第一篇：工程地質學論文

環境科學與工程學院

我國不良地質及 其

工程地質

科 目：工程地質學概論 學 院：環境科學與工程學院姓 名： 學 號 班 級： 指導老師：

問題

水文與水資源工程

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簡述我國不良地質及其工程地質問題

『摘要』隨著社會的進步與經濟科技的快速發展，我國的地質環境越來越備受人們的關注，在經濟建設快速發展的同時我國的地質災害也越來越頻繁，不良地質給人們的生活環境及工程建設帶來越來越多的災害，本文在此淺談一些我國不良地質及其工程地質問題。『關鍵詞』地質 不良地質 工程地質

我國的特殊地質及不良地質地區的地質現象是多種多樣的，山區(地)常見的有崩塌、滑坡、泥石流，其他還有巖溶、風砂等。

一、崩塌的概念；

崩塌是指陡峻斜坡的巨大巖塊，在重力作用下突然而猛烈地向下傾倒、翻滾、崩落的現象。崩塌經常發生在山區河流、河谷的陡峻山坡上，有時也發生在高陡的邊坡上。它來勢迅猛，對道路交通可造成直接危害。在設計中應避免使用不合理的高陡邊坡，避免大挖大切。在施工中應清除坡面危石或采取坡面加固、調整水流等措施。

二、滑坡的概念；

滑坡的概念；滑坡是指斜坡巖土體在重力作用下，一定的軟弱面或華東帶整體下滑的現象。西南地區（云、貴、川、藏）是我國滑坡分布的主要地區，其他地區的山區、丘陵區、包括黃土高原，亦有不同類型的滑坡分布。1滑坡的發育過程；（1）、蠕動變形階段；歷時長，是滑坡預測和預防的重要階段。（2）、滑動破壞階段；速度大、來勢猛、破壞力大。（3）、漸趨穩定階段。

2、影響滑坡的因素（1），邊坡形態；坡高，坡角。（2）、巖土性質；強度，含水量，完整性。（3）；構造面的產狀。（4），水；靜水，動水（5）、振動荷載；地震。

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三、泥石流的概念；

由暴雨或冰雪迅速融化形成的一種突然爆發性的含大量泥沙、石塊的急驟水流，并且攜帶堆積在緩坡或山谷中的大量堆積物成為泥石洪流沖向山前地帶的現象，稱泥石流泥。石流是主要發生在地質不良、地形陡峻的山區或山前區，與水文氣象、人類活動有關，是突然爆發性的，由泥砂石塊組成的特殊洪流。泥石流的防治可考慮水土保持、跨越、排導和滯流攔截等措施。其形成原因主要有；（1）.溝槽縱坡較大、便于積水、集物的陡坡的地形地貌。（2）.流域內有豐富的松散固體物。

（3）.流域中上游有大量的降雨，急劇消融的冰雪或水庫的潰決短時間內有大量的水源供給。

四、巖溶的概念；

巖溶是巖溶作用和巖溶現象的統稱。巖溶作用是指地表水和地下水的長期化學溶蝕和機械侵蝕作用，形成特殊地貌形態和水文地質現象。對于巖溶地區修路應注意了解巖溶發育程度、形態和分布規律，充分利用某些可以利用的巖溶形態，避讓或防治巖溶病害對路基穩定造成的影響。

五、風砂地區的道路應注意對路基的防護和防止砂埋，植物固砂是防治砂害的根本措施。

我國的不良地質給我國的經濟建設及國民發展帶來了較大的經濟損失和發展制約，是現階段工程地質學研究，解決的主要課題之一。

我國工程地質環境形成的制約因素是多樣性的。為了研究人類工程活動與地質環境的互饋機理,首先必須認識地質環境的基本特征,而現今地質環境又是在漫長的地質年代中在內、外動力地質作用聯合作用下逐漸發展演化而成的,要認識其基本特征和預測其在人類工程活動作用下的發展趨勢,就有必要追溯其發展演化過程,把握其發展演化的總趨勢。內動力地質作用由于地球內部能而產生,主要在地下深部圈層進行,但也波及地表。它使巖石圈變形、變位、變質,以至物

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質重熔而產生巖漿侵入和火山噴發。因此,內動力地質作用包括構造運動、巖漿作用和變質作用,而以構造運動為主體,巖漿作用和變質作用伴隨構造運動而產生。與內動力地質作用相伴生的外動力地質作用,則起源于以太陽幅射能為主的地球外部能,表現為巖石圈表層與地球外包圈層——大氣圈、水圈、生物圈的相互作用。分析和識別中國地質環境特征,必須從中國大地構造環境特征和自然地理環境特征入手,進而分析由上述兩主控因素決定的水文地質條件。

由地下水與巖土體相互作用引起的地質完害日益受到人們的關注。通常．地下水與巖土體相互作用有三種．即物理作用(包括潤滑作用、軟化和泥化作用、結合水的強化作用)、化學作用(包括離子交換、溶解作用、書化作用、水棹作用、溶蝕作用、氧化還原作用)及力學作用(包括靜水壓力和動水壓力作用)。地下水與巖土體相互作用的結果影響著巖土體的變彤性和強度，而巖土體中應力的變化(自揀力和人差工程力)導致地下水的補路、徑流和排泄條件的改變，最終誘發地質定害的發生。⑴地下水對巖土體產生的物理作用：①潤滑作用(1ubrication)：處于巖土體中的地下水，在巖土體的不連續面邊界(如未固結的沉積物及土壤的顆粒表面或堅硬巖石中的裂隙面、節理面和斷層面等結構面)上產生潤滑作用，使不連續面上的摩阻力減小和作用在不連續面上的剪應力效應增強，結果沿不連續面誘發巖土體的剪切運動。這個過程在斜坡受降水入滲使得地下水位水升到滑動面以上時尤其顯著。地下水對巖土體產生的潤滑作用反映在力學上，就是使巖士體的摩擦角減小。②軟化和泥化作用(Sottening or weakening)：地下水對巖土體的軟化和泥化作用主要表現在對土體和巖體結構面中充填物的物理性狀的改變上，土體和巖體結構面中充填物隨含水量的變化，發生由固態向塑態直至液態的弱化效應。一般在斷層帶易發生泥化現象，軟化和泥化作用使巖土體的力學性能降低，內聚力和摩擦角值減小。③結合水的強化作用：對于包氣帶土體來說，由于土體處于非飽和狀態，其中的地下處于負壓狀態，此時的土壤中的地下水不是重力水，而是結合水，按照有效應力原理，非飽和土體中的有效應力大于土體的總應力，地下水的作用是強化了，土體的力學性能，即增加了土體的強度。當土體中無水時(沙漠區表面沙)，包氣帶的沙土孔隙全被空氣充填，空氣的壓力為正，此時沙土的有效應力小于其總應力，因而是一盤散沙，當加入適量水后沙土的強度迅速提高。當包氣帶土體中出現重力水時，水的作用就變成了(潤滑土粒和軟化土體)弱化土體的作用，這就是在工程中我們為什么要尋找土的最佳含水量的原因。⑵地下水對巖土體產生的化學作用：主要是通過地下水與巖土體之間的離子交換、溶解作用(黃土濕陷及巖溶)、水化作用(膨脹巖的膨脹)、水解作用、溶蝕作用、氧化還原的作用、沉淀作用以及起滲透作用等。①離子交換(base exchange Or ion exchange)：地下水與巖土體之間的離子交換是由物理力和化學力吸附到土體顆粒上的離子和分子與地下水的一種交

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換過程。能夠進行離子交換的物質是粘土礦物，如高嶺土、蒙脫土、伊利石、綠泥石、蛭石、沸石、氧化鐵以及有機物等，主要是因為這些礦物中大的比表面上存在著膠體物質。地下水與巖土體之間的離子交換經常是：富含鈣或鎂離子的地下淡水在流經富含鈉離子的土體時，使得地下水中的ca或Mg置換了土體的Na，一方面由水中Na的富集使天然地下水軟化，另一方面新形成的富含ca和Mg離子的粘土增加了孔隙度及滲透性能。地下水與巖土體之間的離子交換使得巖土體的結構改變，從而影響巖土體的力學性質。②溶解作用(dissolution)和溶蝕作用(attack by acids)：溶解和溶蝕作用在地下水水化學的演化中起著重要作用，地下水中的各種離子大多是由溶解和溶蝕作用產生的。天然的大氣降水在經過滲入土壤帶、包氣帶或滲濾帶時，溶解了大量的氣體，彌補了地下水的弱酸性，增加了地下水的侵蝕性。這些具有侵蝕性的地下水對可溶性巖石產生溶蝕作用，溶蝕作用的結果使巖體產生溶蝕裂隙、溶蝕空隙及溶洞等，增大了巖體的空隙率及滲透性。③水化作用(hydraition)：水化作用是水滲透到巖土體的礦物結晶格架中或水分子附著到可溶性巖石的離子上，使巖石的結構發生微觀、細觀及宏觀的改變，減小巖土體的內聚力。自然中的巖石風化作用就是由地下水與巖土體之間的水化作用引起的，還有膨脹土與水作用發生水化作用，使其發生大的體應變。④水解作用(hydrolysis)：水解作用是地下水與巖土體(實質上是巖土物質中的離子)之問發生的一種反應，一方面改變著地下水的pH值，另一方面也使巖土體物質發生改變，從而影響巖土體的力學性質。⑤氧化還原作用(oxidation-reduction)：氧化還原是一種電子從一個原子轉移到另一個原子的化學反應，既改變著巖土體中的礦物組成，又改變著地下水的化學組分及侵蝕性，從而影響巖土體的力學

大規模的道路建設中經常會遇到各種不良地質構造和不良地質現象，它們給建筑工程的穩定和正常使用造成危害。有時道路工程必須通過地質構造不利的部位和不良地質現象多發的地段，因此對道路工程的損害時有發生。

道路通過巖石地區，巖層與巖石路塹邊坡的產狀關系控制著邊坡的穩定性。一般情況下當巖層傾向與邊坡坡向一致，巖層傾角大于或等于邊坡坡角時，邊坡一般是穩定的。若坡角大于巖層傾角，則巖層因失去支撐而有滑動趨勢；如此時巖層層間結合較弱或有軟弱夾層，則易發生滑動。當巖層傾向與邊坡坡向相反時，如巖層完整、層間結合好，邊坡是穩定的；但如果巖層內傾向坡外的節理發育，層間結合差，則容易發生傾倒破壞。水平與直立巖層邊坡一般是穩定的。

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不良地質構造對道路邊坡造成破壞的處理措施應是以防為主，及時治理。從兩方面考慮制定治理措施。一是降低可能變形下滑巖體的下滑力；二是加強可能滑動面上的抗滑力。可采取地面排水、巖體內排水、削坡減重與反壓、修支擋構筑物、錨固、灌漿、修護面等措施。還應考慮地震、斷層等不良地質構造對道路工程的影響。

在工程地質中對軟土、濕陷性黃土、膨脹土、凍土工程處理的一般方法 ①由淤泥和淤泥質土、水下沉積的飽和軟黏土為主組成的軟土在我國南方有廣泛分布，這些土都具有較高的天然含水量、大的孔隙比、透水性差、壓縮性高、強度低等特點。軟土路基的主要破壞特征是路基的沉降過大引起路基開裂損壞。在較大的荷載作用下，地基易發生整體剪切、局部剪切或刺入破壞，造成路面沉陷和路基失穩。容易因孔隙水壓力過大(來不及消散)，剪切變形過大，造成路基邊坡失穩。常用的處理方法有換填法、擠密法、排水固結法等。選擇處理方法除滿足安全可靠的要求外，應綜合考慮工程造價、施工技術和工期等問題。②濕陷性黃土土質較均勻，結構疏松，孔隙發育，在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小，當在一定壓力下，受水浸濕土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。由于大量節理和裂隙的存在，黃土的抗剪強度表現出明顯的各向異性。主要病害有路基路面發生變形、凹陷、開裂，道路邊坡發生崩塌、剝落，道路內部曰被水沖蝕成土洞和暗河。為保證路基的穩定，在濕陷性黃土地區施工時應注意采取特殊的加固措施，減輕和消除其濕陷性。可采取灰土墊層法、強夯法、灰土擠密樁等成本低、施工簡便、效果好的方法進行處理，并采取措施做好路基的防沖、截排、防滲。加筋土擋土墻是黃土地區得到迅速推廣的有效的防護措施。

③膨脹土主要由具有吸水膨脹性和失水收縮性黏土礦物組成的，該土具有較大的塑性指數。在堅硬狀態下該土的工程性質較好。但其顯著的脹縮特性可使路基發生變形、位移、開裂、隆起等嚴重的破壞。

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膨脹土路基主要應解決的問題是減輕和消除路基脹縮性對路基的危害，可采取的措施包括用石灰樁、水泥樁等其他無機結合料對膨脹土路基進行加固和改良，也可用開挖換填、堆載預壓對路基進行加固。同時應采取措施做好路基的防水和保濕。如設置排水溝，采用不透水的面層結構，在路基中設不透水層，在路基裸露的邊坡等部位植草、植樹，可調節路基內干濕循環，減少坡面徑流，并增強坡面的防沖刷、防變形、防溜塌能力。

④凍土分為季節性凍土和多年性凍土兩大類。凍土在凍結狀態強度較高、壓縮性較低，融化后承載力急劇下降，壓縮性提高，地基容易產生融沉。而凍土中產生的凍脹對地基不利。一般土顆粒愈細，含水量愈大，土的凍脹和融沉性愈大，反之愈小。在城市道路中，土基凍脹量與凍土層厚度成比例。土質與壓實不均勻也容易發生不均勻沉降。對于季節性凍土，為了防止路面因路基凍脹發生大變形而破壞，在工程設計中應注意以下幾點處理原則和方法來防止路基凍害: ●應盡量減少和防止地面或地下水源的水分在凍結前或凍結過程中滲入路基上部。可抬高路基，使其滿足最小填土高度。

●選用不發生凍脹的路面結構層材料，了解不同路面材料、土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關系，使土基凍層厚度不超過一定限度。限制土基的凍脹量不超過允許值。

●對于不滿足凍脹要求的結構，可采用調整結構層的厚度或采用隔溫性能好的材料的措施來滿足防凍脹要求。多孔礦渣是較好的隔溫材料。

●為防止不均勻凍脹，防凍層厚度（包括路面）應不小于規范要求 工程地質問題舉例；

21世紀中國大型工程建設的七項工程,分別提出每項工程設計中的主要工程地質問題,供研究參考。5?/?/跨流域調水工程設計中的主要工程地質問題調水工程設計涉及很多內容,有渠首攔河壩、引水渠道、輸水隧洞、渡槽、倒虹吸管道、閘門、跌水和瀉槽等一系列結構物設計。其中引水渠道設計是跨流域調水工程最主要的方面。渠道是線型的水工建筑物,長數千公里,會遇到各種地形、各種地層巖性、各種構造斷裂和各種自然地質現象。在設計工作中都必須一一考慮。而渠道線路方案的選擇為跨流域調水工程設計中的主要工程地質問題。

渠道選線的工程地質問題,有以下幾個方面:6?7在平緩的地形條件下,渠

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道選線方案對比,是根據渠道的巖6土7體穩定性和滲漏性選擇較優的方案。657在越嶺的山地條件下,要進行渠道進洞穿嶺和渠道切坡繞嶺兩大方案的工程地質對比。應根據長期的渠道穩定性,受自然因素影響較小,在通水運營期間,又比較容易維護等條件為準則,選擇較優的方案。6.7在跨越河谷的條件下,要進行地下暗渠與地上渡槽兩方案的對比。著重對暗渠巖6土7體穩定性與渡槽架構地基穩定性進行對比。并考慮河流兩岸的穩定性及河流水文變化所帶來的影響,對工程地質條件進行綜合分析,選擇比較穩妥的跨越河谷渠道方案。5?/?5大型水電工程設計中的主要工程地質問題大型水電工程設計中需要解決的工程地質問題很多:有壩基和繞壩滲漏問題;船閘高陡邊坡穩定問題;壩基、壩肩抗滑穩定和滲透穩定問題;引水隧伺圍巖穩定問題;電站廠房地基或地下廠房圍巖穩定問題等等。就其主要的工程地質問題來講,可概括為兩個方面:6?7大壩穩定性的工程地質問題一般超過/48>的稱為高壩。高壩最主要的特點是承受強大的靜水壓力和動水壓力,對大壩兩岸的山體穩定性及大壩地基的設計巖體強度問題都要求非常嚴格,必須進行專門的工程地質研究,給予充分的論證和評價。重力壩、支墩壩、拱壩等混凝土壩均屬于剛性結構物,并與基巖結合成一體來抵抗庫水強大的水平推力,來維持大壩的穩定,因此,必須對壩基和壩肩抗滑穩定性作出切實可靠的評價。在工程地質研究工作中,應著重解決好兩個根本性的問題:一是在充分認識壩基和壩肩巖體結構的基礎上,再根據壩體結構的作用力方式,預測壩基和壩肩滑動破壞的地質模型;二是根據地質模型,著重研究滑動破壞面的抗剪強度指標問題。657建壩后的地質環境問題每一座大型水電工程建成之后,都為工農業的發展帶來巨大的經濟效益。但也必須看到,要獲得大的經濟效益,還要付出很大的環境代價。如可能出現水庫塌岸,岸坡滑動和崩塌;水庫誘發地震;庫周浸沒,造成農田沼澤化和次生鹽漬化及礦坑涌水間題。對這些問題,在建壩前都應進行預測研究,提出地質環境評價,以及預防或減輕危害性的措施。5?/?.深部采礦工程中的主要工程地質問題大型礦山的礦產資源開拓,采礦設計首先考慮的問題是露天開采與地下開采兩種方案的對比,這涉及到礦區的自然條件,礦床的埋藏條件,礦石的品位,礦山的工程地質條件及其開采技術等問題。就工程地質研究工作來講,是著重研究開采方案確定之后的工程地質問題。深部采礦工程中的主要工程地質問題,可概括為.個方面:6/7露天礦的高邊坡穩定性問題

近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的，報告的編制人中沒有地質專業負責人，或地質報告沒有院級地質負責人審查把關，報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度，同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象，還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴，助長了這種技術責任心不強的現象。工程地質勘察缺乏監管工程地質勘察缺乏監管，舊管理顯然已經不在適合新的市場。規程規范、部分技術管理方面和前期工作投入不夠的問題已經擺在眼前。出臺新的規范迫在眉急。

參考文獻：

1.巖土工程勘察規范》GB50021-2001（2009版）2.專鹿科研組．］９９１．建立嚴密的研究應用體系?促進巖體工程科學技術的進展．術電站設計，3.張成恭．李智毅等編．１８８８．專門工程地質學．北京：地質出版社．

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4.巖體初始地應力場研究的新進展．巖石力學新進展．沈陽：東北工學院出版社．

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第二篇：工程地質學

工程地質學工程地質學是地質科學的一個分支，是研究與工程規劃、設計、施工和運用有關的地質問題的科學。工程地質學的任務

（1）查明各類工程建筑場區的地質條件

（2）對場區及其有關的各種地質問題進行綜合評價

（3）分析、預估在工程建筑作用下，地質條件可能出現的變化和作用

（4）為建筑物選擇適宜的建筑場址

（5）對不良地質條件提出防治和改造措施

（6）為保證工程合理設計、順利施工、正常使用提供可靠的技術參數

（7）制定保護地質環境的措施工程地質條件是各種對工程建筑有影響的地質要素的總稱，包括地形地貌條件、巖土類型及工程地質性質、地質構造、水文地質條件、物理地質現象、天然建筑材料6個要素。工程地質問題是指工程建筑與地質環境的相互作用、相互矛盾而引起的，對建筑本身的順利施工和正常運行或對周圍環境可能產生影響的地質問題。5 有效粒徑大體上等于與該土透水性相同的均粒土的顆粒直徑。6 土中礦物成分類型

（1）原生礦物：是巖石經過物理風化破碎但成分沒有發生變化的礦物碎屑

（2）次生礦物：是原生礦物經過化學風化作用，使其進一步分解，形成一些顆

粒更細小的新礦物，又分為可溶性次生礦物（水溶鹽）和不可溶性次生礦物（次生二氧化硅、倍半氧化物、粘土礦物）

（3）有機質：是土中動植物殘骸在微生物作用下分解形成的產物粘土礦物：是由原生硅酸鹽類經水解作用形成的次生硅酸鹽礦物，具有層狀或鏈狀晶體結構，外形多呈片狀，且含有不同數量的水。

（1）蒙脫石：由頂底硅氧四面體和中間的鋁氧八面體構成，晶胞間連結力極弱，有較強的活動性，具有巨大的表面能，親水性特別強烈。

（2）高嶺石：由一個硅氧四面體和一個鋁氧八面體構成，晶胞間連接較牢固，構成不易活動的結晶格架，表面能和親水性較弱。

（3）伊利石：結構與蒙脫石相似，性能介于蒙脫石和高嶺石之間。8 土中水的類型

（一）礦物成分水

（1）結構水：是以H+和OH-的形式存在于礦物結晶格架的固定位置上

（2）結晶水：是以水分子形式和一定數量存在于礦物結晶格架固定位置

上

（3）沸石水：是以水分子形式不定量的存在于礦物相鄰晶胞之間。

（二）空隙中的水

（1）結合水：由靜電引力吸附形成，強結合水和弱結合水

（2）毛細水：是由于毛細作用保持在土的毛細空隙中的地下水

（3）重力水：不受顆粒吸附和毛細力作用控制，在重力作用下能自由運

動的地下水

（4）固態水

（5）氣態水土粒間的連接關系：結合水連接、毛細水連接、膠結連接和冰連接 10 稠度：細粒土因含水率變化而表現出來的各種不同的物理狀態可塑性：細粒土的含水率在液限和塑限之間時，在外力作用下可以揉塑成任意形狀而不破壞土粒間的連接，并且在外力接觸后仍保持已有的形狀土的透水性影響因素：粒度成分、礦物成分、土的密度、水溶液成分及濃度、土中的氣體、土的構造。土的前期固結壓力：是指土層在過去歷史上曾經受過的最大固結壓力淤泥類土：指在靜水或水流緩慢的環境中沉積，有微生物參與作用的條件下形成的，含較多有機質，疏松軟弱的細粒土。

（1）高孔隙比，高含水率

（2）透水性極弱

（3）高壓縮性

（4）抗剪強度低黃土：結構為非均質的骨架式架空結構具有明顯的濕陷性

（1）密度小，孔隙率大

（2）含水較少

（3）塑性較弱

（4）透水性較強

（5）抗水性弱

（6）壓縮性中等，抗剪強度高巖石變形階段

（1）裂隙閉合階段

（2）可恢復彈性變形階段

（3）部分彈性變形至微裂隙擴展階段

（4）非穩定裂隙擴展至巖石結構破壞階段

（5）破壞后階段巖體結構包括結構面和結構體兩個要素，結構面是指發育于巖體中，具有一定方向和延伸性，有一定厚度的各種地質界面。結構體是指由結構面切割而成的巖石塊體。結構面的類型：

原生結構面：沉積結構面：是沉積巖在沉積和成巖過程中形成的結構面，包括層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面。特點是與沉積巖的成層性有關，一般延伸性強，常貫穿整個巖體，產狀隨巖層變化而變化

巖漿結構面：是巖漿侵入及冷凝過程中形成的結構面，通常延伸較遠且較穩定

變質結構面：分為殘留結構面和重結晶結構面

構造結構面：是在構造運動中形成的破裂面

次生結構面：巖體形成后，在外營力作用下產生的，包括卸荷裂隙、風化裂隙、次生泥化夾層等軟弱夾層：是指巖體中那些性質軟弱，有一定厚度的軟弱結構面或軟弱帶，與周圍巖體相比，軟弱夾層具有高壓縮性和低強度特征，其中最常見的，且危害較大的是泥化夾層。

20泥化夾層特性：

（1）由原巖的超固結膠結式結構，變成了泥質散裝結構或泥質定向結構

（2）粘粒含量較原巖增多并達到一定含量

（3）含水量接近或超過塑限，密度比原巖小

（4）常具有一定的膨脹性

（5）力學強度比原巖大為降低，壓縮性較大

（6）由于結構松散，因此抗沖刷能力低巖體的結構類型劃分：整體狀結構，塊狀結構，層狀結構，碎裂狀結構，散體狀結構。風化巖體的工程地質性質：巖體在各種風化營力，如太陽能，大氣，水及動植物有機體等的作用下，發生物理化學變化的過程，成為巖體風化作用

（1）巖體的完整性進一步遭到破壞

（2）巖體的礦物成分和化學成分發生變化

（3）巖體的工程地質性質發生變化：抗水性降低而親水性增高，透水性增強，強度降低，壓縮性增大。地下水按埋藏分類

（1）包氣帶水：處于地表面以下潛水位以上的包氣帶巖土層中，受氣候控制，季節性明顯，變化大

（2）潛水：埋藏在地表以下第一層較穩定的隔水層以上具有自由水面的重力

水，季節性變化明顯，水質易污染

（3）承壓水:地表以下充滿兩個穩定隔水層之間的重力水，動態較穩定地下水按含水層性質分類：裂隙水（風化裂隙水，成巖裂隙水，構造裂隙水），巖溶水，孔隙水地下水對建筑物的影響：

（1）地下水位下降引起軟土地基沉降

（2）動水壓力產生流沙和管涌

（3）地下水的托付作用

（4）對基坑的影響

（5）地下水對鋼筋混凝土的腐蝕

（6）地下水滲流對地下工程施工的影響：

流沙：是指在動水壓力作用下，表層土局部范圍內的土體或顆粒群產生的懸浮、移動現象

管涌：當基坑底面以下或周圍的土層為疏松的沙土層時，地基土在具有一定滲流速度的水流作用下，其細小顆粒被沖走，土中的空隙逐漸增大，慢慢形成一種能夠穿越地基的細管狀滲流通路，從而掏空地基，使其變形失穩。活斷層活動的基本方式是黏滑和蠕滑，黏滑錯動是間斷性突然發生的，蠕滑斷層是持續不斷的緩慢滑動，逐步釋放能量活斷層區的建筑原則：建筑物場址選擇一般應盡可能避開活動斷層，高壩和核電站這類重要的永久性建筑物，更不能跨越在活斷層上，鐵路橋梁運河等線性工程必須跨越活斷層時，也應盡量避開主斷層。建筑物應放在斷層下盤。在活斷層區的建筑物應采取與之相適應的建筑形式和結構措施。震級：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來衡量。烈度：是衡量地震所引起的地面震動強烈程度的尺度。地震效應：

（1）振動破壞效應：是由地震力直接引起的建筑物破壞，一般包括建筑物的水

平滑動或晃動及共振。

（2）場地破壞效應：

破壞效應：地震導致巖土體直接出現斷層和地裂縫，從而引起跨破裂帶及其附近的建筑物的變形或破壞

地基效應：地震導致地基巖土體的振動壓密、下沉、液化及塑流，由此造成建筑物的破壞

斜坡效應：地震導致斜坡巖土體失穩，產生各種斜坡變形和破壞引起斜坡地段所設置的建筑物位移和破壞場地工程地質對震害的影響

（1）巖土類型和性質：軟土最嚴重，松軟土厚度越厚越嚴重，多層土層嚴重

（2）斷裂：發震斷裂，與發震斷裂有聯系的斷裂，與發震斷裂無關的斷裂

（3）地形地貌：孤立地形震害嚴重

（4）地下水：地下水埋藏淺震害嚴重

建筑場地的選擇

（1）避開活動性斷裂帶和大斷裂破碎帶

（2）盡可能避開強烈振動效應和場地效應的地段作為場地和地基

（3）避開孤立突出的地形位置作建筑場地

（4）盡可能避開地下水埋深過淺的地段作為建筑場地

（5）巖溶地區避開地下不深處有大溶洞的地段

斜坡中的應力狀況變化

（1）坡體中主應力方向發生明顯偏轉：坡面附近的最大主應力與坡面近于平

行，最小主應力近于正交

（2）坡體中產生應力集中：坡腳附近形成明顯的應力集中帶

（3）坡面的巖土體由于側向壓力近于零，實際上變為兩向受力狀態

（4）坡面或坡頂的某些部位形成張力帶

影響斜坡應力分布的主要因素

（1）原始應力的影響：水平剩余應力的大小對坡體應力狀態的影響尤為顯著

（2）坡形的影響：斜坡高度，坡度，坡底厚度，平面形態

（3）巖土體結構特征：表現在由于巖性的不均一和不連續性造成應力局部集

中，巖體結構不同，集中情況不一樣

斜坡變形

（1）松動：在斜坡形成的初始階段，在斜坡表部出現一系列與坡面近于平行的陡傾角張開裂隙，是斜坡巖土體向臨空方向張開的過程和現象

（2）蠕滑：是指斜坡巖土體主要在自重應力長期作用下發生的一種向臨空方向的緩慢而持續變形（受最大剪應力面控制的蠕滑、受軟弱結構面控制的蠕滑、受軟弱基座控制的蠕滑）

斜坡破壞

（1）崩塌：陡峭斜坡上的塊狀巖土體高速傾倒、翻滾、墜落于坡腳的現象

（2）滑坡：是指斜坡巖土體主要在重力和地下水作用下，沿著一定軟弱結構面

或軟弱帶，以水平位移為主的整體向下滑動的作用和現象

影響斜坡穩定性的因素：

（1）巖土類型及性質的影響：根本因素，由粗粒組成的斜坡，其穩定性主要取

決于粒度成分和緊密程度；由細粒土組成的斜坡，其穩定性主要取決于粘粒含量和稠度狀態；由沉積巖組成的斜坡的穩定性受層理面控制，尤其是軟弱層面對斜坡穩定性影響更為顯著；由侵入巖組成的斜坡穩定性一般較好；噴出巖的原生節理和構造裂隙十分豐富，對斜坡穩定不利。

（2）地質結構的影響：結構面的影響（結構面的強度、結構面的展布范圍、結

構面的密集程度），結構面組合及結構面與斜坡臨空面的關系

（3）水的影響：地表水沖刷磨蝕回事斜坡變高變陡，不利于斜坡穩定；地下水的浸泡會使土體軟弱面發生崩解軟化，影響穩定性，地下水流動時也對巖土體發生潛蝕作用

（4）地震作用及人類活動的影響

36斜坡變形破壞的防治

預防措施：

（1）要正確選擇建筑場地，合理的制定人工邊坡的布置開挖方案

（2）查清可能導致斜坡穩定性下降的因素

治理措施：排水工程（地表排水、地下排水），支擋工程（擋墻、抗滑樁、錨固、支撐），減荷反壓，其他（護坡、改善巖土性質、防御繞避）

巖溶地貌發育的基本條件：

（1）巖石必須是可溶的（2）巖石能夠透水

（3）水必須要有溶蝕能力（4）水必須是流動的38 影響巖溶發育的因素

（1）碳酸鹽巖巖性對巖溶發育的影響：碳酸鹽巖成分對巖溶發育的影響（白云

石含量增大，比溶蝕度減小；酸不溶物質含量增大，比溶蝕度減小；含有硫化物、硫酸鹽時，比溶蝕度增大；含有有機質、瀝青等，可溶蝕性降低）、巖石結構對巖溶發育的影響

（2）氣候對巖溶發育的影響：降水量大、溫度高的地區巖溶發育

（3）地形地貌對巖溶發育的影響：巖溶水補給區和排泄區高差越大，巖溶越發

育、河谷切割越深巖溶水排泄條件越好，巖溶越發育、地表平緩，巖溶發育。

（4）地質構造對巖溶發育的影響：斷裂構造的影響，褶皺構造的影響（核部較

翼部發育）

（5）新構造運動的影響:地殼穩定時巖溶規模較大，地殼上升時，不顯著，地

殼下降時，停止發育

地基：承受建筑物全部荷載的那部分巖土體叫地基

基礎：建筑物在地面以下的部分

粒徑：土顆粒的大小用其直徑表示

粒組：土顆粒按大小相近、性質相似合成的組

粒度成分：土中各個粒組的相對比

土的基本物理性質：

土粒密度：固體顆粒的質量與其體積之比

天然密度：天然狀態下單位體積土的質量

干密度：土的空隙中完全沒有水時的密度

飽和密度：土的孔隙完全被水充滿時的密度

含水率：土中所含水分的質量與固體顆粒質量之比

飽和度：土中水的體積與孔隙體積之比

孔隙率：土中孔隙總體積與土的總體積之比

孔隙比：土中孔隙總體積與土中固體總體積之比

膨脹性：細粒土由于含水率增加而發生體積增大的性能（主要原因：由于土顆粒表面結合水膜的增厚）

崩解性：細粒土由于浸水而發生崩散解離的性能（是由于土體浸水后，水進入孔隙或裂隙的情況不平衡，因而引起粒間結合水膜增厚的速度不同，以致粒間斥力超過引力的情況也不平衡，產生應力集中）

毛細性：是指水通過土的毛細孔隙在彎液面的作用下向各個方向運動的性能 45 滲透固結：飽水土在一定荷載作用下的滲透壓密過程

壓縮模量：是指土在有側限的條件受壓時，在受壓力方向上的應力與相應應變的比值

變形模量：是指土在無側限壓縮條件下，壓應力與相應的壓縮應變的比值側膨脹系數：是指土在無側限條件下受壓時，側向膨脹應變與豎向壓縮應變的比值

膨脹土：

（1）較大的天然密度和干密度，含水率和孔隙比較小

（2）液限和塑限指數都較大

（3）一般為超壓密的細粒土，遇水強度降低

第三篇：工程地質學

《工程地質學》復習重點

試卷結構：

名詞解釋問答題論述題計算題

考試內容與要求：

一、工程地質學基本概念及方法

考試內容

1.理解工程地質學的內涵及任務；

2.掌握工程地質學所涉及的基本概念，例如工程地質條件、工程地質問題等；

3.掌握工程地質學研究方法，針對各類工程地質問題的研究思路及基本方法；

二、活斷層工程地質研究

考試內容

1.理解活斷層的定義及其內涵；

2.掌握活斷層的基本特征； 3.掌握活斷層的鑒別方法；

4.掌握活斷層區建筑原則及防治對策；

三、地震工程地質研究

考試內容

1.理解地震的基本知識，掌握地震的相關概念；

2.掌握地震地質基本特征；

3.掌握地震效應類型及相關概念； 4.掌握振動破壞效應的評價方法；

5.掌握砂土振動液化的機理、影響因素、評價方法及防護措施；

四、斜坡變形破壞工程地質研究

考試內容

1.掌握斜坡的變形破壞的基本形式； 2.掌握崩塌形成條件及基本特征； 3.掌握滑坡分類依據及常用分類方案； 4.掌握影響斜坡穩定性的因素；

5.掌握滑坡防治的基本原則與方法，重點掌握具體防治措施

6.超前預報

六、滲透變形工程地質研究

考試內容

1、滲透變形概念及形式、2、產生滲透變形的基本條件、滲透變形預測、防治

措施

3、掌握滲透變形的防治原則及防治措施。

七、巖溶工程地質研究

考試內容

1.理解溶蝕機理，包括溶蝕過程、混合溶蝕效應、其它離子的作用等；

2.掌握巖溶發育的基本條件及影響因素； 3.掌握巖溶滲漏的類型、影響因素 4.掌握巖溶滲漏的防治措施；

5.理解巖溶地基變形破壞的主要形式； 6.掌握巖溶地基的處理措施。

八、泥石流工程地質研究

考試內容

1.理解泥石流的基本概念，2.掌握泥石流的形成條件； 3.掌握泥石流的基本特征；

4.掌握泥石流的常用分類依據及方案； 5.掌握泥石流的防治原則及措施。

九、水庫誘發地震工程地質研究

考試要求

1.掌握誘發地震的類型

2.掌握水庫誘發地震的基本特征；

3.掌握水庫誘發地震的誘發機制（水巖作用、水誘發機制、不同構造背景條件下的誘發機制）；

十、地面沉降工程地質研究

考試內容

1.掌握地面沉降的基本概念；

2.掌握地面沉降的誘發因素及地質環境； 3.掌握地面沉降機理（主要是降水引起的地面沉降）；

4.掌握地面沉降控制和治理的原則和措施。

第四篇：《工程地質學》復習題

一、單項選擇題（將正確答案的序號填入括號，每題2分，共計30分）1．工程地質條件不包括()。

A．巖土的工程特性 B．地質構造 C．基礎形式 D．水文地質條件

2．礦物抵抗刻劃、研磨的能力稱為礦物的()。A.硬度 B．解理 C．斷口 D．韌性

3．巖石的工程地質性質包括()。

A．物理性質、水理性質、力學性質 B．吸水性質、透水性質、軟化性質 C．抗剪強度、抗拉強度、抗壓強度 D．巖石重度、巖石空隙性、溶解性 4．地質年代按時間段落的級別依次劃分為()。A．宙、代、世、紀、期 B．宙、代、紀、世、期 C．宙、期、代、紀、世 D．期、宙、代、紀、世 5．水平巖層的巖層分界線與地形等高線()。A．平行

B．彎曲方向相反

C．彎曲方向一致，但巖層界線的彎曲度大于地形等高線的彎曲度 D．彎藍方向一致，但巖層界線的彎曲度小于地形等高線的彎曲度 6．下列有關巖層傾向的敘述正確的是()。A．巖層的傾向有兩個數值，且兩數值相差180。B．巖層傾向與巖層走向無關

C．巖層的傾向可由走向線的方位角表示 D．巖層的傾向只有一個數值

7．下列關于風化作用的敘述，敘述正確的是()。A．風化作用屬于內力地質作用 B．風化作用會導致巖石成分的變化 C．風化作用隨距地表深度的加大而減弱 D．溫差風化屬于化學風化作用 8．形成坡積土的地質作用是()。

A．風化作用 B．雨、雪水的地質作用 C．洪流的地質作用 D．河流的地質作用 9．地下水按賦存條件的分類，不包括()。A.孔隙水 B．潛水 C．裂隙水 D．巖溶水

10.下列關于地震波的敘述，不正確的是()。

A.縱波是由震源向外傳播的壓縮波 B．橫波是由震源向外傳播的剪切波 C．縱波和橫波均為體波 D．橫波的傳播速度大于縱波 11.邊坡應力重分布所形成的結構面屬于()。A．原生結構面 B．構造結構面 C．次生結構面 D．節理面

12．判別活斷層最有力的證據是()A．地面疏松土層出現大面積有規律分布的地裂縫 B．地層的重復、缺失 C．斷層三角面 D．呈帶狀分布的泉

13.下列關于凍土的敘述，不正確的是()。

A．凍土包括多年凍土和季節性凍土 B．凍土不具有流變性 C．凍土為四相體 D．凍土具有融陷性

14.詳細勘察階段，工程地質測繪的比例尺應選用()。A． 1：200～1：1000 B． 1：500～1：2000 C． 1：2000～l：10000 D． 1: 5000～1：50000 15.平板載荷試驗可用于測定地基土的()。A．抗剪切強度 B．重度 C．承載力 D．壓縮模量

二、判斷題（正確者在題后括號內填“√”，錯誤者填“×”，每題2分，共計20分）

1．根據地質作用的動力來源，地質作用分為外力作用和內力作用兩類。()2．巖漿巖的結構可分為變余結構、變晶結構和碎裂結構。()3．巖石的結構、構造對巖石的工程性質沒有顯著影響。()4．巖層發生斷裂后，兩側巖塊無明顯位移的構造稱為節理。()5．地質圖例中從新地層到老地層，嚴格要求自上而下或自左到右順序排列。()6．坡積土的礦物成分主要取決于下臥基巖的礦物成分。()7．承壓水內部有壓力而潛水內部無壓力。()8．流動的水體是巖溶發育的必要條件之一。()9．所用黃土都具有濕陷性。()10.勘察一般分為選址勘察、初步勘察、詳細勘察、施工勘察四個階段。()

三、簡答題【每題8分，共計40分）

1．巖石堅硬程度分類的依據是什么？巖石堅硬程度類型有哪些？ 2．什么是沖積土？河流地質作用的表現形式有哪些？ 3．在建筑物設計方面如何防止地表變形？

4．什么是巖溶和土洞？巖溶和土洞的形成條件是什么？巖溶地基的處理方法有哪些？ 5．工程地質勘察的任務是什么？

四、論述題（10分）

敘述地震效應及其所包含各要素。

第五篇：專門工程地質學

工程地質勘察的任務：1.查明建筑地區的工程地質條件。指出有利與不利條件2.分析研究與建筑有關的工程地質問題，作出定性和定量評價，為建筑物的設計和施工提供可靠的地質依據3.選出工程地質條件優越的建筑場地4.配合建筑物的設計與施工，提供關于建筑物類型、結構規模和施工方法的建議，建筑物的類型與規模應當適應場地的工程地質條件，這樣才能安全經濟5.為擬定改善和防制不良地質條件的措施提供地質依據6.預測工程興建后對地質環境造成的影響，制定保護地質環境的措施

工程地質條件:與工程建筑有關的地址要素的綜合工程地質問題：工程建筑與地質環境相互作用、相互矛盾而引起的，對建筑本身的順利施工和正常運行或對周圍環境可能產生影響的地質問題 工程地質測繪的研究內容：對巖土、地質結構、地貌、水文地質條件、物理地質現象、工程地質現象的研究 工程地質測繪對地貌的研究包括哪些方面：判明巖性、地質構造、新構造運動的性質和規模，表層沉積物的成因和結構，了解各種外動地地質作用的發育歷史、河流發育史等

影響比例尺選取因素：1.主要取決于設計要求，在工程設計的初期階段屬于規劃選點性質，測繪范圍較大，詳細程度要求不高，比例尺較小。隨著設計階段提高，研究的詳細程度也提高，比例尺逐漸提高2.比例尺選擇取決于建筑物類型、規模和工程地質條件復雜程度，規模越大，工程地質條件越復雜，比例尺越大

物探使用條件：電測深法：1.地形平坦，起伏不大，地面坡度不超過30°2.地表面的巖層較為均

一、穩定，厚度變化不大，電阻率適中3.工作區內地層層數不多，且其中應有電性標準層存在4.被勘察的地質體在水平方向延展較大，一般應超過該地質體埋藏深度的十倍以上。電剖面法適用條件：1.地形較平緩，起伏坡度不超過15°，不能有深溝切割2.應沿著地質結構變化最大方向布置電測剖面，而且要求褶皺構造的形狀明顯，斷裂帶或電性相差較大的巖石接觸面傾角較大3.探測松散蓋層以下基巖地質情況時，覆蓋層厚度不宜過大。地質勘探的適用條件：1.地形變化較小2.地質界面平坦、斷層破碎帶少，界面上巖石較均一，無明顯高速層屏蔽3.界面上下或兩側地質體有較明顯的波速差異 工程地質鉆探的特點：1.勘探工程的布置不僅要考慮自然地質條件，還需結合工程類型及特點2.鉆探深度一般不大，常采用簡易鉆探法和輕便鉆機3.鉆孔多具綜合目的4.在鉆進方法、鉆孔結構、鉆進過程編錄方面有特殊要求

工程地質鉆探的特殊要求：1.對巖心采取率要求較高2.為保證準確測定地下水位和水文地質實驗工作的正常進行，須按水層位置和試驗工作的要求確定孔身結構和鉆進方法3.鉆孔水文地質觀測4.經常采、取巖土樣

巖心采取率：巖心的總長度與本回次進尺的百分比

巖石質量指標：在取出的巖心中，只計算長度大于10cm的柱狀巖心長度，與本回次進尺的百分比

巖心獲得率：比較完整的巖心長度與進尺的百分比

測允許承載力方法：在一般粘性土和無粘性土地基中，常用載荷試驗或鉆孔彎壓試驗，在軟土地基中，常用結合勘探坑孔進行標準貫入試驗和勘探兩用的靜力觸探試驗

工程地質長期觀測：是在長期觀測站上觀測工程地質條件的某些要素，了解其變化的過程和發展趨勢，用以預測評價他們對工程建筑和地質環境的影響。

總體觀測孔布置原則：視觀測目的的不同而異，一般是將多個壓力計分別埋于不同地點的不同深處，以形成觀測剖面和觀測網，觀測孔隙水壓力的大小，空間分別及其影響因素

工程地質圖按內容分類：1.分析圖：圖中只反映工程地質條件的某一要素或巖土的某一指標變化規律等2.綜合圖：把制圖區的工程地質條件綜合反映在圖上，并對全區提出工程地質條件總評價，但并不進行分區3.分區圖：按工程地質條件相似度，把制圖范圍內劃分為若干個區，并可作幾級劃分4.綜合分區圖：圖上既綜合表現工程地質條件的有關資料，又有分區，并對各區的建筑適宜性作出評價

按用途分：通用工程地質圖：為各類建筑服務，而不是只為某一種建筑服務。專用工程地質圖：為某一類建筑服務的，具有專門性質

地基：基礎向下一定深度，基礎對其影響比較大的部分

基礎：建筑物的下部結構，一般埋于地面以下

持力層：地基中直接與基礎底面基礎的土層，其下各土層均為下臥層

工業及民用建筑的主要工程地質問題：1.地基穩定問題（地基的強度、地基的變形）2.建筑物的配置問題3.地基的施工條件問題4.地下水的侵蝕問題 地下建筑的主要工程地質問題：1.位址和方向選擇的工程地質論證2.圍巖壓力的工程地質評價3.支護結構設計的工程地質論證4.施工方法和施工條件的工程地質論證

圍巖壓力種類：1.彈性圍壓—巖爆2.松動圍壓3.塑性圍壓和膨脹圍壓4.流動圍壓5.偏壓

壩基滲透變形的形式：管涌：是單個土顆粒在滲透作用下獨立移動的現象；流土：是一定體積的土顆粒在滲流作用下同時發生移動的現象

壩基滲透變形的預測步驟：1.判定滲透變形的形式2.確定壩基各點的實際水力梯度3.確定臨界水力梯度4.確定允許水力梯度5.劃分出可能發生滲透變形的范圍

水庫滲漏：分為暫時性滲漏和永久性滲漏。暫時性滲漏是水庫蓄水過程中用來飽和庫盆包氣帶巖土體空隙所需的水量，特點是水量不滲漏的庫外，過一段時間就停止。永久滲漏是庫水通過某滲漏通道向庫外的滲漏。永久滲漏的途徑：1.通過分水嶺向鄰谷滲漏2.通過河灣向河谷下游滲漏3.通過庫盆底部向遠處低洼排泄區滲漏 水庫滲漏條件分析：1.地形地貌條件：當相鄰溝谷切割甚深，低于庫水位，且與水庫間分水嶺比較單薄時，由于滲透途徑短，水力梯度大，有利于庫水滲漏。當分水嶺很寬，鄰谷高于庫水位時，不會產生庫水向鄰谷滲漏。有時分水嶺較寬，但由于水庫回水范圍內河流支流發育，將某段分水嶺切割的比較單薄，也可能形成滲漏地段2.巖性及地質結構條件：碳酸鹽的巖溶洞穴和暗河與庫外相通，能形成集中徑流帶或管道流帶，是最嚴重的滲漏通道。砂卵石層往往是沖積形成的，當其厚度大且透水性強烈時，能形成強滲漏通道。地質結構上：縱向河谷向斜構造一般不會發生水庫滲漏。縱谷背斜構造有可能向鄰谷滲漏。當巖層傾角較大時，向斜背斜谷滲漏可能性均會減少，縱谷斷層切斷滲漏通道時，對防滲有利。橫向河谷透水層的一端在庫區內出露時，庫水會向下游或遠處排泄區滲漏3.水文地質條件：a.地下水分水嶺高于水庫正常高水位，不滲漏b.分水嶺低于正常高水位，有可能發生滲漏c.蓄水前，庫區河谷水流即向鄰谷流去，無地下水分水嶺，蓄水后滲漏嚴重d.蓄水前，鄰谷水流向庫區河流流去，無地下水分水嶺，但鄰谷水位低于水庫正常高水位，蓄水后，仍有可能發生滲漏。若鄰谷水位高于水庫正常高水位，則不會滲漏 綜合分區圖（工程地質圖）表示內容：

1.地形地貌：圖上應劃分地形形態的等級和地貌單元2.巖土類型單元、性質、厚度變化。首先要分出基巖和松散土，按前述單元劃分，勾出其分界線3.地質結構主要是基巖產狀、褶皺及斷裂4.物理地質現象：圖上應表示出物理地質現象的類型、形態、發育強度的等級及其活動性

壩基、壩肩抗滑穩定性區別：壩肩與壩基滑移邊界條件一樣，但壩肩巖體穩定條件有其特殊性：1.河谷岸坡是一天然的陡立臨空面，岸坡巖體的軟弱結構面即使傾角較陡也可構成滑移控制面2.巖坡巖體的卸荷裂隙和風化夾層、滑移面類型較多3.壩肩巖體滑移往往具有三維特征且一般為深部滑移

水庫工程地質問題：1.水庫滲漏問題2.庫岸穩定問題3.庫周浸沒問題4.水庫淤積問題5.誘發地震