《工程地质学基础》 修订

1、1工程地质学基础工程地质学基础绪论绪论一、名词解释一、名词解释1)工程地质学：工程地质学：地质学的一个分支学科，是一门研究与工程建设相关的地质环境问题，是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。2)地质工程地质工程(Geoengineerig)：指以地质体为工程结构以地质体为工程的建筑材料，以地质环境为工程的建筑环境修建的一种工程。3)工程地质条件（工程地质条件（Engineering geological condition）：指与工程建筑物有关的地质因素的）：指与工程建筑物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、工程动力综合。地质因素包括岩土类型及其

2、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，是一个综合概念。地质作用和天然建筑材料等方面，是一个综合概念。4)工程地质问题（工程地质问题（Engineering geological problem）：工程地质条件与建筑物之间所存在）：工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。的矛盾或问题。二、填空二、填空工程地质学发展趋势是工程地质学发展趋势是环境工程地质环境工程地质、矿山工程地质矿山工程地质、地震工程地质地震工程地质、海洋工程地质海洋工程地质 工程地质学的研究方法工程地质学的研究方法 自然历史分析法，自然历史分析法， 数学力学分析法，模型模拟实验法，工程数学

3、力学分析法，模型模拟实验法，工程地质类比法。地质类比法。五、简答五、简答1) 工程地质学的任务是什么？工程地质学的任务是什么？阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素；论证建筑物所存在的工程地质问题，并进行定性和定量评价，做出确切结论；选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议；研究工程建筑物建成后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，提出利用和保护地质环境的对策和措施；根据所选定地点的工程地质条件和存在的问题，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施工和使用所应注意的地质要求；为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案

4、提供地质依据。 1 1 活断层工程地质活断层工程地质 名词解释名词解释1） 活断层：活断层：现在正在活动或近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。2） 错动速率：错动速率：断层年错动位移量。3）活断层的错动周期：活断层的错动周期：地震断层两次突然错动之间的时间间隔二、填空二、填空1）活动强度是以其长度和错动速率来表征的 22） “近期”时间上则有一些不同的观点，有的认为是第四纪以来活动过的断层；有的认为应在晚更新世之内，有的认为在 35000 年（14C 确定的绝对年龄）之内，还的有认为只限于全新世之内。3）在始新世末(约 38Ma)，印度板块白南南西方向与欧亚板块相碰撞；与此同时，太

5、平洋板块和菲律宾板块义分别从北东东和南东方向向欧亚大陆之下俯冲4）活断层的展布、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。5）如核电站应以场地为中心的 300km 半径范围。三、选择三、选择1）一般认为错动速率 1mm/a 以上的即为较强烈的活断层2）我国活断层的分布，根据活断层的类型和活动方向，可大致以东经 105为界，分为东西两部。3）如核电站应以场地为中心的 300km 半径范围。4）五 简答简答 1）活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面。）活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面。一方面是由于活断层的地面错动直接损害 跨越该断层修建的建筑物；有些活断层错动时附近有伴生的

6、地面变形，则也会影响到邻近的建筑物。另一方面是伴有地震发生的活断层，强烈的地震对较大范围内建筑物的损害；2）活断层的基本特征是什么？）活断层的基本特征是什么？活断层的继承性与反复性；活断层的活动方式；活断层是深大断裂复活运动的产物；3）活断层的鉴别标志是什么？）活断层的鉴别标志是什么？活断层的地质、地貌和水文地质标志一、地质方面1）第四级的沉积物被错开均可判定为活断层。2）松散，未胶结的断层破碎带。可作为鉴别活断层的地质特征。二、地貌标志1）不同的地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别；2）地貌单元的分解与异常。 线性分布的断层崖和三角面；河流沟谷发生明显的转弯；串珠状新生代小断陷盆地；夷

7、平面或阶地缺失。三、水文地质标志 1）串珠状泉或湖泊，尤其是温泉；2）水系的突然转弯；4）活断层研究内容包括有哪些？）活断层研究内容包括有哪些？3活断层的展布、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。一、调查其展布情况活断层的位置、方向、长度等。利用卫(航)片判释，用一种低阳光角航空照片用来专门判定活断层的存在二、区域性踏勘在卫(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。三、建筑场地内及其附近的活断层为了确定活断址近期及现今活动的参数，如活动时间、错动方向和距离、错动速率和错动周期等，需进行钻探、坑探、物探和绝对年龄测定等工作。5)活断层区的建筑原则活断层区的

8、建筑原则:1.避开活动断裂带2.工程必须跨越活断层时，也应尽量使其大角度相交并避开主断层3.在活断层区的建筑物也应采取预制相适应的建筑物形式和结构措施4.必须在活断层区建的建筑物，应尽可能选择相对稳定地块即 安全岛 。 2 2 地震工程地质地震工程地质一、名词解释一、名词解释1）地震(earthquake)：在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象；3）震中：震源在地面上的垂直投影；2）震源机制: 地震发生的物理过程或震源物理过程。5）活动断裂的锁固段或互锁段：活断层的端点，拐点，交汇点、分枝点和错列点；6）震源参数：地震发生时震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量 包括震源断层的

9、产状（3 个） ，两盘错断的方向，断层面的长度，宽度等等7）弹性回跳：当断层突然错动时，断层两侧是向相反方向产生相对位移8）粘滑(stick slip)断裂面两盘这种因摩擦力而粘结然后又突然滑动而释放应力的过程9）地震震级：衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来决定。 释放出来的能量愈大，则震级愈大。10）地震烈度：衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度； 它不仅取决于地震能量，同时 也受震源深度，震中距，地震波传播介质的性质等因素的制约。11) 卓越周期 T0:由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，一种岩土体总是以某一周期的波选择放大得尤为明显而突出。12等震线图:将

10、烈度相同的地区用等烈度线连接成封闭的曲线。13） 。基本烈度：在今后（按 100 年考虑）和一定地区范围内，在一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。二、填空二、填空1）地震按其发生的原因，可分为构造地震、火山地震和陷落地震。此外，还有因水库蓄水、深井注水和核爆炸等导致的诱发地震。11）我国的地震活动主要分布在五个地区的 23 条地震带上。3）破坏性地震在地球上是有规律地沿一定深度集中分布在特定的部位，总体呈带状展布。可以划分出环太平洋地震带、地中海喜马拉雅地震带、大洋海岭地震带 三大地震活动带。44）环太平洋地震带的地震活动最为强烈，全世界大约 80%的浅源地震、90%的中源地震以及几乎所有的深源

11、地震都集中在这个带上。释放的能量约占全球地震释放总能量的 80%5）强烈地震的发生，必须具备一定的介质条件，结构条件和构造应力场条件。6）根据介质断裂特征和构造应力状态的不同，可将地震分为四类：单一主震型、主震余震型、前震主震余震型、群震型7）地震波是一种弹性波，它包括体波和面波两种。体波分为纵波(P 波)和横波(S 波)两种。面波也可分为瑞利波(R 波)和勒夫波(Q 波)两种。8） 地震成因主要有断层学说、岩浆冲击学说、相变学说和温度应力学说等9） 地震烈度地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度；它不仅取决于地震能量，同时 也受震源深度，震中距，地震波传播介质的性质等因素的制约。震

12、源和震中距越小，其越大。 地震效应地震效应：在地震作用影响所及的范围内，在地面出现的各种震害或破坏。 包括：震动破坏效应引起建筑物破坏；地面破坏效应地破裂，地基液化及沉陷等等；斜坡破坏效应滑坡等。10）地裂缝是因强烈地震在高烈度地面上出现的非连续性变形现象。 逆断层大于正大于平移，一次产生地裂缝不易。且宽度越小。11）地基基底效应：地震使松软土体震馅，砂土液化，淤泥塑流变等。而导致地基失效，使上部建筑物破坏。包括:地基沉降或不均匀沉降，地基水平滑移，砂基液化三、选择三、选择1）在我国历史记载中，1556 年陕西华县地震 8 级死亡人口达 83 万； 1920 年宁夏海原地震死亡人数也超过 20

13、 万。2）一般情况下，当 =0.22 时，VP=1.67Vs显然，纵波速度大于横波速度3）一般情况下，瑞利波速 VR=0.914VS4）震级(M)是指距震中 100km 处的标准地震仪在地面所记录的微米表示的最大振幅 A 的对数值5)烈度影响的深度随地下水埋深而定，埋深愈小剧烈度增加值愈大；当埋深大于 10m 时，则影响就不显著了。 改错改错1）地震烈度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来确定。 （ 错 ）2）地震震级是衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度。 （ 错 ） 两个相反五、简答五、简答1）粘滑机制是对弹性回跳机制的修正，主要表现在哪几个方面？）粘滑机制是对弹性回跳

14、机制的修正，主要表现在哪几个方面？弹性回跳机制认为，断层错动时要将全部积聚起来的应力释放完，即地震后震源处基本无应力，而粘滑机制则认为，断层错动时震源处只释放了一小部分应力。弹性回跳机制认为，地震锗动时将震源处全部弹性剪切形变恢复了，此时断层面上的动摩擦力为零2)重力性地裂的表现形式有哪几种？重力性地裂的表现形式有哪几种？由于斜坡失稳造成土体滑动，在滑动区边缘产生张性地裂。平坦地面的覆盖层沿着倾斜的下卧层层画滑动，导致地面产生张性地裂此种形式大多发生在土质软弱的故河床内填筑土层的边界上它对建筑物的危窖不容忽视。53)重力性地裂产生的条件是什么？重力性地裂产生的条件是什么？故河床堆积松散砂层的震

15、陷，由于砂层的震陷而引起上覆填土的垂直沉陷、位移；浅部填土层的振动具有地面运动的放大作用特征，在填上层的倾斜界面上产生斜向滑移。4)简述场地工程地质条件对震害的影响（关系）简述场地工程地质条件对震害的影响（关系）(1) 岩土类型和性质a 岩性：基岩到密实砾石到粘土到饱水砂到淤泥填土依次震害从小到大。b 时代：由老到新，影响小到大。岩土类型和性质对宏观烈度的影响最为显著在相同的地震力作用下，基岩上震害最轻，其次为硬土，而软土是最重的。地层结构对震害也有较大影响(2)地质构造发震断裂是引起地基和建筑物结构振动破坏的地震波的来源(3)地形地貌效应趋势是：突出孤立的地形使地震动加强，震害加剧；而低洼沟

16、谷则使地震活动减弱，震害减轻。 （4）地下水影响：饱水的岩土体使场地烈度增加；另外 地下水的埋深越小烈度增加值越大。 （5）松软土层厚度：厚度大震害大。对于不同建筑物影响不同。 （6）土层结构：软硬层结构不同，其震害有着明显的差异。原因：软曾有隔震作用，在埋深 25 米以上越厚影响越显著 3 砂土地震液化工程地质砂土地震液化工程地质一、名词解释名词解释1)砂土液化砂土液化(sand liquefaetion)或振动液化或振动液化:饱水砂土在地震，动力荷载或其它外力作用下，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。二、填空二、填空1）砂土液化的危害性为：(1)地面

17、下沉(2)地表塌陷(3)地基土承载力丧失(4)地面流滑2）饱水砂层愈厚，地震变密时所产生的超孔隙水压力愈大。5）在砂土液化现场以砂层埋深 3m、地下水埋深 2m 作为基本健况，通过标贯试验找出不同地震烈度下的临界贯入击数。四、改错四、改错1）地震愈强，历时愈长，则愈易引起砂土液化；且波及范围愈广，破坏愈严重。2）用标准贯入试验判定砂土液化时,若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数,则该土层液化。 （ ）五、简答五、简答（一）影响砂土液化的因素有哪些？（一）影响砂土液化的因素有哪些？ 1 土的类型和性质A 粒度：粉，细砂土最易液化 6B 密实度：松砂极易液化，密砂不易液化，其相对密实度80%时

18、不易C. 成因及年代：多为松散的沉积物。 2饱和砂土的埋藏条件:埋藏越浅越易液化 3.地震活动的强度与历史：地震力（剪应力）是砂土液化的动力；地震越强，历史长，易液化且波及范围广。4 岩石风化工程地质岩石风化工程地质一、名词解释一、名词解释1）岩石风化(Rock Weathering)：岩石在太阳辐射 ，大气，水和生物作用下出现破碎疏松及 矿物次生变化的现象过程。2）风化壳：表层不同深度的岩石，遭受风化程度的不同，形成不同成分和结构的多层残积 物，尤其构成的复杂剖面。二、填空二、填空1）引起岩石风化的营力主要是太阳热能、水溶液(地表、地下及空气中的水)，空气(O2及CO2等)及生物有机体等2）

19、按照风化能力及其引起的岩石变异的方式不同，有物理风化、化学风化和生物风化三种。 3）物理风化是由于温度的变化(特别是昼夜的温变)，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所产生的应力，引起岩石的机械破碎4）反映气候特点的气象要素很多，其中对岩石风化影响较大的主要是温度和雨量。三、选择三、选择1)物理风化主要发生在干寒地区，如我国北方、西北的干旱寒冷及高山寒冷地区2)如在中、低纬度的高山区，以物理风化为主； 3)在海拔较低的地区则以化学风化为主，风化速度较快，岩石变异较彻底。 4)声波测试法是由于岩石风化后其声波传播速度比原岩慢。五、简答五、简答1）岩石风化主要表现在哪几个方面？

20、(1)岩体的结构构造发生变化(2)岩石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。2）岩石风化主要影响因素有哪些？ A 气候：温度，降雨（湿度） B 岩性：矿物成分，化学成分，结构特点 C 地质构造： D 地形：高度（海拔高以物理风华为主，低时以化学风化为主） ； 坡度（陡坡大，风化速率大，风化壳较薄） 。3）岩石风化分带的标志是什么？7(1)颜色风化程度不同的岩石，在外观上首先表现在颇色上的差异。(2)岩体破碎程度随着岩石风化程度的加深，完整坚硬的岩体遂渐破碎成块石、碎石、砂粒、粉粘粒(3)矿物成分的变化根据具体条件下风化岩石中矿物的共生组合规律，可作为风化壳垂直分带的标志。(

21、4)水理性质及物理力学性质的变化在风化壳剖面上，由上到下这些性质变化的趋势是：孔隙性和压缩性由大到小；吸水性由强到弱，声波速度由小到大；强度由低到高等等（5）岩石风化后声波速度变慢。 (6)钻探掘进及并挖中的技术特性 风化程度不同的岩石，其完整性和坚固性不同，因此，勘探中的钻探方法、钻进速度，岩心采取、掘进方法及难易程度是不同的；同时，施工中开挖方法及进度亦各异。5 斜坡变形破坏工程地质斜坡变形破坏工程地质一、 名词解释名词解释一、1. 斜坡：斜坡：地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。 （有天然斜坡和人工边坡）2 )斜坡形态要素是坡面、坡顶、坡肩、坡脚、坡角和坡高等。3 )斜坡的变形: 斜坡受

22、到侵蚀卸荷作用或开挖卸荷作用所产生的应力释放，从而引起斜坡表层岩土体的弹塑性回弹和蠕变位移。 ，4 ) 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、拆裂，并逐渐向坡内发展的变形。5 )双沟同源：滑坡体的两侧有沟谷发育，并且有两个沟谷的源头起源于同一位置。6)工程地质类比法：将所要研究的问题现象与已经研究过的进行类比，以评价其稳定性。7)摩擦锥：设坡角为 a 的斜面的上的块体重量为 W，且内摩擦角为 b。则垂直斜面的法向力为 N=W*a 的余弦，画出以 N 为转轴，2b 为锥顶角的一个圆锥体。 【若 W 落在椭圆内。则块

23、体不滑动】（8） 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。二、填空二、填空1)滑坡以动力学分为（牵引式） ， （推移式） ， （复合式）2)一般根据滑动面与层面而分为 （无层滑坡） ， （顺层滑坡） ， （切层滑坡）3）规模分类滑坡 （浅层 50）4）崩塌分为 倾倒式崩塌，滑移式，鼓胀式，拉裂式，错断式崩塌。5) 根据岩块的运动条件分为 （滑移式） ， （倾倒式） ， （混合式崩塌）6） 滑动面的空间形态 （圆弧状） ， （平面状） ， （阶梯状）三 选择选择1)坡底的宽度对坡脚的应力状态也有较大影响，当 W(坡底宽)0.8H 时，则保持为一常数且与一般斜坡的情

24、况一样82)由干斜坡变形破坏过程为一累进性破坏过程,变形的基本形式有： 卸荷回弹 拉裂、蠕滑和弯曲倾倒，破坏的基本形式有：崩塌和滑坡3)当斜面倾角 摩擦角 以及底边 b高 htg,岩块将滑动，但不倾倒4) 按滑坡主滑面成因分类；堆积面滑坡；层面滑坡；构造面滑坡；同生面滑坡5）按滑坡深度分类：浅层滑坡(厚度小于 6m)；中层滑坡(厚 620m)；厚层滑坡(厚2050m)，巨厚层滑坡(厚度大于 50m-)6）如果下滑力 S 大于抗滑力 Rf，即 WsinpWcosptg,则块体将发生滑动。7)防止易风化的岩石组成的边坡表层因风化而产生剥落，可采用灰浆抹面或砌石护墙来保护。五、简答五、简答1)斜坡应

25、力分布特点是什么？斜坡应力分布特点是什么？(1)由于应力的重新分布，斜坡中主应力迹线发生明显偏转。表现为最大主应力与之平行，最小主应力与之正交，向坡体内逐渐恢复为初始应力状态；(2)在坡面附近形成应力集中带，坡脚为剪应力增高带，坡肩形成张力带；(3)在斜坡顶面和坡面的某些部位，由于水平应力显著降低，最小主应力有一些是张应力，形成张力带。(4)坡面处径向应力为零， ，坡面处于两向受力状态，而向坡内逐渐变为三向受力状态(5)由于主应力迹线偏转，坡体内最大剪应力迹线也变化。有原来的直线变为凹向坡面的近似圆弧形， 。2)2)滑坡形态要素是什么？滑坡形态要素是什么？(1)滑坡体(2)滑坡床(简称滑床)

26、(3)滑动面(简称滑面带) (4)滑坡周界 （5）滑坡壁 (6)滑坡台地 又称滑坡台阶 (7)封闭洼地 (8)滑坡舌 (9)滑坡裂隙 (10)滑坡轴(主滑线) 4)4)滑坡裂隙有哪些？它们主要出现在滑坡的什么部位？滑坡裂隙有哪些？它们主要出现在滑坡的什么部位？ 拉张裂隙、剪切裂隙、羽状裂隙、鼓张裂隙和扇形张裂隙等。拉张裂隙主要出现在滑坡体后缘， 【受拉而形成，延伸方向与滑动方向垂直，往往呈弧形分布。 】剪切裂隙分布在滑坡体中下部两侧， 【因滑坡体与其外的不动体之间产生相对位移，在分界处形成剪力区并出现剪切裂隙，它与滑动方向斜交，其两边常伴生有现状裂隙。 】鼓张裂隙又称隆张裂隙， 【常分布在滑体

27、前缘，受张力而形成，其延伸方向垂直于滑动方向。】扇形张裂隙也分布在滑坡体的前缘；【尤以舌部为多；是因土石体扩散而形成的，作放射状分布呈扇形。 】5)滑坡识别方法有哪些？滑坡识别方法有哪些？ 环境地质学6)滑动面滑动面(带带)位置确定方法是什么？位置确定方法是什么？(1)根据柞图法估计滑面位置 当只进行地表测绘，未进行勘探工程时，只能借助于作图方法大致估计滑面位置。作图方法(2)根据位移观测资料推求滑面位置 在有滑坡位移观测资料时，可根据滑坡的位移数据来推求滑面。可采用应变管法确定滑动面位置。(3)根据钻探资料判断滑面(带)位置 钻探是滑面研究中常用方法之一，根据钻探资料可较准确地确定滑动面(带

28、)的位置钻探中可作滑面分析的资料包括：在基岩滑坡滑带以上钻进时，钻具跳动，易卡钻，回水漏失严重，滑带以下钻进平稳，透水性正常。由珐岩9滑坡滑带以上岩心量得的岩层倾角变化较大，岩石风化剧烈，裂晾中多有泥质充填，滑带处且常有泥夹碎屑。在滑带附近钻进时，如速度突快或发现孔壁收缩，孔身错断，套管弯曲，上下钻具困难，此处可能为滑带位置。土质滑坡滑带干钻岩心剥开后，可见滑动形成的微斜层理、擦痕和镜面，滑带土中有上部土层的夹杂物，颜色和土质比较复杂，岩心的微细结构也有错动现象。基岩滑坡滑带从上压水或注水试验时，漏水严重、栓塞常封堵不严，水泵不起压，一般测不到地下水位，钻孔无回水(4)根据坑探工程查明滑而位置

29、 (5)根据物探资料判断滑面位置 7)按滑动面与层面关系的分为几类？其工程地质特性是什么？按滑动面与层面关系的分为几类？其工程地质特性是什么？(1)均质滑坡 这是发生在均质的没有明显层理的岩体或土体中的滑坡。(2)顺层滑坡 一股是指沿着岩层层面产生滑动(3)切层滑坡 滑坡面切过岩层面前发生的滑坡称为切层滑坡滑坡面常呈圆柱形，或对数螺旋曲线8)影响斜坡稳定性的因素有哪些？影响斜坡稳定性的因素有哪些？因素综合起来可分为两大方面，即内在因素和外在因素。A 内在因素:斜坡岩土的类型和性质、地质构造，地形，水文地质等；B 外在因素包括：振动作用，降水的作用，岩石风化剥蚀，水库水作用以及人类活。9)斜坡中

30、的各种结构面对斜坡稳定性的影响斜坡中的各种结构面对斜坡稳定性的影响斜坡中的各种结构面对斜坡稳定性有着重要影响特别是软弱结构面与斜坡临空面的关系，对斜坡稳定起着很大作用(1)平叠坡 主要软弱结构面为水平的这种斜坡一般比较稳定；(2)顺向坡 主要是指软弱结构面的走向与斜坡面的走向平行或比较接近，且倾向一致的斜坡当结构面倾角小于坡角时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡自然界这种滑坡最为常见，人工斜坡也易遭破坏。(3)逆向坡 主要软弱结构面的倾向与坡面倾向相反，即岩层面倾向坡内。这种斜坡一般是稳定的，有时有崩塌现象，而滑动的可能性较小但有其它断裂结构面配合时，也可形成滑坡。 (4)斜交坡 主要软弱结构

31、面与坡面走向成斜交关系。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这类斜坡稳定性较好，很少发生大规模的滑坡。10)简述作图方法估计滑面的方法简述作图方法估计滑面的方法作图方法：假定滑面为一圆弧形，根据地表测绘找出滑坡后缘陡壁并测定陡壁的产状及擦痕产状，同时找出滑坡前缘位置及产状。在滑坡主铀剖面上，过后缘陡壁及前缘两点，按其产状换算标画 AC 及 BC(图 5-32，a)，过 A及 B 分别作垂线 OA 及 OB 交于O 点 O 刀及 O 月交于 O 点，以O 为圆心，以 OA(或 OB)为半径作圆，即为假想滑面位置。在滑坡主轴剖面上连接后缘陡壁坡脚 A 和滑

32、面出口 B 点连线 AB(图 5-32，b)，作 AB 的垂直二等分线 CO，在 CO 上选一点，以 OA 为半径作圆，使此圆能与任一点的滑面倾向线相切，10此圆弧即为所求之滑面。11)地表水和地下水对滑坡的影响有哪些？地表水和地下水对滑坡的影响有哪些？水的作用主要表现为对岩土的软化、泥化作用、水的冲刷作用、静水压力和动水压力等土坡或岩质边坡中的泥质岩层，在雨水渗入或地下水位升高而受到浸湿时就会改变其稠度，使之软化，抗剪强度降低，从而可能引起斜坡变形和破坏。页岩、凝灰岩、粘土岩等亲水性很强，水对其软化作用很显著。水的冲刷作用使河岸变高、变陡。水流冲刷坡脚，切断滑动面使之临空或将趋于稳定的老滑坡

33、的下部物质携走，从而导致滑坡的复活。由于雨水渗入，河水位上涨或水库蓄水等种种原因，使得地下水位上升，水位抬高，又使孔隙水压力提高，降低了抗滑力，造成斜坡失稳。当地下水由斜坡岩土体中排出时，由于有一定的水力梯度，形成动水压力，增加了沿地下渗流方向的滑动力，对斜坡稳定不利水库使用期，库水位迅速下降使得斜坡岩土中的水排出较慢，而地下水位的下降滞后于水库水位，故形成较大的动水压力，这时，岸坡常遭受破坏。12）绘制围绕倾角为）绘制围绕倾角为 70，倾向为，倾向为 90 的平面极点摩擦锥，摩擦角的平面极点摩擦锥，摩擦角=30绘制时，首先绘出斜面和法线的投影（图 5-50a） ，在极点的两测沿通过极点的大圆

34、标记出 30 角。就画出了通过圆锥的二维断面，它在大圆上用两个点表示。然后旋转描图纸直至极点位于另一大圆上，沿该大圆在极点两测再量出 30 的角度。这样就绘出子第二个二维断面。把这一过程继续下去，使极点位于下一个大圆上并标记出 30 的角度，直至标记出足够多的点，能画出磨擦锥为止。13）如何用宏观征兆预报斜坡破坏的时间？）如何用宏观征兆预报斜坡破坏的时间？斜坡破坏之前，往往出现一些程度不同的宏观征兆。诸如：地形变、地表微破裂、地物标志的移动，逸出地气味、火球、发光、冒出浑泉、以及各种动物的行为异常现象等等。(1) 当滑体滑动时，其上的庄稼树木歪斜，房屋道路变形，地物(石碑、古墓、寺庙、水渠等)

35、产生明显的相对位移，坡体后缘张裂，前缘上鼓，反映滑体在短期内随时可发生大规模滑动。(2)根据滑坡体前缘地下水的异常变化可以有效鉴别破坏危险性 滑坡前数天至几小时，在滑体前缘可能出现湿地、新泉或泉水增木、变浑、或出现喷泉等现象。(3)根据滑前动物异常及其序列特征分析，异常的序列特征是：以穴居地下的蛇、鼠等动物出现异常最早，紧随其后是小动物如蜂、鸟、鸡鸭、猫等出现异常；当逼近主滑时间时，才出现大功物行为异常，如猪、狗、牛等，14）斜坡变形破坏的防治措施有哪些？）斜坡变形破坏的防治措施有哪些？根据防治原则以及实际经验，主要的防治措施不外乎是提高抗滑力和减小下滑力。(1) 削 ：削坡减荷 ， 降低坡体

36、的下滑力(2) 挡：挡土墙，抗滑桩，锚固工程（3）排: 表里排水，坡内排水(4)护：防冲护坡 一般修筑导流堤、水下防波堤、丁坝以及砌石、 抛石、草皮护坡等措施。(5 )改：焙烧法，灌浆法将土质改良 提高岩土体的抗滑力(6) 绕：采取道路避让措施归纳为：挡、排、削、护、改、绕六字方针；11 6 6 渗透变形工程地质渗透变形工程地质一、名词解释一、名词解释1）渗透变形：岩土体在地下水渗透力(seepage force)或动水压力(hydrodynamic force)作用下，部分颗粒或整体发生移动，从而引起岩土体的变形和破坏的作用或现象，称之为渗透变形(seepege deformstion)或渗

37、透破坏(seepage failure)。2）管涌：在渗流作用下细颗粒在土体骨架中的孔道中发生移动带走的现象，叫管涌(piping)或潜蚀3) 流土:在渗流作用下土体中的颗粒或团块同时发生移动的现象，叫流土(quicksoil)。4） 临界水力梯度临界水力梯度;（ ）二、填空二、填空1）天然无帖性土的颗粒组成十分复杂，其分布曲线有单峰型、双峰型和多峰型。而研究渗透变形意义较大的是曲线为双峰型土2）当发生砂沸且从砂沸管中随水流携出小颗粒，堆积在砂沸点四周形成一个个砂圈时，即达渗透破坏此时可延长 23 小时观测其变化，然后降低水头至破坏停止；再增加水头使之发生上述现象如此反复数次，找出渗透破坏象生

38、及停止时的最低水头，即为临界水头，以此计算临界梯度3）渗透变形的防治措施，原则上可分为三类：第一类措施是改变渗流的水动力条件；第二类措施是保护渗流出口；第三类措施是攻善土石性质五、简答五、简答1)影响土的抗渗强度因素有哪些？影响土的抗渗强度因素有哪些？土体性质与渗透变形类型土体性质与渗透变形类型土的抗渗强度大小，是受其结构特性制约的，它包括土中粗细颗粒直径比例、细粒物质的含量和土的级配特征等方面。(1)粗细粒径的比例 ： D：d 大于等于 20 时（细颗粒的粒径 d，粗颗粒的粒径 D）有利于发生管涌。 (2)细颗粒的含量 ： 用细颗粒含量 来判别双峰型的砾土的渗透变形形式。 当 大于 35%为

39、流土； 小于 25%为管涌。在 25%-35%间两者都可能发生，这取决于细颗粒的密度和组成。(3)土的级配特征 土的级配特征可以它的不均匀系数表示。2）室内试验是如何确定临界水头的？室内试验是如何确定临界水头的？ 是渗透仪试验法。这种方法是采用变水头的试验方法，将水头逐级抬高，在每一水头下都维持稳定 30 分钟，直至发生渗透破坏时，再逐级下降水头至渗透破坏停止。重复进行数次，最后将最低开始发生破坏的水头作为临界水头，据此计算临界水力梯度。3）管涌和流土的异同点有哪些？）管涌和流土的异同点有哪些？相同点：都是砂土体在渗透力的作用下发生的变形破坏形式。不同点：在渗流作用下单个生颗粒发生独立移动的现

40、象，叫管涌(piping)或潜蚀在渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象，叫流土(quicksoil)或硫砂(quick sand)。发生变形破坏时的结构不同，管涌发生在土体给配较好的砂体中，而流土发生在级配不良的砂土中。12发生变形破坏时的临界水力梯度不同。在渗流作用下，由于无粘性土的结构特性不同，有的首先表现为管涌，尔后在更强的水动力条件下转化为流土。产生流土的水力梯度往往较管涌的水力梯度要大。而有的无粘性土在足够的水动力条件下，便直接产生流土。它们主要受控于土的结构特征。？宏观因素不同，与地层的组合关系和地貌地形也有一定关系。4 4）渗透变形的必要条件？渗透变形的必要条件？ 存在可能

41、被渗流带走的松软土石: 具备强烈的水动力条件： 存在渗流出逸的临空条件。5 5） 渗透变形防治原则？渗透变形防治原则？ a 改变渗流的水动力条件，减小动水压力即降低水力梯度 b 改变土体结构，提高抗渗能力。 7 岩溶工程地质岩溶工程地质一、名词解释一、名词解释1）岩溶：地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造柞用都叫岩溶作用岩溶作用；这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称叫做岩溶，国际上通称喀斯特(karst)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3）悬托河:处于上升运动的灰岩山区，有时发现河谷中的地下水位低于河

42、水位，甚至有的地方地下水位在河床以下数十米至数百米。这种河流叫做悬托河。悬托河。二、填空二、填空1）地下水中的 CO2主要来源于土壤。由于土壤中的微生物在其新陈代谢过程中强烈的生物化学作用，使有机物分解为各种有机酸，同时产生大量的 CO2。2）青藏高原湿润气候区，主要为深切割的高山和极高山，既有冰川、霜冻、泥石流作用，也有岩溶作用、流水侵蚀作用强烈。三、选择三、选择1) 气候类型的特征表现在气温、降水量、降水性质、降水的季节分配及蒸发量的大小和变化。其中以气温高低及降水量大小对岩溶发育的影响最大。2) 若以干燥荒原地带岩溶的剥蚀强度定为一个单位，那么高纬冰缘带(包括极地、亚极地和高寒山区)岩溶

43、的剥蚀强度为 5，湿润温带为 8，地中海地带(含干燥草原)为 11，而热带激增为 71。3) 当 HHk时，虽然上部有建筑荷载的作用，下部又有土洞的影晌；但地基仍是稳定的 当 H Hk=h+z+D 时，地基是不稳定的，一般出现两种情况。 五五 简答简答1）岩溶作用表现在哪两方面？）岩溶作用表现在哪两方面？一方面形成地下和地表的各种地貌形态，另一方面形成特殊的水文地质现象132）明碳酸盐岩的溶蚀过程及机理明碳酸盐岩的溶蚀过程及机理 （1）碳酸盐岩在纯水中是溶解度很低的，但地下水并非纯水，它是化学成分复杂的溶液，除了常见的碳酸外还有其他的有机酸，无机酸和其他盐类，这些化学成分对碳酸盐岩共同起溶蚀作

44、用。 （2）一以石灰岩为例说明。其四个化学阶段：首先，与水接触的石灰岩发生溶解：CaCO3 Ca2+CO32- 这时溶解很快，并立即达到平衡第二阶段是原溶解于水中的 CO2的反应，H20+CO2 H2CO3 H+HCO3- 碳酸电离的 H+与(7-1)式的 CO32-化合成重碳酸根，H+CO32- HCO3- 这两个阶段的最终反应是： CaCO3+H2O+CO2 Ca2+2HCO3- 第三阶段是水中物理溶解的 CO2 的一部分转入化学溶解，即水中部分游离 CO2 与水化合成为新的碳酸，这样构成一个链反应，第四阶段是由于水中 CO2 含量和外界（土壤和大气）CO2 含量也有平衡关系，水中 CO2

45、 减少，平衡就受到破坏，必须吸收外界 CO2 以便使水中 CO2含量重新达到新的平衡，这样又构成一个链反应。（3）岩溶作用是不可逆的，这是碳酸盐岩在水的作用下形成岩溶的根本原因。3）举例说明有利于水发生混合的地带）举例说明有利于水发生混合的地带垂直渗入水与地下水相混合的地下水面附近、地下水面以下，能使不同成分的水向它汇集的强径流带，如大的溶蚀裂隙或溶蚀管道，不同方向的溶蚀裂隙交汇带；灰岩区地下水的排泄区，如河谷边岸地下水与地表水的混合带等处。4）岩溶发育的基本条件有哪些？）岩溶发育的基本条件有哪些？岩溶发育的基本条件：具有可溶性岩石；2）具有侵蚀性的水；3）具有良好的水循环交替条件。5）影响岩

46、溶发育的因素有哪些？）影响岩溶发育的因素有哪些？一、碳酸盐岩岩性的影响: 可溶性岩石是岩溶发育的物质基础，1）碳酸盐岩的化学成分比溶蚀度 与比溶解度 ; 2)矿物成分和结构 2、气候对岩溶发育的影响： 气候类型的特征表现在气温、降水量、降水性质、降水的季节分配及蒸发量的大小和变化。 其中以气温高低及降水量大小对岩溶发育的影响最大。三、地形地貌的影响地形地貌条件是影响地下水的循环交替条件的重要因素，平缓地段有利于岩溶发育。4、地质构造的影响: 1)断裂的影响断裂的位置 产状 规模决定着岩溶的形态 规模 发育速度等； 2）褶皱的影响核部岩溶比翼部发育，褶皱的形态 性质控制着岩溶的规模 发育形态等等

47、； 3）岩层组合特征的影响：组合特征不同就会形成不同的水文地质条件，从而控制岩溶的发育。a 厚而纯的碳酸盐岩：对岩溶发育最有利。包气带， 地下水位季节变化带， 饱水带，深循环带； b 非可溶岩夹碳酸盐岩：岩溶发育极弱； c 碳酸盐岩夹非可溶岩：岩溶发育； d 碳酸盐岩与非可溶岩互层：介于 b 和 c 之间五、新构造运动的影响: 新构造运动的性质十分复杂，其运动的基本形式有：上升、下降、相对稳定 3 种。 当地壳相对稳定时间越长，地表与地下岩溶越强烈；上升时地下水位下降，不易发生岩溶；下降时水的循环交替条件减弱，岩溶发育较弱。146) 悬托河的基本条件有哪些？悬托河的基本条件有哪些？形成悬托河的基本条件有三个：具深厚的碳酸盐岩；地下水向排泄区运动过程中径流通畅。这两个条件是形成悬托河的必要条件，二者反映了一个地区碳