(電子行業(yè))企業(yè)管理工程地質(zhì)分析原理教案電子版

(電子行業(yè))企業(yè)管理工程利用、有效改造和完善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境。研究對象：工程地質(zhì)問題：即：人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互制約的主要形式。例：區(qū)域穩(wěn)定問題巖土體穩(wěn)定問題圍巖穩(wěn)定問題地研究內(nèi)容：工程地質(zhì)問題產(chǎn)生的地質(zhì)條件、形成機(jī)制、研究方法：地質(zhì)分析、地質(zhì)模擬分析、試驗分所分割。巖體結(jié)構(gòu)：由巖體中含有的不同結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體在空間的排列分布和組合狀態(tài)所決定。為什么要研究巖體結(jié)構(gòu)。異性。b.巖體結(jié)構(gòu)特征對巖體的變形、破壞方式和強(qiáng)度特征起重要的控制作用。c.在地表的巖體，其結(jié)構(gòu)特征在很大程度上決定了外營力對巖體的改造程程。從成因角度：a.分類目的和原則特征，以達(dá)到合理利用和有效治理的目的。b.原則①差異性原則：不同類別的巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)有明顯的差異。②適用性原則：分類體系便于（工程）應(yīng)用。巖體分類的三大體系：③以巖體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的分類。②考慮巖體強(qiáng)度的改造。③考慮巖體所處的實際地質(zhì)環(huán)境條件。型進(jìn)行詳細(xì)劃分。這種分類方案首先考慮建造特征。），征的研究顯得極其重要。a.高彎度河流沉積相模式。河流特點：河床比降小、彎度大、水深但流態(tài)較穩(wěn)定，單b.瓣狀河流沉積相模式（游蕩型）a.軟弱夾層的亞相、微相分析然堤粉砂質(zhì)泥巖層的展布特征。在亞相、微相分析中注意準(zhǔn)同生變形作用。b.砂巖體中原生結(jié)構(gòu)面的微相分析流水沉積的層理類型與泥砂粒度、水流狀態(tài)、水流強(qiáng)度相而瓣狀河流則主要由大型楔狀交錯層理，楔型錯層理、逆行沙波為根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究，構(gòu)造斷裂的形成，表現(xiàn)為兩種或多種機(jī)制的組合。發(fā)育高角度逆沖斷層。后期疊加脆性破裂，沿推覆方向逐漸增強(qiáng)。層間錯動方式尤為突出。c.接觸振動帶一般認(rèn)為是區(qū)域隆起背景上以斷陷谷為特征的大型復(fù)雜地塹系。a.深部形成一系列拉張斷裂或正斷層。b.蓋層蓋層隨裂谷的擴(kuò)展，在地幔中隆起軸附近形成受深部斷裂控制的拉張斷裂。或隨裂谷的拉張，形成側(cè)緣拉裂，不受深部斷裂控制。主要發(fā)育于相對穩(wěn)定的地塊中，屬拉性剪切破裂。地質(zhì)力學(xué)對走滑斷裂的研究較深入。現(xiàn)在的研究表明，最大主壓應(yīng)力在斷層錯動面附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向向錯動方向。重點介紹路線精測法。跡線法和統(tǒng)計窗法、實習(xí)中已介紹。主要針對延伸數(shù)米或數(shù)十米結(jié)構(gòu)面。測線相交的結(jié)構(gòu)面位置、產(chǎn)狀、延伸長度、張開度、充填情況、表面特征資料。會大大減小。a.長度校正b.方位校正即調(diào)整到結(jié)構(gòu)面組法線方向上來確定結(jié)構(gòu)面的生應(yīng)力。b.構(gòu)造應(yīng)力場c.變異應(yīng)力與殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力：巖體卸荷或部分卸荷所形成的拉壓應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力場。天然應(yīng)力場的形成取決于地質(zhì)條件和巖體所經(jīng)歷的地質(zhì)歷史。a.構(gòu)造作用分活動構(gòu)造應(yīng)力，即現(xiàn)今還在形成，累積的應(yīng)力場。剩余構(gòu)造應(yīng)力，即地質(zhì)歷史時期構(gòu)造作用形成的應(yīng)力至今尚未完全卸除。指區(qū)域性的面剝蝕。經(jīng)地面剝蝕后，剝蝕厚度為h。則水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的減小幅有很大不同。近巖體內(nèi)應(yīng)力重分布。重分布應(yīng)力大小和特點受原始地應(yīng)力水平、巖性特征、臨空面形態(tài)特征的影響。最大重應(yīng)力與臨空面近于平行，而最小主應(yīng)力與臨空面近于垂直。②最大主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸增大，而最小主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸減小，至臨空面上為零，甚至出現(xiàn)拉應(yīng)力。③應(yīng)力在坡腳附近顯著增大。應(yīng)力增大現(xiàn)象稱應(yīng)力集中。集中程度用應(yīng)力集中系數(shù)表示。力學(xué)性質(zhì)的材料表現(xiàn)出不同的變形特征，以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。特征：以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。約束緊密的不同材料卸載的殘余應(yīng)力效應(yīng)。a.各地的最大重應(yīng)力方向呈明顯規(guī)律性大致與察隅和伊斯蘭堡連線的夾角平分線方向一致。僅伊斯蘭堡外側(cè)和察隅外側(cè)不同。b.三向應(yīng)力狀態(tài)與由此決定的現(xiàn)代構(gòu)造活動呈規(guī)律分布。②潛在走滑型應(yīng)力狀態(tài)區(qū)主要分布于中、西部廣大地區(qū)。a.一般規(guī)律巖體受力變形時，其內(nèi)所含的結(jié)構(gòu)面會出現(xiàn)應(yīng)力集中，使巖體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜化。易于發(fā)生應(yīng)力集中的部位往往是裂隙、斷裂的端點、交匯點、錯裂段、拐點、分支點等。b.局部應(yīng)力集中區(qū)與活動斷層的關(guān)系a.地應(yīng)力與應(yīng)變速率的關(guān)系地殼巖體是粘彈性介質(zhì)。應(yīng)力增高，但隨時間推移，應(yīng)力一旦達(dá)到某一極限值就會不再增長，而變形不斷發(fā)展。前段表現(xiàn)出彈性介質(zhì)特征，而后者表現(xiàn)出粘性特征。b.地應(yīng)力隨時間變化的一般規(guī)律從以上規(guī)律可得出應(yīng)力隨時間變化的一般規(guī)律。在巖體中地應(yīng)力大于臨界應(yīng)變速率的地區(qū)，應(yīng)力隨時間呈線性遞增。增到一定程度后將穩(wěn)定在與臨界應(yīng)變速率相適應(yīng)的應(yīng)力水平，而斷裂的應(yīng)力所屬于遞增型。帶內(nèi)的應(yīng)力都在初期遞增至一定水平后，將穩(wěn)定在與巖體和斷裂應(yīng)變速率相適應(yīng)的水平。僅為經(jīng)驗總結(jié)，并無統(tǒng)一的認(rèn)識。a.垂直應(yīng)力b.水平應(yīng)力①各方向上應(yīng)力水平各異，并非如，最大值與最小由于淺部河谷臨空面的影響，使近地表巖體中應(yīng)力無論量值還是方向其次由于應(yīng)力變化梯度不同，使淺部應(yīng)力狀態(tài)與深部應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化。研究途徑：②在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)力場實測。③在應(yīng)力實測基礎(chǔ)上進(jìn)行地應(yīng)力場的數(shù)值模擬。配合斷層錯動機(jī)制的極射赤平投影方法。a.歷史上各時期及當(dāng)代地殼隆起的速度和高度。b.應(yīng)力集中條件和集中區(qū)的分布。c.高地力區(qū)的標(biāo)志的地質(zhì)、地貌現(xiàn)象發(fā)育及分布。主要有：應(yīng)力解除法、應(yīng)力恢復(fù)法、水力壓裂法等。Kaiser效應(yīng)測量法破壞：巖體的宏觀連續(xù)性已發(fā)生明顯變化。巖體破壞的基本形式：（機(jī)制）剪切破壞和拉斷（張性）破壞。巖體破壞形式與圍巖大小有明顯關(guān)系。注意：巖全破壞機(jī)制的轉(zhuǎn)化隨圍壓條件的變化破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化的界限圍壓稱破壞機(jī)制轉(zhuǎn)化圍壓。），低圍壓條件下巖石三軸試驗表明。切。碎裂巖體的破壞方式介于二者之間。碎塊狀或散體狀巖體主要為塑性破壞。對第一種情況，某破壞判據(jù)已經(jīng)介紹很多了。第二種情況，可采用三向應(yīng)力狀態(tài)莫爾圓圖解簡單判斷。單軸應(yīng)力狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)與方向決定了巖體的破壞形式。進(jìn)入穩(wěn)定破裂階段后，巖體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)變化復(fù)雜。產(chǎn)生一系列破裂。剪脹，壓碎帶剪壞，鎖固段變薄弱，最終全面貫強(qiáng)度削弱最大。按受力條件：橫彎、縱彎。按約束條件：簡支梁、外伸梁、懸臂梁。a.軸部區(qū)若以，代表巖石的曲服應(yīng)力。極梁彎曲變形分三個階段。上隆量。b.橫彎滑脫滑脫可緩解軸部應(yīng)力集中現(xiàn)象，亦可使翼部應(yīng)變能釋放。但可引起地震。a.極梁的屈曲的應(yīng)力條件b.軸部的變形與破壞①輕微隆起階段，頂部拉裂，底部出現(xiàn)剖面x節(jié)理。②強(qiáng)裂隆起階段，頂部拉裂向縱深發(fā)展，底部x節(jié)理，護(hù)展層為中性層。③剪斷破壞階段，x節(jié)理與拉裂面貫通，或切斷板梁形成逆沖斷裂。大多數(shù)背斜符合縱背斜式滑脫：軸部虛脫，翼部單剪式剪裂?；拥装鍙澢∑鸬?。a.材料性質(zhì)不同造成b.應(yīng)力歷史不同造成其本質(zhì)也是差異性卸荷回彈，所不同的是其差異性卸荷回彈是由受限面引起的。經(jīng)過這些單元的不同組合，可形成各種各樣巖體的流變本構(gòu)模型。巖體力學(xué)這已介紹。累進(jìn)性破壞，即應(yīng)力變化不大，微裂及擴(kuò)張地應(yīng)變：()應(yīng)變速率：+應(yīng)為等速蠕變，巖體內(nèi)應(yīng)力保持不變。轉(zhuǎn)動磨擦中的翻轉(zhuǎn)所造成的剪切位移突躍現(xiàn)象。粘滑現(xiàn)象可能與剪切上的凸起體嵌入蠕變機(jī)制有關(guān)。嵌入時，靜磨擦系數(shù)將提高。①按運動特征，沿結(jié)構(gòu)面的滑移分穩(wěn)滑和粘滑面種基本類型。穩(wěn)滑狀態(tài)的產(chǎn)生條件：結(jié)構(gòu)面平堤或有足夠厚的夾泥。↗,↘。反之變?nèi)?。形成超孔隙水壓力如地震，土力學(xué)介紹很多。封閉水體，破裂形成使空隙水壓力降低甚至形成負(fù)壓，形成膨脹強(qiáng)化現(xiàn)象。非封閉水體，破裂擴(kuò)容超過地下水補給，亦可形成膨脹強(qiáng)化現(xiàn)象?！八畵簟爆F(xiàn)象。對變形、破壞起主導(dǎo)作用?；窘M合地質(zhì)模式：意義（工程意義規(guī)避重大破壞性地震對建筑群的破壞，防止因活斷層位錯壞建筑物按構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)，活斷層可劃分為三類：由于三類活斷層的幾何特征及運動特性各不相同，因而對工程場這類斷層的水平錯動量往往很大，因而易于識別，易于發(fā)生強(qiáng)震。般無地表變形，分支斷層發(fā)育，主要產(chǎn)生在上盤。斷層面的地面出露線不平直，呈波狀彎曲。逆斷層也是強(qiáng)烈發(fā)震斷層。正斷層可以引發(fā)中強(qiáng)震。量。因為形成走滑逆沖斷層或走滑正斷層等。一般地震地表錯段長度從數(shù)百米至數(shù)百公里，最大位移自幾十厘米至十余米。地震愈大，震源愈淺，則地表錯段就愈長。統(tǒng)計分析是一種常用的研究方法。形狀，剪切模量、斷層性質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境等因素有關(guān)。分支斷裂的錯斷位移則隨主斷層的距離加大而減少。錯斷的時間間隔就愈短。根據(jù)斷層速率，我國將其分為四級。A,B,C,D特別強(qiáng)烈,強(qiáng)烈,中等,弱此外，如錯斷第四系、地震崩積楔、地震沖填楔等。年齡，就可以求出平均錯動速率和重復(fù)錯動事件。復(fù)周期。此外，地震重復(fù)周期與一次地震產(chǎn)生的位錯量成正比，而與平均錯動速率有蠕滑成分時，空間上，有弱活動區(qū)和強(qiáng)活動區(qū)這分，并隨當(dāng)活斷層的活動段發(fā)生一系列的群集方式的破裂序列。要建筑物。4.4.1場地選擇a.低級別活斷層地帶優(yōu)于高級別活斷層地帶?；顒訒r期老的活斷層地帶優(yōu)于新的地帶。c.避開填土層，避開結(jié)構(gòu)自振周期與土層特征周期相同（相近）地帶。d.避開淺埋大溶洞、地下采空區(qū)等地帶。e.避開有加重震害的突出孤立地形、崩滑斜坡地帶。f.持力層的選擇宜選擇基巖或堅硬巖土作為地基。4.4.2建筑物類型選擇選擇有利于抗大變形的建筑物類型。大壩：以堆石壩、抗變形能力較強(qiáng)。分割成規(guī)則單元）減輕重量，降低重心。斷層的活動時間間隔。植被、溪流、山脊錯動、微地貌變形、不良地質(zhì)現(xiàn)象、斷層三角面等。斷陷湖及洼地。歷史上記錄的地震證據(jù)和說明。震中沿一定的斷層線分布。低陽光角源空攝影，增加斷層崖、斷層三角面等地面起伏的陰影效果。紅外攝影，了解地下水的分布特征。開挖措施，研究最新沉積物是否被錯斷及錯動幅度。地震：地表巖層中因彈性波的傳播所引起的震動。震源：地球深處因巖石破裂引起地殼振動的發(fā)源地。震中：震源在地面的投影。震源深度：震中至震源的距離。按震源深度將地震分為：我國地處兩大地震帶，是地震多發(fā)國家。5.2.1地震波地震時，震源釋放的能量以彈性波的形式向四處傳播，這種彈性波就是地震波。震源機(jī)制：地震發(fā)生時震源的物理過程。震源參數(shù)：指描述震源物理過程的一組物理量。[實例]解水河斷裂帶震源機(jī)制解與斷裂帶變形組合的關(guān)系。震源實際上一個產(chǎn)生有限錯動的斷層面。斷層面長度、寬度、走向、傾向和傾角、斷層錯動方向、錯距、破裂擴(kuò)展速度。震級是表示地震發(fā)生時，震源釋放的能量大小。震波與釋放能量大小的關(guān)系能量大小，還與震源深度、震中距離、傳播介質(zhì)特征等因素有關(guān)。i僅相類似條件比較才能真正確定出地震烈度的相對強(qiáng)弱。有的學(xué)者想用地震力的大小來表描地震的破壞力。但統(tǒng)計也較困難?；玖叶龋褐冈诮窈笠欢〞r期內(nèi)，在一定地點的一般場地可能遭受的最大烈度。5.3.1世界范圍內(nèi)的主要地震帶及其大地震并非均勻分布在地球各部分，而是集中于某些特定的條帶，稱為地震帶。世界范圍的地震帶主要為：上述三大地震帶均處于板塊構(gòu)造的邊緣。減帶和轉(zhuǎn)換斷層三個發(fā)震構(gòu)造帶。a.板塊增生帶地震。b.轉(zhuǎn)換斷層在海嶺間形似走滑斷層，在轉(zhuǎn)換斷層上常發(fā)生走滑斷層地震。c.板塊消減帶拉雅山強(qiáng)烈隆開，并伴隨地震，以低角度逆動型地震為主。地震。地震強(qiáng)度和數(shù)量也大于東部，西部塔里木、準(zhǔn)噶爾等盆地地震亦少發(fā)生。增強(qiáng)。斷裂或斷陷盆地中。a.強(qiáng)震與活動斷裂的關(guān)系b.強(qiáng)震與斷陷盆地的關(guān)系斷陷盆地受活動斷裂的影響和控制，因而也是強(qiáng)震的多發(fā)地。其主①對于傾斜的斷陷盆地，其較深、較陡的一側(cè)的活動斷裂易形成地震。②盆地間或盆地內(nèi)由橫向斷裂控制的隆起帶兩側(cè)。③斷陷盆地的銳角形端部。④斷陷盆地內(nèi)多組斷裂交匯部位。⑤復(fù)合盆地中的次級凹陷帶。c.地震活動與深部構(gòu)造的關(guān)系地震危險區(qū)核算為相應(yīng)的震中烈度。地震影響烈度及其分布范圍。編制地震烈度區(qū)劃圖。特定的場地或工程建設(shè)項目，由于具體的工程地質(zhì)條件不同包括地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)條件等因而地震震害的影響也就不同，因而有必要根據(jù)具體場地的工程地質(zhì)條件，編制適合于工程建設(shè)和土地規(guī)劃利用的地震小區(qū)劃圖。地震的小區(qū)劃圖的編制需要結(jié)構(gòu)場地的具體工程地質(zhì)條件，根據(jù)地震破壞效應(yīng)來進(jìn)行。地震破壞效應(yīng)：在地震波的作用下，場地會出現(xiàn)的各種破壞作用。它包括兩個方面的內(nèi)容：場地破壞效應(yīng)和強(qiáng)烈震其二，地震力超過地面質(zhì)點的彈性極限，從而形成地面破裂。松散土體震動變形造成沉降或不均勻沉降。如地震砂土液化引起地基失效。強(qiáng)烈地震動造成的地震力是造成人員傷亡的直描述地震強(qiáng)烈程度的參數(shù)為：振幅、頻譜和地震持續(xù)時間?；?guī)律稱為頻譜。地基的固有頻率（特征周期、卓越周期）相同（相近）時，地基發(fā)生共振，震達(dá)到最大值。建筑物與地基也有共振的問題。震動持續(xù)時間愈長，對建筑物的危害也愈大。基巖在地震動時振幅小，持續(xù)時間短，因基巖地基一般震害小。松散覆蓋層自振周期長，震動持續(xù)時間也較長，因一般震害較重。筑影響大；中等厚度覆蓋層對中等高度建筑物影響較大。一般突出、孤立地形對震害有加強(qiáng)作用，而低洼地帶對震害有減弱的作用。此外，巖、土體不穩(wěn)定地形有加重震害的作用。a.砂土液化機(jī)理砂土液化按形成機(jī)制可分為振動液化和滲流液化。b.振動液化抵削了有效應(yīng)力，砂粒處于無聯(lián)接狀態(tài)而液化。b.滲流液化F1=0=則fd=J為水力坡度即：fd==ZZZ?地面最大加速度,不發(fā)生流化的相對密度粘粒，具有較大的粒間粘結(jié)力，對液化有抵卸作用。地震烈度,7,8,9烈度,7,8,9近震,6,10,16遠(yuǎn)震,8,12,—效應(yīng)力取決于固結(jié)壓力的大小和固結(jié)時間。從固結(jié)壓力來講，埋藏愈深，自重壓力愈大，有利于產(chǎn)生較大的有效應(yīng)力。如果飽水砂層埋藏很深，則由上覆自重建以抑制砂土液化，則砂土液化將不會產(chǎn)生。烈度,7,8,9粉土,6,7,8砂土,7,8,9時代古老的土、固結(jié)時間長、固結(jié)程度高、密實，不易產(chǎn)生液化。故，一般晚更新世到阻止地震剪切波的作用進(jìn)而免除建筑物遭受震害威脅。是否改變了一定范圍內(nèi)應(yīng)力場的平衡狀態(tài)密切相關(guān)。D6.2.1.1卡里巴—科列馬斯塔型2以此作為地震活動性強(qiáng)烈變化的誘因是缺乏說服力的?？墒窃谡８咚粠r石的體積也會產(chǎn)生很大變化。D6.2.1.2科因納—新豐江型D科因納水庫誘發(fā)地震之所以具有典型意義，就在于它是迄今為止最強(qiáng)的水庫誘之上。其固有特點和震源機(jī)制解得出的應(yīng)力場與同一地區(qū)產(chǎn)生天然地震的應(yīng)力場基本相同。D6.3.1.1震中密集于庫壩附近克)。D6.3.1.2震源極淺、震源體小D水庫誘發(fā)地震主要發(fā)生在庫水或水庫荷載影響范圍之內(nèi)，所以震源深度很淺。級就可以造成破壞。6.3.2誘發(fā)地震活動與庫水位及水荷載隨時間化，但地震活動峰值在時間上均較水位或庫容峰值有所滯后。反映。根據(jù)多個水庫誘發(fā)地震序列的研究，它們的特點如下：區(qū)的天然地震往往屆主震余震型(茂木1型(2)水庫誘發(fā)地震余震活動以低速度衰減，例如我國新豐江水庫誘發(fā)地震，(3)頻度震級關(guān)系式中b值高和最大余震與主震震級比值高，主震震級不高，已有實例小于根據(jù)所有研究過的水庫誘發(fā)地震的震源機(jī)制服應(yīng)指出以下值得注意的兩點：(1)由震源機(jī)制解得出的應(yīng)力場，與天然地震應(yīng)力場或根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征判定的應(yīng)力場相同。(2)水庫誘發(fā)地震震源機(jī)制主要為走向滑動型和正斷型兩種，且前者多于后者。水庫誘發(fā)地震的確切誘因現(xiàn)在尚未完全查明，但已有震例已經(jīng)這類地震不是由于水庫荷載直接造成的．而是水庫的某種作用間接誘發(fā)的(indirectlyinduced)。亦即水庫的某種作用迭加于已有的天然應(yīng)力場之上，使DD(1)根據(jù)水庫誘發(fā)地震震源機(jī)制解得出的應(yīng)力場與該區(qū)天然地震應(yīng)力場或根據(jù)水庫荷載產(chǎn)生的，而是近期構(gòu)造活動天然形成的。(2)震源區(qū)由于水庫荷載而產(chǎn)生的應(yīng)力增量一般是很小的，單獨不足以使巖體破壞或使巖體中已有斷裂面的兩側(cè)產(chǎn)生相互錯動。概括說來，水庫蓄水以后對庫底巖體可以產(chǎn)生以下三方面的效應(yīng)。6.4.1.1水的物理化學(xué)效應(yīng)τ=C十(σn一pw)tgψ(6-1）為內(nèi)內(nèi)摩擦角。在著最大最小應(yīng)力差相當(dāng)大的天然應(yīng)力場。聯(lián)合作用下使巖體內(nèi)產(chǎn)生錯動而誘發(fā)地震。假定水庫水體為無限延伸的，現(xiàn)在讓我們分別討論各種天然應(yīng)力狀態(tài)下誘發(fā)地震活動的情況。天然地應(yīng)力狀態(tài)有潛在正斷型、潛在走沿型和潛在逆沖型三種情況。應(yīng)使水平應(yīng)力亦有所增加，其增量為σH＝(μ/(1-μ))σv，如波松比μ取0.3，如圖6-32所示，正斷型時由于σv與垂應(yīng)使水平的最小主應(yīng)力增值僅為0.43σv，莫爾近于包絡(luò)線，即穩(wěn)定條件有所惡化。有改善?？傊奢d效應(yīng)僅使?jié)撛谡龜嘈偷姆€(wěn)定狀況有所惡化，而使走向滑動型與逆斷空隙水壓力增值。令其值近似等于γh(γ似等于σv。其結(jié)果是在三種應(yīng)力狀態(tài)下都使莫爾圓大為左移，亦即大大接近于包絡(luò)線，即使震源巖體穩(wěn)定性惡化。向滑動型因為荷載效應(yīng)使莫爾圓離開包絡(luò)線的距離小于空隙水壓力效應(yīng)使之接水后地震活動反而減小的情況。6.4.3水庫范圍有限且水位變動時水庫荷載效應(yīng)及空隙水壓力效應(yīng)的根據(jù)土力學(xué)原理，有限延伸的水庫所不同于無限延伸水庫的是荷載造成的附加應(yīng)力隨遠(yuǎn)離加荷中軸而迅速減小。圖6—33圖解表示了無限延伸水庫(a)及有6.5.1大地構(gòu)造條件例如環(huán)太平洋地震帶除美國西海岸一帶及新西蘭的一大部分外均屬于板塊俯沖帶，在這帶內(nèi)水庫誘發(fā)地層的震例極少。(2)轉(zhuǎn)換斷層及大的平移斷層，諸如美國加州圣安德烈期斷層、新西蘭阿爾卑斯斷層、土耳其安納托利亞斷層等的附近地帶，由于屬潛在走向滑動型應(yīng)力狀態(tài)，有產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性。力狀態(tài)者限于東非斷裂谷型地塹帶或其它大斷陷盆地，典型震例為卡里巴。征、介質(zhì)品質(zhì)及有利于空隙水壓力活動的水文地質(zhì)條件等方面。6.6水庫誘發(fā)地震工程地質(zhì)研究的基本7.地震導(dǎo)致的區(qū)域性砂土液化動時，粒間剪力使砂粒間產(chǎn)生滑移，改變排列有變?yōu)榫o密排列狀態(tài)的趨勢，如果砂的孔隙是水，如砂粒很細(xì)則整個砂體滲透性不良，瞬時砂體之外，結(jié)果必然使砂體中空隙水壓力上升隙水壓力上升到使砂粒間有效正應(yīng)力降為零時強(qiáng)度和承載能力，這就是砂土液化(sandliquefaction)。砂土液化引起的破壞主要有以下四種：(1)涌砂；(2)地基失效；(3)滑塌；(4)地面沉降及地面塌陷。砂土受據(jù)動時，每個顆粒都受到其值等于振動加翅度與顆粒質(zhì)量乘積的慣性力的反復(fù)作用。由于顆粒間沒有內(nèi)聚力或內(nèi)聚力很小，在慣性力周如振動前砂體處于緊密排列狀態(tài)，經(jīng)震動后砂粒的振動前砂土處于疏松排列狀態(tài)，則每個顆粒都具有的反復(fù)荷載作用下，必然逐步加密，以期最終成為位以上的包氣帶中，由于空氣可壓縮又易于排出，周／秒，在這種急劇變化的周期性荷裁作用下，伴都要求排擠出一些水，如砂的滲透性不良，排水不周期的孔隙度再變小又產(chǎn)生了。應(yīng)排除的水不能排剩余孔隙水壓力又迭加上來，故隨振動持續(xù)時間的增長，剩余孔隙水壓會不斷累積而增大。從砂土地震液化機(jī)制的討論中可以得出，砂土方面需具備一定條件才易于液化。7.3.1沙土特性和飽水砂層埋藏條件及成7.3.1.1砂土特性7.3.1.2飽水砂土層的埋藏條件的非液化粘性土層厚度這兩類條件。地下水埋深愈淺，非液化蓋層愈薄，則愈易D7.3.1.3飽水砂層的成因和時代D具備上述的顆粒細(xì)、結(jié)構(gòu)疏松、上覆非液化蓋層薄和地下水埋深淺等條件，而又廣泛分布的砂體，主要是近代河口三角洲砂體和近期河床堆性砂土液化的主要砂體。已有的大區(qū)域砂土地震液化實例，主要形成于河口三角洲砂體內(nèi)。而是往往是有史時期或全新世形成的硫松沉積物。引起砂土液化的動力是地震加速度，顯然地震愈強(qiáng)、加速度愈大，則愈容易7.4.1.1地震條件7.4.1.2地質(zhì)條件道、濱海地帶及人工填土地帶等。D7.4.1.4土質(zhì)條件(2)粘粒(粒徑＜0.005)含量不大于(3)不均勻系數(shù)(η)不大于10；(4)相對密度(Dr)不大于75%;判結(jié)果雖偏于安全，但可將廣大非液化區(qū)排除，把進(jìn)一步的工作集中于可能液化區(qū)。D幾種初步判別認(rèn)為有可能液化或需考慮液化影響的飽和砂土或粉土，都應(yīng)進(jìn)行以簡便易行最為通用。7.4.2.l標(biāo)貫判別法7.4.2.2剪切波速判別7.5.2人工改良地基7.5.2.1增加蓋重臨界壓重。7.5.2.2換土D適用于表層處理．一股在地表以下3—6m有易液化土層時可以飽除回填以壓實粗砂。7.5.2.3改善飽水砂層的密實程度7.5.2.4消散剩余孔隙水壓7.5.2.5圍封法8.地面沉降問題的工程地質(zhì)分析8.l基本概念及研究意義(1).沿海地區(qū)沉降使地面低于海面，受海水侵襲；(2)一些港口城市，由于碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設(shè)施的能力;(3)橋墩下沉，橋梁凈空減小，影響水上交通.(4)在一些地面沉降強(qiáng)烈的地區(qū)，伴隨地面垂直沉陷而發(fā)生的較大水平位移，往往會對許多地面和地下構(gòu)筑物造成巨大危害;(5)在地面沉降區(qū)還有一些較為常見的現(xiàn)象，如深井管上升、井臺破壞，高擺脫空，橋墩的響。8.2.1承壓水位降低所引起的應(yīng)力轉(zhuǎn)變及土層位于未固結(jié)或半固結(jié)疏松沉積層地區(qū)內(nèi)的大城作為工業(yè)及生活用水的水源。在孔隙承壓含水層中，抽汲地下水所引起的承壓水位的降低，必然要使含水層本身和其上、下相對含水層中可知，土中由復(fù)蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔的部分稱為孔隙水壓力，它不能引起土層的壓分則能直接造成土層的壓密，故稱為有效應(yīng)力固結(jié)問題處理。8.2.2土層的性質(zhì)及其變化與地面沉降的8·2·2.1土層的固結(jié)狀態(tài)與地面沉降的關(guān)系過程中起作用的只是有效應(yīng)力，也就是說，土過實驗加以測定。如果抽水前土層不同深度處適應(yīng)，那么這種土層就稱為正常固結(jié)的土層，此時該土層內(nèi)的天然孔隙水壓力線(即靜水壓力線)與預(yù)因結(jié)應(yīng)力線相重合。這里所謂的預(yù)固結(jié)應(yīng)力線，是指在不同深度上，從總應(yīng)力線向左方截取該深度土的預(yù)固結(jié)應(yīng)力值所得各點同理，欠固結(jié)土層的壓密量則將大于正常固結(jié)土層。8.2.2·3砂層與粘土層的壓密在地面沉降中的相對重要性在較低的有效應(yīng)力增長條件下，粘土層的壓密在地過程中，砂層的膨脹回彈則有決定意義。8.2.3地下水位變化的類型和特點及其與沉降的從前面的討論中可以看出，地面沉降的產(chǎn)生需應(yīng)力轉(zhuǎn)變(由水所承擔(dān)的那部分應(yīng)力不斷轉(zhuǎn)移到土顆粒上)條件。從地質(zhì)、水文地質(zhì)條件來看，疏松的多層含水壓縮性粘性土層等，對于地面沉降的產(chǎn)生是特別有利。從土層內(nèi)的應(yīng)力轉(zhuǎn)變條件來看，承壓水位大幅斷擴(kuò)大的、累進(jìn)性應(yīng)力轉(zhuǎn)變的必要前提。8.4.1場面沉降的工程地質(zhì)研究(1)地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究；(2)地面水準(zhǔn)點的定期測量；(4)粘性土層孔隙水壓力的觀測；(5)土層性質(zhì)的測試；(6)各土層實際沉降量的監(jiān)測及土性參數(shù)的反算。其中前三項工作屬常規(guī)性質(zhì)，用一般通用的方法進(jìn)行。8.4.1.2土層性質(zhì)的測試研究8.4.1.3各土層實際沉降量的監(jiān)測及土性參數(shù)的反算8.4.2地面沉降的預(yù)測及防治斜坡變形、破壞形式多樣：崩、滑為主要、劇烈的形式。斜巖土體穩(wěn)定工程地質(zhì)分析的重要任務(wù)是：斜坡形成后引起斜坡臨空面周圍卸荷回彈，在坡面附近造成應(yīng)力重分布，其特點如下：遠(yuǎn)離斜坡面的巖體內(nèi)，地應(yīng)力逐漸恢復(fù)狀態(tài)。a.原始應(yīng)力狀態(tài)b.坡形c.巖體特征和結(jié)構(gòu)特征對均質(zhì)體而言，巖體彈模，泊松比對斜坡應(yīng)力分布影響不大。前的斜坡演進(jìn)過程稱為變形。a.卸荷回彈和表生結(jié)構(gòu)面的巖帶稱為卸荷帶。b.蠕變生結(jié)構(gòu)面。斜坡破壞分類方案很多，按破壞物質(zhì)的運動方式分崩塌和滑坡。9.3.2.1崩塌重力作用下自由下落，這一過程叫崩塌。a.崩塌的發(fā)生條件巖體易形風(fēng)化凹醋，上覆堅硬巖體易崩塌。③坡體結(jié)構(gòu)。即巖層產(chǎn)狀與坡面的關(guān)系，反向坡一般易形成陡坡，利于崩塌產(chǎn)生。④地質(zhì)構(gòu)造。節(jié)理、斷裂對斜坡巖體分割、易于形成分離巖體，形成崩塌。b.崩落體的繼續(xù)運動根據(jù)跳躍的運動軌跡，可以設(shè)計欄網(wǎng)位置及欄網(wǎng)高度。9.3.2.2滑坡a.滑坡要素斜坡的部分巖體沿貫通的剪切破壞面（或帶）以一定的加速度下滑，這一過程叫滑坡。b.滑坡的分類有許多分類方案。3c.斜坡變形、破壞的地質(zhì)力學(xué)模式主要根據(jù)斜坡變形破壞的力學(xué)機(jī)制，其變形、破壞可概括為五種揭示了斜坡發(fā)展變化的內(nèi)在力學(xué)機(jī)制，并在很大程度征，達(dá)到系統(tǒng)評價預(yù)測斜坡穩(wěn)定性的目的。形成條件：中等坡度的均質(zhì)斜坡似均質(zhì)斜坡）碎裂巖中也可能發(fā)生此種類型的變形和破壞。向深度逐漸遞減。至位移逆減為零的位置，剪應(yīng)力高度集中，此位置即為潛在當(dāng)剪應(yīng)力集中達(dá)到巖體的拉剪強(qiáng)度時，該面剪切破在剪切蠕變形帶發(fā)展過程中，坡頂出現(xiàn)自上而下擴(kuò)展地拉裂縫。a.表層蠕滑巖（土）體向坡下蠕變，后緣拉應(yīng)力產(chǎn)生。b.巖緣拉裂外營力進(jìn)入后緣拉裂縫，使斜坡條件進(jìn)一步惡化，更加促進(jìn)剪切面的變形。階段，一旦剪切面被剪切貫通，滑坡發(fā)生。這種類型的滑坡可按瑞典圓弧法計算其穩(wěn)定系數(shù)。齒狀剪出。巖層內(nèi)領(lǐng)固段或錯段附近因拉應(yīng)力集中而產(chǎn)生自下而上擴(kuò)展的拉裂隙。b.壓致拉裂面自下布上擴(kuò)展階段主壓應(yīng)力方面一致。這種壓致拉裂縫向上擴(kuò)展，直至達(dá)到地面，并伴有向坡面方向的轉(zhuǎn)動。c.滑移面貫通階段通性滑面時，滑坡發(fā)生。d.起動判據(jù)根據(jù)三維應(yīng)力狀態(tài)下含軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度計算公式：?為與結(jié)構(gòu)面的夾角。為結(jié)構(gòu)面內(nèi)磨擦角。e.嵌合帶剪斷壓碎判據(jù)形成條件：層狀、塊狀、巖體、斜坡中有一潛在傾向坡外滑移面，且有效臨空。取決于滑面產(chǎn)狀及后緣分隔條件。成坡腳附近順層板梁縱向受壓，在一定條件下彎曲隆起進(jìn)而發(fā)展成滑坡。起，巖體松動。b.強(qiáng)烈彎曲、隆起階段位巖體擴(kuò)容，地面顯著隆起，巖體松動。剖面x節(jié)理中的一組逐漸形成滑移切出面。c.切出面貫通階段，切出面與滑移面貫通形成整體滑面，滑移巖體沿切出回彈射拋出，形成滑坡。某些椅狀層面也能形成這類滑坡。彎曲逐漸向深部發(fā)展。前部懸臂梁彎曲后為后部坡后緣逐個懸臂梁地傳遞，導(dǎo)致斜坡巖體整體彎曲。a.卸荷回彈陡傾拉裂階段。b.板梁彎曲，拉裂面向深部擴(kuò)展并向坡后緣推移，板梁之間反向錯動。c.板梁根部折裂、壓碎，折裂面逐漸貫通，巖塊轉(zhuǎn)動、傾倒。h為彎折斷高度，t為平行板梁表面裂隙間距。形成變形條件：軟弱基座斜坡，上覆厚層堅硬巖層。性擠出。軟巖塑流擠出又導(dǎo)致上覆巖層拉裂。a.卸荷回彈，陡出裂縫形成。由于應(yīng)力分異，形成由坡緣拉應(yīng)力帶向縱深擴(kuò)展的一層不均勻沉陷和拉裂。拉裂的巖柱倒塌。c.深部塑流——拉裂第二，改變斜坡的巖體結(jié)構(gòu)特征→使斜坡的強(qiáng)度降低。第三，改變巖體的應(yīng)力狀況。9.6.1地表水許多斜坡都流水地質(zhì)作用形成的，而新構(gòu)造運動對河流的地質(zhì)作用有很大的關(guān)系。異顯著，河岸斜坡變形劇裂但規(guī)模一般不大。數(shù)量大、規(guī)模小。特征。數(shù)量少，規(guī)模大。老年期河流，沖淤近于平衡，河谷總體形態(tài)變化不大，以老滑坡復(fù)活為主。河谷的中、淤關(guān)系：沖刷期，岸坡失穩(wěn)可能淤積期，岸坡穩(wěn)定性增高。9.6.2地下水地下水對斜坡穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在四個主要是降雨，其余是風(fēng)化、凍融等。降雨總量與斜坡失穩(wěn)有一定關(guān)系，但最主要的是降雨強(qiáng)度和持續(xù)時間。降雨對斜坡的穩(wěn)定性影響具有周期性作用。9.6.4植被9.6.5地震開挖、不合理排水等。斜坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀、發(fā)展總趨勢和區(qū)域性特征做出評價和預(yù)測.a.確定斜坡可能的變形形式和破壞方式的變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式及其變形破壞機(jī)制，以及主控b.根據(jù)斜坡的變形階段判定斜坡的變形跡象征，確定斜坡所處的演化階段。動的前兆。c.演化全過程的再現(xiàn)模擬對照斜坡變形實際情況，以此作為斜坡變形破壞演化趨勢的預(yù)測依據(jù)。預(yù)測、預(yù)報和滑坡治理提供依據(jù)。依據(jù)：工程地質(zhì)條件相似，則斜坡演變規(guī)律相似。非相同也！↓a.地區(qū)近斯的升降特征特別注意河谷下切期，是斜坡變形破壞的活躍期。是斜坡變形、破壞的活躍期。b.地區(qū)構(gòu)造最大主應(yīng)力方面及其變化破壞較強(qiáng)的部位。c.活斷層斷面特征及活動方式這是判斷局部應(yīng)力集中的方法，也是判斷巖體完整性及其變形、破裂機(jī)制的重要途徑。析。析，往往不能客觀的反映斜坡變形、破壞的實際情況。a.強(qiáng)度參數(shù)的隨機(jī)分布:即：我們可以用實際樣本的均值和均方差來做估計其概率密度中的數(shù)學(xué)期望和c.破壞概率計算K=f(x1……x2)對于n組抽樣，則：K=(Ki……Kn)Pf量。為防治措施的制定提供理論依據(jù)。體的滑坡，其臨滑預(yù)報仍是難點?；率Х€(wěn)預(yù)報可根據(jù)現(xiàn)象預(yù)報（前兆也可根據(jù)位移進(jìn)行預(yù)報，而且是目前采用最廣泛的預(yù)報方法。lgtr=2.33-0.916?lg±0.59tr與在對數(shù)坐標(biāo)中是線性關(guān)系。則：進(jìn)行預(yù)報。a.單因素分析法的地位和作用，及判定災(zāi)害多發(fā)區(qū)的主控因素進(jìn)行b.綜合評判按一定分區(qū)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理，再接一定評價模型進(jìn)行綜合評判。工程地質(zhì)條件相似情況下進(jìn)行。a.選擇合適的場地、制定合理的施工方案。邊坡走向盡量平行最大主應(yīng)力方向。b.查清影響斜坡穩(wěn)定的因素，消除隱患。），有較大的延伸長度。體稱為圍巖。圍巖穩(wěn)定性：即保證洞室安全和正常使用條件下，允許圍地下洞室一般都開挖在地下淺、表部，因此假定僅受重力場的影響，其應(yīng)力狀超出此范圍，地應(yīng)力場將不受影響。因此，洞室形成后心的初始應(yīng)力場。即如上式所示，洞室開挖后的圍巖應(yīng)力可按彈性理論求解。垂直方向的洞頂和水平方向的洞周。,α,βB點,,-1洞空周邊附近有結(jié)構(gòu)面存時，將在結(jié)構(gòu)面與洞空間巖體中產(chǎn)生應(yīng)力集中。大。此外，各向異性材料的應(yīng)力集中程度也大于各向同性材料。巖應(yīng)力集中程度增高。因此，工程實踐中常規(guī)定洞室安全距離。松動圈的形成。塑性變形甚至破壞，應(yīng)力內(nèi)部轉(zhuǎn)移。主要為塊狀結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的堅硬或半堅硬巖體。脆性圍巖的變形和破壞除與舊形有關(guān)外，還與圍巖結(jié)構(gòu)關(guān)系很大。a.彎折內(nèi)鼓力學(xué)條件：卸荷回彈。特別是切向應(yīng)力超過層狀巖體的抗彎折強(qiáng)度。10.3.2.3劈裂剝落、剪切滑移和碎裂松動a.劈裂剝落力學(xué)條件：切向應(yīng)力遠(yuǎn)大于徑向應(yīng)力。沿結(jié)構(gòu)面的剪切滑移造成次生的拉裂，形成隔離從面塌落。c.碎裂松動動圈。10.3.2.4巖爆巖爆形成條件為：應(yīng)力高度集中和巖體內(nèi)儲存很大的彈性應(yīng)變能。指軟弱巖體（粘土巖類）和散體結(jié)構(gòu)巖體。破碎巖體塌方。重力壩在庫水推力作用下有三種不同類型，即：表面滑動，淺部滑動和深部滑動?；炷恋酌媾c基巖接觸面發(fā)生的剪切滑動。巖體強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土強(qiáng)度，巖體完整、無控制性軟弱結(jié)構(gòu)面。軟弱巖體，在表層巖體內(nèi)部發(fā)生剪切滑移。碎裂結(jié)構(gòu)巖體，沿滑移線滑動。層滑動。10.3.4.1圍巖變形破壞的累進(jìn)性發(fā)展天荒坪實例介紹，應(yīng)力轉(zhuǎn)移，塑性區(qū)擴(kuò)大，支護(hù)可以較好地防范圍巖破壞區(qū)擴(kuò)大。10.3.4.2山巖壓力問題因圍巖破壞（變形）作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的力稱山山巖壓力是由圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)化而來（有前提）→有破壞性護(hù)時機(jī)的掌握很重要，一般是在其破前進(jìn)行支護(hù)。的重要思想。散體山巖則主要由圍巖張裂塌落、剪切滑移、碎裂松動及重力坍塌等變形、破壞構(gòu)成，這是一種半經(jīng)驗的山壓估算方法，即：圍巖垂直均布P=0.45?26-5?r?wiSy、Sx為鉆直和水平的壓系數(shù)，可查表。根據(jù)上述觀點，影響地下洞室圍巖穩(wěn)定性的因素可分為三類：第二類：影響圍巖的強(qiáng)度。包括巖性和巖體結(jié)構(gòu)。第三類：即影響圍巖應(yīng)力狀態(tài)，又影響巖體的力學(xué)性質(zhì)。主要以地下水活動為代表。強(qiáng)度不高的巖段中。a.強(qiáng)裂破碎巖體或巖性軟弱巖體。b.碎裂結(jié)構(gòu)巖體或半堅硬薄層狀巖體。c.堅硬巖體中有不利于巖體穩(wěn)定的分離塊體。工程上常根據(jù)經(jīng)驗值來表達(dá)巖體的穩(wěn)定性，例如常用的圍巖堅固性系數(shù)fk值（稱普氏隨著巖體質(zhì)量分級的應(yīng)用，普氏系數(shù)也有淘汰分析法。大的代表點的驗算判別。單一結(jié)構(gòu)面是校核其剪切滑移的可能性。分離塊體采用極限平衡的計算方法。a.這些結(jié)構(gòu)面能否形成分離體，且完全臨空。采用實體比例投影法可以方便地解決這類問題。構(gòu)體在水平面上的投影。拱項即是過頂點的重面上分高體的規(guī)模。獲得結(jié)構(gòu)體在拱頂?shù)牡酌娣e及其高點可得其體積，可根據(jù)實際情況進(jìn)行評價。邊墻上結(jié)構(gòu)面圖解分析見書。a.位移反分析，求解工程區(qū)初始地應(yīng)力場的量級或彈模，為設(shè)施和優(yōu)化分析提供依據(jù)。時間的發(fā)展。位移反分析是通過對位移的實際量測，按彈性（彈塑性）理論反算應(yīng)力值或彈性參數(shù)。一般反算應(yīng)力水平的實例較多。a.實