體中各組成單 元力學(xué)性能的差別、應(yīng)力歷史的不同以及巖體結(jié)構(gòu)上的原因,引起差 異回彈而在巖體中形成一個被約束的殘余應(yīng)力體系。差異卸荷回彈:巖體中各組成單元力學(xué)性能的差別、應(yīng)力史的不同以 及巖體結(jié)構(gòu)上的原因,都可以引起差異卸荷回彈,并在巖體中產(chǎn)生可 導(dǎo)致張性破裂的殘余應(yīng)力。14格里菲斯強度準則:格里菲斯認為脆

12、性材料內(nèi)部存在許多呈扁 橢圓狀的細微裂紋,物體受力后,裂紋尖端產(chǎn)生應(yīng)力集中,當最大拉 應(yīng)力達到拉伸強度極限時,物體即發(fā)生斷裂破壞,據(jù)此提出的判別材 料(如巖石)脆性破壞的準則。4.1活斷層:目前還在持續(xù)活動的斷層,或在歷史時期或近期地質(zhì)時 期活動過、極可能在不遠的將來重新活動的斷層?;顢鄬樱很壗刭|(zhì)時期有過活動,或目前正在活動,或具有潛在活動 性的斷層。2潛在活斷層:在歷史時期或近期地質(zhì)時期活動過、極可能在不遠 的將來重新活動的斷層。3蠕滑(穩(wěn)滑):斷層持續(xù)不斷緩慢蠕動的稱為蠕滑或穩(wěn)滑。4粘滑:斷層間斷地、周期性突然錯斷的為粘滑。5錯動速率:以一定時間段內(nèi)的平均錯動距離表示。6錯動周期:兩次突

13、然錯斷之間的時間間隔。5.1地震震級:地震本身能量的大小。它是距震中100km的標準地震 儀(周期0. 8s,阻尼比0.8,放大倍率2800倍)所記錄的以微米表 示的最大振幅A的對數(shù)值,即M=lgA.2地震烈度:是地震時一定地點的地而振動強弱的尺度,是指該地 點范圍內(nèi)的平均水平而言。3地震基本烈度:在今后一個時期內(nèi)(一半取100年)在一定地點 的一般場地條件下可能遭遇的最大烈度。4震源機制:研究多個地震臺的地震譜,可以確定出地震發(fā)生的物 理過程或震源物理過程,一半稱為震源機制。5震源參數(shù):根據(jù)地震記錄圖,按彈性變位理論進行復(fù)朵計算,可 以求出限定震源物理過程的多個物理量,統(tǒng)稱為震源參數(shù)。6震源

14、機制斷層面解:震源斷層產(chǎn)生突然錯動時,對斷層的每一盤 來說,斷層錯動的前進方向都會受到壓縮,而相反的一個方向就受到 拉伸,于是就呈現(xiàn)象限分布,這種象限型初動推拉分布是由于震源斷 層錯動這種物理過程所造成的。這樣求得的結(jié)果稱為震源機制斷層而 解。5. 7地基土的卓越周期:表層沉積能對基巖傳來的地震波起選擇放大 作用,某些周期的地震波在表土層中多次反射疊加而增強,這樣就會 使表層振動中這類周期的波多而長,這就是該表層土的卓越周期,也 就是它的自振周期。5. 8震源:彈性波的地下發(fā)源地。5. 9震中:震源在地面上的投影。5. 106震源深度:震中到震源的距離。5. 11地震波:地震時震源釋放的應(yīng)變能

15、以彈性波的形式向四而八方 傳播,這種彈性波就是地震波。它包括兩種在介質(zhì)內(nèi)部傳播的體波, 即縱波和橫波。5. 12縱波:是由震源傳岀的壓縮波,質(zhì)點振動與波前進方向一致, 一疏一密向前推進,它周期短、振幅小。也叫P波(primary wave) o5. 13橫波:是震源向外傳播的剪切波,質(zhì)點振動方向與波前進方向 垂直,傳播時介質(zhì)體積不變但形狀改變,周期較長,振幅較大。也叫 S 波(secondary wave)。5. 14而波:是體波到達地表后激發(fā)的次聲波,限于在地面運動,向 地面以下迅速消失。它包括瑞利波和勒夫波兩種。5. 15瑞利波(R):質(zhì)點在平行于波傳播方向的垂直平而內(nèi)做橢圓運 動,長軸垂

16、直地面,它與P波的輻射有關(guān)。5. 16勒夫波(Q):質(zhì)點在地面上做蛇形運動,質(zhì)點在水平面內(nèi)垂直 于波前進方向做水平運動。5. 17構(gòu)造地震:由地殼運動引起的地震。地殼運動使組成地殼的巖 層發(fā)生傾斜、褶皺、斷裂、錯動以及大規(guī)模巖漿活動等,在此過程中 因應(yīng)力釋放、斷層錯動而造成地殼震動。構(gòu)造地震約占地震總數(shù)的 90% o6.1水庫誘發(fā)地震:在一定條件下,修建水庫引起當?shù)爻霈F(xiàn)異常的地 震活動。7.1砂土液化:粒間無內(nèi)聚力的松散砂體,主要靠粒間摩擦力維持木 身的穩(wěn)定性和承受外力。當受到振動時,粒間剪力使砂粒間產(chǎn)生滑移, 改變排列狀態(tài)。如果砂土原處于非緊密排列狀態(tài),就會有變?yōu)榫o密排 列狀態(tài)的趨勢;如果砂

17、的孔隙是飽水的,要變密實就需要從孔隙中排 出一部分水,如砂粒很細則整個砂體滲透性不良,瞬時振動變形需要 從孔隙中排除的水來不及排出于砂體之外,結(jié)果必然使砂體中空隙水 壓力上升,砂粒之間的有效正應(yīng)力就隨之而降低,當空隙水壓力上升 到使砂粒間有效正應(yīng)力降為零時,砂粒就會懸浮于水中,砂體也就完 全喪失了強度和承載能力,這就是砂土液化(sand liquefaction) o 砂土液化:飽和松砂的抗剪強度趨于零,由固體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液體狀態(tài) 的過程和現(xiàn)象。7. 2振動液化:飽和砂土在地震荷載作用下,產(chǎn)生超孔隙水壓力。隨 著超孔隙水壓力的不斷增加,砂土的抗剪強度降為零,完全不能承受 外荷載而達到液化狀態(tài)。7

18、. 3滲流液化:砂土經(jīng)振動液化之后,超孔隙水壓力產(chǎn)生水頭差,形 成一定的水力梯度。當水力梯度達到臨界值時,砂粒就在自下而上的 滲流中失重,產(chǎn)生滲流液化。7. 4震陷:由于地震引起高壓縮性土軟化而產(chǎn)生地基基礎(chǔ)或地而沉陷 的現(xiàn)象。7. 5涌沙:砂土液化后在薄弱部位開裂,阻力減小,上升水流流速大、 水頭損失小。因而在裂縫處出現(xiàn)噴水冒砂現(xiàn)象。涌沙:飽水砂土在強烈地震作用下先產(chǎn)生振動液化,使孔隙水壓力迅 速上升,產(chǎn)生上下水頭差和孔隙水自下而上的運動,動水壓力推動砂 粒向懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)化,形成滲流液化,使砂層變松,在薄弱環(huán)節(jié)形成涌 沙現(xiàn)象。7. 6流砂:飽和松砂中剪應(yīng)力增大時,在不排水條件下的剪縮勢使土 內(nèi)孔

19、隙水壓力大幅度提高,土強度驟然下降,導(dǎo)致砂土無限流動的現(xiàn) 象。7. 7管涌:在滲流作用下,土中細顆粒隨滲流水從自由面向內(nèi)部逐漸 流失形成管狀通道的現(xiàn)象。7. 8流土:在滲流作用下,水流岀逸處土體處于懸浮狀態(tài)的現(xiàn)象。7. 9地基失效:在地震作用下,隨粒間有效正應(yīng)力的降低,地基土層 的承裁能力也迅速下降,直至砂體呈懸浮狀態(tài)時地基的承栽能力完全 喪失。建于這類地基上的建筑物就會產(chǎn)生強烈沉陷、傾倒以至倒塌。 7. 10液化指數(shù):假設(shè)某層土厚為d,在地震作用下發(fā)生了液化,用標 貫進行判別,臨界值為Ncr,實測值為N,則液化勢A= (Ncr-N) d,相 對液化勢a=(l-N/Ncr)do引入深度權(quán)函數(shù)W

20、,可得該層土的加權(quán)相對 液化勢aW=(l-N/Ncr)dWo將多個液化層的加權(quán)相對液化勢總和起來 就是液化指數(shù)。8.1地面沉降:由于大范圍過量抽汲地下流體,引起水位下降,土層 進一步固結(jié)壓縮而造成的地面向下沉降。地面沉降:因承壓水位降低引起應(yīng)力轉(zhuǎn)移以及土層壓密,從而導(dǎo)致地 面大面積沉降。9.1彎曲一拉裂:主要發(fā)育在陡立或陡傾內(nèi)層狀體組成的中-極陡坡 中。主要發(fā)生在斜坡前緣,陡傾的板狀巖體在自重彎矩作用下,于前 緣開始向臨空方向作懸臂梁彎曲,并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展。彎曲的板梁之 間互相錯動并伴有拉裂,彎曲體后緣出現(xiàn)拉裂縫,形成平行于坡向的 反坡臺階和槽溝。板梁彎曲劇烈部位往往產(chǎn)生橫切板梁的折裂。2蠕滑

21、一拉裂:這類變形導(dǎo)致斜坡巖體向坡前臨空方向發(fā)生剪切蠕 變,其后緣發(fā)育自坡面向深部發(fā)展的拉裂。主要發(fā)育在均質(zhì)或似均質(zhì) 體斜坡中,傾內(nèi)薄層狀層狀體坡中也可發(fā)生。一般發(fā)生在中等坡度(B 90。主要變形模式:彎曲-一拉裂(淺部)或蠕滑一-拉裂(深部)??赡芷茐男问剑罕浪?,深部切層轉(zhuǎn)動型滑坡。變角外傾層狀體斜坡 主要特征:上陡下緩,aWB。主要變形模式:滑移-一彎曲??赡芷茐男问剑喉槍愚D(zhuǎn)動型滑坡。3、塊狀體斜坡可根據(jù)結(jié)構(gòu)面組合線按上述2的方案細分。以滑移一-拉裂為多見。4、軟弱基座體斜坡平緩:一般上陡下緩,塑流-一拉裂,擴離,塊狀滑坡。緩傾內(nèi):一般上陡下緩,塑流-一拉裂,崩塌,深部滑坡。4.蠕滑一拉裂型

22、滑坡的演變過程一般分為幾個階段?各階段的變 形特點。演變過程可劃分為三個階段:表層蠕滑。巖層向坡下彎曲,后緣產(chǎn)生拉應(yīng)力;后緣拉裂。通常造成反坡臺階;潛在剪切面剪切擾動。隨剪變進一步發(fā)展,中部剪應(yīng)力集中部 位可被擾動擴容,使斜坡下半部分逐漸隆起。5.滑移一壓致拉裂型滑坡的形成條件與演變過程階段劃分。這類變形主要發(fā)育在坡度中等至陡的平緩層狀體斜坡中。 這類變形演變過程可分為三個階段:卸荷回彈階段;壓致拉裂面自下而上擴展階段;滑移面貫通階段:變形進入累進性破壞階段。變形體開始明 顯轉(zhuǎn)動,陡傾的階狀裂面成為剪應(yīng)力集中帶,陡緩轉(zhuǎn)角處的嵌合體逐 個被剪斷、壓碎,并伴有擴容,使坡面微微隆起。待陡傾裂而與平緩

23、 滑移面構(gòu)成一貫通性滑移面,則將導(dǎo)致破壞。6.滑移一彎曲型滑坡的形成條件與演變過程階段劃分。主要發(fā)育在中-陡傾外層狀體斜坡中,尤以簿層狀巖體及延性較 強的碳酸鹽類層狀巖體中為多見。這兩類斜坡的滑移控制面傾角己明 顯大于該面的峰值摩擦角,上覆巖體具備沿滑移面下滑條件。但由于 滑移面未臨空,使下滑受阻,造成坡腳附近順層板梁承受縱向壓應(yīng)力, 在一定條件下可使之發(fā)生彎曲變形。這類變形演變過程可分為三個階段:輕微彎曲階段;強烈彎曲、隆起階段;切出面貫通階段:滑移面貫通并發(fā)展為滑坡,具崩滑特性,有 的表現(xiàn)為滑塌式滑坡。9. 7.彎曲一拉裂型滑坡的形成條件與演變過程階段劃分。主要發(fā)育在陡立或陡傾內(nèi)層狀體組成

24、的中-極陡坡中。主要發(fā)生 在斜坡前緣,陡傾的板狀巖體在自重彎矩作用下,于前緣開始向臨空 方向作懸臂梁彎曲,并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展。彎曲的板梁之間互相錯動并 伴有拉裂,彎曲體后緣出現(xiàn)拉裂縫,形成平行于坡向的反坡臺階和槽 溝。板梁彎曲劇烈部位往往產(chǎn)生橫切板梁的折裂。這類變形演變過程可分為三個階段:(1)卸荷回彈陡傾而拉裂階段。(2)板梁彎曲,拉裂而向深部擴展并向坡后推移階段。如果坡度很 陡,此階段大多伴有坡緣、坡面局部崩落。(3)板梁根部折裂、壓碎階段。巖塊轉(zhuǎn)動、傾倒,導(dǎo)致崩塌。9. 8.地下水對斜坡穩(wěn)定性的影響?(1)對巖土體的物理、化學(xué)、生物作用,降低巖土體強度;(2)增加孔隙水壓力;(3)產(chǎn)生滲透

25、和滲流破壞。9. 9.常用的斜坡穩(wěn)定性評價與預(yù)測方法?常用的斜坡穩(wěn)定性評價方法:1)過程機制分析法:根據(jù)階段性規(guī)律預(yù)測斜坡所處演變階段和發(fā) 展趨勢;根據(jù)周期性規(guī)律判定促進斜坡演變的主導(dǎo)因素;根據(jù)區(qū)域性 規(guī)律闡明斜坡穩(wěn)定性分區(qū)特征。(2)理論計算(量化)分析法:剛體極限平衡計算方法;彈塑性 理論計算法;破壞概率計算法;變形破壞判據(jù)計算法。常用的斜坡穩(wěn)定性預(yù)測方法:(1)失穩(wěn)時間預(yù)報:包括外延法、齋藤法、灰色預(yù)報等。(2)穩(wěn)定程度空間評價預(yù)測:包扌舌因子(素)疊加法、因子聚類 法、綜合因子法等。10.斜坡穩(wěn)定性的破壞概率計算分析法的基木思路。9.11.斜坡變形破壞的防治措施??偟氖且苑罏橹鳌⒅鲃臃?/p>

26、治。(1)避讓措施:以橋的形式繞到對岸,以隧道的形式移到山體內(nèi), 以明嗣或棚嗣的形式通過。(2)排水措施:排除地表水,如設(shè)置天溝、截水溝、排水溝等;排 除地下水,如設(shè)置盲溝、排水坑道、排水井、集水井等。(3)減重反壓措施:即削頭壓足法。(4)護坡護腳措施:修筑導(dǎo)流堤(順壩或丁字壩)、水下防波堤(破 浪堤)等;種樹種草,保持水土;坡而抹灰或刷漿;坡面坡面漿砌石、 坡面上設(shè)置或增設(shè)阻擋滾石的鐵鏈欄柵、半山坡上設(shè)置攔石壩、坡腳 可設(shè)置落石槽等。(5)支擋措施:如支擋墻、抗滑樁等。(6)錨固措施:如錨桿、土釘、錨索等。(7)固結(jié)灌漿措施:可采用物理灌漿、化學(xué)灌漿或物化灌漿等類型。(8)其它措施:如電化

27、學(xué)加固法、凍結(jié)法、焙燒法等。12.試分析滑移一彎曲型斜坡的形成條件及變形破壞機制。9.13.簡述斜坡變形破壞各地質(zhì)力學(xué)模式的形成條件及主要特征。9. 14.斜坡巖(土)體穩(wěn)定的研究意義。斜坡巖(土)體穩(wěn)定性的工程地質(zhì)分析涉及兩個方面的任務(wù)。一方而要對斜坡的穩(wěn)定性作出評價和預(yù)測;另一方面要為設(shè)計合 理的人工邊坡以及制定有效整治措施提供依據(jù)。9.15.斜坡變形、破壞的主要方式和基木類型。斜坡變形的主要方式和基本類型:(1)卸荷回彈是斜坡巖體內(nèi)積 存的彈性應(yīng)變能釋放而產(chǎn)生的,在高地應(yīng)力區(qū)的巖質(zhì)斜坡中尤為明 顯。(2)斜坡的蠕變是在坡體壓力(以自重應(yīng)力為主)長期作用下發(fā)生 的一種緩慢而持續(xù)的變形,這種

28、變形包含某些局部破裂,并產(chǎn)生一些 新的表生破裂而。斜坡破壞的主要方式和基本類型:(1)崩塌體通常破碎成碎塊 堆積于坡腳,形成具有一定天然休止角的巖堆。(2)滑坡可按滑動 面或破壞面縱剖而形態(tài)劃分為平滑型(順層和弧形或轉(zhuǎn)動型(切層)滑 動兩種類型。(3)擴離是由于斜坡巖(土)體中下伏平緩產(chǎn)狀的軟弱 層塑性破壞或流動引起的破壞,軟層上覆巖(土)體或做整體,或被解 體為系列塊體向坡前方向“漂移”。16.滑坡要素及其研究意義。9.17.影響斜坡變形破壞的主要因素。(1)斜坡巖體特性;(2)斜坡巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征;(3)斜坡坡形、坡高、坡度;(4)地表水和地下水;(5)植被;(6)氣候;(7)地震;(8)

29、人類工程活動。18.斜坡變形破壞的評價方法。(1)過程機制分析法:根據(jù)階段性規(guī)律預(yù)測斜坡所處演變階段 和發(fā)展趨勢;根據(jù)周期性規(guī)律判定促進斜坡演變的主導(dǎo)因素;根據(jù)區(qū) 域性規(guī)律闡明斜坡穩(wěn)定性分區(qū)特征。(2)理論計算(量化)分析法:剛體極限平衡計算方法;彈塑性理論計算法;破壞概率計算法;變形破壞判據(jù)計算法。19.簡述滑坡預(yù)測、預(yù)報方法及其發(fā)展趨勢。 1失穩(wěn)時間預(yù)報(1)外延法對進入加速蠕變階段的位移監(jiān)測資料繪制曲線外延推定(2)齋藤法適用于土質(zhì)斜坡及圓弧滑面滑坡預(yù)報,按蠕變速率計算推定(3)灰色預(yù)報采用灰色理論,對監(jiān)測信息進行濾波、數(shù)據(jù)生成、建模、殘差 修正等處理,作岀預(yù)報并針對不同演化機制類型,采

30、用不同濾波方法2穩(wěn)定程度空間評價預(yù)測(1)因子(素)疊加法按在斜坡變形破壞中作用大小,賦予每一因子一定數(shù)值,根據(jù)疊加數(shù)據(jù)按一定標準評定區(qū)域斜坡穩(wěn)定性(2)因子聚類法將研究區(qū)劃分為網(wǎng)格單元,以單元內(nèi)影響因素作變量,抽樣論 證斜坡穩(wěn)定性與變量特征組合的關(guān)系,再按變量的相似程度對單元聚 類,可采用模糊聚類等方法(3)綜合因子法將所有主要因子在斜坡演化中的作用,以一種綜合參數(shù)表示, 利用綜合因子與其臨界參數(shù)進行比較,判定地區(qū)斜坡的危險程度。具 體方法有:系統(tǒng)模型法、邏輯信息法、信息量法等。20簡述斜坡巖(土)體工程地質(zhì)分析的主要內(nèi)容。(1)斜坡巖體的應(yīng)力分布特征(2)斜坡變形與破壞的基木類型及一般特征

31、(3)斜坡變形破壞的演變過程(4)內(nèi)外營力對斜坡變形破壞的影響(5)斜坡穩(wěn)定性評價(6)防治斜坡變形破壞的原則及主要措施10.1.簡述地下洞室圍巖應(yīng)力重分布的一般特點。2.簡述山巖壓力(山壓)的類型和特點。 (1)變形壓力主要是由圍巖的塑性擠出、膨脹內(nèi)鼓、剪切破碎以及彎折內(nèi)鼓等 類型變形破壞所造成的,通常出現(xiàn)在具有塑性圍巖或薄層狀脆性、半 脆性圍巖的地下洞室中。(2)散體壓力主要是由圍巖的張裂塌落、剪切滑移、碎裂松動以及重力坍塌 等類型變形破壞引起的。通常,這是一種有限范圍內(nèi)脫落巖石自重施 加于支護結(jié)構(gòu)上的壓力,其打下取決于巖石性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)以及的活 動?;蛘撸荷綆r壓力有哪些類型?各自產(chǎn)生的條

32、件有何不同?A根據(jù)圍巖變形破壞特點的不同,目前通常將山壓分為變形山壓和 散體山壓兩類。(1)變形山壓主要是由圍巖的塑性擠岀、膨脹內(nèi)鼓、剪切破碎 以及彎折內(nèi)鼓等類型變形破壞所造成的,因此通常出現(xiàn)在具有塑性圍 巖或薄層狀脆性、半脆性圍巖的地下洞室中。這類山壓計算應(yīng)采用彈 塑性力學(xué)的方法。(2)散體山壓主要是由圍巖的張裂塌落、剪切滑移、碎裂松動 以及重力坍塌等類變形破壞引起的。這類山壓的計算主要有基于塌落 體理論的普氏及太沙基的山壓計算法、地質(zhì)分析計算法以及經(jīng)驗公式 計算法等。3.脆性圍巖的變形破壞的類型和特點。(1)脆性圍巖的張裂塌落:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié) 構(gòu),為拉應(yīng)力集中造成的張裂破壞

33、。(2)脆性圍巖的劈裂剝落:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié) 構(gòu),為壓應(yīng)力集中造成的壓致拉裂。(3)脆性圍巖的剪切滑移與剪切碎裂:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu) 及厚層狀結(jié)構(gòu),為壓應(yīng)力集中造成的剪切破裂及滑移拉裂。(4)脆性圍巖的巖爆:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié)構(gòu), 為壓應(yīng)力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破壞。(5)脆性圍巖的彎折內(nèi)鼓:巖體結(jié)構(gòu)為中薄層狀結(jié)構(gòu),為卸荷 回彈或壓應(yīng)力集中造成的彎曲拉裂。(6)脆性圍巖的碎裂松動:巖體結(jié)構(gòu)為碎裂結(jié)構(gòu),為壓應(yīng)力集 中造成的剪切松動。4.塑性圍巖的變形破壞的類型和特點。 ( 1 )層狀結(jié)構(gòu)的塑性擠出:壓應(yīng)力集中作用下的塑性流動。(2)層狀結(jié)構(gòu)的膨脹內(nèi)鼓:水分重分

34、布造成的吸水膨脹。(3)散體結(jié)構(gòu)的塑性擠出:壓應(yīng)力集中作用下的塑性流動。(4)散體結(jié)構(gòu)的塑流涌出:松散飽水巖體的懸浮塑流。(5)散體結(jié)構(gòu)的重力坍塌:重力作用下的坍塌。5.簡述高地應(yīng)力區(qū)的主要地質(zhì)標志?6.試分析影響地下洞室圍巖穩(wěn)定性的因素。7.地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析的方法、步驟。8.巖爆的類型及產(chǎn)生條件。10. 9.簡述地下洞室圍巖的支護措施。(1)支撐:臨時性保護圍巖的結(jié)構(gòu)。當開挖局部嚴重不穩(wěn)定地段時采用。(2)襯砌:是永久性加固圍巖的結(jié)構(gòu),即在地下洞室內(nèi)用條石、混凝土或鋼筋混凝土砌筑一定厚度的墻。(3)錨桿支護(4)噴錨支護(5)噴錨網(wǎng)支護10地下洞室圍巖變形破壞的一般特點?地下洞室的開挖

35、因卸荷回彈、應(yīng)力重分布、水重分布等常能使 圍巖的形狀發(fā)生很大的變化,一般說來,洞室開挖后如果圍巖巖體承 受不了上述應(yīng)力的作用,圍巖將發(fā)生塑性變形和破壞。這種變形和破 壞通常是從洞室周邊,特別是那些最大壓或拉應(yīng)力集中的部位開始, 而后逐步向圍巖內(nèi)部發(fā)展的。其結(jié)構(gòu)是在洞室周圍形成松動圈或松動 帶。這樣,在洞室周圍,從外向內(nèi),形成三個圈:表部應(yīng)力降低區(qū), 中間高應(yīng)力區(qū)、內(nèi)部正常應(yīng)力區(qū)。通常的變形破壞形式有脆性的和塑 性的,前者包括張裂塌落、劈裂剝落、剪切滑移及剪切碎裂、巖爆、 彎折內(nèi)鼓、碎裂松動等,后者包括塑性擠出、膨脹內(nèi)鼓、塑流涌出、 重力坍塌等。10.11論述地下嗣室圍巖變形破壞的類型、巖體結(jié)構(gòu)

36、類型以及產(chǎn)生條 件。大致可以分為脆性圍巖變形破壞和塑性圍巖變形破壞兩大類。(1)脆性圍巖的張裂塌落:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié)構(gòu),為拉應(yīng)力集中造成的張裂破壞。(2)脆性圍巖的劈裂剝落:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié)構(gòu), 為壓應(yīng)力集中造成的壓致拉裂。(3)脆性圍巖的剪切滑移與剪切碎裂:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚 層狀結(jié)構(gòu),為壓應(yīng)力集中造成的剪切破裂及滑移拉裂。(4)脆性圍巖的巖爆:巖體結(jié)構(gòu)為塊狀體結(jié)構(gòu)及厚層狀結(jié)構(gòu),為壓 應(yīng)力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破壞。(5)脆性圍巖的彎折內(nèi)鼓:巖體結(jié)構(gòu)為中薄層狀結(jié)構(gòu),為卸荷回彈 或壓應(yīng)力集中造成的彎曲拉裂。(6)脆性圍巖的碎裂松動:巖體結(jié)構(gòu)為碎裂結(jié)構(gòu),

37、為壓應(yīng)力集中造 成的剪切松動。(7)塑性圍巖的塑性擠出:巖體結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu)或散體結(jié)構(gòu),為壓 應(yīng)力集中造成的塑性流動或壓應(yīng)力作用下的塑流。(8)塑性圍巖的膨脹內(nèi)鼓:巖體結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu),為水分重分布造 成的吸水膨脹。(9)塑性圍巖的塑流涌出:巖體結(jié)構(gòu)為散體結(jié)構(gòu),為松散飽和巖體 的懸浮塑流。(10)塑性圍巖的重力坍塌:巖體結(jié)構(gòu)為散體結(jié)構(gòu),為重力作用下的 坍塌。1.地基巖體的應(yīng)力分布特點。2.簡述松軟土地基的變形與破壞特點。3.壩基巖體變形破壞的類型及特點。4.綜述壩基巖體滑動破壞的形式及各自的特點和發(fā)生條件。(巖 石壩基滑動破壞的形式和發(fā)生條件?)(論述巖石壩基滑動破壞的形式、發(fā)生條件。)(綜述巖石壩基不同滑動破壞類型的滑移破壞形式及其產(chǎn)生的相應(yīng)的巖體條件。)(1)表面滑動:是接觸面的剪切破壞。產(chǎn)生的巖體條件:壩基巖體的強度遠大于壩體碗強度,且?guī)r體完整, 無控制滑移的軟弱面。(2)淺層滑動淺層巖體的剪切

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