第一篇:河海大學工程地質及水文地質復習知識點總結
1.工程地質學主要是研究與工程建設有關的地質問題的學科。主要任務有:①勘察建筑地區的工程地質條件,為選點、規劃、設計及施工提供工程地質資料,作為工程建設和運行管理的依據;②根據工程地質條件論證、評價并選定最優的建筑地點或線路方案;③預測在工程修建時及建成后的工程管理運行中,可能發生的工程地質問題,提出防止不良工程地質條件的措施。
水文地質學主要是研究地下水的學科。主要任務是調查研究以下問題:①地下水的形成、埋藏、分布、運動以及循環轉化的規律;②地下水的物理、化學性質、成分,以及水質的變化規律;③解決合理的開發、利用、管理地下水資源,以及有效地消除地下水的危害等實際問題。
2.工程地質條件是指工程建筑物所在地區地質環境各項因素的綜合。建筑場地及其鄰近地區的地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件、地表地質作用、地下水、建筑材料等都是工程地質條件所包含的因素
工程地質問題包括建筑物基礎的不均勻沉降問題、粘土層在基巖面上的穩定問題、沙頁巖層向坡外傾角為30度小于基巖面的傾角而導致雨后向基巖面方向滑移造成基巖滑坡
3.地質作用:內動力地質作用:構造運動,地震作用,巖漿及火山作用,變質作用
外動力地質作用:風化作用,剝蝕作用,搬運作用,沉積作用,固結成巖作用 4.絕對地質年代是指組成地殼的巖層從形成到現在有多少“年”。它能說明巖層形成的確切時間,但不能反映巖層形成的地質過程。相對地質年代能說明巖層形成的先后順序及其相對的新老關系
宙、代、紀、世、期(早、中、晚);宇、界、系、統、階(下、中、上)
絕對年代:放射性元素如鈾鉛法
相對年代:古生物法(標準化石,只在某個較短時代階段出現并分布較廣的生物化石);巖性對比法(相似形成環境巖性相似);標志層法;巖層接觸關系(整合、假整合、不整合,不整合面下老上新);地層對比法,上新下老
5.礦物是地殼中及地球內層的化學物質在各種地質作用下形成的具有一定形態、化學成分和物理性質的單質元素或化合物,是構成地殼巖石的物質基礎
造巖礦物:組成巖石主要成分的礦物(石英、方解石、正長石等)
巖石是在各種不同地質作用下產生的,由一種或多種礦物有規律地組成的礦物集合體(火成巖、沉積巖、變質巖)
巖體是指在天然產出條件下,含有諸如節理、裂隙、層理、斷層等的原位巖石
6.礦物的物理性質:形態(固態礦物單個晶體形成集合體的狀態),顏色,條痕(在白色無釉瓷板上擦劃而留下的顏色),光澤(礦物表面對光線的反射能力),解理(礦物晶體或晶粒在外力打擊下能沿一定方向發生斷裂并產生光滑平面的性質),斷口(礦物受外力打擊出現的破裂面呈各種凹凸不平的形狀),硬度等
礦物的力學性質指礦物在外力作用下表現出的各種性質。常用的有解理、裂開、斷口、硬度、比重 7.火成巖是巖漿活動的產物,即地下深處的巖漿侵入地殼或噴出地表冷卻而成 分類:酸性巖,中性巖,基性巖,超基性巖;噴出巖,淺成巖,深成巖
火成巖的結構是指組成巖石的礦物結晶程度、結晶顆粒大小、形態及晶粒之間或晶粒與玻璃質之間的相互關系的特征。(礦物之間)
巖石的構造是指組成巖石的礦物集合體之間、巖石的各個組成部分之間的相互關系特征
產狀:火成巖體的大小、形狀及其與周圍巖石相接觸的關系稱為火成巖產狀。侵入巖體的產狀(巖基、巖株、巖墻與巖脈、巖床、巖盆和巖盤);噴出巖的產狀(熔巖流、熔巖錐、火山錐、熔巖被)
結構:根據巖石中礦物結晶程度(全晶質結構(花崗巖),半晶質結構,非晶質結構即玻璃質結構);根據巖石中晶粒大?。@晶質結構(粗 5mm 中1mm細),隱晶質結構);根據晶粒相對大小(等粒結構,不等粒結構,斑狀結構)
構造:流紋狀構造,氣孔狀構造(玄武巖),杏仁狀構造,塊狀構造
8.沉積巖是指地表或近地表的巖石遭受風化剝蝕作用的破壞產物以及生物作用與火山作用的產物在原地或在外力作用下形成的沉積物,又經固結作用而形成的巖石(風化破壞階段、搬運作用階段、沉積作用階段、成巖作用階段)。碎屑巖類(礫巖和角礫巖、砂巖、粉砂巖),黏土巖類(泥巖、頁巖),化學巖及生物化學巖(石灰巖、白云巖、泥灰巖)
物質組成:碎屑物質,粘土礦物,化學沉積物,有機物質
結構:碎屑結構,泥質結構,結晶狀結構,生物結構
構造:層理構造(水平層理、斜交層理、交錯層理),層面構造(波痕、雨痕、泥痕),結核,化石 9.地殼中原已形成的巖石由于地殼運動和巖漿活動等所造成的物理、化學條件的變化,使原來巖石的成分、結構、構造發生一系列改變而形成的新巖石稱為變質巖。這種促使巖石發生變化的作用,稱為變質作用。(片麻巖、片巖、千枚巖、板巖、石英巖、大理巖)
變質作用:接觸變質作用(熱接觸變質作用(重結晶,化學性質不變)、接觸交代變質作用),動力變質作用,區域變質作用
結構:變晶結構,變余結構,碎裂結構
構造:變余構造,變成構造(板狀、千枚狀、片狀、片麻狀、塊狀)
10.地殼運動,也稱構造運動或巖石圈運動,是指由于地球內部應力(或稱內動力)而引起的地殼變形或變位。垂直(升降)運動,水平運動
11.地質構造是指地殼中的巖層地殼運動的作用發生變形與變位而遺留下來的形態。地質構造因此可依其生成時間分為原生構造與次生構造。水平構造,傾斜構造(單面山35豬背嶺)
12.巖層是指被上、下層面限制的同一巖性的層狀巖石,包括沉積巖和一部分變質巖
產狀:巖層產狀是指巖層在巖石圈中的空間方位和產出狀態(水平、傾斜、直立)
產狀三要素:走向、傾向和傾角
13.巖層接觸關系:指上下巖層之間在空間上的接觸形態和時間上的發展概況。直接從一個側面記錄了地殼運動發生和演化歷史(整合接觸、平行(假)不整合接觸、角度不整合接觸、沉積接觸、侵入接觸)
整合:上下地層在沉積層序上沒有間斷,巖性和所含化石基本一致或基本遞變,他們的產狀基本平行,是連續沉積的產物。鑒別特征:地層連續,沒有尖端,巖性和生物演化遞變,產狀基本一致
不整合:與上述特征相反(平行不整合:上下兩套底層近于平行,但之間存在地層缺失,代表地殼運動以上升和下隆為主。角度不整合:地層上下巖層不平行,之間存在地層缺失)
14.巖層在構造運動中受力產生一系列連續彎曲的永久變形稱為褶皺構造。
基本類型:背斜(巖層向上彎曲,兩側巖石相背傾斜,核心巖層時代較老,兩側依次變新并對稱分布);向斜(巖層向下彎曲,兩側巖層相向傾斜,核心巖層時代較新,兩側較老,對稱分布)
基本形態:按軸面和兩翼巖層的產狀(直立褶皺、傾斜褶皺、倒轉褶皺、平臥褶皺、翻卷褶皺),按褶皺在平面上的形態(線狀褶皺10:1短軸褶皺3:1穹窿和構造盆地(縱向長度和寬度比)),按樞紐產狀(水平褶皺、傾伏褶皺),按轉折端形態(圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱型褶皺、扇形褶皺)
識別:根據巖層是否有對稱重復的出露,可判斷是否有褶皺存在;對比褶皺核部和兩翼巖層的年代新老關系,判斷褶皺是背斜還是向斜;根據兩翼巖層的產狀,判斷褶皺是直立的、傾斜的,還是倒轉的等。(沿皺曲軸延伸方向進行平面分析)
15.斷裂構造是巖體受力超過其強度極限時發生破裂形成的地質構造
節理:斷裂兩側巖石僅因開裂而分離,并未發生明顯相對位移的斷裂構造
成因:原生(成巖)節理;表生(次生)節理;構造節理
構造節理:由地殼運動產生的構造應力作用而形成的節理(剪節理、劈理和多數張節理)
16.張節理可以使構造節理,也可以是表生節理、原生節理,是巖石所受張應力超過其抗張強度后破裂產生的。多見于脆性巖石中。①產狀不穩定,延伸不遠。單條節理短而彎曲,節理常側列出現 ;②張節理面粗糙不平,無擦痕 ;③在膠結不甚堅實的礫巖或砂巖中張節理常常繞礫石或粗砂粒而過,如果穿切礫石,破裂面也凹凸不平;④張節理多呈張開的裂口狀,一般被礦脈或巖脈充填,脈寬變化較大,脈壁平直或粗糙不平,脈內礦物(如石英)常常呈梳狀結構 ;⑤張節理常沿早起“X”型節理發育而成,故剁成鋸齒狀延伸,通常稱為追蹤張裂;⑥沿張節理面的內摩擦角值較剪節理高,但若有粘土等物質填充,則抗剪強度受填充物控制
剪節理一般為構造節理,是巖石所受剪力超過其抗剪強度后破裂而產生的裂隙。一般發生在與最大應力方向成45度左右夾角的平面上,成“X”型交叉。①節理面平直光滑,有時可見到擦痕,產狀穩定,可延伸較長,在礫巖中長平直切穿堅硬的礫巖;②成閉合狀,裂隙本身的寬度很窄小(1~3mm),但受后期地質作用力的影響,也可裂開并充填粘性土或巖屑;③成組成對出現,即多條節理常相互交叉切割,并且其間距常大致相等,在同一作用力下形成的共軛“X”型節理,他們互相交叉切割,使巖層形成菱形或方形;④沿剪節理面抗剪強度往往很低,在邊坡或壩基巖體中易形成滑動破壞面
17.斷層是巖石受力發生斷裂,斷裂面兩側巖石存在明顯位移的斷裂構造
基本要素:斷層面和斷層碎裂帶,斷層線,斷盤(上盤、下盤),斷距
類型:形態分類(正斷層(上盤下降下盤上升):梯式斷層、地塹、地壘;逆斷層:沖斷層45逆掩斷層25輾掩斷層(斷層面傾角);平移斷層)。力學成因性質分類(壓性斷層,張性斷層,扭性斷層,壓扭性斷層,張扭性斷層)。斷層產狀與巖層產狀關系分類(走向斷層,傾向斷層,斜交斷層(與巖層),縱斷層,橫斷層,斜斷層(與褶軸))
18.斷層識別:①沿巖層走向搜索,若發現巖層突然中斷,而和另一巖層相接處,則說明有橫穿巖層走向的斷層或與巖層走向斜交的斷層存在;②沿垂直巖層走向的方向進行觀察,若巖層存在不對稱的重復式缺失,則說明有平行于巖層走向的斷層存在;③由于構造應力的作用,沿斷層面或斷層破碎帶及其兩側,常常出現一些伴生的構造變動現象;④在地貌上,斷層常形成斷層崖、三角面山、山脈的中斷或錯開,以及山地突然與平原接觸等現象;⑤沿斷層帶常形成溝谷、洼地,或出現線狀分布的湖泊、泉水等;⑥某些喜濕性植物呈帶狀分布
斷裂構造對山體或巖體完整性、穩定性、滲透性影響極大,所以在水工建筑中特別重視
19.活斷層指現今正在活動,或近期曾活動過、不久的將來可能會重新活動的斷層(蠕動、錯動)
特征:活斷層的長度和斷距(長度可由幾公里到幾百公里,斷距大多不超過10m);活斷層的錯動速率(突發型活斷層在突然錯動時速率很快可達0.5~1m/s,蠕變型活斷層的錯動速率大多在年平均幾至幾十毫米之間);活斷層的分段(發震斷裂帶,斷層的活動往往呈現明顯的分段現象)
判別標志:直接標志(①錯斷晚更新世以來的地層者,②斷裂帶中的構造巖或被錯動的脈體經絕對年齡測定其最后一次錯動的年代距今100~150ka以內者,③根據儀器觀測沿斷層有位移和地形變者,④沿斷層有歷史和現代中、強震震中分布或有晚更新世以來的古地震遺跡或密集而頻繁的近期弱地震活動者,⑤在地質構造上證實與已知活斷層有共生或同生關系的斷層);間接標志(沿所研究斷層實際觀測和測量到的地形地貌、地球物理場、地球化學場、水文地質場等方面的異常形跡,不能單獨使用);參考標志(小比例尺區域圖件和遙感圖像上解讀的地貌、地球物理場、地球化學場等方面的異常形跡,以及物理模擬和數學模擬求出的活動性強烈的斷層段)
20.風化作用:指由于溫度、大氣、水溶液及生物等因素的作用,使得分布在地表或地表附近的巖石,發生物理破碎、化學分解和生物分解的作用或過程
類型:物理風化作用(指由于溫度變化、水的物態變化等因素的影響,巖石在原地只能發生機械性破壞的作用,常見有溫差風化、冰劈作用、鹽類的結晶作用等);化學風化作用(指在大氣、水和水溶液的作用下,巖石中的礦物成分發生化學變化,改變或破壞巖石的性狀并可形成次生礦物的作用,作用方式有氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用等);生物風化作用(指生物的生命活動引起地表巖石的分解破壞作用,生物物理風化作用指生物活動導致巖石機械破壞的作用,生物化學風化指生物在新陳代謝過程中的分泌物和生物死亡后的遺體腐爛形成腐殖質作用于巖石并使巖石分解破壞的作用)
影響因素:巖石性質(礦物成分、結構、構造);地質構造;氣候(氣溫和降水量);地形;地下水的滲流條件和化學成分等。全風化,強風化(不能在上建筑),弱風化,微風化
21.河流的地質作用:
侵蝕作用:下蝕作用(河水及其所挾帶的沙礫對河床基巖撞擊、磨蝕,對可溶性巖床還進行溶解,致使河床加深,上游區表現明顯),側向侵蝕作用(使河谷愈來愈寬,河床愈來愈彎,牛軛湖)
搬運作用:拖運,懸運,溶運
沉積作用:河流入海、入湖或支流入干流處或河流的中下游以及河流的曲岸 22.河流階地:指河谷谷坡上分布的洪水不能淹沒的臺階狀地形
侵蝕階地:由基巖構成階地面上基巖直接裸露或只有很少的參與沖積物
基座階地:由兩部分組成,上部為沖積物,下部為基巖,分布于地殼上升顯著的山區,是由于后期河流的下蝕深度超過原有河谷谷底的沖積物厚度切入基巖內部形成
堆積階地:完全由沖積物組成,反應了在階地形成過程中,河流下切的深度沒有超過沖積物額度厚度。常見于河流中下游。上疊階地,內疊階地
23.巖溶:在可溶性巖石分布地區,巖石長期受水的淋濾、沖刷、溶蝕等地質作用而形成各種獨特地貌形態的地質現象,總稱為熔巖(喀斯特),這種地質作用成為巖溶作用(溶溝、石芽、落水洞、溶洞、溶蝕漏斗)
基本條件:巖石的可溶性(碳酸鹽類巖石、硫酸鹽類巖石、鹵化物類巖石),巖層的透水性(裂隙和孔洞的多少和連通情況),水的溶解能力(二氧化碳含量),水的流動特性,氣候、地形、植被和覆蓋層等(潮濕炎熱、土壤層較厚、生物繁茂的可溶性巖區巖溶最為發育)
基本規律:巖溶發育的垂直分帶性(垂直巖溶發育帶、水平和垂直巖溶交替發育帶、水平巖溶發育帶、深部巖溶發育帶),巖溶分布的不均勻性(巖溶分布受地質構造控制、巖溶分布受巖層及其組合控制、溶洞發育的成層性)
24.泥石流是一種含有大量泥沙、石塊等固體物質,具有強大破壞力的特殊洪流
形成條件:地形地貌條件(泥石流多發生在溝谷匯水面積較大、地形較陡、地表水能快速集中并沿著溝谷急劇泄流的溝谷發育地帶),地質條件(地質構造復雜、巖體破碎、各種自然地質條件比較發育或人工松散堆積層發育),水文氣象條件(短期的暴雨或冰雪突然融化形成的具有強大沖刷力的水流)
25.地震是由于地址構造活動、火山活動及巖溶塌陷等引起的地殼震動
震級(M)指一次地震所釋放出能量的大?。ǔ⒄?微震3弱震5強震7大震)
烈度(I)指地震發生后,地面及各種建筑物受地震影響的破壞程度
基本烈度指一個地區在今后100年內在一般場地條件下可能遇到的最大地震烈度
設防烈度又稱設計烈度或計算烈度,指在基本烈度的基礎上考慮建筑物的重要性、等級以及結構物的特點,為保證建筑物的安全而修正的烈度
26.地震破壞作用:振動破壞(地震力,振動周期(共振)與振動時間的影響),地面破壞(地面破裂、斜坡破壞和地基強度失效)
27.地下水分類:按埋藏條件(上層滯水、潛水和承壓水),按空隙性質(孔隙水、裂隙水、巖溶水)28.潛水是埋藏于地下第一個穩定隔水層之上,具有自由表面的重力水。特征:無壓水;在重力作用下由潛水位較高處向潛水位較低處流動,流動快慢取決于含水層的滲透性能和水力坡度;一般情況下潛水的分布于補給區是一致的;潛水的水位、流量和化學成分都隨著地區和時間的不同而變化
承壓水是指充滿于兩隔水層之間的水。特征:當鉆孔揭露承壓含水層時,在靜水壓力作用下,初見水位與穩定水位不一致;一般情況下承壓水的分布區與補給區不一致;承壓水的出水量、水質、水溫等受當地氣候的影響較小,隨季節變化也不明顯;承壓水受地表污染少
29.地下水的循環是指地下水的補給、徑流和排泄的全過程
地下水補給是指含水層自外界獲得水量的作用(大氣降水入滲、地表水入滲、水汽凝結、人工)
地下水徑流是指地下水由補給區流向排泄區的過程
地下水的排泄是指含水層失去水量的過程(泉水、向地表水、蒸發)
30.地下水物理性質:溫度,顏色,透明度,嗅,味,比重,電導性,放射性
化學性質:酸堿性,總礦化度(地下水中所含各種離子、分子與化合物的總量),硬度
31.壩的工程地質研究:查明水工建筑地區的工程地質條件,分析可能存在的工程地質問題,保證水利工程的經濟合理與安全
32.水工建筑物的工程地質條件:地形地貌條件,巖土類型及工程地質性質,地質結構,水文地質條件,自然(物理)地質現象,地質物理環境,天然建筑材料
33.壩區的滲漏包括:壩基滲漏和繞壩滲漏,其產生的原因是水庫蓄水以后,壩上、下游形成一定的水位差,使庫水在一定的水頭壓力作用下,通過壩基或壩肩的滲漏通道向河谷下游滲漏
滲透通道(K大于1E-7),縱谷(良好滲漏通道),橫谷(一般傾向下游、傾角較小更容易形成滲漏),斜谷(交角愈小形成滲漏可能性愈大)繞壩滲漏量計算:Q?K?b((H1?H2)2)(?HL)
34.滲透變形:壩基巖土體在滲透水流作用下,使其某些顆粒移動或顆粒成分、結構發生改變的現象。
管涌:土體內的細顆?;蚩扇艹煞钟捎跐B流作用而在粗顆粒孔隙通道內移動或被帶走的現象
流土:在上升的滲流作用下,局部黏土和其他細粒土體表面隆起、頂穿或不均勻的砂土層中所以顆粒群同時浮動而流失的現象
接觸沖刷;接觸流失
產生條件:土體結構因素(粗細顆粒粒徑比、土顆粒級配的不均勻系數、土層結構),水動力條件(動水壓力)
35.壩基抗滑穩定:壩基巖體在建壩后各種工程荷載作用下抵抗發生剪切破壞的性能(表層滑動,淺層滑動,深層滑動(楔形、棱柱形、錐形))。邊界條件:滑動面,切割面(拉裂面),臨空面
36.邊坡變形:松弛張裂(指當邊坡側向應力減弱之后,由于卸荷回彈而出現張開裂隙的現象);蠕動(在坡體應力(自重應力為主)長期作用下向臨空面方向發生的緩慢變形)
邊坡破壞:崩塌(指在陡坡地段上巖土體被多組張裂縫和節理裂隙分割,因受重力作用突然脫離母體,傾倒、翻滾墜落于坡腳的現象);剝落(邊坡表面因長期風化作用而破碎成細小的碎屑物質,這些物質在雨水沖刷或其他外力作用下,出現層層脫離母質沿斜坡滾動堆積于坡腳的現象,對渠道、溢洪道可造成淤積和堵塞);滑坡(邊坡巖土體在重力作用下,沿貫通的剪切破壞面(帶)整體滑動破壞的現象)(滑坡體、滑坡帶、滑坡面、滑坡床、滑坡壁、滑坡周界、滑坡舌、滑坡臺階、滑坡鼓丘、主滑線、鼓漲裂隙、封閉洼地、剪裂隙、扇面裂隙、拉賬裂隙)
滑坡分類:按滑體巖性(堆積層滑坡,黃土滑坡,粘性土滑坡,砂性土滑坡,巖基滑坡);按滑面與巖層面的關系(順層滑坡,切層滑坡,均質滑坡);按引起滑動的力學性質(推動式滑坡,牽引式滑坡);按滑動面的形態(圓弧型滑坡,平面滑坡)
防止邊坡變形與破壞的措施:防滲與排水(防止地表水入侵到滑坡體,對地下水豐富的滑坡體進行排水);削坡減重與反壓;修建支擋工程(抗滑擋土墻,抗滑樁);錨固
37.渠道的工程地質研究:渠道選線的工程地質條件;渠道的滲漏問題;渠道的邊坡穩定問題;渠道的凍脹問題及處理措施
渠道邊坡的破壞類型:滑坡,塌方,崩塌
巖質渠道邊坡的穩定分析:靜水壓力,動水壓力
渠道襯砌凍脹破壞的機理:在季節性凍土地區,細粒土壤中的水分在冬季負溫條件下凝析成冰晶,體積膨脹,土壤體積也隨之膨脹,地面隆起,這種現象稱為土壤的凍脹。(氣溫、土壤性質、土壤含水量)
第二篇:工程地質與水文地質 知識點
● 工程地質學:主要是研究與工程建設有關的地質問題的學科。
● 水位地質學:主要是研究地下水的學科。
● 地球外部環境:大氣圈、水圈、生物圈。●地球內部環境:地殼、地幔、地核。● 地質作用:這種由于自然引力引起地殼的物質成分、構造和地面形態發生運動、變化和
發展的各種作用。
● 地質作用的形式:內動力地質作用和外動力地質作用。
● 內動力地質作用:構造運動、地震作用、巖漿作用和變質作用。
● 外動力地質作用:風化、侵蝕、搬運、沉積和硬結成巖作用。
● 礦物:指地殼中的化學元素在地質作用下形成的具有一定化學成分和物理性質的單質或
化合物。
● 礦物的光學性質:自色、他色,假色。●礦物的光澤:玻璃、油脂、珍珠、絲絹等光澤?!?硬度:礦物抵抗機械作用的能力?;浆摿祝S剛金指甲>2.5>石
● 巖漿巖:是由巖漿侵入地殼上部或噴出地表凝固而成的巖石
● 巖漿巖結構:按結晶程度→全晶質、半晶質、非晶質結構
按晶質大小→隱晶質、顯晶質、玻璃質結構
按顆粒大小→等粒、不等粒結構
● 巖漿巖構造:塊狀、流紋狀、氣孔狀、杏仁狀構造。
● 沉積巖:是指在地表或接近地表的巖石遭受風化剝蝕破壞的產物,經搬運、沉積和固結
成巖作用而形成的巖石。
● 沉積巖形成過程:風化破壞階段→搬運作用階段→沉積作用階段→固結成巖階段。● 沉積巖結構:碎屑、泥質、晶質、生物結構。
● 沉積巖構造:層理構造、層面構造、結核、生物成因構造。
● 變質巖:地殼中先成巖石,由于構造運動和巖漿活動等所造成的物理、化學條件的變化,使原來巖石的成分、結構、構造等發生一系列改變而形成的新巖石。
● 變質巖結構:變晶、變余、碎裂結構。
● 變質巖構造:片麻狀、片狀、千枚狀、板狀、塊狀構造。
● 地殼運動:使地殼內巖石發生位移變形的作用。
● 地殼運動按運動方向可分為:升降(垂直)運動和水平運動。
● 相對地質年代:地殼上地層或巖體的形成順序。
● 相對地質年代的確定方法:地層學方法或古生物學方法。
● 絕對地質年代的確定方法:同位素地質年齡方法。
● 巖層產狀:巖層層面的空間狀態。
● 巖層產狀三要素:走向、傾向、傾角。
● 傾斜構造:原來水平狀態的巖層,在地殼運動的作用下,發生傾斜,造成巖層層面與水
平面只見具有一定的傾角,成為傾斜構造。
● 褶皺構造:剛性的巖石在千百萬年緩慢的水平擠壓的作用下,由原來水平平展的形態變
成一系列連續的彎曲,形成褶皺構造。
● 褶皺要素:核、翼、轉折端、樞紐、軸面。
● 斷裂構造:巖體在地殼運動的力的作用下會發生變形。但是當變形超過巖石的變形極限
時,巖石的連續性完整性將會遭到破壞產生斷裂。巖層斷裂后,如果斷裂面兩側巖體沒有發生顯著的相對位移,稱為裂隙(節理);有相對位移,則稱為斷層。
● 風化:在氣溫變化、大氣、水溶液和生物因素的影響下,使地殼表層的巖石在原地遭受
破壞和分解的作用。
● 風化分類:物理、化學、生物風化作用?!耧L化影響因素:氣候、地形、巖石性質。
● 河流侵蝕作用:河流在運動過程中對河谷中巖石進行破壞。
● 河流侵蝕方式:磨蝕、沖蝕、溶蝕?!窈恿髑治g作用類型:下蝕、側蝕作用。● 河流搬運作用:河流將其攜帶物質向下游運送的過程?!鷻C械搬運(懸、推、躍運)、溶運。
● 河流沉積作用:河流搬運物從水中沉積下來的過程。
● 巖溶:是水對可溶性巖石長期進行的以化學溶蝕作用為主、機械侵蝕作用為輔的綜合地
質作用,以及由這些地質作用所產生的各種現象的總稱。
● 巖溶發育基本條件:可溶性巖石、水的溶蝕力、巖石的透水性、水的運動特點。
● 地震:是彈性波在地殼巖石中傳播所引起的快速顫動,是一種常見的自然地質現象?!?震級:是指地震能量大小的等級?!窳叶龋旱卣饘Φ孛婧徒ㄖ锏挠绊懟蚱茐倪^程?!?地震成因類型:構造、火山、陷落、誘發地震。
● 潛水:是埋藏在地表以下第一個連續穩定的隔水層以上、具有自由水面的重力水。● 潛水特點:(1)潛水面以上一般無穩定的隔水層,潛水通過包氣帶與地表相通,所以大
氣降水和地表水直接滲入而補給潛水,成為潛水的主要補給來源。(2)潛水面埋藏深度及含水層的厚度是經常變化的,他們受氣候、地形和地質條件的影響,地形最顯著。(3)潛水具有自由表面,為無壓水。(4)潛水的排泄主要有兩種方式:一種是以泉的形式排除,這是潛水的主要排泄形式,稱為水平方向的排泄。另一種是消耗于蒸發,為垂直?!?承壓水:是充滿在兩個穩定不透水層或弱透水層間的含水層中承受水壓力的地下水?!?承壓水特點:承壓水的分布區和補給區是不一致的。地下水面承受靜水壓力,非自由面。
承壓水的水位、水量、水質及水溫等受氣象水文因素季節變化的影響不顯著。任一點的承壓含水層的厚度穩定不變,不受降水季節變化的支配。
● 地下水對混凝土侵蝕性:各類工程建筑中使用的混凝土在同地下水接觸時,由于物理和
化學作用,使硬化后的混凝土逐步遭受破壞,強度降低,最后導致影響建筑物安全的現象。
● 地下水對混凝土侵蝕表現形式:分解性、結晶性、結晶和分解復合型侵蝕。
● 滲透系數K:表示巖石透水性的指標。
● 巖體結構分類:整體塊狀、層狀、碎裂、散狀結構。
● 邊坡:巖石表面的天然地質和工程地質的作用范圍內具有露天側向臨空面的的地質體?!?邊坡變形破壞的類型:
(一)變形:松弛張裂、蠕動。
(二):破壞:崩塌、滑坡。
● 影響邊坡穩定性因素:地形地貌、巖土類型和性質、巖體結構與地質構造、地下水作用。● 不穩定邊坡防治措施:防滲和排水,清除危巖、削坡減重和反壓,支擋工程,錨固。● 自重應力:是由巖體自重而產生的內應力。
● 構造應力:是指由地質構造左右而形成的地應力。
● 保障洞室圍巖穩定的措施:合理施工,施工監控、信息反饋和超前預報,支撐、襯砌與
支護,固結灌漿。
● 工程地質勘察工作階段:規劃、可行性研究、初步設計三個勘察階段。
● 水文地質勘查工作階段:普查、詳查、開采階段勘察。
● 工程地質測繪:它是運用地質學的理論和方法,通過野外調查和綜合研究勘查區的地貌、地層巖性、地質構造、物理地質現象、水文地質條件等,并將它們填繪在地形圖上,為下一步布置勘察、試驗及長期觀測工作打下基礎。
● 水文地質測繪:是水文地質勘查工作的基礎與先行工作,是認識和掌握區域地質構造、地貌、水文地質條件的重要調查研究方法。
第三篇:工程地質復習河海
工程地質復習
工程地質條件、解理、斑狀結構、內動力地質作用、活動性斷裂、基本烈度(抗震設防烈度)、階地、軟弱夾層、圍巖壓力、地熱增溫級、單位彈性抗力系數、RQD1、地球內圈層構造p102、地質年代單位與地層年代單位p133、熟記地質年代表p134、三大成因巖類的結構類型和構造特征及常見巖石名稱p24 p28 p315、產狀三要素p386、巖層接觸關系的六種類型 p15 補充斷層接觸
7、褶皺、斷層、活動性斷裂的主要識別證據p41 p458、V字型法則 講義
9、河流地質作用及河谷地貌p5410、按埋藏條件地下水的分類p7811、水的物理化學指標p8612、巖體結構類型及結構面分級p140及講義
13、巖土體的透水性指標及單位 滲透系數p93、透水率p27614、風化分帶及方法p5315、巖體的工程地質特征p137及講義(4或5個方面)
16、巖體基本質量分級的確定方法(BQ分類)p14917、巖土工程勘察等級的確定。巖土工程勘察階段的劃分。了解常用勘察手段。p258及規范200918、地質平面簡圖的閱讀,記住常用構造線圖例,如產狀、斷層等
19、提高邊坡穩定性的工程措施p201-20420、實習報告。
第四篇:河海大學土力學復習知識點
第一章
土的結構: 粗粒土的結構(單粒結構), 細粒土的結構(蜂窩結構/絮凝結構)土的構造:層理構造、裂隙構造、分散構造
土的壓實性: 影響因素:1)含水量 2)擊實功(能)3)土類及級配
特殊土:軟土、紅黏土、黃土、膨脹土、多年凍土、鹽漬土
人工填土:素填土、雜填土、沖填土
常見的粘土礦物:蒙脫石、伊利石、高嶺石;三者的親水性、膨脹性和收縮性依次降低
粒組:介于一定粒度范圍內的土粒。
界限粒徑:劃分粒組的分界尺寸
顆粒級配:土中各粒組的相對含量就稱為土的顆粒級配。(d > 0.075mm時,用篩分法;d <0.075,沉降分析)顆粒級配曲線:曲線平緩,表示粒徑大小相差懸殊,土粒不均勻,即級配良好。
不均勻系數:Cu=d60/d10,反映土粒大小的均勻程度,Cu 越大表示粒度分布范圍越大,土粒越不均勻,其級配越好。
2曲率系數:Cc=d30/(d60*d10),反映累計曲線的整體形狀,Cc 越大,表示曲線向左凸,粗粒越多。
(d60 為小于某粒徑的土重累計百分量為60%,d30、d10 分別為限制粒徑、中值粒徑、有效粒徑)
強結合水:緊靠于土顆粒的表面,受電場作用很大,安全不能移動,表現出固態特性
弱結合水:強結合水外,電場作用范圍內的水,是一種粘質水膜,受力時可以從水膜厚處向薄處移動,也可因電場引力從一個土粒周圍轉移到另一個土粒周圍,在重力作用下不會發生移動。
毛細水:受到水與空氣交界面處表面張力的作用,存在于地下水位以上透水層中的自由水。
重力水:地下水面以下,土顆粒電分子引力范圍以外的水,僅受重力作用.傳遞靜水壓力產生浮托力。毛細現象:指土中水在表面張力作用下,沿細的孔隙向上及其它方向移動的現象。相對密實度:Dr?????dmin??dmaxemax?e?d
emax?emin??dmax??dmin??d界限含水量:粘性土由一種狀態轉到另外一種狀態的分界含水量。液限(?L):粘性土由可塑狀態轉到流動狀態的界限含水量。塑限(?P):粘性土由半固態轉到可塑狀態的界限含水量。塑性指數:液限與塑限之差(去掉%)稱為塑性指數,用下式表示:反映粘粒含量的多少,反映粘性土處在可塑狀態的含水量變化范圍。
????L???液性指數(IL): IL?L 反映土的軟硬成度。
?L??PIPIp?(wL?wp)?100。
最優含水量:在一定壓實功作用下,使土最容易壓實,并能達到最大干密度時的含水量。
物理狀態指標:
三個基本物理指標:天然密度(環刀法),比重或相對密度(比重瓶法),含水量(烘干法)換算指標:天然密度ρ:天然狀態下土單位體積的質量(g/cm3)干密度ρd :土單位體積中固體顆粒部分的質量(g/cm3)飽和密度ρsat :土孔隙中充滿水時的單位體積質量(g/cm3)有效密度ρ: 單位土體積中土粒的有效質量(g/cm3)土粒相對密度(比重)ds :土的固體顆粒質量與同體積4℃時純水的質量之比 含水量w : 土中水的質量與土粒質量之比(%)孔隙比e :土中孔隙體積與土顆粒體積之比 孔隙率 n :土中孔隙體積與總體積之比(%)飽和度 Sr : 土中水的體積與孔隙體積之比(%)
第二章
何謂附加應力?地基中的附加應力分布有何特點? 答:建筑物荷載在地基中增加的應力稱為附加應力。地基中的附加應力分布有一下規律:
1)在地面下任意深度的水平面上。各點的附加應力非等值,在集中力作用線上的附加應力最大,向兩側逐漸減小。
2)距離地面越深,附加應力分布的區域越廣,在同一豎向線上的附加應力隨深度而變化。超過某一深度后,深度越大,附加應力越少。
附加應力:在建筑物等外荷載作用下,土體中各點產生的應力增量。
自重應力:建筑物修建以前,地基中由土體本身的有效重量所產生的應力。
角點法:利用角點下的應力計算公式和應力疊加原理推求地基中任意點的附加應力的方法稱為角點法。
第三章
管涌:水在砂性土中滲流時,細小顆粒在動水力的作用下,通過粗顆粒形成的孔隙,而被水流帶走的現象叫管涌。
流砂或流土:當Δh增大到某一數值(有效重度)時, 向上的滲流力克服了土體向下的重力, 土體浮起而處于懸浮狀態失去穩定, 土粒隨水流動的現象。管涌、流土兩者之間區別
二維流網的特點:1)流線與等勢線互相正交; 2)流網為曲邊正方形; 3)任意兩相鄰等勢線之間的水頭損失相等;4)任意兩相鄰流線間的單位滲流亮相等
影響滲透系數的因素有哪些?
1)土粒大小與級配:細粒含量愈多,土的滲透性愈小,例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時,砂土的滲透系數就會大大減小。2)土的密實度:同種土在不同密實狀態下具有不同的滲透系數,土的密實度增大,孔隙比降低,滲透系數相應減小。3)土中封閉氣體含量:土中封閉氣體阻塞滲流通道,使土的滲透系數降低。封閉氣體含量愈多,土的滲透系數愈小。4)土的礦物成分 :粘土礦物的結合水占據孔隙 蒙脫土膨脹,阻塞孔隙;
淤泥不透水——含有機質。——滲透系數減小
第四章
固結度:地基在荷載作用下,經歷了時間t的沉降量st與最終沉降量s之比值稱為固結度,它表示時間t地基完成的固結程度。達同一固結度,單面排水時間是雙面排水時間的4倍。
土的壓縮性:土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮變形快慢與土的滲透性有關:透水性大的無粘性土,壓縮過程短;透水性小的粘性土,壓縮時間長。
土的固結:土體在外力作用下,壓縮隨時間增長的過程。
滲透固結:土體中由附加應力引起的超靜水壓力隨時間逐漸消散,附加應力轉移到土骨架上,骨架上的有效應力逐漸增加,土體發生固結的過程稱為滲透固結。
壓縮性指標:壓縮系數:當壓力變化范圍不大時,孔隙比的變化值與壓力的變化值的比值。
壓縮指數:土體在側限條件下孔隙比減小量與有效壓應力常用對數增量的比值
壓縮模量:土體在完全側限條件下,豎向附加應力與相應的應變增量之比
說明:土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數a成反比,Es愈大,a愈小,土的壓縮性愈低
載荷試驗:由加荷穩壓裝置、反力裝置、觀測裝置三部分組成。
變形模量:指土體在無側限條件下,單軸受壓時的應力與應變之比,用E0 表示
彈性模量:無側限條件下彈性階段豎向應力與應變之比。E0與Es關系
應力歷史:土在形成的地質年代中經受應力變化的情況
應力路徑: 在外力作用下土中某一點的應力變化過程在應力坐標圖中的軌跡。
超固結比:把土在歷史上曾經受到的最大有效應力稱為前期固結應力,以pc表示;而把前期固結應力與現有應力po'之比稱為超固結比OCR,對天然土,OCR>1時,該土是超固結土,當OCR=1時,則為正常固結土。地基變形與時間的關系:主要取決于土的滲透性和土層厚度;飽和土的滲透固結過程,就是孔隙水壓力向有效應力轉化的過程。
簡述飽和土的滲透固結過程? 答:飽和土的滲流固結過程如下:(1)土體孔隙中自由水逐漸排出;(2)土體孔隙體積逐漸減??;
(3)由孔隙水承擔的壓力逐漸轉移到土骨架來承受,成為有效應力。粘性土沉降組成:
瞬時沉降:加載后地基瞬時發生的沉降;采用彈性理論,采用不排水變形模量
主固結沉降:飽和與接近飽和的粘性土在基礎荷載作用下,隨著超靜孔隙水壓力的消散,土骨架產生變形所引起的沉降;次固結沉降:主固結結束后,在有效應力不變的條件下,土骨架仍隨時間發生變形.利用S-lgt曲線,次固結指數進行計算
最終沉降量的計算方法(分層總和法)基本假定:(1)地基是均質、各向同性的半無限線性變形體,可按彈性理論計算土中應力,附加應力計算時取基礎中心點下的附加應力進行計算;(2)在壓力作用下,地基土不產生側向變形,可采用側限條件下的壓縮性指標 分層總和法的計算步驟:(1)分層 分層原則 hi?0.4b;天然土層面及地下水位處(2)繪制基礎中心點下地基中自重應力和附加應力分布曲線
(3)確定地基沉降計算深度 按照 ?zn/?czn?0.2(軟土取0.1)確定
(4)計算各分層土的平均自重應力和平均附加應力(5)計算各分層沉降量(6)計算基礎最終沉降量
有效應力原理:總應力由有效應力及孔隙水壓力組成;土的變形和強度只與有效應力有關 太沙基一維固結理論的基本假定:(1)土體是均質彈性,完全飽和;(2)土粒和水不能壓縮;(3)水的滲出以及土的壓縮只能沿豎向發生;(4)水的滲流服從Darcy定理,且滲透系數k不變;(5)孔隙比的變化與有效應力的變化成正比,壓縮系數a不變;(6)外荷載一次瞬時施加.靈敏度:在不排水條件下,原狀土的無側限抗壓強度與重塑土的無側限抗壓強度之比,用St表示。
土的觸變性:在土的含水量和密度不變的情況下,土因重塑而軟化,又因靜置而逐漸硬化,強度有所恢復的性質。
第五章
庫侖定律:當土所受法向應力不很大時,土的抗剪強度與法向應力可近似用線性關系表示,這一表征土體抗剪強度與法向應力的公式即為庫侖定律表達式
土的抗剪強度的組成 ⑴ 摩擦力
滑動摩擦: 剪切面土粒間表面粗糙所產生的摩擦
咬合摩擦: 土粒間相互嵌入所產生的咬合力, 其引起土的剪脹
顆粒的破碎與重排列
⑵ 粘聚力:由土粒間的膠結作用和各種物理-化學鍵力作用的結果,其大小與土的礦物組成和壓密程度有關
靜電引力: 包括庫侖力侖力和離子-靜電力
范德華力: 物質的極化分子與相鄰另一極化分子間通過相反的偶極吸引
膠結力: 土或水中碳、硅、鉛、鐵等氧化物對土顆粒形成膠結作用,其粘聚力可達幾百千帕 表觀粘聚力: 如毛細力、非飽和土中吸力等
影響抗剪強度的因素有哪些?
摩擦力: 剪切面上的法向總應力、土的初始密度、土粒級配、土粒形狀以及表面粗糙程度 粘聚力: 土中礦物成分、粘粒含量、含水量以及土的結構
土體中發生剪切破壞的平面,是不是剪應力最大的平面?在什么情況下,剪切破壞面與最大剪應力面是一致的?
土體中發生剪切破壞的平面一般不是剪應力最大的平面。
當土的莫爾破壞包線與?軸平行時,即
?f?常數時,剪切破壞平面與最大剪應力面是一致的。
莫爾-庫倫強度理論:以庫倫公式作為抗剪強度公式,根據剪力是否達到抗剪強度作為破壞準則的理論就稱為莫爾-庫倫強度理論.直剪試驗與三軸試驗的優缺點 直剪試驗:
優點:直剪儀構造簡單,操作簡單,在一般工程中應用廣泛。
缺點:a.不能嚴格控制排水條件,不能量測試驗過程中試樣的孔隙水壓力。b.剪切面不是沿土樣最薄弱的面剪切破壞。
c.剪切過程中剪切面上的剪應力分布不均勻,剪切面積隨剪切位移的增加而減小。三軸試驗:
優點:a.試驗中能嚴格控制試樣的排水條件,準確測定試樣在剪切過程孔隙水壓力的變化,從而定量獲得土中有效應力的變化情況; b.與直剪試驗相比,試樣中的應力狀態相對地較為明確和均勻,不硬性指定破裂面位置; C.除抗剪強度指標外,還可測定,如土的靈敏度,壓力系數、孔隙水壓系數等力學指標。
缺點:a.試驗儀器較復雜,操作技術要求高,且試樣制備比較麻煩。b.試驗是在軸對稱情況下進行的,不能考慮中主應力的影響。
試驗方法 適
用
條
件
地基土的透水性和排水條件不良, 建筑物施工速度較快 不排水剪(快 剪)
排 水 剪(慢 剪)地基土的透水性好, 排水條件較佳, 建筑物加荷速率較慢
建筑物竣工后較久, 荷載又突然增大, 或地基條件等介于上述兩種情況之間 固結不排水剪(固結快剪)
飽和粘性土不同排水條件下的抗剪強度指標
1.不固結不排水剪(UU):試驗過程中試樣含水量和體積保持不變, 加壓過程中只引起試樣的孔隙水壓力變化, 而有效應力不變, 故抗剪強度亦不變。2.固結不排水剪(CU):固結過程中試樣含水量和體積減小, 剪切過程中保持不變, 只是孔隙水壓力改變, 破壞時孔隙水壓力完全由試樣受剪引起。3.固結排水剪(CD):整個試驗過程中始終打開排水閥門, 讓試樣充分排水固結, 保持孔隙水壓力為零, 有效應力等于總應力。
第六章
被動土壓力:擋土墻在外力作用下向墻背方向移動時,墻擠壓土體,墻后土壓力逐漸增大,當達到某一位移時,墻后土體開始上隆,滑動楔體內應力處于被動極限平衡狀態,此時作用在墻背上的土壓力稱為被動土壓力。
主動土壓力:當擋土墻沿墻趾向離開填土方向轉動或平行移動位移量達到一定量時,滑動面上的剪應力等于抗剪強度,墻后土達到主動極限平衡狀態,填土中開始出現滑動面,這時作用在墻背上的土壓力就稱為主動土壓力。
三種土壓力與位移之間的關系?三種土壓力之間的大小關系? 主動土壓力:產生主動土壓力的條件為:擋土墻向前遠離填土的方向移動或轉動,由轉動或移動量達到一定值,土體內潛在滑動面上的剪應力達到土的抗剪強度,則作用于擋土墻上的壓應力最小,即為主動土壓力Ea。
被動土壓力:產生被動土壓力的條件:擋土墻受外力作用向著填土方向移動時,墻后一部分土體產生向上滑動趨勢。當墻移動至一定位置時,土體內潛在滑動面上的剪應力也達到抗剪強度值。此時,土體作用于擋土墻上的壓力達到最大值,即被動土壓力Ep。靜止土壓力 :墻靜止不動, 墻后土體處于彈性平衡狀態時, 作用在墻背的土壓力E0
朗肯土壓力的基本假定是?庫倫土壓力的基本假定是?(1)朗肯土壓力 基本原理
朗肯研究自重應力作用下,半無限土體內各點的應力從彈性平衡狀態發展為極限平很狀態的條件,提出計算擋土墻土壓力的理論。假設條件
a擋土墻背垂直
b.墻后填土表面水平
c.擋墻背面光滑即不考慮墻與土之間的摩擦力。(2)庫倫土壓力
依據的原理:楔體平衡理論 基本假定:
a墻后的填土是理想散粒體
b.滑動破壞面為通過墻踵的平面
c.滑動土楔為一剛塑性體,本身無變形
朗肯土壓力與庫倫土壓力的優缺點
?朗肯土壓力理論:應用半空間中的應力狀態和極限平衡理論計算土壓力,概念比較明確,公式簡單,應用方便,對于粘性土和無粘性土都可以用該公式直接計算,故在工程中得到青睞。但為了使墻后填土中的應力狀態符合半空間應力狀態,必須假設墻背是直立光滑的,填土面是水平的,因而使其應用范圍受到限制,并由于該理論忽略了墻背與填土之間摩擦的影響,使計算的主動土壓力偏大,被動土壓力偏小。?庫侖土壓力理論:根據墻后滑動土楔的靜力平衡條件推導得出土壓力計算公式,考慮了墻背與土之間的摩擦力,并可用于墻背傾斜,填土面傾斜的情況,但由于該理論假設填土是無粘性土,因此不能用庫侖公式直接計算粘性填土的土壓力。庫侖土壓力理論假設墻后填土破壞時,破裂面是一平面,而實際上是一曲面,因此,庫侖土壓力理論計算結果與按曲面的計算結果有出入,這種偏差在計算被動土壓力時尤為嚴重.朗肯與庫侖土壓力理論的適用性
(1)朗肯理論求得的是墻背各點土壓力強度分布,而庫侖理論求得的是墻背上的總土壓力(2)朗肯理論適用于填土表面為水平的無粘性土或粘性土的土壓力計算
(3)庫侖理論只適用于填土表面為水平或傾斜的無粘性土,對粘性土只能用圖解法計算 被動土壓力的計算常采用朗肯理論
(4)擋土墻在滿足墻背直立光滑且填土面水平的條件下,庫侖土壓力理論與朗肯土壓力理論計算得到的土壓力是一致的.第七章
土坡發生滑動的滑動面有哪幾種形式?分別發生在何種情況?在進行邊坡穩定分析時常采用哪些條分法?
土坡發生滑動的滑動面有:圓弧、平面、復合滑動面(1分)。圓弧滑動通常發生在較均質的粘性土坡中;平面滑動通常發生在無粘性土坡中;復合滑動面發生在土坡土質很不均勻的土坡中。
在進行邊坡穩定分析時常采用的條分法有:瑞典條分法、畢肖普條分法、楊布條分法和不平衡推力法等。
條分法分析步驟:
1.按比例繪制土坡剖面圖;2.任選一點O為圓心, 以Oa為半徑(R)作圓弧ab得滑動圓弧面; 3.將滑動面以上土體豎直分為寬度相等的若干土條并編號;
4.計算作用在土條ef上的剪切力Ti和抗剪力Si。土條自重Gi和荷載Qi在滑動面ef上的法向反力Ni和切向反力Ti 5.計算穩定性系數(沿整個滑動面上的抗剪力與剪切力之比)Ks。
6.假定幾個可能的滑動面, 分別計算相應的Ks值, 其中Ksmin對應的滑動面則為最危險滑動面。粘性土土坡穩定分析中考慮滲流作用的“代替法”:
代替法就是在土坡穩定分析重用浸潤線以下,坡外水位以上所包圍的同體積的水重對滑動圓心的力矩來代替滲流力對圓心的滑動力矩。
第八章
臨塑荷載pcr:地基開始出現剪切破壞(即彈性變形階段轉變為彈塑性變形階段)時,地基所承受的基地壓力。即p-s曲線上直線段(彈性)的結束,曲線段(彈塑性)的開始。
極限荷載pu:地基瀕臨破壞(即彈塑性變形階段轉變為破壞階段)時,地基所承受的基地壓力。
地基變形的三個階段:線性、彈塑性、破壞階段,三個階段各自的特點有哪些?
典型p-s曲線: 1.線性變形階段
oa段: 荷載小, 主要產生壓縮變形, 荷載與沉降關系接近于直線, 土中t ab段: 荷載與沉降關系呈曲線, 地基中局部產生剪切破壞, 出現塑性變形區;3.破壞階段 bc段: 塑性區擴大, 發展成連續滑動面, 荷載增加, 沉降急劇變化.承載力基本公式 二、填空題 按地下水的賦存空間類型,地下水可分為:孔隙水、裂隙水和巖溶水。斜坡變形的主要方式有_拉裂、蠕滑_和_彎曲傾倒_。斜坡破壞的主要方式有_崩塌__和_滑坡_。 2、斜坡按組成物質分為巖質斜坡、土質斜坡和巖土混合斜坡三類。 斜坡從形成開始,坡體便不斷的發展變化,首先變形,逐漸發展為破壞。地質構造對地下硐室圍巖的穩定有重要影響,一般在進行地下硐室選線時,應盡量使軸線與構造線方向__垂直或__大角度相交。 按滑動面與巖土體層面關系滑坡可分為順向坡、斜向坡和逆向坡三類。巖體基本質量分級的因素為___堅硬性和__完整性 5、巖體地質力學(RMR)分類系統由巖塊強度、RQD值、節理間距、節理條件及地下水五類指標組成。 6、礦區地面防水措施主要有:(1)截水溝(防洪溝、排水溝);(2)河流改道;(3)整鋪河床;(4)水庫攔洪;(5)修防洪堤。 三、名詞解釋 工程地質條件:與工程建筑有關的地質要素之綜合,包括地形地貌條件、巖土類型及其工程地質性質、地質構造與地應力、水文地質條件、物理(自然)地質現象、以及天然建筑材料等六個要素。 降落漏斗:抽水井附近漏斗狀的地下水位下降區。承壓水:賦存在兩個穩定的隔水層之間的地下水。 巖爆:指在地下開挖過程中,圍巖突然以爆炸的形式表現出來的破壞現象。 水文地質條件:與地下水相關的地質條件,包括地下水的類型、埋藏條件、富水性、含水層及隔水層的性質與空間分布情況、地下水的補徑排條件、運動特點,以及動態與均衡等特征?;拢夯率侵冈谥亓ψ饔孟逻吰聨r土體沿某一剪切面發生剪切滑動破壞的現象。 造巖礦物:巖石的主要組成礦物,對巖石的成分和性質具有重要影響。巖體:又稱“工程巖體”,通常指地質體中與工程建設有關的那一部分巖石,它由結構面和結構體組合而成。崩塌:在陡坡地段,巖土體被陡傾的拉裂面破壞分割,在重力作用下巖塊突然脫離母體翻滾、墜落于坡下的現象。RQD指標:在數值上等于用直徑為75mm的金剛石鉆頭在鉆孔中連續采取同一巖層的巖芯,其中長度大于等于10cm 的巖芯累計長度與相應于該統計段的鉆孔總進尺之比,一般用去掉百分號的百分比值來表示。 硐室圍巖:硐室周圍發生應力重分布的這部分巖體。地下水的超前疏干:借助巷道、疏水孔、明溝等各種疏水構筑物,在基建以前或基建過程中,預先降低開采區的地下水位,以保證采掘工作正常進行的一種措施。飽水帶:在重力水面以下,土層或巖層的空隙全部被水充滿的地帶。含水層:指能夠給出并透過相當數量水的巖層 隔水層:不含水、不透水、或者透過和給出的水量微不足道的巖層。 注漿堵水:將注漿材料制成漿液壓入地下預定位置,使其固結、硬化,起到堵水截流,加固巖層和清除水患的作用 巖體結構:巖體內結構面和結構體的排列組合形式。 結構面:巖體經受各種地質作用,形成具有不同特性的地質界面,稱為結構面 結構面:將巖體分割成形態不 一、大小不等的巖塊,稱為結構體。軟弱夾層:巖體中存在的層狀或帶狀的軟弱薄層。 巖體:巖石的集合體,是在地質作用收到變形和破環后具有一定結構的、有一個地質環境的地質體。崩塌:是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象。 地下水的超前疏干:借助于巷道、疏水孔、明溝等各種疏水構筑物在基建以前或基建過程中預先降低采取的地下水位,以保證采掘工作正常和安全進行的一種措施。 四、簡答題 影響地下硐室圍巖穩定性的主要因素有哪些? 答:(1)地形地貌:深切的峽谷,陡峭的岸坡易于產生變形破壞。對于均質巖坡其坡度越陡,坡高越大則穩定性越差;平面上呈凹形的邊坡比凸形邊坡穩定性好 (2)巖土類型及性質:不同的巖土類型其物理力學性質不同,因此由不同巖土構成的邊坡穩定性不同,一般由堅硬、完整、均一的巖石構成的邊坡穩定性高 (3)巖體結構:巖質邊坡的穩定性,雖然和巖石性質有關,但主要取決于結構面的類型、產狀、性質、規模及其組合情況。 (4)地下水作用:裂隙中的地下水可減小裂隙兩壁的摩擦力,當其流動時還可產生動水壓力和潛蝕作用,更重要的是地下水對松軟巖土體具有軟化和泥化作用,大大降低巖土體的強底。 (5)其他因素:地應力、地震、爆破震動、氣候條件、巖石的風化程度、人類活動等。 2、邊坡穩定的工程地質研究的內容和意義? 研究內容:邊坡變形破壞規律;邊坡變形與破壞的演變過程;影響邊坡穩定性的因素;邊坡穩定性的分預測和評價;邊坡失穩的防治 意義:對已有邊坡的穩定性作出預測和評價;為設計穩定而經濟合理的人工邊坡及制定經濟合理的邊坡失穩防治措施提供地質依據。述礦坑充水因素分析的主要內容? 答:(1)礦坑充水水源分析:礦坑水的可能來源有地下水、地表水、大氣降水和廢棄礦坑水等。 礦坑充水通道的分析:礦坑充水通道包括滲入性通道和潰入性通道;后者又包括裂隙發育,而又未充填的裂隙通道;巖溶(溶隙)通道;透水斷裂帶;勘探鉆孔造成的通道;采礦造成的涌水通道;礦坑排水造成的涌水通道。 4、結構面調查的主要內容有哪些? ①規模;②幾何形態;③光滑度;④張開度及充填物;⑤連通性;⑥密集程度 5、潛水等水位線圖的作用有哪些? 答:①確定潛水的流向及水力坡度;②確定潛水的埋藏深度、泉水出露點和沼澤化范圍③提供合理的取水位置④確定潛水與地表水的相互補給關系;⑤確定含水層厚度⑥分析推斷含水層透水性及厚度變化 6簡述結構面成因類型及特征? ①沉積結構面:產狀與巖層一致,一般延續性較強,易受構造及次生作用而惡化 ②火成結構面;產狀守巖漿巖形態控制,接觸面一般延伸較遠,原生節理較短小,火成巖流間可有泥質物充填 ③變質結構面;產狀有區域性,延續性一般較差,在深部一般閉合 ④Ⅵ構造結構面;產狀和巖層有一定關系,特性和力學成因關系密切 ⑤表生結構面 :在地表部位發育,延續性不強,產狀變化大,結構面常有泥質物填充 7、按埋藏條件,地下水可分為哪幾類?各有何特征? 按其埋藏條件分為:包氣帶水、孔隙水和承壓水 包氣帶水:主要指地面以下、潛水位以上的局部隔水層之上的有自由水面的重力水,一般分布范圍小,水量少。 潛水:飽水帶中第一個具有自由表面的含水層中的水。特征:(1)潛水面之上一般無穩定的隔水層存在,因而具有自由表面;(2)潛水在重力作用下,由潛水位較高處向潛水位較低處流動,其流動的快慢取決于含水層的滲透性能和水力坡度;(3)一般情況下,潛水的分布區與補給區是一致的;(4)分布范圍大、補給來源廣、水量一般較豐富,而且埋藏深度一般不大,是重要的供水水源。但其水位、流量和化學成分隨地區和時間的不同而變化;(5)水體易受污染和蒸發,水質容易變壞。 承壓水:指充滿于上下兩個穩定隔水層之間的含水層中的重力水。特點:(1)有穩定的隔水層頂板存在,沒有自由水面;(2)埋藏區與補給區不一致;(3)埋藏深度一般比潛水大,但其穩定水位都常接近或高于地表,利于開采;水位、水量、水質等方面受水文氣象因素、人為因素及季節變化的影響較小。因此,富水好的承壓含水層是理想的供水水源。 8、礦區防水措施主要有哪些? 1,慎重選擇井筒位置; 2,開挖截水溝; 3,采區防滲處理; 4,對于影響礦山生產的河流考慮河道移設、鋪整河底; 5,修筑防水堤壩; 6,填堵涌道; 7,加強雨季前的預防工作。 巖溶發育的基本條件是什么? 1)有可溶性巖石; 2)可溶性巖石具有透水性; 3)存在具有一定溶解能力的水; 4)水在可溶性巖石中是不斷流動的。簡述哪些因素對巖體穩定性產生影響? 1)地質環境 2)巖體自身特征 3)地下水的影響 4)初始應力狀態及工程荷載 5)施工及運輸管理水平目前治理斜坡變形破壞的措施有哪些? 1)降低下滑力,提高斜坡抗滑能力 2)消除、削弱或改變使斜坡穩定性降低的各種因素 3)采區防御和繞避措施 12、影響斜坡穩定性的主要因素有哪些?(1)、地形地貌 地形地貌條件決定了邊坡形態(坡角、坡高及坡面形態),大氣降水的匯集和地下水的運動,從而影響邊坡的穩定性。(2)、巖土類型和性質 由于各類巖石的物理力學性質不同,所以影響邊坡巖體的穩定性及所能維持巖體穩定最大坡角的程度也不同。(3)、巖體結構 巖體結構是控制邊坡穩定性的重要因素,巖體中各種成因的結構面類型、產狀、性質、規模及其組合關系與斜坡穩定關系十分密切。(4)、地下水作用 地下水對斜坡穩定的影響,主要表現為:靜水壓力和浮托力,動水壓力,以及水的軟化與泥化作用。(5)、其他因素 地應力、地震、爆破震動、氣候條件、巖石的風化程度、人類活動等。第五篇:工程地質與水文地質復習材料