(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;而低洼沟谷则使地震活动减弱,震害减轻。
3 砂土地震液化工程地质
一、
名词解释
1)砂土液化(sand liquefaetion)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。
2)剩余孔隙水压力或超孔隙水压力(excess pore pressure):如果砂土透水性不良而排水不通畅的话,则前一周期的排水尚末完成,下一周期的孔隙度再减少又产生了,应排除的水来不及排走,而水又是不可压缩的,于是就产生超孔隙水压力 3)
二、填空
1)砂土液化的危害性为:(1)地面下沉(2)地表塌陷(3)地基土承载力丧失(4)地面流滑 2)
三、选择
1)砂土的抗剪强度τ与作用于该土体上的往复剪应力τd的比值来判定砂土是否会发生液化。当τ/τd>1时,不会产生液化
2)一般饱水砂层埋深大于20m时难于液化,可以把液化最大地下水埋深定为5m,因为当地下水埋深为3-4m时,液化现象很少。
3)饱水砂层愈厚,地震变密时所产生的超孔隙水压力愈大。
4)当液化砂层埋藏较深,上覆以较厚的非液化粘性土层时抑制了液化,而直接出露地表的饱水砂层最易于液化。
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
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
1)影响砂土液化的因素有哪些?
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2)
4岩石风化工程地质
一、名词解释
1)岩石风化(Rock Weathering):岩石在各种风化营力作用下,所发生的物理和化学变化的过程。
2)化学风化:岩石在氧、水溶液及有机体等作用下所发生的一系列复杂的化学反应,引起其结构构造,矿物成分和化学成分发生变化的过程。
3)囊状风化:在裂隙密集带、断层破碎带,特别是不同方向的断裂交汇处,岩石的风化深度较大,风化壳底界起伏较大,一般大于10余米,大者可达数十米,形成宽度不大而深度较大的风化囊
4)球状风化:被三组以上软弱面切割的岩体,风化营力沿软弱结构面发生作用,促使岩体解体,风化产物呈块状或棱角圆化的椭辣状及球状
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)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
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。
四、改错
五、简答
1)岩石风化主要表现在哪几个方面?
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(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?
由于气候、岩性、地质构造、地形、水文地质条件等因素的影响所致。 3) 岩石风化分带的标志是什么? (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。 (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:①孔隙性和压缩性由大到小;②吸水性由强到弱,③声波速度由小到大;④强度由低到高等等,(5)钻探掘进及并挖中的技术特性 (5)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
一、名词解释
1)斜坡形态要素是坡面、坡顶、坡肩、坡脚、坡角和坡高等。
2)斜坡的变形: 斜坡应力状态的变化,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,引起局部剪闭错动,拉裂并出现小位移,但还没有造成整体件的破坏, 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、拆裂,并逐渐向坡内发展的变形。 4)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。
二、填空
1)推落式滑坡主要是由于斜坡上都张开裂缝发育或因堆积重物和在坡上部进行建筑等,引起上部失稳始滑而推动下部滑动.
2)一般根据始滑部位不同而分为牵引式、推落式、平移式和混合式
三、 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(坡高)时,坡脚最大剪应
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力随底宽缩小而急剧增高;而当W>0.8H时,则保持为一常数且与一般斜坡的情况一样. 2)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:拉裂、蠕动和弯曲倾倒, 破坏的基本形式有:崩塌和滑坡
3)当斜面倾角ψ>摩擦角φ以及底边b/高h>tgψ,岩块将滑动,但不倾倒
4) 按滑坡主滑面成因分类;①堆积面滑坡;②层面滑坡;③构造面滑坡;④同生面滑坡 5)按滑坡深度分类:①浅层滑坡(厚度小于6m);②中层滑坡(厚6—20m);③厚层滑坡(厚20—50m),④巨厚层滑坡(厚度大于50m-)
6)如果下滑力S大于抗滑力Rf,即Wsinψp>Wcosψp·tgφ,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。
四、改错
五、简答
1)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。 (2)在坡脚附近形成一个明显的应力集中带
(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)坡面处的岩土体,由于应力解除,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
(5)与主应力迹线偏转相联系,坡体内最大剪应力迹线变为近似圆弧形,弧的下凹面朝着临空方向。
2)斜坡变形主要有哪几种形式? (1)、拉裂(tensile crack)
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。
拉裂形成机制有三种类型:①在坡面和坡顶张力带中拉应力集中形成拉裂;②卸荷回弹(unloadini rebound)或岩体初始应力(地应力)释放产生拉裂; ③因蠕滑形成局部应力集中产生拉裂
(2)蠕滑(creep slip)
蠕滑可以在不同情况下受不同机制的作用而发生,一般主要有三种形式:①受最大剪应力面控制的蠕滑;②受软弱结构面控制的蠕滑;③受软弱基座控制的蠕滑和扭流 (3)弯曲倾倒(bend toppling) 3)滑坡形态要素是什么?
(1)滑坡体(2)滑坡床(简称滑床) (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)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,常分布在滑体前缘,受张力而形成,其延伸方向垂直于滑动方向。
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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?
滑坡识别方法主要有三种:利用遥感资料,如航片、彩红外照片来解释;通过地面调查测绘来解决;采用勘探方法来查明。 6)滑动面(带)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)的位置.钻探中可作滑面分析的资料包括:①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。②由珐岩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。③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。④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。⑤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 (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?
(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?
因素综合起来可分为两大方面,即内在因素和外在因素。内在因素包括,斜坡岩土的类型和性质、岩土体结构等;外在因素包括:水文地质条件及地表水和大气水的作用,岩石风化,地震以及人为因素等。
9)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。
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