BOB半岛2、工程地质学的主要任务是:①阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的因素;②论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价,作出确切的结论;③选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物;④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议;⑤根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
2、斜坡变形的形式:拉裂(回弹)、蠕滑、弯曲倾倒斜坡破坏的形式:崩塌、滑坡
3、滑坡的形态要素滑动面(带)、滑坡体、滑坡周界、滑床、滑坡前缘(滑坡舌)、滑坡壁、主滑线、滑坡台阶、滑坡洼地、滑坡裂缝
4、滑坡的识别方法及标志识别方法:航片解译、地面调查、勘探,从面→线)地形地貌方面●滑坡形态特征、阶地BOB半岛、夷平面高程对比(2)地质构造方面:●滑体上产生小型褶曲和断裂现象●滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面●结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4)植被方面:马刀树、醉汉林(5)滑动面的鉴别:钻孔取样、变形监测:钻孔倾斜仪
4、岩石风化的分带标志1)颜色●风化岩石在外观上表现出颜色的差异(2)破碎程度:风化程度越深,原岩破碎程度愈大从深部完整新鲜岩石至地表:岩块→块石→碎石→砂粒→粉粘粒●总体上:上部以粉粘粒为主,夹砂粒、碎石;下部以块石、碎石为主,裂缝中夹粉粘粒、砂粒(3)矿物成分变化:不同风化带、矿物组合特点不同●剧风化带:除石英外,大部分矿物已经变异,形成稳定的矿物,如粘土矿物●弱、微风化带:矿物变异主要发生在块石裂缝周围,形成薄膜(4)水理性质及物理力学性质的变化由上至下:●孔隙性、压缩性由大变小●吸水性由强→弱●波速由小→大●强度由低→高
烈度:地面震动强烈程度,受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。在工程应用中常有地震基本烈度和设防烈设计烈度)之分。
地震基本烈度:一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。一个地区的平均烈度
设防烈度(设计烈度):是抗震设计所采用的烈度。是根据建筑物的重要性、经济性等的需要,对基本烈度的调整。
大部分岩石经风化后,改变了原岩的物理力学性质,形成巨厚的风化壳。这是在地质历史时期发生的结果,其速度一般较慢,在工程使用期限内不致显著降低岩体的稳定性。但是有的岩石,如粘土岩及含粘土质的岩石风化速度较快,它们一旦出露,经数日甚至数分钟就开始出现风化裂隙,经数年甚至数月原岩性质就会发生显著变异。对于施工前能满足建筑物要求,但在工程使用期限内因风化而不能满足建筑物要求的岩石,甚至在施工开挖过程中易于风化的岩石,必须采取预防岩石风化的措施。
1、斜坡中重分布应力的特点:(1)斜坡周围主应力迹线)在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同:①坡脚附近形成最大剪应力增高带,往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。②在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。3)坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。(4)坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态
卓越周期:地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将出现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。
静力分析法的前提是:1)建筑物是刚体,即建筑物的各部分作为一个整体BOB半岛,具有相同的加速度2)建筑物的加速度和地面加速度是相同的3)地震作用在建筑物上的惯性力是固定不变的,是由地面振动的最大加速度决定的。
在国外曾采用各种化学材料浸透岩石,使之充填岩石空隙,或在空隙壁形成保护薄膜,以防止风化营力与岩石直接接触。有的采用化学材料中和风化营力,使其风化能力降低。这些方法由于费用昂贵,技术又较复杂,目前我国尚未普及推广。
当以风化速度较快的岩石作地基时,基坑开挖至设计高程后,须立即浇注基础,回填闭。有时基坑开挖未达设计高程前,根据岩石的风化速度,预留一定的岩石厚度,待浇注基础工作准备妥当后,再全段面挖至设计高程,然后迅速回填封闭:或分段开挖,分段回填。这些措施均能达到防止岩石风化的目的。
1、活断层的定义、活断层指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层(即潜在活断层)。美国原子能委员会(USNRC):(1)在3.5万年内有过一次或多次活动的断层(2)与其他活动断层有联系的断层(3)沿该断裂发生过蠕动或微震活动
2、活断层的特征及分类(1)活断层是深大断裂复活的产物(2)活断层具有继承性和反复性
4、活断层区的建筑原则有哪些?●建筑物场址一般应避开活动断裂带●线路工程必须跨越活断层时,尽量使其大角度相交,并尽量避开主断层●必须在活断层地区兴建的建筑物BOB半岛,应尽可能地选择相对稳定地块即““安全岛”,尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。●在活断层区兴建工程,应采用适当的抗震结构和建筑型式。
3、影响岩石风化的因素?(1)气候因素■温度●温差大、冷热变化频率快:有利于物理风化●温度高:有利于化学风化■降雨(湿度)●降雨量大:有利于化学及生物风化(2)岩性矿物成分:抗风化能力●氧化物硅酸盐碳酸盐和硫化物●最稳定的造岩矿物:石英●岩浆岩:酸性岩中性岩基性岩超基性岩●变质岩:浅变质岩中等变质岩深变质岩●沉积岩:抗风化能力岩浆岩、变质岩■化学成分:●活动性强的元素:K、Na等●活动性弱的元素:Fe、Al、Si等●同一种元素,所组成的化合物不同,岩石的抗风化能力也不同■结构特点●单一矿物组成的岩石抗风化能力较强:单矿岩复矿岩●矿物成分相同:等粒结构不等粒结构●单粒结构岩石抗风化能力较强●Si质胶结Ca质胶结泥质胶结(3)地质结构:断层、层面、节理、沉积间断面、侵入岩与围岩接触面等●断层带(裂隙密集带):囊状风化●层理面:差异风化—崩塌等●节理、裂缝面:球形风化4)地形■高度●海拔高地区:以物理风化为主●海拔低地区:化学风化速度较快■坡度●陡坡地段:风化速度较大,风化壳较薄●缓坡地段:风化速度较慢,风化壳较厚(5)其它因素■地壳运动●强烈上升期:风化速度快,风化壳厚度不大●稳定期:风化彻底,风化壳厚度大■人类活动●人工开挖基坑、边坡、隧洞、砍伐森林等
工程地质条件:与工程建设有关的地质因素的综合。这些因素包括:岩土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。工程地质问题:指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。不良地质现象:对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等,它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
4、地震区抗震设计原则、措施(1)场地选择原则1)避开活断层2)尽可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段3)避开不稳定斜坡地段4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区(2)抗震措施(持力层和基础方案的选择)1)基础砌置在坚硬土层上2)砌置深度应大一些,以防发震时倾斜3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上4)建筑物结构设计要加强整体强
5、影响斜坡稳定性的因素(1)岩土类型及性质--决定抗滑力的根本因素●坡形相同的情况下:坚硬岩石斜坡半坚硬岩石松散土坡●沉积岩:层理--软弱夹层●岩浆岩:原生节理发育,与岩石强度和风化作用有关●变质岩:由于矿物成分的差异导致工程地质性质的差异●滑坡往往集中在某些特定的岩层中--易滑岩组●对于同一种成因类型的岩层,组成岩石的矿物成分及胶结物不同,其稳定性不同:硅质胶结钙质胶结泥质胶结(2)地质结构(岩体结构及地质构造)●结构面——结构面的产状、力学性质、规模●沉积岩地区:特大型的滑坡主要与层面构造有关在褶皱的两翼部位,结构面往往形成上陡下缓的勺 形沿着大的构造断裂带,滑坡往往呈带状分布按结构面的产状与临空面的关系,可分为:a.平迭坡:主要软弱结构面为水平的b.逆向坡:主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反c.顺向坡:主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致 时,稳定性最差,极易发生顺层滑坡 时,稳定性较好d.斜交坡:主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小,稳定性就越差。e.横交坡:主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直,稳定性较好,很少发生大规模的滑坡。(3)地形地貌:斜坡坡度越大,切割深度越深BOB半岛,斜坡稳定性越差。(4)地震:产生附加应力(5)水的作用:①水平推力--侧向水压力②浮托力--减小滑动面上的有效应力③软化效应--降低岩土体的抗剪强度④动水压力⑤冲刷、掏空作用
工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的,主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。四种研究方法各有特点,应互为补充,综合应用。其中自然历史分析法是最重要和最根本的研究方法,是其它研究方法的基础。
(3)活断层按活动方式可以分为地震断层(粘滑型活断层)和蠕变断层(蠕滑型活断层)
3、活断层的识别标志有哪些?地质方面●最新沉积物的错断●活断层带物质结构松散●伴有地震现象的活断层,地表出现断层陡坎和地裂缝■地貌方面●断崖:活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位●水系:对于走滑型断层(1)一系列的水系河谷向同一方向同步移错(2)主干断裂控制主干河道的走向●山脊、山谷、阶地和洪积扇错开:走滑型活断层●近期断块的差异升降运动,可使同一级夷平面分离解体,高程相差较大●不良地质现象呈线形密集分布■水文地质方面●导水性和透水性较强●泉水常沿断裂带呈线状分布,植被发育■历史资料方面●古建筑的错断、地面变形●考古●地震记载■地形变监测资料●水准测量、三角测量
预防岩石风化的基本指导思想是:通过人工处理后,使风化营力与被保护岩石隔离,以使岩石免遭继续风化;降低风化营力的强度,以减慢岩石的风化速度。例如为防止因温度变化而引起的物理风化,可在被保护岩石表面用粘性土或砂土铺盖,其厚度应超过该地区年温度影响深度5-10cm。一般说用亚粘土作铺盖材料时效果较好,它既可防止气温变化的影响,又因其渗透性微弱可防止气液的侵入。若是防止水和空气侵入岩体,可用水泥、沥青、粘土等材料涂抹被保护岩石的表面,或用灌浆充填岩石空隙。
动力分析法的前提是:(1)建筑物结构是单质点系的弹性体。(2)作用于建筑物基底的运动为简谐运动
所测得的结构相同的动力反应不仅取决于地面运动的最大加速度,还取决于结构本身的动力特征,最主要的是结构的自振周期和阻尼比。阻尼比越大,建筑物固有周期与地面振动周期差别越大,越难引起共振。
3、场地工程地质条件对震害的影响(1)岩土类型及性质★软土>硬土,土体>基岩★松散沉积物厚度越大,震害越大★土层结构对震害的影响软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。(2)地质构造 离发震断裂越近,震害越大,上盘尤重于下盘。(3)地形地貌突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大(4)水文地质条件地下水埋深越小,震害越大。
7、场地条件对震害地区的影响(1)岩土类型及性质★软土>硬土,土体>基岩★松散沉积物厚度越大,震害越大★土层结构对震害的影响软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。(2)地质构造离发震断裂越近,震害越大,上盘尤重于下盘。(3)地形地貌突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大(4)水文地质条件地下水埋深越小,震害越大。1岩石风化的类型岩石风化的类型有物理风化、化学风化和生物风化2、风化壳的概念遭受风化的岩石圈表层。
2、简述地震发生的条件(1)介质条件:多发生在坚硬岩石中(2)结构条件:多产生在活断层的一些特定部位:端点、拐点、交汇点等。(3)构造应力条件:多发生在现代构造运动强烈的部位,应力集中
3、地震效应类型地震效应可以分为振动破坏效应、地面破坏效应和斜坡破坏效应
8、简述地震区抗震设计原则、措施(1)场地选择原则1)避开活断层2)尽可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段3)避开不稳定斜坡地段4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区(2)抗震措施(持力层和基础方案的选择)1)基础砌置在坚硬土层上2)砌置深度应大一些BOB半岛,以防发震时倾斜3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上4)建筑物结构设计要加强整体强度,提供抗震性能。预防岩石风化的基本指导思想是:通过人工处理后,使风化营力与被保护岩石隔离,以使岩石免遭继续风化;降低风化营力的强度,以减慢岩石的风化速度