工程地质学(考研背诵版)

1、1 .名词解释1 .活断层：指现在活动的断层，或最近活动过，在不久的将来有可能重新开始活动的断层(潜在活断层)。2 .砂土液化(振动液化):满水土砂在地震、动力载荷或其他物理作用下，受到强烈的振动而失去剪切强度，使砂粒处于浮动状态，破坏地基的作用或现象。3 .混合溶解效果：两种饱和度或不同温度的水混合后，具有增强溶解能力的效果。4 .卓越周期：地震波在地层中传播时，在通过各种性质的界面时，通过多次反射、折射，出现不同周期的地震波，土体对不同的地震波有选择性放大的作用，某些岩土体总是对某一周期的波有选择地放大，这种被选择性放大的波的周期就是这个岩体5、工程地质条件：工程建筑物的地质条件综合包括岩

2、土类型及其工程性质、地质结构、地形地形、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料6个方面。6 .工程地质问题：工程建筑物和工程地质条件之间存在的矛盾和问题。7 .地震烈度：地面振动的强度受地震释放的能量大小、震源深度、震源距离、地震地区媒体条件的影响。 震源的深度和震源的距离越小，地震的震度越大。8、工程地质类比法：将现有建筑物工程地质问题评价的结果和经验适用于工程地质条件相似的类似建筑物。9 .斜面变形破坏：斜面变形破坏又称为斜面运动，是动力地质现象。 是指地表斜面的岩土体因自重应力或其他外力而产生的向坡外的缓慢运动或快速运动。10 .极限平衡方法：也称为刚体极限平衡法，有4个前提：只考虑破

3、坏面上的极限破坏状态，不考虑岩土体的变形。 以岩土体为刚体。 破坏面的强度由c、f值决定，遵循强度标准。 滑体中的压力以正压力和剪切应力的形式集中作用于滑面，被视为集中力。 将三维问题简化为二维(平面)问题来解决。11 .临界水力梯度：当单元土体的总压力与其单元水的重量相等时，即dp=dQ时，土体粒子处于悬浮状态，发生流土，此时的水的水力梯度称为临界水力梯度。12 .滑坡：斜面岩土体是重力等要素，依赖于滑坡(带)产生的以向坡外的水平运动为主的运动和现象。13 .水库诱发地震：指人建造水库的工程、水库蓄水引起的地震活动，称为水库诱发地震。14 .坍塌：斜面岩土体中被陡坡的张性破裂面切断的块体，突

4、然从母体脱离，以垂直运动为主跌落的现象和运动被称为坍塌。15、岩溶：岩溶作用及其发生的地形现象和水文地质现象的总称。 也称为喀斯特。16 .地面塌陷：地面垂直变形破坏的另一种形式。 它的出现是因为地下地质环境中存在残留着天然洞穴和人工开采活动的矿床、巷道和开采区，其地面表现形式是局部范围的地表岩土体裂缝、不均匀下沉和突然塌陷。17 .地质灾害：指在地球的发展进化过程中，由各种自然地质作用和人类活动形成的灾害性地质事件。18 .渗透稳定性：渗透流水的作用下，构造变化是否威胁岩土体的稳定。2 .听解答第一章工程地质学的基本概念和方法1 .工程地质学的内涵和任务(* )任务：明确建筑地区的工程地质条

5、件，指出对建筑物有利和不利的因素论证建筑物存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，得出正确的结论选择地质条件优良的建筑现场， 根据现场地质条件合理布置各建筑物研究工程建筑物建设后对地质环境的影响，预测其发展趋势，对地质环境的合理利用和保护提出建议根据建筑场所的具体地质条件，对建筑物类型、规模、结构和施工方法提出合理建议； 为了保证建筑物的正常使用应注意的地质要求提出改善不良地质作用，为制定预防措施方案提供地质依据。2、工程地质学研究方法、对各种工程地质问题的研究思路和基本方法(* )工程地质学研究者适应其研究内容的主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模拟法和工程地质类比法。 四种研究方法各有

6、特点，必须互相补充，综合应用。 其中自然历史分析法是最重要和根本的研究方法，是其他研究方法的基础。工程地质工作顺序：1)收集现有的资料；2 )现场工程地质调查；3 )现场测试；4 )室内试验；5 )计算模拟研究；6 )工程地质制图的成果；7 )工程地质报告。第二章活断层工程地质研究1 .活断层的基本特征活断层是深大断裂复活运动的产物活断层具有继承性和反复性活断层有两种基本的活动方式。 一种是以地震方式间歇性地发生突然滑动，被称为地震断层和粘滑型断层，另一种是沿着断层面两侧的岩层连续缓慢滑动，被称为蠕变断层和蠕变型断层。2 .活断层的鉴别方法地质面：最新沉积物断裂，活断层带物质结构松散，伴有地震

7、现象的活断层，地表出现了断层陡峭和裂缝地形面：(1)断崖：活断层两侧完全不同的地形单元直接接触的部位往往是单侧隆起区，单侧凹陷区(2)水系：滑行型断层一系列水系溪谷向同一方向偏移主干断裂控制主干河流的流动，不良地质现象线性密集分布水文地质面：导水性和透水性强，泉经常沿断裂带呈线状分布，植被发达历史资料包括旧建筑物断裂、地面变形、考古学、地震记录、地形变化监测资料、水平测量、三角测量、全球卫星定位系统GPS、合成孔径雷达干扰测量InSAR3 .活断层区的建筑原则和预防对策建筑原则：建筑场所一般要避免活动断裂带铁路施工必须越过活断层时，要尽量以大角度交叉，避免主断层活断层地区必须建设的建筑物尽量选

8、择比较稳定的区划“安全岛”，尽量把重大的建筑物放在断层的下盘上。在活断层区建设的工程必须采用适当的抗震结构和建筑样式。第三章地震工程地质研究1.(我国)地震地质的基本特征强震活动一般分布在地区活动断裂带的范围内西部地区地震活动的强度和频率明显大于东部地区强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地区大部分强震发生在稳定断块边缘深的断带，这些断块内部几乎没有强震分布裂谷性断陷盆地抑制强震的发生。2 .地震效应的类型和相关概念在地震影响范围内，出现在地面上的各种地震灾害和破坏，被称为地震效果。地震效果主要分为振动破坏效果和地面破坏效果两种，斜面地区有斜面破坏效果。地震的力直接引起建筑物的破坏，被称为振

9、动破坏效果。地面破坏效果分为破裂效果和地基效果。 前者因强震在地面上发生地震断层和地裂，引起跨越破裂带及其附近的建筑物的变形和破坏。 后者是指地震使软土下沉，使砂土液化，使泥流变形等，地基发生了故障。3 .振动破坏效果的评价方法地震对建筑物的振动破坏作用的分析方法有静力分析法和动力分析法。静力分析法的前提是1 )建筑物为刚体，建筑物的各部分作为一个整体具有相同的加速度。2 )建筑物的加速度和地面的加速度相同。3 )地震作用于建筑物的惯性力一定，由地面振动的最大加速度决定。动力分析法的前提是(1)建筑物的结构是单体点系的弹性体。(2)作用于建筑物基础的运动是和谐运动。测定的结构相同的动力反应不仅

10、取决于地面运动的最大加速度，还取决于结构自身的动力特性，最重要的是结构的自振周期和衰减比。衰减比越大，建筑物固有周期和地板振动周期的差越大，难以引起共振。4、砂土振动液化的机理、影响因素、评价方法及防护措施泥沙液化的机理：在地震过程中，较稀疏的满水土沙通过地震动反复作用剪断力，调整泥沙之间的位置，使泥沙变得密集。 砂土变密的话一定会排水，但急剧变化的周期性地震力会导致随着砂土的空隙率减少透水性变弱，排水变得越来越不顺畅。 因为要排除的水不能排出，水不能压缩，所以产生了剩馀孔隙水压力(或超孔隙水压力)。 此时，砂土的剪切强度随着超孔隙水压力的增加而降低，完全抵消法线压力，直到失去剪切强度为止。

11、此时，会发生向地面喷出沙子的水和凹陷现象，地基土失去装载能力，有可能发生故障。影响砂土液化的因素主要有土壤的类型和性质、满水土沙的埋藏分布条件、地震强度和持续时间。 疏饱和水细砂土和粉土容易液化，满水土砂的埋藏越浅，砂层越厚，液化的可能性越大。 满水砂层的埋入深度在10-15m以下时难以液化。 地震越强，时间越长，有意识地引起砂土液化，并且范围越大，破坏越严重。或1 )土的类型和性质粒度：粉、细砂土最容易液化。密度：松砂容易液化，密砂不易液化。成因和年代造成冲积的粉细砂土很多，例如滨海平原、河口三角洲等。沉积年代比较新：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霸非液化

12、土层越厚，液化的可能性越小。地下水位埋入越深，越难液化。3 )地震活动的强度和持续时间地震越强，时间越长，砂土液化，范围越大。5 .现场条件对地震灾害的影响分析现场工程地质条件对宏观地震灾害的影响，主要是岩体的类型和性质、地质构造、地形、水文地质条件。岩体的类型和性质的影响：一般岩土体的类型不同对地震灾害的影响不同，软土比硬土的地震灾害大，软土的厚度越厚，被埋的浅地震灾害越大。地质构造的影响：一般地区内地质断裂的影响包括地震断裂和非地震断裂。 施工时要避免提高非地震破坏的震度。地形地形：一般地形突出而孤立的地形，振动剧烈，地震灾害大，在低地溪谷，振动减弱，地震灾害减少。水文地质条件的影响：泥沙

13、饱和后，震度增大，地下水埋深越浅，地震灾害越大。 地下水储量越大，上霸地层越厚，地震灾害越小。6 .地震区划的原理和方法地震地区的区划是城市和工地范围内可能遇到的地震强度及其特征的划分。 它除了考虑潜在震源状况、传播途径因素外，还根据场所的地质活动结构和地形条件给出了场所地震影响场的分布。 地震地区区划包括地振地区区划和地震地质灾害地区区划。 地震小区划分要详细划分城市在某范围内的地点的种类和地震时的振重程度，指出各地区的地点对建筑物的抗震是有利还是不利，不仅要指定各地区的具体不利因素和可能发生的地基的故障类型，还要对城市范围内的各地区提供概率性的设计地震参数等包括地震动峰值加速度、峰值速度、

14、地震动保持时、场所卓越周期、加速度反应谱等一系列指标。 地震地质灾害地区的区划应包括砂土液化、软土地基的地震陷阱、地震断层、地震滑坡等内容。定义(或原理):为了防御和减轻地震灾害，估计将来各地可能发生毁灭性地震的危险性和地震强度，根据地震的危险性程度区分地区，对建设工程采用不同地区的抗震设计标准。7 .地震区建筑抗震原则和措施(1)网站选择的原则1 )避免活断层2 )尽量避免具有强振动效果和地面效果的地区3 )避开不稳定的斜面地带4 )尽量避开孤立的地区、地下水深的地区(2)抗震对策(持力层和基础方案的选择)1 )基础堆积在坚硬的土层上2 )为了防止地震发生时的倾斜，请增大设置深度3 )建筑物

15、不得越过性质不明的土层4 )建筑物的结构设计必须加强整体强度，提供抗震性能。第四章岩石风化工程地质研究1 .岩石风化的基本概念岩石通过太阳能、大气、水、动植物的生物等各种各样的风化力，引起物理化学变化的过程称为岩石风化。 包括岩石感受到的风化作用及其结果两个方面。根据风化力及其引起的岩石变异的方式，风化作用一般可分为物理风化、化学风化和生物风化。风化壳：被风化的岩盘表层。2 .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)降雨量多：有利于化学和生物风化(2)岩性矿物成分：风化防止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

16、浆岩：酸性岩中性岩基性岩超基性岩变质岩：浅变质岩中变质岩深变质岩沉积岩：抗风化岩浆岩、变质岩化学成分：活性高的要素： k、Na等活性弱的元素： Fe、Al、Si等不同元素构成的化合物对岩石风化的抵抗力不同结构特征由单一矿物构成的岩石耐风化：单矿岩复矿岩矿物成分相同：等粒结构不均匀粒结构单粒结构岩石耐风化Si质粘着Ca质粘着泥质粘着(3)地质构造：断层、水平、节理、沉积间断面、侵入岩和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-崩溃等节理、裂纹面：球形风化(4)地形高度海拔高的地区：以物理风化为主海拔低的地区：化学风化速度快坡度陡坡区域：风化速度大，风化壳薄缓坡地区：风化速度慢，风化壳厚(五)其他因素地壳变动强烈上升期：风化速度快，风化壳厚度薄稳定期：风化彻底，风化壳厚度大人类活动人工挖坑、边坡、挖隧道、砍伐森林等3、风化壳垂直分带标识和方法(1)颜色：风化岩石显示外观上色差异(2)破碎程度：风化程度越深，原岩破碎程度越大从深部新鲜的岩石到地表：岩块块石碎石砂粒粉粘粒总体上，上部以粉粘粒为主，