第一篇:工程地質(zhì)學(xué)在水利工程中的重要性
工程地質(zhì)學(xué)在水利工程中的重要性
1.工程地質(zhì)學(xué)與水利工程的淵源
正如我們所知,工程地質(zhì)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展是基于工程建設(shè)發(fā)展的需要而產(chǎn)生的。但很巧的是,推動(dòng)工程地質(zhì)學(xué)萌生的工程學(xué)科正是水利工程。1928年美國(guó)加州St.Francis 重力拱壩的潰決和帶來(lái)的災(zāi)難成為了地質(zhì)學(xué)家向工程地質(zhì)領(lǐng)域進(jìn)軍的契機(jī);30年后,1959 年至1963 年期間, 歐洲連續(xù)出現(xiàn)的西班牙Veg a deTerra 支墩拱壩和法國(guó)的Malpasset拱壩失事,以及意大利的Vaont水庫(kù)大滑坡進(jìn)一步將新生的工程地質(zhì)學(xué)推向了大發(fā)展的道路上。這時(shí),國(guó)際工程地質(zhì)學(xué)會(huì)得以誕生,也將工程地質(zhì)學(xué)正式推上了國(guó)際化的進(jìn)程。經(jīng)過(guò)40余年的發(fā)展,工程地質(zhì)學(xué)儼然躋身現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之列。
2.工程地質(zhì)學(xué)在水利工程建設(shè)中的重要性(作用)
工程地質(zhì)在水利工程建設(shè)中的作用,除了為建筑物修建提供必要的地質(zhì)資料,更是貫穿在整個(gè)工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理運(yùn)行的全部過(guò)程中。可以這么說(shuō)在一座水利工程的歷史里很重要的一筆就是一部微型的工程地質(zhì)學(xué)——關(guān)于該座水利工程的。具體可體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(1)安全可靠性:借助于已有的工程地質(zhì)數(shù)據(jù),可以預(yù)測(cè)在工程修建中和建成后的工程管理運(yùn)行中,可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題,并進(jìn)一步地提出防止不良的工程地質(zhì)條件的安全方案,使得工程在其整個(gè)生命周期中得到盡可能的安全保障;
(2)技術(shù)可行性:不同的地質(zhì)情況決定著不同的施工材料、施工手段等,也就是
說(shuō)技術(shù)手段的實(shí)現(xiàn)取決于地質(zhì)條件,而這正歸功于工程地質(zhì)的勘測(cè);
(3)經(jīng)濟(jì)合理性:通過(guò)對(duì)于不同地段的工程地質(zhì)條件的論證和評(píng)價(jià),最終可以選
出最優(yōu)的建筑地點(diǎn)和線(xiàn)路方案,從而實(shí)現(xiàn)工程在經(jīng)濟(jì)上的合理性。
3.工程地質(zhì)學(xué)在中國(guó)水利工程建設(shè)中的作用
對(duì)中國(guó)而言,工程地質(zhì)學(xué)基本開(kāi)始于50、60年代,但在其誕生之后便成為了水利工程建設(shè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
密云水庫(kù)、三峽工程、南水北調(diào)等重大工程的施工建設(shè)無(wú)不凝結(jié)著工程地質(zhì)的貢獻(xiàn)。從國(guó)家規(guī)劃大局出發(fā),在西南地區(qū)、金沙江、雅礱江、瀾滄江、大渡河等水能寶藏的開(kāi)發(fā)已逐步展開(kāi),在規(guī)劃的近20 座大型水電站中, 大多為數(shù)百萬(wàn)至上千萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量的世界級(jí)巨型工程;在東部,小水電的發(fā)展也在2013年完成的試點(diǎn)改造工程之后進(jìn)入了新的發(fā)展階段; 為了解決電網(wǎng)的穩(wěn)定供電問(wèn)題, 在華北、華東和華南,若干大型抽水蓄能電站也將陸續(xù)上馬,未來(lái)工程地質(zhì)學(xué)在我國(guó)的水利工程建設(shè)中將發(fā)揮更加積極的作用。
參考文獻(xiàn)
【1】《工程地質(zhì)與水文地質(zhì)學(xué)》第二版 左建溫慶博等編 中國(guó)水利水電出版社 2009年07月版
【2】《論工程地質(zhì)學(xué)對(duì)工程建設(shè)的重要性》 王吉祥 《科學(xué)視界》2013年第35期
【3】《工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)與未來(lái)》 王思敬 工程地質(zhì)學(xué)報(bào) 1999年09月7卷3期
第二篇:工程地質(zhì)學(xué)
工程地質(zhì)學(xué)工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)科學(xué)的一個(gè)分支,是研究與工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)用有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)
(1)查明各類(lèi)工程建筑場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件
(2)對(duì)場(chǎng)區(qū)及其有關(guān)的各種地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)
(3)分析、預(yù)估在工程建筑作用下,地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化和作用
(4)為建筑物選擇適宜的建筑場(chǎng)址
(5)對(duì)不良地質(zhì)條件提出防治和改造措施
(6)為保證工程合理設(shè)計(jì)、順利施工、正常使用提供可靠的技術(shù)參數(shù)
(7)制定保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的措施工程地質(zhì)條件是各種對(duì)工程建筑有影響的地質(zhì)要素的總稱(chēng),包括地形地貌條件、巖土類(lèi)型及工程地質(zhì)性質(zhì)、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6個(gè)要素。工程地質(zhì)問(wèn)題是指工程建筑與地質(zhì)環(huán)境的相互作用、相互矛盾而引起的,對(duì)建筑本身的順利施工和正常運(yùn)行或?qū)χ車(chē)h(huán)境可能產(chǎn)生影響的地質(zhì)問(wèn)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(lèi)型
(1)原生礦物:是巖石經(jīng)過(guò)物理風(fēng)化破碎但成分沒(méi)有發(fā)生變化的礦物碎屑
(2)次生礦物:是原生礦物經(jīng)過(guò)化學(xué)風(fēng)化作用,使其進(jìn)一步分解,形成一些顆
粒更細(xì)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(jī)質(zhì):是土中動(dòng)植物殘骸在微生物作用下分解形成的產(chǎn)物粘土礦物:是由原生硅酸鹽類(lèi)經(jīng)水解作用形成的次生硅酸鹽礦物,具有層狀或鏈狀晶體結(jié)構(gòu),外形多呈片狀,且含有不同數(shù)量的水。
(1)蒙脫石:由頂?shù)坠柩跛拿骟w和中間的鋁氧八面體構(gòu)成,晶胞間連結(jié)力極弱,有較強(qiáng)的活動(dòng)性,具有巨大的表面能,親水性特別強(qiáng)烈。
(2)高嶺石:由一個(gè)硅氧四面體和一個(gè)鋁氧八面體構(gòu)成,晶胞間連接較牢固,構(gòu)成不易活動(dòng)的結(jié)晶格架,表面能和親水性較弱。
(3)伊利石:結(jié)構(gòu)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(lèi)型
(一)礦物成分水
(1)結(jié)構(gòu)水:是以H+和OH-的形式存在于礦物結(jié)晶格架的固定位置上
(2)結(jié)晶水:是以水分子形式和一定數(shù)量存在于礦物結(jié)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(jié)合水:由靜電引力吸附形成,強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水
(2)毛細(xì)水:是由于毛細(xì)作用保持在土的毛細(xì)空隙中的地下水
(3)重力水:不受顆粒吸附和毛細(xì)力作用控制,在重力作用下能自由運(yùn)
動(dòng)的地下水
(4)固態(tài)水
(5)氣態(tài)水土粒間的連接關(guān)系:結(jié)合水連接、毛細(xì)水連接、膠結(jié)連接和冰連接 10 稠度:細(xì)粒土因含水率變化而表現(xiàn)出來(lái)的各種不同的物理狀態(tài)可塑性:細(xì)粒土的含水率在液限和塑限之間時(shí),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(gòu)造。土的前期固結(jié)壓力:是指土層在過(guò)去歷史上曾經(jīng)受過(guò)的最大固結(jié)壓力淤泥類(lèi)土:指在靜水或水流緩慢的環(huán)境中沉積,有微生物參與作用的條件下形成的,含較多有機(jī)質(zhì),疏松軟弱的細(xì)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(qiáng)度低黃土:結(jié)構(gòu)為非均質(zhì)的骨架式架空結(jié)構(gòu)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(qiáng)
(5)抗水性弱
(6)壓縮性中等,抗剪強(qiáng)度高巖石變形階段
(1)裂隙閉合階段
(2)可恢復(fù)彈性變形階段
(3)部分彈性變形至微裂隙擴(kuò)展階段
(4)非穩(wěn)定裂隙擴(kuò)展至巖石結(jié)構(gòu)破壞階段
(5)破壞后階段巖體結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體兩個(gè)要素,結(jié)構(gòu)面是指發(fā)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(zhì)界面。結(jié)構(gòu)體是指由結(jié)構(gòu)面切割而成的巖石塊體。結(jié)構(gòu)面的類(lèi)型:
原生結(jié)構(gòu)面:沉積結(jié)構(gòu)面:是沉積巖在沉積和成巖過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面,包括層理面、軟弱夾層、沉積間斷面和不整合面。特點(diǎn)是與沉積巖的成層性有關(guān),一般延伸性強(qiáng),常貫穿整個(gè)巖體,產(chǎn)狀隨巖層變化而變化
巖漿結(jié)構(gòu)面:是巖漿侵入及冷凝過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)面,通常延伸較遠(yuǎn)且較穩(wěn)定
變質(zhì)結(jié)構(gòu)面:分為殘留結(jié)構(gòu)面和重結(jié)晶結(jié)構(gòu)面
構(gòu)造結(jié)構(gòu)面:是在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成的破裂面
次生結(jié)構(gòu)面:巖體形成后,在外營(yíng)力作用下產(chǎn)生的,包括卸荷裂隙、風(fēng)化裂隙、次生泥化夾層等軟弱夾層:是指巖體中那些性質(zhì)軟弱,有一定厚度的軟弱結(jié)構(gòu)面或軟弱帶,與周?chē)鷰r體相比,軟弱夾層具有高壓縮性和低強(qiáng)度特征,其中最常見(jiàn)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(jié)膠結(jié)式結(jié)構(gòu),變成了泥質(zhì)散裝結(jié)構(gòu)或泥質(zhì)定向結(jié)構(gòu)
(2)粘粒含量較原巖增多并達(dá)到一定含量
(3)含水量接近或超過(guò)塑限,密度比原巖小
(4)常具有一定的膨脹性
(5)力學(xué)強(qiáng)度比原巖大為降低,壓縮性較大
(6)由于結(jié)構(gòu)松散,因此抗沖刷能力低巖體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型劃分:整體狀結(jié)構(gòu),塊狀結(jié)構(gòu),層狀結(jié)構(gòu),碎裂狀結(jié)構(gòu),散體狀結(jié)構(gòu)。風(fēng)化巖體的工程地質(zhì)性質(zhì):巖體在各種風(fēng)化營(yíng)力,如太陽(yáng)能,大氣,水及動(dòng)植物有機(jī)體等的作用下,發(fā)生物理化學(xué)變化的過(guò)程,成為巖體風(fēng)化作用
(1)巖體的完整性進(jìn)一步遭到破壞
(2)巖體的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化
(3)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化:抗水性降低而親水性增高,透水性增強(qiáng),強(qiáng)度降低,壓縮性增大。地下水按埋藏分類(lèi)
(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(jié)性明顯,變化大
(2)潛水:埋藏在地表以下第一層較穩(wěn)定的隔水層以上具有自由水面的重力
水,季節(jié)性變化明顯,水質(zhì)易污染
(3)承壓水:地表以下充滿(mǎn)兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間的重力水,動(dòng)態(tài)較穩(wěn)定地下水按含水層性質(zhì)分類(lèi):裂隙水(風(fēng)化裂隙水,成巖裂隙水,構(gòu)造裂隙水),巖溶水,孔隙水地下水對(duì)建筑物的影響:
(1)地下水位下降引起軟土地基沉降
(2)動(dòng)水壓力產(chǎn)生流沙和管涌
(3)地下水的托付作用
(4)對(duì)基坑的影響
(5)地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕
(6)地下水滲流對(duì)地下工程施工的影響:
流沙:是指在動(dòng)水壓力作用下,表層土局部范圍內(nèi)的土體或顆粒群產(chǎn)生的懸浮、移動(dòng)現(xiàn)象
管涌:當(dāng)基坑底面以下或周?chē)耐翆訛槭杷傻纳惩翆訒r(shí),地基土在具有一定滲流速度的水流作用下,其細(xì)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(xì)管狀滲流通路,從而掏空地基,使其變形失穩(wěn)。活斷層活動(dòng)的基本方式是黏滑和蠕滑,黏滑錯(cuò)動(dòng)是間斷性突然發(fā)生的,蠕滑斷層是持續(xù)不斷的緩慢滑動(dòng),逐步釋放能量活斷層區(qū)的建筑原則:建筑物場(chǎng)址選擇一般應(yīng)盡可能避開(kāi)活動(dòng)斷層,高壩和核電站這類(lèi)重要的永久性建筑物,更不能跨越在活斷層上,鐵路橋梁運(yùn)河等線(xiàn)性工程必須跨越活斷層時(shí),也應(yīng)盡量避開(kāi)主斷層。建筑物應(yīng)放在斷層下盤(pán)。在活斷層區(qū)的建筑物應(yīng)采取與之相適應(yīng)的建筑形式和結(jié)構(gòu)措施。震級(jí):是衡量地震本身大小的尺度,由地震所釋放出來(lái)的能量大小來(lái)衡量。烈度:是衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度。地震效應(yīng):
(1)振動(dòng)破壞效應(yīng):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(dòng)或晃動(dòng)及共振。
(2)場(chǎng)地破壞效應(yīng):
破壞效應(yīng):地震導(dǎo)致巖土體直接出現(xiàn)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(yīng):地震導(dǎo)致地基巖土體的振動(dòng)壓密、下沉、液化及塑流,由此造成建筑物的破壞
斜坡效應(yīng):地震導(dǎo)致斜坡巖土體失穩(wěn),產(chǎn)生各種斜坡變形和破壞引起斜坡地段所設(shè)置的建筑物位移和破壞場(chǎng)地工程地質(zhì)對(duì)震害的影響
(1)巖土類(lèi)型和性質(zhì):軟土最嚴(yán)重,松軟土厚度越厚越嚴(yán)重,多層土層嚴(yán)重
(2)斷裂:發(fā)震斷裂,與發(fā)震斷裂有聯(lián)系的斷裂,與發(fā)震斷裂無(wú)關(guān)的斷裂
(3)地形地貌:孤立地形震害嚴(yán)重
(4)地下水:地下水埋藏淺震害嚴(yán)重
建筑場(chǎng)地的選擇
(1)避開(kāi)活動(dòng)性斷裂帶和大斷裂破碎帶
(2)盡可能避開(kāi)強(qiáng)烈振動(dòng)效應(yīng)和場(chǎng)地效應(yīng)的地段作為場(chǎng)地和地基
(3)避開(kāi)孤立突出的地形位置作建筑場(chǎng)地
(4)盡可能避開(kāi)地下水埋深過(guò)淺的地段作為建筑場(chǎng)地
(5)巖溶地區(qū)避開(kāi)地下不深處有大溶洞的地段
斜坡中的應(yīng)力狀況變化
(1)坡體中主應(yīng)力方向發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn):坡面附近的最大主應(yīng)力與坡面近于平
行,最小主應(yīng)力近于正交
(2)坡體中產(chǎn)生應(yīng)力集中:坡腳附近形成明顯的應(yīng)力集中帶
(3)坡面的巖土體由于側(cè)向壓力近于零,實(shí)際上變?yōu)閮上蚴芰顟B(tài)
(4)坡面或坡頂?shù)哪承┎课恍纬蓮埩?/p>
影響斜坡應(yīng)力分布的主要因素
(1)原始應(yīng)力的影響:水平剩余應(yīng)力的大小對(duì)坡體應(yīng)力狀態(tài)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(tài)
(3)巖土體結(jié)構(gòu)特征:表現(xiàn)在由于巖性的不均一和不連續(xù)性造成應(yīng)力局部集
中,巖體結(jié)構(gòu)不同,集中情況不一樣
斜坡變形
(1)松動(dòng):在斜坡形成的初始階段,在斜坡表部出現(xiàn)一系列與坡面近于平行的陡傾角張開(kāi)裂隙,是斜坡巖土體向臨空方向張開(kāi)的過(guò)程和現(xiàn)象
(2)蠕滑:是指斜坡巖土體主要在自重應(yīng)力長(zhǎng)期作用下發(fā)生的一種向臨空方向的緩慢而持續(xù)變形(受最大剪應(yīng)力面控制的蠕滑、受軟弱結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(jié)構(gòu)面
或軟弱帶,以水平位移為主的整體向下滑動(dòng)的作用和現(xiàn)象
影響斜坡穩(wěn)定性的因素:
(1)巖土類(lèi)型及性質(zhì)的影響:根本因素,由粗粒組成的斜坡,其穩(wěn)定性主要取
決于粒度成分和緊密程度;由細(xì)粒土組成的斜坡,其穩(wěn)定性主要取決于粘粒含量和稠度狀態(tài);由沉積巖組成的斜坡的穩(wěn)定性受層理面控制,尤其是軟弱層面對(duì)斜坡穩(wěn)定性影響更為顯著;由侵入巖組成的斜坡穩(wěn)定性一般較好;噴出巖的原生節(jié)理和構(gòu)造裂隙十分豐富,對(duì)斜坡穩(wěn)定不利。
(2)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響:結(jié)構(gòu)面的影響(結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)面的展布范圍、結(jié)
構(gòu)面的密集程度),結(jié)構(gòu)面組合及結(jié)構(gòu)面與斜坡臨空面的關(guān)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(wěn)定;地下水的浸泡會(huì)使土體軟弱面發(fā)生崩解軟化,影響穩(wěn)定性,地下水流動(dòng)時(shí)也對(duì)巖土體發(fā)生潛蝕作用
(4)地震作用及人類(lèi)活動(dòng)的影響
36斜坡變形破壞的防治
預(yù)防措施:
(1)要正確選擇建筑場(chǎng)地,合理的制定人工邊坡的布置開(kāi)挖方案
(2)查清可能導(dǎo)致斜坡穩(wěn)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(hù)坡、改善巖土性質(zhì)、防御繞避)
巖溶地貌發(fā)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(dòng)的38 影響巖溶發(fā)育的因素
(1)碳酸鹽巖巖性對(duì)巖溶發(fā)育的影響:碳酸鹽巖成分對(duì)巖溶發(fā)育的影響(白云
石含量增大,比溶蝕度減小;酸不溶物質(zhì)含量增大,比溶蝕度減小;含有硫化物、硫酸鹽時(shí),比溶蝕度增大;含有有機(jī)質(zhì)、瀝青等,可溶蝕性降低)、巖石結(jié)構(gòu)對(duì)巖溶發(fā)育的影響
(2)氣候?qū)r溶發(fā)育的影響:降水量大、溫度高的地區(qū)巖溶發(fā)育
(3)地形地貌對(duì)巖溶發(fā)育的影響:巖溶水補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)高差越大,巖溶越發(fā)
育、河谷切割越深巖溶水排泄條件越好,巖溶越發(fā)育、地表平緩,巖溶發(fā)育。
(4)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的影響:斷裂構(gòu)造的影響,褶皺構(gòu)造的影響(核部較
翼部發(fā)育)
(5)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響:地殼穩(wěn)定時(shí)巖溶規(guī)模較大,地殼上升時(shí),不顯著,地
殼下降時(shí),停止發(fā)育
地基:承受建筑物全部荷載的那部分巖土體叫地基
基礎(chǔ):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(zhì)相似合成的組
粒度成分:土中各個(gè)粒組的相對(duì)比
土的基本物理性質(zhì):
土粒密度:固體顆粒的質(zhì)量與其體積之比
天然密度:天然狀態(tài)下單位體積土的質(zhì)量
干密度:土的空隙中完全沒(méi)有水時(shí)的密度
飽和密度:土的孔隙完全被水充滿(mǎn)時(shí)的密度
含水率:土中所含水分的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)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(xì)粒土由于含水率增加而發(fā)生體積增大的性能(主要原因:由于土顆粒表面結(jié)合水膜的增厚)
崩解性:細(xì)粒土由于浸水而發(fā)生崩散解離的性能(是由于土體浸水后,水進(jìn)入孔隙或裂隙的情況不平衡,因而引起粒間結(jié)合水膜增厚的速度不同,以致粒間斥力超過(guò)引力的情況也不平衡,產(chǎn)生應(yīng)力集中)
毛細(xì)性:是指水通過(guò)土的毛細(xì)孔隙在彎液面的作用下向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的性能 45 滲透固結(jié):飽水土在一定荷載作用下的滲透壓密過(guò)程
壓縮模量:是指土在有側(cè)限的條件受壓時(shí),在受壓力方向上的應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變的比值
變形模量:是指土在無(wú)側(cè)限壓縮條件下,壓應(yīng)力與相應(yīng)的壓縮應(yīng)變的比值側(cè)膨脹系數(shù):是指土在無(wú)側(cè)限條件下受壓時(shí),側(cè)向膨脹應(yīng)變與豎向壓縮應(yīng)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(shù)都較大
(3)一般為超壓密的細(xì)粒土,遇水強(qiáng)度降低
第三篇:工程地質(zhì)學(xué)
《工程地質(zhì)學(xué)》復(fù)習(xí)重點(diǎn)
試卷結(jié)構(gòu):
名詞解釋問(wèn)答題論述題計(jì)算題
考試內(nèi)容與要求:
一、工程地質(zhì)學(xué)基本概念及方法
考試內(nèi)容
1.理解工程地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵及任務(wù);
2.掌握工程地質(zhì)學(xué)所涉及的基本概念,例如工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問(wèn)題等;
3.掌握工程地質(zhì)學(xué)研究方法,針對(duì)各類(lèi)工程地質(zhì)問(wèn)題的研究思路及基本方法;
二、活斷層工程地質(zhì)研究
考試內(nèi)容
1.理解活斷層的定義及其內(nèi)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(qū)建筑原則及防治對(duì)策;
三、地震工程地質(zhì)研究
考試內(nèi)容
1.理解地震的基本知識(shí),掌握地震的相關(guān)概念;
2.掌握地震地質(zhì)基本特征;
3.掌握地震效應(yīng)類(lèi)型及相關(guān)概念; 4.掌握振動(dòng)破壞效應(yīng)的評(píng)價(jià)方法;
5.掌握砂土振動(dòng)液化的機(jī)理、影響因素、評(píng)價(jià)方法及防護(hù)措施;
四、斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究
考試內(nèi)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(lèi)依據(jù)及常用分類(lèi)方案; 4.掌握影響斜坡穩(wěn)定性的因素;
5.掌握滑坡防治的基本原則與方法,重點(diǎn)掌握具體防治措施
6.超前預(yù)報(bào)
六、滲透變形工程地質(zhì)研究
考試內(nèi)容
1、滲透變形概念及形式、2、產(chǎn)生滲透變形的基本條件、滲透變形預(yù)測(cè)、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(zhì)研究
考試內(nèi)容
1.理解溶蝕機(jī)理,包括溶蝕過(guò)程、混合溶蝕效應(yīng)、其它離子的作用等;
2.掌握巖溶發(fā)育的基本條件及影響因素; 3.掌握巖溶滲漏的類(lèi)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(zhì)研究
考試內(nèi)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(lèi)依據(jù)及方案; 5.掌握泥石流的防治原則及措施。
九、水庫(kù)誘發(fā)地震工程地質(zhì)研究
考試要求
1.掌握誘發(fā)地震的類(lèi)型
2.掌握水庫(kù)誘發(fā)地震的基本特征;
3.掌握水庫(kù)誘發(fā)地震的誘發(fā)機(jī)制(水巖作用、水誘發(fā)機(jī)制、不同構(gòu)造背景條件下的誘發(fā)機(jī)制);
十、地面沉降工程地質(zhì)研究
考試內(nèi)容
1.掌握地面沉降的基本概念;
2.掌握地面沉降的誘發(fā)因素及地質(zhì)環(huán)境; 3.掌握地面沉降機(jī)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(zhì)學(xué)》復(fù)習(xí)題
一、單項(xiàng)選擇題(將正確答案的序號(hào)填入括號(hào),每題2分,共計(jì)30分)1.工程地質(zhì)條件不包括()。
A.巖土的工程特性 B.地質(zhì)構(gòu)造 C.基礎(chǔ)形式 D.水文地質(zhì)條件
2.礦物抵抗刻劃、研磨的能力稱(chēng)為礦物的()。A.硬度 B.解理 C.?dāng)嗫?D.韌性
3.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)包括()。
A.物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì) B.吸水性質(zhì)、透水性質(zhì)、軟化性質(zhì) C.抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度 D.巖石重度、巖石空隙性、溶解性 4.地質(zhì)年代按時(shí)間段落的級(jí)別依次劃分為()。A.宙、代、世、紀(jì)、期 B.宙、代、紀(jì)、世、期 C.宙、期、代、紀(jì)、世 D.期、宙、代、紀(jì)、世 5.水平巖層的巖層分界線(xiàn)與地形等高線(xiàn)()。A.平行
B.彎曲方向相反
C.彎曲方向一致,但巖層界線(xiàn)的彎曲度大于地形等高線(xiàn)的彎曲度 D.彎藍(lán)方向一致,但巖層界線(xiàn)的彎曲度小于地形等高線(xiàn)的彎曲度 6.下列有關(guān)巖層傾向的敘述正確的是()。A.巖層的傾向有兩個(gè)數(shù)值,且兩數(shù)值相差180。B.巖層傾向與巖層走向無(wú)關(guān)
C.巖層的傾向可由走向線(xiàn)的方位角表示 D.巖層的傾向只有一個(gè)數(shù)值
7.下列關(guān)于風(fēng)化作用的敘述,敘述正確的是()。A.風(fēng)化作用屬于內(nèi)力地質(zhì)作用 B.風(fēng)化作用會(huì)導(dǎo)致巖石成分的變化 C.風(fēng)化作用隨距地表深度的加大而減弱 D.溫差風(fēng)化屬于化學(xué)風(fēng)化作用 8.形成坡積土的地質(zhì)作用是()。
A.風(fēng)化作用 B.雨、雪水的地質(zhì)作用 C.洪流的地質(zhì)作用 D.河流的地質(zhì)作用 9.地下水按賦存條件的分類(lèi),不包括()。A.孔隙水 B.潛水 C.裂隙水 D.巖溶水
10.下列關(guān)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(yīng)力重分布所形成的結(jié)構(gòu)面屬于()。A.原生結(jié)構(gòu)面 B.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面 C.次生結(jié)構(gòu)面 D.節(jié)理面
12.判別活斷層最有力的證據(jù)是()A.地面疏松土層出現(xiàn)大面積有規(guī)律分布的地裂縫 B.地層的重復(fù)、缺失 C.?dāng)鄬尤敲? D.呈帶狀分布的泉
13.下列關(guān)于凍土的敘述,不正確的是()。
A.凍土包括多年凍土和季節(jié)性?xún)鐾?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(xì)勘察階段,工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺應(yīng)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(yàn)可用于測(cè)定地基土的()。A.抗剪切強(qiáng)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(hào)內(nèi)填“√”,錯(cuò)誤者填“×”,每題2分,共計(jì)20分)
1.根據(jù)地質(zhì)作用的動(dòng)力來(lái)源,地質(zhì)作用分為外力作用和內(nèi)力作用兩類(lèi)。()2.巖漿巖的結(jié)構(gòu)可分為變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)。()3.巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造對(duì)巖石的工程性質(zhì)沒(méi)有顯著影響。()4.巖層發(fā)生斷裂后,兩側(cè)巖塊無(wú)明顯位移的構(gòu)造稱(chēng)為節(jié)理。()5.地質(zhì)圖例中從新地層到老地層,嚴(yán)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(nèi)部有壓力而潛水內(nèi)部無(wú)壓力。()8.流動(dòng)的水體是巖溶發(fā)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(xì)勘察、施工勘察四個(gè)階段。()
三、簡(jiǎn)答題【每題8分,共計(jì)40分)
1.巖石堅(jiān)硬程度分類(lèi)的依據(jù)是什么?巖石堅(jiān)硬程度類(lèi)型有哪些? 2.什么是沖積土?河流地質(zhì)作用的表現(xiàn)形式有哪些? 3.在建筑物設(shè)計(jì)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(zhì)勘察的任務(wù)是什么?
四、論述題(10分)
敘述地震效應(yīng)及其所包含各要素。
第五篇:專(zhuān)門(mén)工程地質(zhì)學(xué)
工程地質(zhì)勘察的任務(wù):1.查明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件。指出有利與不利條件2.分析研究與建筑有關(guān)的工程地質(zhì)問(wèn)題,作出定性和定量評(píng)價(jià),為建筑物的設(shè)計(jì)和施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)3.選出工程地質(zhì)條件優(yōu)越的建筑場(chǎng)地4.配合建筑物的設(shè)計(jì)與施工,提供關(guān)于建筑物類(lèi)型、結(jié)構(gòu)規(guī)模和施工方法的建議,建筑物的類(lèi)型與規(guī)模應(yīng)當(dāng)適應(yīng)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件,這樣才能安全經(jīng)濟(jì)5.為擬定改善和防制不良地質(zhì)條件的措施提供地質(zhì)依據(jù)6.預(yù)測(cè)工程興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成的影響,制定保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的措施
工程地質(zhì)條件:與工程建筑有關(guān)的地址要素的綜合工程地質(zhì)問(wèn)題:工程建筑與地質(zhì)環(huán)境相互作用、相互矛盾而引起的,對(duì)建筑本身的順利施工和正常運(yùn)行或?qū)χ車(chē)h(huán)境可能產(chǎn)生影響的地質(zhì)問(wèn)題 工程地質(zhì)測(cè)繪的研究?jī)?nèi)容:對(duì)巖土、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象、工程地質(zhì)現(xiàn)象的研究 工程地質(zhì)測(cè)繪對(duì)地貌的研究包括哪些方面:判明巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)模,表層沉積物的成因和結(jié)構(gòu),了解各種外動(dòng)地地質(zhì)作用的發(fā)育歷史、河流發(fā)育史等
影響比例尺選取因素:1.主要取決于設(shè)計(jì)要求,在工程設(shè)計(jì)的初期階段屬于規(guī)劃選點(diǎn)性質(zhì),測(cè)繪范圍較大,詳細(xì)程度要求不高,比例尺較小。隨著設(shè)計(jì)階段提高,研究的詳細(xì)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(lèi)型、規(guī)模和工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度,規(guī)模越大,工程地質(zhì)條件越復(fù)雜,比例尺越大
物探使用條件:電測(cè)深法:1.地形平坦,起伏不大,地面坡度不超過(guò)30°2.地表面的巖層較為均
一、穩(wěn)定,厚度變化不大,電阻率適中3.工作區(qū)內(nèi)地層層數(shù)不多,且其中應(yīng)有電性標(biāo)準(zhǔn)層存在4.被勘察的地質(zhì)體在水平方向延展較大,一般應(yīng)超過(guò)該地質(zhì)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(guò)15°,不能有深溝切割2.應(yīng)沿著地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化最大方向布置電測(cè)剖面,而且要求褶皺構(gòu)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(cè)松散蓋層以下基巖地質(zhì)情況時(shí),覆蓋層厚度不宜過(guò)大。地質(zhì)勘探的適用條件:1.地形變化較小2.地質(zhì)界面平坦、斷層破碎帶少,界面上巖石較均一,無(wú)明顯高速層屏蔽3.界面上下或兩側(cè)地質(zhì)體有較明顯的波速差異 工程地質(zhì)鉆探的特點(diǎn):1.勘探工程的布置不僅要考慮自然地質(zhì)條件,還需結(jié)合工程類(lèi)型及特點(diǎn)2.鉆探深度一般不大,常采用簡(jiǎn)易鉆探法和輕便鉆機(jī)3.鉆孔多具綜合目的4.在鉆進(jìn)方法、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)過(guò)程編錄方面有特殊要求
工程地質(zhì)鉆探的特殊要求:1.對(duì)巖心采取率要求較高2.為保證準(zhǔn)確測(cè)定地下水位和水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)工作的正常進(jìn)行,須按水層位置和試驗(yàn)工作的要求確定孔身結(jié)構(gòu)和鉆進(jìn)方法3.鉆孔水文地質(zhì)觀測(cè)4.經(jīng)常采、取巖土樣
巖心采取率:巖心的總長(zhǎng)度與本回次進(jìn)尺的百分比
巖石質(zhì)量指標(biāo):在取出的巖心中,只計(jì)算長(zhǎng)度大于10cm的柱狀巖心長(zhǎng)度,與本回次進(jìn)尺的百分比
巖心獲得率:比較完整的巖心長(zhǎng)度與進(jìn)尺的百分比
測(cè)允許承載力方法:在一般粘性土和無(wú)粘性土地基中,常用載荷試驗(yàn)或鉆孔彎壓試驗(yàn),在軟土地基中,常用結(jié)合勘探坑孔進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和勘探兩用的靜力觸探試驗(yàn)
工程地質(zhì)長(zhǎng)期觀測(cè):是在長(zhǎng)期觀測(cè)站上觀測(cè)工程地質(zhì)條件的某些要素,了解其變化的過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì),用以預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)他們對(duì)工程建筑和地質(zhì)環(huán)境的影響。
總體觀測(cè)孔布置原則:視觀測(cè)目的的不同而異,一般是將多個(gè)壓力計(jì)分別埋于不同地點(diǎn)的不同深處,以形成觀測(cè)剖面和觀測(cè)網(wǎng),觀測(cè)孔隙水壓力的大小,空間分別及其影響因素
工程地質(zhì)圖按內(nèi)容分類(lèi):1.分析圖:圖中只反映工程地質(zhì)條件的某一要素或巖土的某一指標(biāo)變化規(guī)律等2.綜合圖:把制圖區(qū)的工程地質(zhì)條件綜合反映在圖上,并對(duì)全區(qū)提出工程地質(zhì)條件總評(píng)價(jià),但并不進(jìn)行分區(qū)3.分區(qū)圖:按工程地質(zhì)條件相似度,把制圖范圍內(nèi)劃分為若干個(gè)區(qū),并可作幾級(jí)劃分4.綜合分區(qū)圖:圖上既綜合表現(xiàn)工程地質(zhì)條件的有關(guān)資料,又有分區(qū),并對(duì)各區(qū)的建筑適宜性作出評(píng)價(jià)
按用途分:通用工程地質(zhì)圖:為各類(lèi)建筑服務(wù),而不是只為某一種建筑服務(wù)。專(zhuān)用工程地質(zhì)圖:為某一類(lèi)建筑服務(wù)的,具有專(zhuān)門(mén)性質(zhì)
地基:基礎(chǔ)向下一定深度,基礎(chǔ)對(duì)其影響比較大的部分
基礎(chǔ):建筑物的下部結(jié)構(gòu),一般埋于地面以下
持力層:地基中直接與基礎(chǔ)底面基礎(chǔ)的土層,其下各土層均為下臥層
工業(yè)及民用建筑的主要工程地質(zhì)問(wèn)題:1.地基穩(wěn)定問(wèn)題(地基的強(qiáng)度、地基的變形)2.建筑物的配置問(wèn)題3.地基的施工條件問(wèn)題4.地下水的侵蝕問(wèn)題 地下建筑的主要工程地質(zhì)問(wèn)題:1.位址和方向選擇的工程地質(zhì)論證2.圍巖壓力的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)3.支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程地質(zhì)論證4.施工方法和施工條件的工程地質(zhì)論證
圍巖壓力種類(lèi):1.彈性圍壓—巖爆2.松動(dòng)圍壓3.塑性圍壓和膨脹圍壓4.流動(dòng)圍壓5.偏壓
壩基滲透變形的形式:管涌:是單個(gè)土顆粒在滲透作用下獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象;流土:是一定體積的土顆粒在滲流作用下同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象
壩基滲透變形的預(yù)測(cè)步驟:1.判定滲透變形的形式2.確定壩基各點(diǎn)的實(shí)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(fā)生滲透變形的范圍
水庫(kù)滲漏:分為暫時(shí)性滲漏和永久性滲漏。暫時(shí)性滲漏是水庫(kù)蓄水過(guò)程中用來(lái)飽和庫(kù)盆包氣帶巖土體空隙所需的水量,特點(diǎn)是水量不滲漏的庫(kù)外,過(guò)一段時(shí)間就停止。永久滲漏是庫(kù)水通過(guò)某滲漏通道向庫(kù)外的滲漏。永久滲漏的途徑:1.通過(guò)分水嶺向鄰谷滲漏2.通過(guò)河灣向河谷下游滲漏3.通過(guò)庫(kù)盆底部向遠(yuǎn)處低洼排泄區(qū)滲漏 水庫(kù)滲漏條件分析:1.地形地貌條件:當(dāng)相鄰溝谷切割甚深,低于庫(kù)水位,且與水庫(kù)間分水嶺比較單薄時(shí),由于滲透途徑短,水力梯度大,有利于庫(kù)水滲漏。當(dāng)分水嶺很寬,鄰谷高于庫(kù)水位時(shí),不會(huì)產(chǎn)生庫(kù)水向鄰谷滲漏。有時(shí)分水嶺較寬,但由于水庫(kù)回水范圍內(nèi)河流支流發(fā)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(zhì)結(jié)構(gòu)條件:碳酸鹽的巖溶洞穴和暗河與庫(kù)外相通,能形成集中徑流帶或管道流帶,是最嚴(yán)重的滲漏通道。砂卵石層往往是沖積形成的,當(dāng)其厚度大且透水性強(qiáng)烈時(shí),能形成強(qiáng)滲漏通道。地質(zhì)結(jié)構(gòu)上:縱向河谷向斜構(gòu)造一般不會(huì)發(fā)生水庫(kù)滲漏。縱谷背斜構(gòu)造有可能向鄰谷滲漏。當(dāng)巖層傾角較大時(shí),向斜背斜谷滲漏可能性均會(huì)減少,縱谷斷層切斷滲漏通道時(shí),對(duì)防滲有利。橫向河谷透水層的一端在庫(kù)區(qū)內(nèi)出露時(shí),庫(kù)水會(huì)向下游或遠(yuǎn)處排泄區(qū)滲漏3.水文地質(zhì)條件:a.地下水分水嶺高于水庫(kù)正常高水位,不滲漏b.分水嶺低于正常高水位,有可能發(fā)生滲漏c.蓄水前,庫(kù)區(qū)河谷水流即向鄰谷流去,無(wú)地下水分水嶺,蓄水后滲漏嚴(yán)重d.蓄水前,鄰谷水流向庫(kù)區(qū)河流流去,無(wú)地下水分水嶺,但鄰谷水位低于水庫(kù)正常高水位,蓄水后,仍有可能發(fā)生滲漏。若鄰谷水位高于水庫(kù)正常高水位,則不會(huì)滲漏 綜合分區(qū)圖(工程地質(zhì)圖)表示內(nèi)容:
1.地形地貌:圖上應(yīng)劃分地形形態(tài)的等級(jí)和地貌單元2.巖土類(lèi)型單元、性質(zhì)、厚度變化。首先要分出基巖和松散土,按前述單元?jiǎng)澐郑闯銎浞纸缇€(xiàn)3.地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要是基巖產(chǎn)狀、褶皺及斷裂4.物理地質(zhì)現(xiàn)象:圖上應(yīng)表示出物理地質(zhì)現(xiàn)象的類(lèi)型、形態(tài)、發(fā)育強(qiáng)度的等級(jí)及其活動(dòng)性
壩基、壩肩抗滑穩(wěn)定性區(qū)別:壩肩與壩基滑移邊界條件一樣,但壩肩巖體穩(wěn)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(jié)構(gòu)面即使傾角較陡也可構(gòu)成滑移控制面2.巖坡巖體的卸荷裂隙和風(fēng)化夾層、滑移面類(lèi)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(kù)工程地質(zhì)問(wèn)題:1.水庫(kù)滲漏問(wèn)題2.庫(kù)岸穩(wěn)定問(wèn)題3.庫(kù)周浸沒(méi)問(wèn)題4.水庫(kù)淤積問(wèn)題5.誘發(fā)地震