工程地质学知识要点

《工程地质学基本概念和方法》【知识点1】理解工程地质学的内涵和任务【例题1】工程地质学的主要任务是什么？分析：工程地质学为工程建设服务是通过工程地质勘察来实现的，通过勘察和分析研究，阐明建筑地区的工程地质条件，指出并解决历存在的工程地质问题，为建筑物的设计、施工以至使用提供所需的地质资料。解题：一、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；二、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；三、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；四、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；五、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；六、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。习题：1.工程地质学的内涵是什么？【知识点2】掌握工程地质学所涉及的基本概念，例如工程地质条件、工程地质问题等【例题2】什么是工程地质条件？分析：本知识点主要考察工程地质条件、工程地质问题等基本概念，注意对基本概念的掌握和理解。解题：工程地质条件指的是工程建筑有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面习题：1.什么是工程地质问题？2.工程地质学的研究内容有哪些？【知识点3】掌握工程地质学研究方法，针对各类工程地质问题的研究思路及基本方法【例题3】工程地质学的研究方法有哪些？分析：工程地质学的研究方法主要有四种，各种研究方法各有特点，在答题的时候不必全部展开来答，但是要求对这四种研究方法的内容以及他们的特点进行了解。解题：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。习题：名词解释：1.自然历史分析法2.数学力学分析方法3.模型模拟试验法4.工程地质类比法【知识点4】了解工程地质学与其它学科间的相互关系及其发展【例题4】举例说明工程地质学与其他学科的关系是怎样的？分析：本知识点主要考察工程地质学与其他学科的联系与区别解题：工程地质学所涉及的知识范围是很广泛的，它必须有许多学科的知识作为自己的理论基础。除了与地质学的各分支学科有密切关系外，还与其它许多学科相联系。例如，动力地质作用都是动力地质学和工程地质学研究的对象，但前者主要是定性地研究其形态、分布、产生条件等方面内容；而后者不但要进行定性的研究，而且还要更深入地研究其形成机制，定量地研究其发生、发展演化的规律，对工程建筑物的影响程度，以及有效的防治措施等。注意：答题的时候应详论述工程地质学与其他学科的侧重点的不同。习题：1.工程地质学的发展方向是什么？《活断层与地震工程地质研究》【知识点1】理解活断层的定义及其内涵【例题1】简述活断层的定义。解题：是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。美国原子能委员会(USNRC)1973年对能动断层做出了三条规定：①在35000年内有过一次或多次活动的断层；②与能动断层有联系的断层；③沿该断裂带仪器记录到小震活动和多次的历史地震事件，或该断裂发生过蠕动。国际原子能机(构IAEA)在上述规定的基础上，又增加了两条规定：①在晚第四纪它们有过活动；②该断裂有地面破裂的证据。日本的核电部门强调了“在最近可能发生活动”的含义。注意：从工程勘察的角度出发，应给予潜在活断层以明确的含义。【知识点2】掌握活断层的基本特征【例题2】活断层的基本特征有哪些？（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（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）注意：活断层的基本特征主要从以上三个方面进行论述，注意区分不同类型活断层的分类方式。习题：1.活断层的主要类型有哪些？【知识点3】掌握活断层的鉴别方法【例题3】活断层的识别标志有哪些？分析：本知识点主要考察活断层的鉴别标志，主要从地质方面、地貌方面、水文地质方面、历史资料等四个方面进行论述。解题：地质方面：（1）最新沉积物的错断（2）活断层带物质结构松散（3）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：（1）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（2）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（3）山脊、山谷、阶地和洪积扇错开：走滑型活断层（4）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（5）不良地质现象呈线形密集分布水文地质方面：（1）导水性和透水性较强（2）泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育历史资料方面：（1）古建筑的错断、地面变形（2）考古（3）地震记载（4）地形变化监测资料（5）水准测量、三角测量【知识点4】掌握活断层区建筑原则及防治对策【例题4】活断层区的建筑原则有哪些？解题：（1）建筑物场址一般应避开活动断裂带（2）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（3）必须在活断层地区兴建的建筑物，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（4）在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构和建筑型式【知识点5】了解活断层工程地质评价理论及方法【例题5】简述活断层工程地质研究方法的内容分析：本知识点考察活断层的工程地质研究方法，主要从三个方面进行简要论述。解题：研究内容内容包括：活层断的展布、活动特点和监测等。如伴有地震活动，则应进行地震危险性研究。活断层的展布：根据已有区域地质、航磁和重力异常资料，与卫星影象、航空照片对照，进行初步判释，勾划出所有可能对场地有影响的活断层。活断层活动特点研究：在卫(航)片判释的基础上，要进行区域性踏勘，进一步验证判释成果。活断层的监测：为了确定活断层近期及现今活动的参数，如活动时间、错动方向和距离、错动速率和周期等，需进行钻探、坑探、物探和绝对年龄测定等工作。【知识点6】理解地震的基本知识，掌握地震的相关概念【例题6】卓越周期的基本概念解题：地震发生时，由震源发出的地震波传至地表岩土体，迫使其振动。由于地表岩土体对不同周期的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，使地震记录图上的这种波记录得好而多。这种周期即为该岩土体的特征周期，也叫卓越周期。习题：1.简述地震震级及烈度的概念及差异2.地震基本烈度、设防烈度的概念【知识点7】掌握地震地质基本特征【例题7】我国地震地质的基本特征是什么？解题：我国基本地震地质特征如下：（1）强震活动受活动构造的严格控制（2）大陆地震受控于现代构造应力场特征（3）强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上（4）绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上，而稳定断块内部很少或基本没有强震分布（5）裂谷型断陷盆地控制了强震的发生【知识点8】掌握地震效应类型及相关概念【例题8】简述地震效应类型解题：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。振动破坏效应：地震发生时，地震波在岩土体中传播而引起强烈的地面运动，使建筑物的地基基础以及上部结构都发生振动，给它施加了一个附加荷载即地震力。当地震力达到某一限度时，建筑物即发生破坏。这种由于地震力作用直接引起建筑物的破坏，称为振动破坏效应。地面破坏效应：地面破坏效应可分为破裂效应和地基效应两种基本类型。前者指的是强震导致地面岩土体直接出现破裂和位移，从而引起附近的或跨越破裂带的建筑物变形或破坏。后者指的是地震使松软土体压密下沉、砂土液化、淤泥塑流变形等，而导致地基失效，使上部建筑物破坏。斜坡破坏效应：包括地震导致的滑坡、崩塌或泥石流等，主要发生在山区和丘陵地带。习题：名词解释：振动破坏效应；地面破坏效应；斜坡破坏效应；【知识点9】掌握振动破坏效应的评价方法【例题9】简述振动破坏效应的分析方法解题：地震对建筑物振动破坏作用的分析方法有静力法和动力法两种。静力分析方法：假定建筑物是刚性体，即地震时建筑物各部分的加速度与地面加速度完全相同。并且规定地震作用于建筑物的力只是一个固定不变的力，它是由地面振动的最大加速度所引起的惯性力。据此进行静力分析。动力分析方法：目前应用最广泛的方法是简化的反应谱法。它假定建筑物结构为单质点系的弹性体，作用于其基底的地震运动为简谐振动。所测得结构系统的动力反应，不仅取决于地面振动的最大加速度，还取决于结构本身的动力特性。【知识点10】掌握砂土振动液化的机理、影响因素、评价方法及防护措施【例题10】简述影响沙土液化的因素分析：该知识点要求全面掌握沙土振动液化的激励、影响因素、评价方法及防护措施，涉及面较广，分三个方面作答。解题：（1）土的类型及性质粒度：=1\*GB3①粒度：粉、细砂土最易液化。=2\*GB3②密实度：松砂极易液化，密砂不易液化。=3\*GB3③成因及年代：多为冲积成因的粉细砂土，如滨海平原、河口三角洲等。沉积年代较新：结构松散、含水量丰富、地下水位浅。（2）饱和砂土的埋藏分布条件：砂层上覆地震愈强，历时愈长，则愈引起砂土液化，而且波及范围愈广非液化土层愈厚，液化可能性愈小；地下水位埋深愈大，愈不易液化。（3）地震活动的强度及历时：地震愈强，历时愈长，则愈引起砂土液化，而且波及范围愈广。习题：1.砂土振动液化的机理2.砂土振动液化的评价方法3.砂土振动液化的防护措施【知识点11】掌握场地条件对震害的影响【例题11】简述场地工程地质条件对震害的影响解题：（1）岩土类型及性质：=1\*GB3①软土＞硬土，土体＞基岩=2\*GB3②松散沉积物厚度越大，震害越大=3\*GB3③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。【知识点12】掌握地震小区划的原理及方法【例题12】简述地震小区划的概念及其原理和划分方法。解题：地震小区划是对城市或工程场地范围内可能遭遇的地震动强度及其特点的划分。它除了考虑潜在震源情况、传播路径的因素外，还根据场地地质活动构造与地貌条件给出场地地震影响场的分布。地震小区划包括地震动小区划和地震地质灾害小区划。地震动小区划不仅要对城市所在范围内的场地类别和地震动时振动轻重程度作出详细划分，指出各小区场地对建筑物抗震的有利或不利程度，指明各小区具体的不利因素以及可能发生的地基失效类型，而且要对城市范围内各小区提出具有概率意义的设计地震动参数等，包括地面运动峰值加速度、峰值速度、地震动持时、场地卓越周期、加速度反应谱等一系列指标。地震地质灾害小区划应包括砂土液化、软土震陷、地震断层、地震滑坡等内容。【知识点13】掌握地震区建筑抗震原则及措施【例题13】简述地震区建筑场地选择原则及抗震措施解题：场地选择原则：（1）避开适动性断裂带和大断裂破碎带；（2）尽可能避开强烈振动效应和地面效应的地段作场地或地基；（3）避开不稳定的斜坡或可能会产生斜坡效应的地段；（4）避免孤立突出的地形位置作建筑场地；（5）尽可能避开地下水埋深过浅的地段作建筑场地；（6）岩溶地区地下不深处有大溶洞，地震时可能会塌陷，不宜作建筑场地。抗震措施(持力层和基础方案的选择)：（1）基础要砌置于坚硬、密实的地基上，避免松软地基；（2）基础砌置深度要大些，以防止地震时建筑物的倾倒；（3）同一建筑物不要并用几种不同型式的基础；（4）同一建筑物的基础，不要跨越在性质显著不同或厚度变化很大的地基土上；（5）建筑物的基础要以刚性强的联结梁连成一个整体。习题：1.工业与民用建筑的抗震措施2.水工建筑物的抗震措施【知识点14】了解我国地震分布的规律【例题14】简述我国地震分布规律解题：我国地处环太平洋与地中海-喜马拉雅两大地震带之间，地震分布比较普遍。除台湾东部、西藏南部和吉林东部地震属板块边缘消减带地震活动外，其余广大地域均属板内地震活动。而且绝大多数强震都发生在稳定断块边缘的一些规模巨大的区域性深大断裂带上或断陷盆地之内。主要地震区与活动构造带关系密切。中国科学院地球物理研究所把我国分为23个地震带。其中最主要的地震带有：台湾与东南沿海地震带；郯城-庐江地震带；南北阳地震带；华北地震带；西藏-滇南地震带；天山南北地震带。【知识点15】了解地震的成因理论与机制【例题15】简述地震产生的条件解题：（1）介质条件：一般认为，硬脆性的介质材料能积聚很大的弹性应变能，而当应变能一旦超过了岩体的极限强度时，就会导致突然的脆性破裂，大量释放应变能而产生强烈地震。（2）结构条件：只有在活断层的一定部位才能发生地震。地震发生的实际构造部位虽然很复杂，但都是在活断层上地应力高度集中的部位。（3）构造应力场条件：地震的孕育和发生，受控于现代构造应力场的特征。习题：1.简述震源机制【知识点16】掌握诱发地震的类型（以诱发成因分类）【例题16】简述以诱发成因分类的诱发地震类型？解题：一、内动力地质因素诱发型：（1）断裂活化型：在人类工程活动因素影响下，某些已停止活动的或活动性微弱的断裂带其活动性又加强，形变和能量积累速率加大，产生新的断裂错动而诱发地震。也有人称之为构造型诱发地震。（2）热能型：种类型主要出现于现代火山或高地热能地区，地震活动与地壳含热区或热异常区的热应力较高有关。（3）化学潜能型（岩矿相变型）：地下存在某些特殊矿物组成的地层如硬石膏、硅石层或其它硅酸盐矿物组成的地层时，在水化作用下，岩矿相变，体积膨胀，结果使其上覆地层产生横向拉伸、破裂而诱发地震。二、外动力地质因素诱发型：（1）采矿诱发地震型：由于地下矿洞或采空区围岩变形、脆性破裂、顶板岩层冒落、塌陷等岩石碎裂作用，引起岩体应力和应变能的集中释放，并产生弹性波传播所形成的地震现象，简称矿震。（2）岩溶塌陷气爆型：在碳酸盐岩类分布地区，由于大型岩溶洞穴的自然塌陷或因暴雨或水库蓄水造成岩溶管道充水，洞穴中封闭的空气压缩而产生围岩爆裂，可导致中等强度的地震。（3）滑坡崩塌型：大型滑坡或山体崩塌一般均伴随一定程度的地震效应。（4）易溶岩溶解塌陷型：由于地下某些易溶岩类受到人工注水或水库渗入水的溶解作用导致地下空穴塌陷型地震。（5）冻裂型：寒冷地区或高海拔地区修建水库，由于库岸岩体浅部裂隙充水，冷冻膨胀，岩体破裂而导致地震。三、综合因素诱发型：在一定的地质条件下，诱发地震可以由内、外动力地质因素综合引起，或以某一类因素为主导，所产生的诱发地震又构成了另一类因素产生地震的必要条件，由此产生连锁反应。【知识点17】掌握水库诱发地震的基本特征【例题17】简述水库诱发地震的基本特征解题：一、空间分布特征：震中位置：震中主要集中在断层破碎带附近，往往密集成条带状或团块状，其延伸方向大体与库区主要断裂线平行或与X型共轭剪切断裂平行，常分布于库区岩溶发育部位或断裂构造与岩溶裂隙带的复合部位震源较浅，震源体较小，一般发生在低烈度区。二、地震活动与库水位的关系：绝大多数水库的地震活动与库水位呈正相关；少数水库区的地震活动性随着库水位的增加而明显地降低，呈负相关。三、地震活动的序列特点：（1）震型：天然地震多属于主震－余震型，构造型水库地震多为前－余型，而非构造型水库地震多为群震型。（2）地震频度与震级的关系：logN＝a-bM式中：N为震级≥M的地震数；a为与观测周期，观测区大小和地震活动水平有关的常数；b为震频与震级线性关系式斜率。水库地震：b值大于当地同震级的天然地震，b≥1，前震的b值一般略高于余震。主震M0与最大余震M1的震级关系：水库地震：M0－M1＜1；M1／M0≈1天然地震：M0－M1＝1.2(浅源大震)M0－M1与地震区应力状态和介质的不均一性有关。【知识点18】掌握水库诱发地震发生的地质背景条件【例题18】简述诱发地震的地质背景条件解题：一、区域地质背景：（1）地质背景的多样性：（2）区域构造背景与强震的相关性：产生强烈诱发地震活动的地质背景具有专属性。据统计，发生Ms4.0以上地震的水库，几乎全部位于构造活动区内。（3）发震区应变能积累程度及速率：震源区岩体应力集中或应变能积累程度与岩体破裂极限所需应变能的差值，是控制诱发地震的时间滞后的主要因素。天然构造应力场的应变能积累速率也是产生诱发地震的重要背景之一。二、发震区地质条件：（1）构造条件：这是断裂活化型诱发地震的必要条件。（2）岩性条件：发震机率与岩石性质有关，震级大小与岩石强度有关。（3）水文地质条件：水文地质条件是控制水库诱发地震的重要因素，它决定着诱发地震的机制。（4）外动力地质作用：外动力地质作用的类型和发育程度及其在人类工程活动条件下所可能产生的变化，是外生成因诱发地震的控制因素。【知识点19】掌握水库诱发地震的诱发机制（水岩作用、水诱发机制、不同构造背景条件下的诱发机制）【例题19】简述水库诱发地震的水岩作用机理分析：本知识点要求掌握水库诱发地震的诱发机制，包括水岩作用机理、水诱发机制等。解题：一、降低岩体及结构面的强度：水渗入岩体后通常产生软化、泥化和润滑作用。水对岩石的软化作用表现为岩石浸水后强度的降低。对于含泥质及亲水矿物较多的岩石或破碎带，水的软化作用最为明显。泥化作用一般产生于岩体的断裂错动带和软弱结构面上。二、促进岩体中断裂的生长：（1）应力腐蚀作用：在地下水和应力的持续作用下，当应力强度因子高于某一界限值，但又低于快速破裂传播的临界应力强度因子时，岩石所发生的缓慢的、亚临界的裂纹生长过程，被称为应力腐蚀。（2）楔裂作用：当裂隙岩体处于封闭水环境中时，由于高压水体局部集中于有限的裂隙带而产生“楔入推移力”，造成裂缝尖端的破坏和裂隙的发展。三、水体荷载作用：水库蓄水后，巨大的水体荷载对库基岩体产生附加应力并引起岩体垂直变形及挠曲变形(弯梁效应)。四、空隙水压力效应：水库蓄水后，水体向深部渗入或人工注水均将引起原地下水位以上岩体裂隙或孔隙的充水饱和，由此导致与地面水体有连通关系的深部断裂带中空隙水压力的升高和有效应力的变化，从而改变了岩体和断裂带的应力状态，称为空隙水压力效应。习题：1.简述水库诱发地震的水诱发机制2.简述不同构造背景条件下水库诱发地震的诱发机制【知识点20】了解诱发地震的工程地质研究及预测方法【例题20】简述水库诱发地震的工程地质研究解题：一、建库前的地震地质研究（1）第一阶段在水电工程地质勘察的流域规划、可行性研究及初步设计阶段依次进行，对诱发地震的可能性及强度做出初步评价。主要工作内容包括：=1\*GB3①工程开发区所处的构造单元内新构造运动及天然地震活动成因及历史；=2\*GB3②工程开发区及其邻近地区内潜在活动性断裂的性质及构造应力场；=3\*GB3③配合地震部门利用高频流动地震台网队工程开发区的天然地震活动进行监测，确定噪声水平较低的地区。（2）第二阶段根据第一阶段的勘察资料，当认为有必要对诱发地震加强研究时，应进行本阶段工作，并在水库蓄水前1-2年开始。主要内容包括：=1\*GB3①工程有关地区内的地质和新构造的详细勘察；=2\*GB3②安装固定的测震仪器，开始监测工作；=3\*GB3③进行地应力测量，确定构造应力方向及量值；=4\*GB3④布设地面精密水准测量网，进行精密测量；=5\*GB3⑤安装对活断层进行监测的仪器设备，监测断块相对位移；=6\*GB3⑥预测可能的地震序列、震级及震中的可能部位；=7\*GB3⑦预测水库岸坡在未来地震时的稳定性；=8\*GB3⑧对工程建筑物的抗震性能设计进行校核。二、建库发震后的工程地质研究水库建成蓄水后地震活动频繁，应进行以下相应研究：=1\*GB3①配合地震工作人员进行监测，应增设流动台精确测震，测定震源位置，测定震源参数，研究地震序列；=2\*GB3②装置地应力测试装置及倾斜仪等，观测地应力变化及地形变化的情况；=3\*GB3③加强进行精密水准测量与三角测量，尤其当主震发生后，要立即测量并与地震前对比；=4\*GB3④研究水位变动、库容增量与地震频度、震级的关系；=5\*GB3⑤对诱发地震的发展趋势作出评价与预测；=6\*GB3⑥配合设计、施工人员，对震害防治与处理措施提出建议。习题：1.简述诱发地震的预测方法《斜坡工程地质研究》【知识点1】理解斜坡的重应力分布特征，掌握影响斜坡应力分布的因素【例题1】影响斜坡应力分布的因素有哪些？解题：（1）岩体初始应力的影响：水平剩余应力的大小使坡体中主应力迹线的分布形式有所不同，明显改变了各应力值的大小，使应力分异现象加剧,尤其对坡脚应力集中带和张力带的影响最大。（2）坡形的影响：①坡高：坡高不改变应力等值线图象，但应力值随坡高↑而线性↑。②坡角：坡角变化明显改变了应力分布图象。随坡角变陡，张力带的范围有所扩大，坡脚应力集中带最大剪应力值也随之增高。③坡底宽度：当W<0.8H时,坡脚最大剪应力随底宽缩小而急剧增高。当W>0.8H时，则保持为一常值（称为“残余坡角应力”）。④坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。（3）斜坡岩土体特性和结构特征的影响：①岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布无明显影响②泊松比(可改变主应力和剪应力的分布,引起张力带变化。随着泊松比增大，坡面和坡顶的张力带逐渐扩展，而在坡底则反之，泊松比增大时，张力带收缩。③结构面的产状、性质的差别，使斜坡中的应力分布出现了不连续性，在不连续面或软弱面的周边形成应力集中带或发生应力滞。习题：1.简述斜坡中重应力分布的特点【知识点2】理解斜坡的变形破坏的实质，掌握斜坡的变形破坏的基本形式【例题2】简述斜坡变形破坏的基本形式解题：斜坡变形的基本形式有：拉裂、蠕动、弯曲倾倒；斜坡破坏的基本形式有：崩塌和滑坡。（1）拉裂：斜坡岩土体在局部拉应力集中部位和张力带内，形成张裂隙的变形形式称为拉裂。（2）蠕滑：斜坡岩土体沿软弱面(层)局部向临空方向的缓慢剪切变形称为蠕滑。（3）弯曲倾倒：由陡倾或直立板状岩体组成的斜坡，当岩层走向与坡面走向大致相同时，在自重的长期作用下，由前缘开始向临空方向弯曲、折裂，并逐渐向坡内发展，这种变形通常称为弯曲倾倒。（4）崩塌：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象和过程称为崩塌。（5）滑坡：斜坡上的岩土体，沿着贯通的剪切破坏面(带)，产生以水平运动为主的现象，称为滑坡。习题：1.名词解释：斜坡变形斜坡破坏2.简述斜坡变形与破坏之间的关系【知识点3】掌握崩塌形成条件及基本特征【例题3】简述崩塌的形成条件解题：（1）地层岩性条件→厚层状硬脆性岩体；灰岩、砂岩、石英岩等厚层硬脆性岩石常能形成高陡的斜坡，其前缘常由于卸荷裂隙的发育而形成陡而深的张裂缝，并与其它结构而组合，逐渐发展而形成连续贯通的分离面，在触发因素作用下发生崩塌。（2）岩体结构条件→节理裂隙（二组或二组以上陡倾节理）；硬脆性岩石中往往发育两组或两组以上陡倾节理，其中与坡面平行的一组常演化为张裂缝。（3）地形条件→地形切割强烈，高差大，发生崩塌的地面坡度一般大于45o，而大部分分布在大于60o的斜坡上。（4）外力条件→风化作用、静水压力、震动、冻胀作用等。【知识点4】掌握滑坡的形态要素及识别滑坡的方法【例题4】识别滑坡的方法与标志有哪些？解题：识别方法有：利用遥感资料，如航片、彩虹外照片来解释；通过地面调查测绘来解决；采用勘探方法来查明。识别标志：（1）地形地貌方面：滑坡形态特征、阶地、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【知识点5】掌握滑坡分类依据及常用分类方案【例题5】简述按滑动面与层面关系的滑坡分类解题：可分为均质滑坡（无层滑坡）、顺层滑坡、和切层滑坡三类。一、均质滑坡：是发生在均质的没有明显层理的岩体或土体中的滑坡。二、顺层滑坡：指沿着岩层层面发生滑动。特别是有软弱岩层存在时，易成为滑坡面。那些沿着断层面，大裂隙面的滑动，以及残坡积物顺其与下部基岩的不整合面下滑的均属于顺层滑坡的范畴。三、切层滑坡：滑坡面切过岩层面而发生的滑坡称为切层滑坡。习题：1.简述按滑动力学性质的滑坡分类2.简述按滑坡时代的滑坡分类3.简述按斜坡岩土类型的滑坡分类【知识点6】掌握影响斜坡稳定性的因素【例题6】简述影响斜坡稳定性的因素解题：一、岩土类型及性质：是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（石英岩、泥岩）；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。二、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：（1）平迭坡：主要软弱结构面为水平的；（2）逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反；（3）顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致（倾角小于坡角时最易发生滑坡）（4）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；（5）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，很少发生大规模的坡滑。三、地形地貌：斜坡坡度越大，切割深度越深，斜坡稳定性越差。四、地震：产生附加应力五、水的作用：（1）水平推力－－侧向水压力（2）浮托力、动水压力－－减小滑动面上的有效应力（3）软化效应－－空隙水压力降低岩土体的抗剪强度（4）动水压力（5）冲刷、掏空作用六、人类活动的影响：人工加载、采矿掏挖坡角、人工边坡开挖等。【知识点7】掌握斜坡稳定性评价的基本方法，重点掌握刚体极限平衡法评价的思路及原理【例题7】简述刚体极限平衡法的基本原理解题：刚体极限平衡法：将可能滑动的岩体作为刚体，采用极限平衡原理，计算沿滑坡推力E的定义是总的下滑力(ΣT)与总的抗滑力(ΣRs)之间的差值，表达式为：E=ΣT－ΣRs。当E>0时，有推力；当E<0时，无推力；当E=0时，为极限平衡状态。滑动面的抗滑稳定安全系数的分析方法。假设前提：（1）只考虑破坏面上的极限破坏状态，而不考虑岩土体的变形。即视岩土体为刚体。（2）破坏面上的强度由C、φ值决定，遵循强度判据。（3）滑体中的压力以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上，均视为集中力。（4）三维问题简化为二维（平面）问题来求解。注意：斜坡稳定性的评价方法大体上分为工程地质定性评价方法和数学力学定量评价方法两类。第一类又包括成因历史分析法、工程地质类比法、赤平投影分析法三种，第二类又包括刚体极限平衡法、有限单元法和概率分析法三种。复习时需要对这几种斜坡稳定性评价的方法均有所理解，并重点掌握刚体极限平衡法的思路及原理。习题：名词解释：1.刚体极限平衡法2.斜坡稳定性评价的方法有哪些？【知识点8】掌握滑坡防治的基本原则与方法，重点掌握具体防治措施的特点及防治针对性【例题8】简述滑坡变形破坏的防治措施解题：一、挡土抗滑工程：（1）挡墙；（2）抗滑桩；（3）锚杆（索）；（3）支撑。二、表里排水：包括排除地表水和地下水。三、削坡减载：这种措施的目的是为了降低坡体的下滑力，其主要的方法是将较陡的边坡减缓或将滑坡体后缘的岩土体削去一部分。四、防冲护坡：为防止斜坡被河水冲刷或海、湖、水库水的波浪冲蚀，一般修筑导流堤、水下防堤波、丁坝以及砌石、抛石、草皮护坡等措施。五、土质改良：土质改良的目的在于提高岩土体的抗滑能力，主要用于土体性质的改善。六、防御绕避：当线路工程(如铁路、公路)遇到严重不稳定斜坡地段，处理又很困难时，则可采用防御绕避措施。其具体工程措施有:明硐和御塌棚及内移、作隧、外移作桥等。上述各项措施，可归纳为“档、排、削、护、改、绕”六字方针。注意：除以上简述滑坡变形破坏的防治措施以外，还应掌握滑坡防治的基本原则；或者针对某一工程实例提出有针对性的防治措施，即要求学生掌握以上六项措施的适用性与针对性。习题：1.简述滑坡防治的基本原则2.针对某滑坡工程提出自己的防治措施。【知识点9】了解滑坡空间预测、时间预报的基本原理及研究思路【例题9】简述滑坡空间预测的基本原理解题：单体滑坡灾害空间预测是以滑坡工程地质测绘、勘探私实验为基础，采用稳定性计算的方法预测滑坡灾害可能发生的空间规模和潜在滑动面的位置；对于区域性滑坡灾害空间预测而言，其重要理论基础是工程地质类比法，即类似的滑坡工程地质条件及组合应具有类似的斜坡不稳定性和可能的滑坡作用，现有的类比方法巳经从定性的类比发展到定量的类比。一方面，由于控制滑坡发生的地质环境因素具有空间上的稳定性，因此，滑坡灾害的空间分布具有区域上的分布规律和地质作用规律；另一方面，滑坡灾害系统是非常复杂的，外部因素的随机作用又会造成滑坡灾害的发生具有随机性的特点。因而，区域滑坡灾害空间预测是近似的、相对定量化的。无论是区域滑坡灾害空间预测还是单体滑坡灾害空间预测，都必须建立在对滑坡灾害机理研究的基础之上，机理研究有助于准确选择滑坡灾害空间预测的要素和预测模型，对提高空间预测效果具有十分重要的作用。滑坡灾害空间预测的基础是工程地质类比法，类似的工程地质环境可能发生类似的滑坡作用，对工程地质环境进行定量化的科学描述与建模则是基于对滑坡灾害静态和动态规律的研究及预测方法的合理选定。滑坡灾害系统的环境包括静态因素和动态因素。静态因素可以称为控制因素，是指对滑坡发生起控制作用的地质和地貌因素等，这些因素在短时期内是基本稳定的，如地层组合、地质构造、地形等，这些因素控制着滑坡发生的区域地质环境、可能的规模和滑坡类型等；而动态因素是指对滑坡发生起触发作用的外部因素，这些因素作用会加速滑坡灾害发生的时间，是动态变化的，如降雨、地震、人类工程活动等。需要注意的是，不同的静态因素与动态因素组合会产生不同的滑坡作用效果，因此，开展滑坡灾害空间预测要注重滑坡静态与动态因素组合的研究，在此基础上建立滑坡灾害空间预测的模型。习题：1.滑坡时间预测的基本原理《渗透变形工程地质研究》【知识点1】理解渗透变形的基本概念，掌握影响渗透变形的基本形式【例题1】简述渗透变形的定义及类型解题：渗透变形：岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。管涌：在渗流作用下，单个土颗粒发生独立移动的现象，又称潜蚀。根据渗透方向与重力方向的关系：垂直管涌、水平管涌。按渗流方向与土层接触面的关系：垂直接触管涌、平行接触管涌。流土：在渗透作用下，一定体积的土体同时发生移动的现象。【知识点2】掌握产生渗透变形的基本条件及其影响规律【例题2】简述产生渗透变形的基本条件解题：渗透变形产生的必要条件：一、渗流的动水压力及临界水力梯度：当dp（渗透压力）=dQ（水下重量）时，单元体处于悬浮状态，发生流土。此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Icr。二、土体结构特征决定了土体的抗渗强度：（1）粗细颗粒直径比例：土体的排列方式决定着D（粗颗粒直径）/d0（空隙直径）的值。当排列疏松时，D/d0减小，D/d减小，渗透变形广泛；当排列密实时，D/d0增大，D/d增大，渗透变形不广泛。（2）细颗粒的含量：用细颗粒含量百分数来判别双峰型砾土的渗透变形型式：

细颗粒成分中粘粒含量增加，可增大土的凝聚力，土的抗渗强度增加，不易发生渗透变形。渗透变形产生的充分条件：三、宏观地质因素：（1）地层组合关系：单一型：多位于河流的上游，一般为砂卵（砾）石层，一般发生管涌，随着细粒成分的增多，可能流土。双层型：主要考虑表层粘性土的性质、厚度、完整程度。多层型：除考虑表层粘性土层外，还考虑砂层透镜体或粘性土层透镜体或相变等造成水力梯度的突变等原因。（2）地形地貌条件：沟谷切割等改变了渗流的补给、渗流的长度、出口条件等。四、工程因素：施工等破坏了表层具有防渗作用的弱透水层。【知识点3】掌握渗透变形预测思路及评价方法【例题3】简述渗透变形的预测步骤解题：一、根据土体类型和性质，判定是否容易发生渗透变形及变形的类型；二、确定土体中各点的实际水力梯度，尤其是最大水力梯度；三、确定相对于该土体的临界水力梯度和允许水力梯度；四、判定渗透变形的可能性及其范围。【知识点4】掌握渗透变形的防治原则及防治措施【例题4】简述水工建筑物渗透变形的防治措施解题：一、垂直截渗：防渗帷幕、截水槽、混凝土防渗墙二、水平铺盖：在坝上游设置粘性土铺盖，其渗透系数比透水地基小2－3个量级，并与坝体的防渗斜墙搭接。三、排水减压：常用的方法有排水沟和减压井，它们的作用是吸收渗径和减小逸出段的实际水力梯度四、反滤盖重：在渗流逸出段分层铺设几层粒径不同的砂砾石层，层界面应与渗流方向正交，粒径由细到粗，常设置三层，即为反滤层。反滤层是保护渗流出口的有效措施，它既可以保证排水通畅，降低逸出水力梯度，又起到盖重的作用。五、物理、化学方法：改造、冻结、电动硅化、灌浆（化学浆液）等。注意：除以上例题外，考试有可能考察简述渗透变形的防治原则。习题：1.简述渗透变形的防治原则《岩溶工程地质研究》【知识点1】理解溶蚀机理，包括溶蚀过程、混合溶蚀效应、其它离子的作用等【例题1】简述混合溶蚀效应的概念解题：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。饱和溶液的混合溶蚀效应：指两种或两种以上已失去溶蚀能力的饱和水溶液，在碳酸盐岩体内相遇，混合后的溶液由原来的饱和状态变成不饱和状态，从而产生新的溶蚀作用，继续溶解碳酸盐岩；不同温度溶液的混合溶蚀相效应：如果有两种温度不同而饱和度相同的水相混合，或一种水溶液由高温变为低温，都可以加大CO2的溶解度，从而加强溶液的溶蚀能力，继续溶蚀作用。注意：除例题所列概念外，还需理解溶蚀过程、其他离子的作用等概念。习题：名词解释：溶蚀过程酸效应同离子效应离子强度效应【知识点2】掌握岩溶发育的基本条件及影响因素【例题2】简述影响岩溶发育的因素解题：一、碳酸盐岩岩性的影响：方解石含量越高，KV（比溶蚀度）越大；反之白云石含量越高，KV越小。酸不溶物含量越高，KV越小。二、气候的影响：降水：①水直接参与岩溶作用，充足的降水是保证岩溶作用强烈进行的必要条件。②水是溶蚀作用的介质和载体，充足的降水保证了水体的良好的循环交替条件，促进岩溶作用的强烈进行。气温：①气温升高，生物新陈代谢加快，土壤中有更多的CO2富集，但水中的CO2的溶解度减小，不利于岩溶作用。②气温升高，溶蚀速率增大，有利于岩溶作用。总体上：气温升高有利于岩溶作用的进行。温热潮湿的热带、亚热带地区：岩溶作用较强烈；高寒干燥的极地、寒带地区：岩溶现象不发育。三、地形地貌的影响：①平坦地区：地表径流弱，入渗强烈，有利于岩溶发育。②陡峭地区：地表径流强烈，入渗弱，不利于地下岩溶发育。③突起地区：地下水位深，包气带厚度大，垂直岩溶发育。④低洼地区：地下水位浅，汇水地带，岩溶发育强烈，以水平岩溶为主。四、地质构造的影响：断裂的影响：①沿断裂面岩溶发育强烈②各组破裂面相互交织、延伸进而控制了岩溶发育的形态、规模、速度和空间分布。③各种破裂面相互交织，使地下水混合溶蚀效应明显，促进岩溶发育。褶皱的影响：①褶皱的不同部位，裂隙发育不均匀，岩溶强度不同。核部比翼部发育。②大型褶皱控制了可溶岩的空间分布和地下水汇水范围及径流条件，影响着岩溶的发育。岩层组合的影响：①厚而纯的碳酸盐岩：Ⅰ.包气带：多发育垂直岩溶形态。Ⅱ.地下水季节变动带：两方向岩溶均发育。Ⅲ.饱水带：规模大、连续性好的水平岩溶。Ⅳ.深循环带：岩溶不很发育。②碳酸盐岩夹非可溶性岩层。③非可溶性岩层与碳酸盐岩互层：在同一时期，岩溶呈多层发育。④非可溶性岩层夹碳酸盐岩：岩溶发育极弱。五、新构造运动的影响：地壳运动的性质、幅度、速度和波及范围，控制着水循环交替条件及其变化趋势，从而控制着岩溶发育的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势。①上升期：侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，分带现象明显，以垂直形态的岩溶为主。②平稳期：侵蚀基准面相对稳定，溶蚀作用充分进行，分带现象明显，侧向岩溶规模大，岩溶地貌较明显典型。③下降期：常形成覆盖型岩溶，地下水循环条件变差，岩溶作用受到抑制或停止。④间歇性上升：形成水平溶洞成层分布，高程与阶地相对应。⑤振荡升降：岩溶作用由弱到强，由强到弱反复进行，形成以垂直形态的岩溶为主，水平溶洞规模不大，而且成层性不明显。⑥间歇性下降：岩溶多被埋于地下，规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物充填。习题：1.简述岩溶发育的基本条件【知识点3】掌握岩溶渗漏的类型、影响因素及工程地质研究的主要内容【例题3】简述岩溶渗漏的主要研究内容解题：一、查明岩溶发育、分布规律：重点查明溶洞、暗河的展布位置、规模等，进行岩溶泉水流量、高程调查，确定通道的位置及可能影响程度。二、分析地质条件：①岩层组合：当夹有非可溶岩地层时，可借助该层防止渗透②地质构造：褶皱：a.纵谷：与河流所处褶皱的部位有关b.横谷：修水库不利，但充分利用隔水层，可能防止坝区渗漏。c.斜交谷：具体分析。断层：既可有利于渗漏，又可不利于渗漏。岩体侵入：相对隔水层的分布位置。三、查明河间地块的水文地质条件：①补给型：渗漏与否视蓄水后库水位与地下水位的补给关系而定。若建库后仍为补给型，不永久渗漏。若建库后为排泄型，则渗漏。②排泄型：建库后肯定会产生永久渗漏。③悬托型：一定渗漏。注意：除岩溶渗漏的研究内容外，还应掌握岩溶渗漏的类型、影响岩溶渗漏的因素等内容。习题：1.简述岩溶渗漏的类型2.简述岩溶渗漏的影响因素。【知识点4】掌握岩溶区选择库坝位址的原则【例题4】简述岩溶区选择库坝位址的原则解题：一、在查明地层岩性、地质构造、水文地质条件和岩溶发育规律的基础上，选择良好的库坝位置，切忌单纯以地形条件及工程要求选址，应预计和避免严重工程地质问题所带来的后患。二、中小型水库的投资及防渗处理技术有限，应避免在悬托型及排泄型河谷上筑坝建库。三、在横向河谷中选择坝址时，一定要充分利用相对隔水层的天然防渗作用，选择厚度较大，分布较稳定，倾向上游的隔水层为坝基。四、若坝址选在溶洞泉或暗河口的上游河段时，应查明库水与溶洞泉或暗河连通的可能性。在这种条件下坝址宜建在溶洞泉或暗河出口的下游河段处，以免渗漏及其它后患。五、利用岩溶发育规律，来选择库坝位址及控制工程规模。【知识点5】掌握岩溶渗漏的防治措施【例题5】简述岩溶渗漏的防治措施解题：主要有两个大方面的防治措施：一是降低岩体的透水性，截断渗漏的通道；二是合理导水导气。（1）灌浆：借助钻孔向地下渗漏通道灌注水泥、沥青、粘土浆液，充填岩体中的洞穴、裂隙，以降低岩体的透水性，形成灌浆帷幕，达到防渗的目的。（2）铺盖：在坝上游或水库某一部位，用透水性小的粘性土或混凝土填筑成人工铺盖，以处理地表附近面积较大的分散性渗漏通道。（3）堵洞：用块石、砂、混凝土、粘性土等材料，堵塞规模较大的岩溶洞穴，如堵塞井状落水洞、漏斗等。（4）截渗：系指在地下岩溶管道的集中漏水处，用混凝土或浆砌块石等筑成截水墙，多用于截断水平集中渗漏通道，这叫截水墙。要求能足以承受地下水的水头压力。（5）疏导：=1\*GB3①修建自动启闭闸门=2\*GB3②烟囱式调压井=3\*GB3③卧管式调压井【知识点6】理解岩溶地基变形破坏的主要形式【例题6】简述岩溶地基变形破坏的主要形式解题：一、地基承载力不足：在覆盖型岩溶区，上覆松软土强度较低，或建筑荷载过大，引起地基发生剪切破坏，进而导致建筑物的变形和破坏。二、地基不均匀下沉：覆盖型岩溶区，下伏石芽、溶沟、落水洞、漏斗等造成基岩面的较大起伏，当其上部有性质不同、厚度不等的粘性土分布时，在建筑物附加荷载作用下，产生地基不均匀下沉，从而导致建筑物的倾斜，开裂、倾倒及破坏。三、地基滑动：在裸露型岩溶区，当基础砌置在溶沟、溶隙、落水洞、漏斗附近时，有可能使基础下岩体沿倾向临空的软弱结构面产生滑动，进而引起建筑物的破坏四、地表塌陷：地基主要受力层范围内，如有溶洞、暗河、土洞等时，在自然条件下，或因建筑物的附加荷载、抽排地下水等因素作用，产生洞顶坍塌，引起地面沉陷、开裂，以至使地基突然下沉，形成地表塌陷，进而导致建筑物的破坏。【知识点7】掌握岩溶塌陷的特征及其形成机理（潜蚀论、吸蚀论）【例题7】简述岩溶塌陷的形成机理解题：一、潜蚀论：（1）下伏基岩中岩溶发育，土洞下部常有溶隙、落水洞、溶洞等与之相沟通，使上覆土层被剥落，坍塌物的堆积有足够的空间（2）地下水位大幅度快速下降，引起上覆土层潜蚀、剥落、坍塌，并堆积于下伏岩洞中，或被高速度的地下水流携走，不致造成坍塌物堵满洞穴空间而抑制土洞的充分发展。（3）上覆土层较松散且具有一定的厚度，以保证土洞的产生并形成天然平衡拱。若土层较密实，强度较大，则难以产生土洞；若土层厚度过小，土洞的发展将会导致地表塌陷。二、真空吸蚀论：在相对密闭的承压岩溶水中，由于地下水位大幅度下降，当地下水位低于覆盖层底板(或岩溶洞穴的表面)时，地下水由承压转为无压大状态，在地下水面与覆盖层底板之间形成促气压状态的“真空腔”（或“负压腔”），在真空腔内的水面如同“吸盘”一样，强有力地抽吸着覆盖层底板的土颗粒，使土体遭受“吸蚀掏空”，形成土洞。同时，随着地下水位的不断下降，因真空腔内外压差效应不断加剧，引起腔外大气压对覆盖层表面产生一种无形的“冲压”作用，加速了覆盖层结构的宏观破坏，土层强度降低，地面突然发生变形和破坏。这种由于“真空压差”效应对上覆土层所产生的“内吸外压”作用叫做真空吸蚀。这种作用的发生很快，有时发生于瞬间，因而形成突发型塌陷。【知识点8】掌握岩溶地基稳定性评价方法（覆盖型岩溶区、裸露型岩溶区）【例题8】简述覆盖型岩溶地基稳定性评价的方法解题：极限状态时：Hk=h+Z+D式中：Hk：极限状态时上覆土层的厚度；h：土洞高度；D：基础砌置深度；Z：基础底板以下建筑荷载的有效影响深度；当H>Hk时，地基是稳定的；当H<Hk时，地基是不稳定的，是建筑荷载和土洞共同作用的结果；当H<h时，仅土洞的发展就可导致地表塌陷。注意：除上述覆盖型岩溶区岩溶地基稳定性评价，还需掌握裸露型岩溶区地基的稳定性评价。习题：1.简述裸露型岩溶区地基稳定性评价的方法。【知识点9】掌握岩溶地基的处理措施【例题9】简述岩溶地基的处理措施解题一、挖填：当洞穴埋藏不深时，可挖除其中的软弱充填物，回填碎石、灰土、混凝土等，以增强地基强度。当基础下溶洞埋藏不深，其顶板又不稳定时，可炸开顶板，挖除充填物，回填碎石等。粘性土地基局部有石芽突出时，可将石芽凿去，回填素土，以调整地基变形。二、跨盖：当基础下有小溶洞、溶沟，落水洞时，可采用钢筋混凝土梁板跨越；或用刚性大的平板基础覆盖，但支承点必须放在较稳定性好的岩石上：也可调整柱形基础的柱距。三、灌注加固：当基础下洞穴埋藏较深时，可通过钻孔灌注水泥沙浆、混凝土、沥青等，以堵填穴洞，溶隙，提高其强度，或防止洞穴进一步坍塌。四、桩基：当基岩顶面起伏不平，其上覆土层性质较软弱，厚度又较大，不易清除时，可视建筑物需要作支承桩或摩擦桩。五、合理疏导水气：①供水或采矿时，抽排地下水的井孔不要过于集中，不要快速大量集中抽排地下水，应使地下水位均匀的缓慢下降，以免形成过大的水力梯度或真空腔。②不过量开采地下水，水位下降不应低于溶洞顶面，以保持岩溶水的承压状态。③开采地下水的方案合理，如有多个含水层时，尽量不采上部含水层的水。④在可能形成真空腔的部位，安置通气管，利用充气法及时补充岩溶空腔中的气体，破坏其真空状态，避免形成塌陷的条件。⑤在已产生部分塌陷的地区，要采取分流措施，作好地表水截流和堵漏防渗，防止地表水及降水大量灌入地下，引起土体冲蚀，并扩大和加剧塌陷的发生。六、绕避：对已查明的洞穴系统或巨大的溶洞和暗河分布区，其稳定条件又很差时，在布置建筑物时宜绕避，重新选择地质条件良好的场地。七、强夯：覆盖型岩溶区上覆松软土，通过强夯法使其压缩性降低，强度提高，能减少或避免土洞及塌陷的形成。当土层中存在隐伏洞穴时，可用强夯法将其破坏，以消除隐患，达到事先处理的目的。注意：做到结合工程实际提出有针对性的防治措施，并注意与岩溶渗漏的防治措施区别开来。《泥石流工程地质研究》【知识点1】理解泥石流的基本概念，了解我国泥石流分布与活动特点【例题1】简述泥石流的基本概念解题：泥石流是发生在山区的一种含有大量泥砂和石块的暂时性急水流。泥石流活动过程与一般山洪活动的根本区别，是这种流体中固体物质含量很大，有时可超过水体量。他的活动特点是：在一个地段上往往突然爆发，能量巨大，来势凶猛，历时短暂，复发频繁。注意：除对泥石流基本概念的理解以外，还需对我国泥石流分布与活动特点有一定了解。【知识点2】掌握泥石流的形成条件【例题2】简述泥石流的形成条件解题：一、地形条件：泥石流总是发生在陡峻的山岳地区，一般是顺着纵坡降较大的狭窄沟谷活动的，可以是干涸的嶂谷、冲沟，也可以是有水流的河谷。每一处泥石流自成一个流域。典型的泥石流流域可以划分成形成区、流通区和堆积区三个区段。二、地质条件：地质条件决定了松散固体物质的来源，也为泥石流活动提供动能优势。泥石流强烈活动的山区特点：地质构造复杂、岩石风化破碎、新构造运动活跃、地震频发、崩滑灾害丛生。这样的地段。既为泥石流活动准备了丰富的固体物质来源，又因地形高耸陡峻，高差对比大，具有强大的动能优势。在泥石流形成区内有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物，是泥石流形成的最重要条件。三、气象水文条件：泥石流形成必须有强烈的地表径流，它为爆发泥石流提供动力条件。泥石流的地表径流来源于暴雨、冰雪融化和水体溃决等。暴雨型泥石流是我国最主要的泥石流类型。我国除西北、内蒙地区外，大部分地区受热带、亚热带湿热气团的影响，由季风气候控制，降水季节集中。注意：泥石流形成条件应从以上三个方面来进行简明扼要的回答。三个条件缺一不可。【知识点3】掌握泥石流的基本特征【例题3】简述泥石流的基本特征分析：泥石流的特征取决于它的形成条件。对其特征的研究，有利于搞清泥石流的活动规律，进行预测、预报，并采取有效的防治措施。解题：一、泥石流的密度：泥石流中含有大量固体物质，所以它的密度较大，达1.2-2.4t/m3。泥石流密度的大小，取决于水体和固体物质含量的相对比例以及固体物质中细颗粒成分的多少。沟谷纵坡降的大小也与泥石流密度有一定关系。因为沟谷纵坡降愈大，冲刷力愈强，可促使更多的固体物质加入。泥石流有较大的密度，所以它的浮托力大，搬运能力很强。二、泥石流的结构：泥石流体最主要的结构，是由石块、砂粒和泥浆体所共同组成的格架结构。石块在浆体中可有悬浮、支承和沉底三种状态。并随着石块含量的增加和粒径的变化，还可分为星悬型、支承型、叠置型和镶嵌型等四种类型。它们的冲击强度依次增加，尤其是镶嵌型格架结构，当运动时整体强，性石块间不会发生猛烈的撞击，普遍发生力的传递，所以它的冲击力最大，危害最为严重。三、泥石流的形态：泥石流的流态主要受水体量与固体物质的比值以及固体物质的粒径级配所制约。泥石流体大多属似宾汉体（泥浆体系宾汉体），所以流动理论多以宾汉体流变方程为基础；当泥石流体中固体物质较少，且以粗大的砂砾为主时，则与牛顿体紊流流变方程类同；当粘性泥石流流速较小、流速梯度也较小、流体中的石块移动和转动缓慢时，其流态为蠕动流。蠕动流是一种似层流，流线大致平行。四、泥石流的直进性：由于泥石流体携带了大量固体物质，在流途上遇沟谷转弯处或障碍物时，受阻而将部分物质推积下来，使沟床迅速抬高，产生弯道超高或冲起爬高，猛烈冲击而越过沟岸或摧毁障物，碍甚至截弯取直，冲出新道而向下游奔泄。这就是泥石流的直进性。一般的情况是，流体愈粘稠，直进性愈强，因此冲击力也愈大。五、泥石流的脉动性：由于泥石流具有宾汉体的性质和运动的阻塞特性，故流动不均匀，往往形成阵流。这就是泥石流的脉动性。脉动性是泥石流运动过程区别于洪水流过程的又一特性。一般的洪流过程线是单峰型涨落曲线，泥石流过程线如图所示为似正弦曲线，几乎以相等的时间间隔一阵一阵地流动。有时一场泥石流出现几十阵至上百阵，阵的前峰表现为高大的泥石流龙头，高达几米至几十米，冲击力极大。【知识点4】掌握泥石流的常用分类依据及方案【例题4】简述泥石流的分类方案解题：一、按泥石流流域形态分类：（1）标准型泥石流：典型的泥石流，流域呈扇形，流域面积较大，能明显地划分出形成区、流通区和堆积区。（2）河谷型泥石流：流域呈狭长条形，其形成区多为河流上游的沟谷，固体物质来源较分散，沟谷中有时常年有水，故水源较丰富，流通区与堆积区往往不能明显分出。（3）山坡型泥石流：流域呈斗状，面积一般小于1km2，无明显流通区，形成区与堆积区直接相连。二、按物质组成分类：（1）水石流型泥石流：一般含有非常不均匀的粗颗粒成分，粘土质细粒物质含量少，且它们在泥石流运动过程中极易被冲洗掉。所以水石流型泥石流的堆积物常常是很粗大的碎屑物质。（2）泥石流型泥石流：既含有很不均匀的粗碎屑物质，又含有相当多的粘土质细粒物质。因具有一定的粘结性，所以堆积物常形成连结较牢固的土石混合物。（3）泥水流型泥石流：固体物质基本上由细碎屑和粘土物质组成。主要分布在我国黄土高原地区。【知识点5】了解泥石流空间预测、时间预报的研究内容及思路【例题5】简述泥石流空间预测研究内容及思路解题：泥石流空间预测的主要内容：编制不同比例尺的泥石流分布图。小比例尺（1:100万或更小）、中比例尺（1:10万或1:50万）、大比例尺（1:1万或5万）。小比例尺：判明省或全国的泥石流危险地区的概略分布状况；中比例尺：研究泥石流形成的一般规律和形成条件，并估算出一个地区范围内的危险度，另可做建设规划用；大比例尺：详细评估某些山地、各地或城市市区及其附近的泥石流现象，以及某条大泥石流沟流域的特征，用以拟定泥石流防治措施和组建定位观测的基本图件。习题：1.简述泥石流的时间预报内容及思路。【知识点6】掌握泥石流的防治原则及措施【例题6】简述泥石流的防治原则及措施解题：防治原则：突出重点、因害设防、因地制宜、讲求实效。防治措施：一、生物措施：恢复或培育植被，合理耕收，维持较优化的生态平衡。使流域坡面得到保护，免遭冲刷，以控制泥石流的发生。二、工程措施：（1）蓄水引水工程：包括调洪水库、截水沟和引水渠。作用：拦截部分或大部分水洪、消减洪峰，控制暴发泥石流。（2）支挡工程：挡土墙、护坡等。作用：在形成区内有崩塌、滑坡严重隐患地段，在山脚处修建挡土墙和护坡，以稳定斜坡。（3）拦挡工程：多布置在流通区内，修建拦挡泥石流的坝体，也称谷坊坝。作用：拦泥滞留、护床护坡。（4）排导工程：包括排导沟、渡槽、急流槽、导流堤等，多数建立在流通区和堆积区。作用：调整流向，防止漫流，以保护附近的居民区、交通线路等。（5）储淤工程：包括：拦淤库和储淤场。拦淤库设置于流通区内，即修筑拦挡坝，形成泥石流库。储淤场设置于堆积区的后缘，通常由导流堤、拦淤堤和溢流堰组成。作用：在一定期限内、一定程度上将泥石流固体物质在指定地段停淤，从而消减下泻的固体物质总量及洪峰流量。《地面沉降工程地质研究》【知识点1】掌握地面沉降的基本概念【例题1】简述地面沉降的基本概念分析：本知识点要求掌握