中国地质大学(武汉)工程地质学基础考研真题分章总结

1、一：绪论1. 工程地质（学）：地质学的分支学科，属于应用地质学范畴。它是一门研究与工程建设的地质问题，为工程建设服务的科学。2. 工程地质条件： 与工程建筑有关的地质要素的综合，包括：地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料六个方面。 3. 工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间的矛盾或问题。如：地基沉降、水库渗漏等。 4. （名词解释仍答上面的）工程地质问题：工程建筑物 与 工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。对于场地工程地质条件不同，建筑物内容不同，所出现的工程地质问题也各不相同：岩土工程： 地基 承载力、沉降、 基坑 边坡问题、 地下洞室 稳

2、定性问题。矿山开采： 边坡 稳定性、 基坑 突水、 矿坑 稳定.水利水电工程： 渗透 变形、 水库 渗漏 、斜坡稳定性、 坝体 抗滑稳定性。5. 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。泛指由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，渗透变形等。6. 地质灾害：是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。 7. 工程地质研究方法：自然历史分析法（定性），数学力学分析法（定量），模型模拟试验法（定量），工程地质类比法（既可定性，亦可定量）。其中自然历史分析法是最重要，最根本的方法，是其他研究方法的基础。

3、8. 工程地质类比法：工程地质研究的常用方法，通过场地内的工程地质条件与地质分析（主要指分析以前类似的）相结合进行对工程问题的分析及解答方法。主要用于定性评价，有时也可以用于半定量评价，是将已建建筑物工程地质问题的评价经验用到自然地质条件与之大体相似的拟建建筑物中去的方法。9.岩石力学、土力学与工程地质学有何关系？ 岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系，工程地质学中的大量计算问题，实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题，因此在广义的工程地质学概念中，甚至将岩石力学、土力学也包含进去。土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体，它们属力学范畴的分支。10工程地质学的研究任务是:(1)

4、阐明建筑地区的 工程地质条件 (2)论证建筑物所存在的 工程地质问题 (3)选择地质条件优良的 建筑场址 (4)研究工程建筑物兴建后对 地质环境 的影响 (5)提出有关建筑物 类型 、 规模 、 结构 和 施工方法 的合理建议； (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（不独立提出设计方案） 11.工程地质学的历史，现状和展望历史：在国际上，工程地质学作为地质学的分支学科，并独立形成一门科学仅有70多年（截至2010年）的历史，是一门颇为年轻的学科。20世纪30年代，由于苏联的大规模国民经济建设，促使地质学和工程建筑科学相互渗透，工程地质学由此作为一门独立的科学诞生了。与此同

5、时欧美国家工程地质工作也有所开展，但并未形成独立科学。现状：经过了几十年的发展，学科体系逐渐完善，形成了有多个分支学科的综合性学科。展望：从当今发展的趋势来看，现代工程地质的发展方向是；1.环境工程地质 2. 矿山工程地质 3. 地震工程地质 4. 海洋工程地质12、 举一亲身参加过的工程实例，说明工程地质工作的步骤及内容 （1）收集已有资料（2）现场工程地质勘察（3）原位测试（4）室内实验 （5）计算模拟研究（6）工程地质制图成果（7）工程地质报告 13、试述动力地质作用（物理地质现象）的类型及对工程建筑的影响 活断层对工程建筑的影响：活断层错动变形对建筑物的直接破坏;活断层对区域地质环境的

6、影响，如地震、区域地壳稳定、水库地震等。地震对工程建筑的影响（振动，地面，斜坡）一：振动破坏效应（用静力分析法或动力分析法分析）由于地震力作用，直接引起建筑物的破坏，叫振动破坏效应，是最主要的破坏方式（地震波在岩土体中传播引起强烈的地面运动，使建筑物的地基基础及以上部分发生振动，并给建筑物施加了附加荷载地震力。当地震力达到某一程度时，建筑物发生破坏。）二：地面破坏效应破裂效应：强震导致地面岩土体直接出现破裂和位移，从而引起直接跨越破裂带的建筑以及附近建筑变形或破坏地基效应：地震使松软土体压密下沉，砂土液化从而导致地基失效，使上部建筑物破坏。地基基地效应分为：1、地基沉降，包括强烈沉降和不均匀沉

7、降。2、地基水平移滑。3、砂基液化三：斜坡破坏效应包括地震导致的滑坡，崩塌，泥石流等，主要发生在山区。砂土液化（主要指地震导致的砂土液化）对工程建筑的影响主要对地基有影响，如1、地面下沉2、地表塌陷3、地基土承载力丧失4、地面流滑风化对工程建筑的影响1、岩体的结构构造发生变化2、岩体的矿物成分和化学成分发生变化3、岩石的工程地质性质恶化总之，风化后的岩石在工程建筑上的优良性质消弱了，不良性质增加了。斜坡变形破坏对工程建筑的影响自己总结：一：直接摧毁掩埋建筑物；造成地基滑动；坝体破裂；破坏公路，铁路，桥涵，隧道；二：堵塞河流湖泊，间接产生其他地质灾害，如洪水，地表塌陷，岩溶，泥石流，砂土液化等等

8、渗透变形对工程建筑的影响一：引起堤岸失稳二：对地下巷道掘进和矿山作业带来危害岩溶作用对工程建设的影响1.水利水电工程：渗漏、溃坝、诱发地震2.道路工程： 路基、站场、桥梁地基稳定性、地基塌陷3.地下工程：涌水、突水、岩溶冒落4.工民建：地基稳定性、塌陷问题地面沉降(1)沿海城市低地面积扩大，海堤高度下降，引起海水倒灌 (2)海港建筑物破坏和装卸能力降低(3)油田区地面运输线路和地下管线扭曲断裂(4) 城市建筑物基础脱空开裂，桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.(5)城市供水及给排水系统失效，以及因长期过量抽取地下水导致水资源枯竭，水质恶化等（6）在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉陷而发

9、生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害;（泊松比）泥石流具有强大的破坏力，可以很短的时间内造成工程设施（主要是掩埋和冲毁），农田，生命财产的损失14、本课程的内容和研究方法（实质上每章都是按此框架叙述的）本课程主要研究与工程建设有关的一些主要的工程动力地质作用和现象。包括它们的特征，形成机制，发生和发展演化的规律，影响因素，可能产生的工程地质问题，分析评价和预防预报方法，以及防治措施等。工程动力地质作用分为由地球内动力引起的，地球外动力引起的，人类工程经济活动引起的三类，本书也按此分为三类十章第一篇:由地球内动力引起的工程动力地质作用，包括活断层，地震，砂土地震液化等的工程

10、地质研究。第二篇：由地球内动力引起的工程动力地质作用，包括岩石风化，斜坡的变形和破坏，渗透变形，岩溶等的工程地质研究。第三篇：由人类工程经济活动引起的工程动力地质作用，包括水库诱发地震，地面沉降的工程地质研究。15、工程地质的研究内容（非重点）研究内容主要有工程地质学的任务决定v 岩土工程性质的研究v 工程动力地质作用的研究v 工程地质勘察理论和技术方法的研究v 区域工程地质研究v 环境工程地质研究16.各个工程地质作用的机理活断层活断层受控于板块构造。全球构造（板块构造）理论的基本点是，全球划分为六个刚性的岩石圈板块在软流层之上漂移，不断地运动。板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形

11、的主要动力源。地震：在地壳表层，由于弹性波传播引起的振动作用或现象构造地震的机理：地壳运动积累的应变能，超过了地壳岩体的强度极限时，岩体发生破裂，应变能忽然释放而表现为弹性波的形式，使地壳振动而发生地震水库诱发地震的水诱发机制一：水对岩体的各种作用1.降低岩体及结构面强度润滑作用,软化作用,泥化作用2.促进岩体断裂的生长楔裂作用：应力腐蚀作用3. 水的荷载效应 附加应力;垂直变形、挠曲变形4. 水的孔隙水压力效应二：水库诱发地震的两种机制1.水荷载诱发型：水体的荷载重压可对库基岩体产生附加垂向压力和附加剪应力，并引起库基岩体沉降，挠曲变形。进而引发断裂，滑动，从而引起地震（只适应于水面广，水深

12、深的水库）2.孔隙水压力诱发型： 当地下深部岩石中的空隙与地表水体或高压水源连通时，理论上存在孔隙水压力，其理论公式为： 式中： 为水的密度，g为重力加速度，z为测点静液柱高。但实际上，孔隙水压力往往大于其理论值。空隙水压力的存在，降低了岩体裂隙面或断裂带上的有效应力，从而降低了抗剪强度，即 式中，c为内聚力， 为正应力， 为孔隙水压力， 为内摩擦角。二、不同天然构造应力场条件下水库地震的诱发机制砂土地震液化的机理地震砂土液化的机理：地震时饱水砂土中形成的超孔隙水压力使土的抗剪强度降低和丧失。 如若简答，论述题，则这样写:砂土依靠颗粒间的摩擦力维持本身的稳定，这种摩擦力主要取决与颗粒间的法向压

13、力，公式为： 而饱和砂土由于孔隙水压力的存在，其抗剪强度小于干砂的抗剪强度（颗粒间摩擦力） 地震过程中，砂土将趋于密实，并伴随排水的现象，而由于砂土变密实，其透水变差。从而产生了剩余孔隙水压力（超孔隙水压力），此时砂土的抗剪强度为 显然，此时的抗剪强度更低了，而且随着振动持续时间增长，剩余空隙水压力不断累积增大，从而使砂土的抗剪强度持续降低，直至完全丧失。岩石风化的机理风化作用分为物理风化，化学风化和生物风化，生物风化既有物理作用又有化学作用，因此，风化作用主要是物理风化和化学风化。物理风化：由于温度的变化（特别是昼夜温差），水的冻融，干湿交替，盐类结晶，矿物水化和植物根劈等作用下产生的应力，

14、从而引起岩石的机械破碎，而且不伴随化学成分，矿物成分的变化。其结果是破坏了岩石的构造，降低了岩石的强度，又为化学风化打下了基础。化学风化：在氧，水溶液，有机体等的作用下所发生的一系列复杂化学变化，从而引起结构构造，矿物成分，化学成分发生变化的过程。（化学风化一定伴随物理变化，反之，不伴随）斜坡变形破坏的机理（也是滑坡，崩塌机理的总述）斜坡应力的变化，使原有的平衡被打破，局部应力集中超过了该部位岩体的容许强度，引起局部剪切错动，拉裂，并出现小位移，但还没造成整体性的破坏，这就是斜坡的变形（同时也是斜坡变形的定义）当斜坡变形进一步发展，破裂面不断扩大并相互贯通，使斜坡岩土体的一部分分离，并发生较大

15、的位移，这就是斜坡的破坏（也是斜坡破坏的定义，是滑坡，崩塌机理的总述）滑坡的机理上述机理+影响斜坡稳定性的因素+（评价方式）刚体极限平衡法崩塌的机理上述机理+崩塌产生的条件+影响斜坡稳定性因素的一部分（此部分简写标题即可）渗透变形的机理渗透变形的定义+渗透变形产生的条件岩溶的机理。碳酸盐岩的溶蚀机理+影响岩溶发育的因素（此部分可简写）一：碳酸盐岩的溶蚀机理：1.碳酸盐岩的溶蚀过程（以碳酸钙为例）第一阶段： 第二阶段： 、 此两阶段的最终反应： 第三阶段：从水中物理溶解的一部分二氧化碳转为化学溶解，即促进上述反映，促进碳酸钙的溶解。第四阶段：从外界补充二氧化碳到水中。自然界多为开放性系统，因此，

16、碳酸钙将被持续溶解，从总的方向上看，岩溶过程不可逆。2. 混合溶蚀效应： 不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀性有所增强，这种增强的溶蚀效应叫做混合溶蚀效应。混合溶蚀效应对岩溶发育的影响：断裂带或节理裂隙汇合点岩溶特别发育, 河谷侧向常能形成大型水平岩溶带.分类：1）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溶液，在碳酸盐岩体内相遇，混合后溶液由原来的饱和状态变为不饱和状态，从而产生新的溶蚀作用，继续溶解碳酸盐岩。2）不同温度溶液的混合溶蚀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，都将增大二氧化碳的溶解度，从而加强溶液的溶蚀能力，继续溶蚀作用。3

17、.其他离子的作用1）.酸效应：氢离子能与碳酸根离子结合，从而增加碳酸钙的溶解2）同离子效应：抑制岩溶作用3）离子强度效应：溶液中有与碳酸钙不相关的强电解质离子时，将使碳酸钙的溶解度增大，从而促进碳酸钙的溶解。二：岩溶发育的基本条件及影响因素 （简答版）（1）可溶性岩石（2）溶蚀性水溶液（3）水的循环交替条件地质因素：断层、褶皱、岩性组合；气象因素：降水、气温；地形地貌与新构造运动： 地形地貌、新构造运动。地面沉降的诱发因素，地质环境和机制分析（我认为其为一个多种动力机制产生的一个现象，不存在单独的机制）一：诱发因素1.自然动力地质因素1）地球内营力作用，包括地壳下降运动，地震，火山等2）地球外

18、营力运动，包括溶解，氧化，冻融等2.人类活动因素持续超量抽取地下水，开采石油，开采水溶性气体（如天然气等）其他诱发因素还有（此处稍微了解便可）：大面积灌溉农田，高荷载建筑群相对集中，静荷载长期作用，导致软土蠕变，地面振动荷载等二：地面沉降的地质环境1.近代河流 沉积环境模式（河流中下游高弯度处）2.近代三角洲平原 沉积环境模式（河流入海口处）3.断陷盆地 沉积环境模式三：沉降机制分析（从水，土分析的）承压水位下降引起的应力变化粘性土层变形机理粘性土层固结历史粘性土的固结状态17.各个动力地质作用的防治措施以及建筑措施活断层二：活断层1 活断层： 是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而不

19、久的将来可能会重新活动的断层。（即潜在活断层）2 活断层的特征以及分类：1 深大断裂复活的产物2 具有继承性和反复性3 按活动方式分为地震断层（粘滑型）和蠕变断层（蠕滑型）3.从地质方面、地形地貌方面识别活断层的标志有那些？ （活断层的识别标志）（1）地质方面：地表最新沉积物的错断；活动层带物质结构松散；伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝。 （2）地貌方面： 断崖：活动层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位。 水系：对于走滑断层（）一系列的水系河谷向同一方向同步移错；（）主干断裂控制主干河道的走向。山脊，山谷，阶地和洪积扇错近期断块的差异性升降运动，可使同一级夷平面分离解体，

20、高程相差较大。不良地质现象呈线形密集分布； （3）水文地质方面：导水性和渗水性较强；泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育。 （4）历史资料方面：古建筑的错断、地面变形；考古；地震记载。 （5）地形变监测方面：水准测量、三角测量。 （6）遥感图象：用于鉴别大区域范围内的活断层。 4、活断层区的建筑原则有哪些? (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 三：地震1 震

21、级：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的 能量大小所决定。2 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。（1）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。 即一个地区的平均烈度 （2）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。 注：不大常用的东西场地烈度：同一基本烈度地区，场地条件不同而进一步划分，对基本烈度修正。3地震效应类型：振动破坏效应，地面破坏效应，斜坡破坏效应。4简述地震发生的条件 1）介质条件：多发生在坚硬的岩石中 2）结构条件：多产生在活断

22、层的一些特殊部分:端点，拐点，交汇点，分支点，错裂点等 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5卓越周期： 岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，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，这种周期即为该岩土体的卓越周期。卓越周期的实质是波的共振。 6静力分析法和动力分析法静力分析法的前提：1） 建筑物是刚体，即建筑物各部分作为一个整体，具有相同的加速度2） 建筑的加速度和地面的加速度是相同的。3） 地震作用在建筑上的力是固定不变的，由地面振动的最大加速度决定。动力分析法的前提：1） 建筑物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即所测得结构系统

23、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征，其中最主要的是结构的自振周期和阻尼比。阻尼比越大，建筑物固有周期和地面振动周期差别越大，越难引起共振。7、 简要分析场地工程地质条件对宏观震害的影响。 岩土类型及性质：(本条可做单独题目：试述场地岩土条件对震害的影响。) 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。地质结构离发震断裂越近，震害越大，上盘尤重于下盘。地形地貌 :突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大水文地质条件:地下水埋深越小，震害越大。8简述地震区抗震设计原则，措施（1）场地选择原则1

24、）避开活断层（与上题的2对应）2）极可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段（与上题的1对应）3）避开不稳定斜坡地段（与上题3对应）4）尽量避开孤立地区，地下水埋深较浅的地段。（与上题3,4对应） （2）抗震措施（持力层和基础方案选择）1）基础砌置在坚硬土层上2）砌置深度应该大一些，以防发生倾斜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9.试述影响土的压缩性的因素？ （1）土本身的性质： 粒度成分及矿物成分 天然含水率：含水率越大，压缩性越大。 土的结构：扰动样原状样。 土的应力历史：ocr越大，压缩性越小。 （2）荷载性质：大小、速率、方式、类型等。

25、四：砂土液化1. 砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。例如：振动液化： 饱水砂、粉砂土在振动力的作用下，抗剪强度丧失的现象。 2影响砂土液化的因素1）土的类型以及性质 粒度：粉，细砂土最易液化。 密实度：松砂易液化，密砂不易液化 成因以及年代：多年冲击成因的粉细砂土易液化，如滨海平原，河口三角洲等沉积年代较新的土易液化，因为其结构松散，含水量丰富，地下水位浅。2）饱和砂土埋藏分布条件。 砂土上覆非液化土层越厚，液化可能性越小 地下水位埋深越大越不易液化3） 地震活动强度以及历时地震越强，历时越长，越易引起

26、砂土液化，且波及范围愈广。 3存目：砂土液化判别（课本71页）了解，其实是按照砂土液化的因素，并考虑了历史地震，液化，以及倾斜场地由于液化而流滑的可能。岩石风化1基本概念岩石风化的类型：物理风化，化学风化，生物风化风化壳：遭受风化的岩石圈表层2.影响风化的因素（认为本题可以出几个题目！）（1）气候因素（2）岩性（3）地质结构：（4）地形 (5)其他因素（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：降雨量大有利于化学风化和生物风化（2）岩性矿物成分：（以下按抗风化能力排序） 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（如花岗岩）中性

27、岩基性岩超基性岩（如橄榄岩） 变质岩：浅变质岩中等变质岩深变质岩 沉积岩岩浆岩，变质岩化学成分： （岩石中含）活动性强的元素(较多者)（化学风化后易脱离母岩随水流失）：如钾，钠等。 活动性弱的元素（化学风化后留在原地）：铁，铝，硅等。（不通，暂保持最初的样子）同一种元素，所组成的化合物不同，岩石的抗风化能力亦不同。结构特点：（以抗风化能力排序） 单一矿物组成的岩石抗风化能力强，即：单矿岩复矿岩 矿物成分相同时，等粒结构不等粒结构 单粒结构岩石抗风化能力较强：成分相近时，细粒结构粗粒结构 （认为书中单粒结构写错，所以补了一句） 硅质胶结钙质胶结泥质胶结（3）地质结构：断层带（裂隙集中带）：囊状风

28、化（自己的话：比较深，窄）层理面：差异风化崩塌等（自己的话：风化程度不同，导致从层理分开，崩落）节理，裂隙面：球形风化（自己的话：软弱节理，裂隙处，风化消失，形成飞来石）（4）地形高度： 高海拔区：物理风化为主 低海拔区：化学风化为主坡度：陡坡地段：风化速度较快，风化壳较薄缓坡地段：风化速度较慢，风化壳较厚(5)其他因素地壳运动：强烈上升期：风化速度较快，风化壳厚度不大稳定期：（岩石与风化营力接触时间长）风化较彻底，风化壳厚度大。人类活动: 人类开挖基坑，边坡，隧洞，砍伐森林等均加剧了岩石风化3.岩石风化分带的标志（风化带是同一地点深浅，由外到里分带的）（共五点）(1)颜色风化岩石在外观上表现

29、出颜色的差异（2）破碎程度:风化程度越深，原岩破碎程度越大从深部完整新鲜的岩石到地表：岩块块石碎石砂粒粉砂粒总体上：上部以粉砂粒为主，夹砂粒，碎石；下部以块石，碎石为主，裂缝中夹砂粒，粉砂粒。（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，大部分的矿物已变异，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）水理性质和物理性质的变化由上至下：孔隙性压缩性由大变小吸水性由强到弱波速由小到大强度由低到高（5）钻探掘进及开挖中的技术特性（是否可挖动，是否需爆破等）斜坡，斜坡变形和破坏1.斜坡中重分布应力的特点注：斜坡的定义：地壳表部一切具有侧向

30、临空面的地质体，一般分为天然斜坡和人工边坡，形态要素为：坡顶面，坡肩，坡面，坡脚，破角，坡底面，坡高，坡体(1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转 (2)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:-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。 -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。 复杂版（供参考）：斜坡形成后，坡体应力分布具有以下的特征：无论什么样的天然

31、应力场，斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。表现为愈接近坡面，最大主应力愈与之平行，而最小主应力与之近乎正交，向坡体内逐渐恢复初始状态。由于应力分异结果，在坡面附近产生应力集中带。不同部位应力状态是不同的。在坡脚附近，最大主应力（表现为切向应力）显著增高，而最小主应力（表现为径向应力）显著降低，甚至可能为负值。由于应力差大，于是形成了最大剪应力增高带，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力（应力值为负值），形成一张力带。当斜坡越陡此范围越大。因此坡肩附近最易拉裂破坏。由于主应力偏转，坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状

32、。坡面处的径向应力实际为零，所以坡面处于二向应力状态。2.影响斜坡应力分布的因素有哪些？（1）初始应力的影响水平剩余应力的大小使坡体的主应力迹线的分布形式有所不同，明显的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坡面坡顶张力带影响最大（2）坡形的影响坡高：坡高不改变应力等值线图，但应力值随坡高增加而增加（即同时增大或减小，差值不变）坡角：坡角变化明显改变应力分布的图像，随坡角变陡，（坡顶，坡面）张力带的范围有所扩大，坡脚的应力集中带最大剪应力值也随之增高坡底宽度：当w(坡底宽)0.8h（坡高）时，坡脚最大剪应力随坡底宽度缩小而急剧升高(即变陡了，且越陡坡脚剪应力越大)。当

33、w(坡底宽)0.8h（坡高）时，保持为一常值（残余坡脚应力）（即不管斜坡多么缓，坡脚总是存有一定的应力）坡面形态：平面上的凹形坡，应力集中明显减缓。（露天采矿时的矿坑多为圆形，椭圆形）（3）斜坡岩土体特性和结构特征的影响岩土体的变形模量对均质坡体的应力分布无明显影响泊松比可改变主应力（竖直）和剪应力（水平）的分布，引起张力带的变化：随着泊松比增大，坡面和坡顶的张力带逐渐扩展，而在坡底却反之，随着泊松比变大张力带收缩。结构面的产状，性质和差别，使斜坡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阻滞现象。3、什么是斜坡的变形与破坏，试论述斜坡变形破坏的三个不同演化阶段

34、。 斜坡应力的变化，使原有的平衡被打破，局部应力集中超过了该部位岩体的容许强度，引起局部剪切错动，拉裂，并出现小位移，但还没造成整体性的破坏，这就是斜坡的变形（同时也是斜坡变形的定义）当斜坡变形进一步发展，破裂面不断扩大并相互贯通，使斜坡岩土体的一部分分离，并发生较大的位移，这就是斜坡的破坏（也是斜坡破坏的定义，是滑坡，崩塌机理的总述）斜坡变形的形式主要有 拉裂（回弹） ， 蠕滑 ， 弯曲倾倒 斜坡破坏的形式有： 崩塌 ， 滑坡 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进展性变形的岩体，称为变形体。 被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。破坏后的滑落体(

35、滑坡)或崩落体等被不同程度地解体。但在特定的自身或环境条件下，它们还可继续运动，演化或转化为其他运动方式，称为破坏体的继续运动。斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动，分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。4.滑坡： 斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。 5.简述滑坡的分类滑坡的分类方式很多，现列举如下(1).按滑坡动力学性质，可分为 推动式 、 牵引式 、 平移式 、 混合式 。推动式滑坡：始滑部位位于上部。主要是由斜坡上部张裂隙发育或因堆积重物和在坡上进行建筑，引起上部失稳滑动而推动下部滑动。平移式滑坡：滑动面较平缓，始滑部位分布于滑动面的许

36、多点牵引式滑坡：始滑部位位于下部，首先是下部开始滑动，然后向上扩展，引起由下而上的滑动，主要是由于坡底受到河水冲刷或人工开挖引起的。混合式滑坡：始滑部位上下结合，共同作用。其比较常见。(2)按滑动面和层面的关系均质滑坡：发生在均质或没有明显层理的岩体或土体中的滑坡，滑动面不受层面的控制顺层滑坡：沿着岩层层面发生滑动，尤其是有软弱岩层存在时切层滑坡：滑坡面切过岩层面（3）按时代分：新滑坡，老滑坡，古滑坡，始滑坡（4）按斜坡岩土体类型分（颗粒越来越粗的顺序，且除第一外越来越致密）：粘性土滑坡，黄土滑坡，堆填土滑坡，堆积土滑坡，破碎岩石滑坡，岩石滑坡。（5）其他：按滑坡形式，滑坡历史等6.崩塌： 斜

37、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，这种现象或运动称为崩塌。7. 崩塌形成的条件（可做崩塌的机理的一部分）(1)地层岩性条件厚层状脆硬性岩石(2)岩体结构条件节理裂隙（两组或两组以上陡倾节理）(3)地形条件地形切割强烈，高差大(4)外力条件风化作用，静水压力，震动8滑坡的形态要素主要有：滑坡周界、滑动面（带）、滑坡体、滑床、滑坡轴（主滑线）滑坡壁、滑坡前缘（舌）、滑坡台阶、滑坡洼地（湖）、滑坡裂缝。9.识别滑坡的标志有那些？ （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（

38、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：a.勘探：钻探取样 b.变形监测：钻孔倾斜仪10. 滑坡的研究方法：自然历史分析法，力学计算分析法，图解法（模型模拟试验法），工程地质类比法11.影响斜坡稳定性的因素（可变形为滑坡的机理的一部分或者崩坍的机理）综述：内在因素：岩土类型及性质 地质构造 地形地貌 水文地质外在因素： 振动作用（如地震）降水（雨、雪）水库蓄水人类活动（开挖、加载，植被、水等）风化、剥蚀作用 1）岩土体的类型及性质决定抗滑力的根本因素坡型相同的情况下，按抗滑力排序：坚硬岩石斜

39、坡半坚硬岩石斜坡松散土坡沉积岩：层理软弱夹层（常易构成滑动面（带）岩浆岩：原生节理发育，与岩石强度和风化作用有关变质岩：由于矿物成分差异导致工程地质性质差异（按发生滑坡的容易度：沉积岩变质岩，岩浆岩）（沉积岩具有层理，易滑坡，但水成岩成分稳定，不易风化。变质岩最容易风化，但因为没有分层，易滑性排在中间，比沉积岩小）易滑岩组：滑坡往往集中在某些特定的岩层中易滑岩组矿物成分和胶结物：对于同一成因类型的岩层，组成岩石的矿物成分和胶结物不同，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：特大型滑坡主要与层面构造有关，在褶皱两翼部

40、分，结构面往往形成上陡下宽的勺形。断裂结构面：沿着大的构造断裂带，滑坡往往成带状分布软弱结构面与斜坡临空面的关系：按结构面的产状和临空面的关系，斜坡（不是滑坡）可分为，a）平迭坡：主要软弱结构面为水平的。一般较稳定。b）逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面倾向相反。一般稳定。c）顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面倾向一致（坡角）（软弱面倾角）时，稳定性最差，极易发生顺层滑坡（坡角）（软弱面倾角）时，稳定性较好（不是就不发生了，只是相比较而言）d）斜交坡：主要软弱结构面和坡面成斜交关系（介于顺向和横交之间）交角越小，稳定性越差（交角越小，则越像顺向坡，且交角越小，越比坡角小）e)横交坡：主要软弱结

41、构面与坡面近于垂直，其稳定性较好，很少发生大规模滑坡。（注：平迭坡，逆向坡，横交坡均较稳定，而顺向坡，斜交坡稳定性较差。顺向坡的弱面倾角越大，越像横交坡，所以时，稍稳定；斜交坡交角越小，越像顺向坡，此时不稳定，交角越大越像横交坡，此时稳定）3）地形地貌：斜坡坡度越大，切割深度越深，稳定性越差（切割暂认为是坡度和切入地面深度的综合，认为本句是互相补充说话呢）4）地震：产生附加应力5）水的作用：静水压力：主要指四种，a）水平推力侧向水压力b）斜坡被水淹没时作用于坡面的压力c）张裂隙充水时的静水压力d）作用于滑坡体底部的滑动面（或软弱结构面）上的压力动水压力：浮托力：软化泥化作用：降低岩土体的抗剪强

42、度冲刷掏空作用：此外，地下水引起的地质灾害，地基失稳也对斜坡稳定性有影响。（原题没提，自加） 6）人类活动的影响：采矿挖坡脚，人工边坡，人工加载等均易引起斜坡失稳，甚至破坏。 12. 水对岩土体稳定性（包括了斜坡和岩溶，地面沉降等）有何影响（可看成是上题水的作用的扩充）？ （1）降低岩土体强度性能（与软化泥化作用相对应） （2）静水压力 （3）动水压力 （4）孔隙水压力（比静水压力更微观）抵消有效应力 （5）地表水的冲刷、侵蚀作用 （6）地下水引起的地质灾害、地基失稳（岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等）。13.滑坡有哪些常用防治方法（其实已经混在一起了）？ 六字方针：挡，

43、排，削，护，改，绕即：抗滑工程（挡墙、抗滑桩、锚杆、锚索、支撑）、排水工程、削坡减荷、防冲护坡、土质改良、防御绕避等。治理工程通常采取综合治理措施，以防为主，治理为辅。14. 试述岩土体稳定性分析中，刚体极限平衡法（属于力学计算法）的前提；思路及内容；以及斜坡稳定性的计算。（注：力学计算法包括刚体极限平衡法，有限单元法，概率分析法等）1）前提（也可以叫基本原理）：（1）只考虑破坏面上的极限平衡状态，不考虑岩土体的变形，即视岩土体为刚体。 （2）破坏面（滑动面）上的强度由凝聚力和摩擦力控制（c，），即遵循库伦判据。 （3）滑体中的应力以正应力和剪应力的方式，集中作用于滑面上，即均为集中力。 （4

44、）三维问题简化为二维（平面）问题来求解。（正是由以上三点，才可如此简化）稳定性系数k=抗滑力/下滑力（k大于1则稳定，小于1则不稳定）2）思路及内容（1）可能破坏岩土体的几何边界条件分析（2）受力条件分析（3）确定计算参数（4）计算稳定性系数（5）确定安全系数进行稳定性评价注：安全系数：在岩土体稳定性评价中，由于边界条件，荷载条件（与受力条件对应），岩土体强度（与计算参数相对应）等难以确定，通常设计上考虑上述因素以及建筑物的重要性而综合确定的一个经验值。k13）实例：土质斜坡和岩质斜坡的稳定性计算（总体思路均是确定抗滑力和下滑力，确定稳定性系数）15.摩擦锥的概念设坐落在与水平面呈角的斜面上，

45、块体重量为w沿斜坡法向方向n方向，以块体重心点o为顶点，做一个锥顶角为2的圆锥体，圆锥体的高为wcos（即正压力），底面半径为wcostan（摩擦力），这样的锥体称为摩擦锥。当重量矢量w落在摩擦锥之外时，块体滑动，否则不会滑动。16.某县城后山斜坡上，坡顶出现裂缝；坡脚出现鼓胀；坡下建筑物也出现开裂，应如何处置？ 加强监测；组织搬迁；锚固；削坡减重；坡脚压重等。17.滑坡的预报预测空间预测：主要是通过滑坡条件分析，确定出对滑坡作用有利的因素组合，根据这些有利因素组合来预测区域上某斜坡段将来产生滑坡的可能性，圈定出可能产生滑坡变形的范围。空间预测的理论基础工程地质类比法：类似的工程地质环境可能发

46、生类似的滑坡。时间预测 岩土体蠕变（流变）理论：第1蠕变阶段减速蠕变阶段 减速发展，斜率逐渐减小 第2蠕变阶段稳定蠕变阶段 等速发展，斜率大体不变第3蠕变阶段加速蠕变阶段 cd段：变形迅速增大，但岩土体尚未破坏 de段：岩土体变形速率剧增，岩土体很快破坏七：渗透变形（主要在地下水的作用下）1.定义及类型渗透变形：岩土体在地下水的渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体变形和破坏的作用，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。分类：根据渗透方向和重力的关系：垂直管涌，水平管涌根据渗流方向和土层接触面的关系：垂直接触管涌，平行接触管涌。流土：在渗透作

47、用下，一定体积的土体，整体发生移动的现象。2.渗透变形产生的条件1）渗流的动水压力及临界水力梯度当dp（单元土体承受的总渗透压力）=dq（单元土体水下重量）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，记为i。（此亦为临界水力梯度的定义）土粒越密实，孔隙率n越小，i越大，此时土体不容易发生渗透变形2）土体结构特征决定了土体的抗渗强度a）粗细颗粒直径比例：（d大颗粒粒径，d粗颗粒骨架孔隙直径，d细颗粒粒径）土体的排列方式决定着d/ d的值（如立方体排列时孔隙度大，d/ d=2.4。四面体排列时，孔隙度小，d/ d=6.4）当排列疏松时，d/ d减小，d/d减小，渗透变形广泛

48、当排列紧密时，d/ d增大，d/d增大，渗透变形不广泛（认为是需要的粗细粒直径比小，所以在土的粗细粒径比不变时，需要的粒径比越小，越容易渗透变形）b）细颗粒的含量用细颗粒的含量可以判断双峰型砾土的渗透变形形式细粒含量大于35%时，流土细粒含量小于25%是，管涌细粒含量在25%和35%之间：管涌或流土，取决于砾土的密实度以及细颗粒的组成c）土的级配特征不均匀系数10：流土不均匀系数20：管涌不均匀系数，1020之间：管涌或流土总结上述两点，越均匀（表现为细颗粒多，粗细颗粒直径差别度小）不易渗透变形，但只要发生，便是整体移动：流土。越不均匀，细颗粒越分散，越表现为独立运动。3）宏观地质因素a）地层

49、组合关系单一型：多位于河流的上游，一般为砂卵石层，一般发生管涌，随着细粒的增多，可能发生流土双层形：主要考虑表层粘性土的性质，厚度，完整程度。（如果粘性土抗剪强度较大，土层较厚且完整，即使下方砂砾石的水力梯度较大，也不易发生渗透变形，反之容易）多层形：除考虑表层粘性土之外，还考虑砂层透镜体，粘性土层透镜体，相变等造成水力梯度突变等原因（透镜体可以放大水力梯度）b）地形地貌条件沟谷的切割改变了渗流的补给，排泄，出口条件等4）工程因素施工等破坏了表层具有防渗作用的弱透水层。3.渗透变形的预测步骤1）根据土体的类型和性质，判断是否容易发生渗透变形，以及变形的类型2）确定土体中各点的实际水力梯度，尤其

50、是最大水力梯度3）确定相对于该土体的临界水力梯度和允许水力梯度4）判断渗透变形的可能性及范围4.渗透变形的防治措施（括号内简答题不答）1）垂直截渗：防渗帷幕，截水槽，混凝土防渗墙2）水平铺盖（当透水层很厚，垂直截渗难以奏效时，用此法。在上游粘性土铺盖，并与坝体防渗斜墙相接。其渗透系数比地基小，只是长强渗径，减小水力梯度，不能完全截断渗流）3）排水减压（排水沟，减压井。作用是吸收渗径，减小逸出段的实际水力梯度4）反滤盖重（反滤层：在渗流逸出段分层铺设不同粒径的砂砾石层，层界面与渗流方向正交，粒径游戏到粗，常设3层。既可保证排水通畅，降低逸出水力梯度，又可起到盖重作用）5）人工降低地下水位（既可防

51、治流沙，又可防治地下水涌入基坑）6）物理，化学方法改造，如：冻结，电动硅化，灌浆（化学浆液）八：岩溶1.岩溶：是岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。亦称喀斯特。2. 岩溶作用：以化学溶蚀为主，同时还包括机械破碎、沉积、坍塌、搬运等作用，是一个化学物理相结合的综合作用。4 .影响岩溶发育的因素有（论述版）：（1）碳酸盐岩岩性的影响：方解石含量越高，岩石溶蚀能力越大；反之白云石含量越高，岩石溶蚀能力越小，酸不溶物含量越高，岩石溶蚀能力越小。（2）气候的影响：a.降水的影响：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。水是溶蚀作用的介质和载体，充足的降水保证了水体的

52、良好的循环交替条件，促进岩溶作用的强烈进行。b.气温的影响：气温升高有利于岩溶作用的进行。（单独出题的答法：气温升高，生物的新陈代谢加快，土壤中有更多的二氧化碳富集，但水的溶解度减小，不利于岩溶作用。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。温热潮湿的地区（热带，亚热带）：岩溶作用较强烈高寒干燥的地区（极地，寒带）：岩溶现象不发育 ）（3）、地形地貌的影响：.平坦地区：地表径流弱，入渗强烈，有利于岩溶发育.陡峭地区：地表径流强烈，入渗弱，不利于地下岩溶发育.突起地区：地下水位深，包气带厚度大，垂直岩溶发育.低洼地区：地下水位浅，汇水地带岩溶发育强烈，以水平岩溶

53、为主。（4）地质构造的影响：a.断裂的影响：沿断裂面岩溶发育强烈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。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。b.褶皱的影响：褶皱的不同部位，裂隙发育不均匀，岩溶强度不同。核部（挤的较厉害部位）比翼部发育。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。c.岩层组合的影响：厚而纯的碳酸盐岩.包气带：多发育垂直岩溶形态.地下水季节变动带：两方向岩溶均发育.饱水带：规模大、连续性好的水平岩溶.深循环带：岩溶不很发育碳酸盐岩夹非可溶性岩层，岩溶发育不及类，但较其他类型发育非可溶性岩层与碳酸盐岩互层：在同一时期，岩溶呈多层发育非可溶性岩层夹碳酸盐岩：岩溶发育极弱（5）新构造运动对岩溶发育的影响：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。新构造运动的基本形式有三种：（1）.上升期：侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降