地質(zhì)工程考研資料資料

1、1、基本概念:工程地質(zhì)條件：與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合。這些因素包括：巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造及巖土體結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)、工程動(dòng)力地質(zhì)作用和天然建筑材料等方面。工程地質(zhì)問題：指的是工程地質(zhì)條件與建筑物之間所存在的矛盾或問題。不良地質(zhì)現(xiàn)象：對(duì)工程建設(shè)不利或有不良影響的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。它泛指地球外動(dòng)力作用為主引起的各種地質(zhì)現(xiàn)象，如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、土洞、河流沖刷以及滲透變形等，它們既影響場(chǎng)地穩(wěn)定性，也對(duì)地基基礎(chǔ)、邊坡 工程、地下洞室等具體工程的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用不利。2、工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)是：闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，并指岀對(duì)建筑物有利的和 不利的因素；論證建筑物所存在的工

2、程地質(zhì)問題，進(jìn)行定性和定量的評(píng)價(jià)，作岀確切的結(jié)論； 選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場(chǎng)址，并根據(jù)場(chǎng)址的地質(zhì)條件合理配置各個(gè)建筑物；研究工程建筑物興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，預(yù)測(cè)其發(fā)展演化趨勢(shì)，并提岀對(duì)地質(zhì)環(huán)境合理利用和保護(hù)的建議；根據(jù)建筑場(chǎng)址的具體地質(zhì)條件，提岀有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議，以及保證建筑物正常使用所應(yīng)注意的地質(zhì)要求；為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。1、活斷層的定義、活斷層指目前正在活動(dòng)著的斷層或近期有過活動(dòng)且不久的將來可能會(huì)重新發(fā)生活動(dòng)的斷層（即潛在活斷層）。美國(guó)原子能委員會(huì)（USNRC ）：（ 1 ）在3.5萬年內(nèi)有過一次或多次活動(dòng)的斷層（2）與其他活

3、動(dòng)斷層有聯(lián)系的斷層（3）沿該斷裂發(fā)生過蠕動(dòng)或微震活動(dòng)2、 活斷層的特征及分類（1）活斷層是深大斷裂復(fù)活的產(chǎn)物（ 2）活斷層具有繼承性和反復(fù)性（3 ）活斷層按活動(dòng)方式可以分為地震斷層（粘滑型活斷層）和蠕變斷層（蠕滑型活斷層）3、活斷層的識(shí)別標(biāo)志有哪些？ 地質(zhì)方面 最新沉積物的錯(cuò)斷 活斷層帶物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散伴有地震現(xiàn)象的活斷層，地表岀現(xiàn)斷層陡坎和地裂縫地貌方面斷崖：活斷層兩側(cè)往往是截然不同的地貌單元直接相接的部位水系：對(duì)于走滑型斷層（1） 一系列的水系河谷向同一方向同步移錯(cuò)（2 ）主干斷裂控制主干河道的走向山脊、山谷、階地和洪積扇錯(cuò)開： 走滑型活斷層近期斷塊的差異升降運(yùn)動(dòng)，可使同一級(jí)夷平面分離解體，高

4、程相差較大不良地質(zhì)現(xiàn)象呈線形密集分布 水文地質(zhì)方面 導(dǎo)水性和透水性較強(qiáng) 泉水常沿?cái)嗔褞С示€狀分布，植被發(fā)育歷史資料方面 古建筑的錯(cuò)斷、地面變形 考古地震記載地形變監(jiān)測(cè)資料 水準(zhǔn)測(cè)量、三 角測(cè)量4、活斷層區(qū)的建筑原則有哪些？建筑物場(chǎng)址一般應(yīng)避開活動(dòng)斷裂帶 線路工程必須跨越活斷層時(shí)，盡量使其大角度相交，并盡量避開主斷層必須在活斷層地區(qū)興建的建筑物，應(yīng)盡可能地選擇相對(duì)穩(wěn)定地塊即安全島”，盡量將重大建筑物布置在斷層的下盤。在活斷層區(qū)興建工程，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式。3、工程地質(zhì)學(xué)的研究方法：工程地質(zhì)學(xué)的研究方與它的研究?jī)?nèi)容相適應(yīng)的，主要有自然歷史分析法、數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、 模型模擬試驗(yàn)法和工程地

5、質(zhì)類比法。四種研究方法各有特點(diǎn)，應(yīng)互為補(bǔ)充，綜合應(yīng)用。其中自然歷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礎(chǔ)。1、基本概念震級(jí)：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放岀來的能量大小所決定。烈度：地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度，受地震釋放的能量大小、震源深度、震中距、震域介質(zhì)條件的影 響。在工程應(yīng)用中常有地震基本烈度和設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)烈度）之分。地震基本烈度：一定時(shí)間和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場(chǎng)地條件下可能遭遇的最大烈度。一個(gè)地區(qū)的平均烈度設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)烈度）：是抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度。是根據(jù)建筑物的重要性、經(jīng)濟(jì)性等的需要，對(duì)基本烈度的調(diào)整。卓越周期：地震波在地層中傳播時(shí)，經(jīng)過各種不同性質(zhì)的界面時(shí)，由于多次

6、反射、折射，將 岀現(xiàn)不同周期的地震波，而土體對(duì)于不同的地震波有選擇放大的作用，某種巖土體總是對(duì)某種周期的波選擇放大得突岀、明顯，這種被選擇放大的波的周期即稱為該巖土體的卓越周期。2、靜力分析法與動(dòng)力分析法靜力分析法的前提是：1）建筑物是剛體，即建筑物的各部分作為一個(gè)整體，具有相同的加速度2）建筑物的加速度和地面加速度是相同的3）地震作用在建筑物上的慣性力是固定不變的，是由地面振動(dòng)的最大加速度決定的。動(dòng)力分析法的前提是：（1）建筑物結(jié)構(gòu)是單質(zhì)點(diǎn)系的彈性體。（2）作用于建筑物基底的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)所測(cè)得的結(jié)構(gòu)相同的動(dòng)力反應(yīng)不僅取決于地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度，還取決于結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力特征，最主要的是結(jié)構(gòu)的自

7、振周期和阻尼比。阻尼比越大，建筑物固有周期與地面振動(dòng)周期差別越大，越難引起共振。3、 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件對(duì)震害的影響（1）巖土類型及性質(zhì)軟土硬土，土體基巖松散沉積物厚度越大，震害越大土層結(jié)構(gòu)對(duì)震害的影響軟弱土層埋藏愈淺、厚度愈大，震害愈大。（2）地質(zhì)構(gòu)造離發(fā)震斷裂越近，震害越大，上盤尤重于下盤。（3）地形地貌突岀、孤立地形震害較低洼、溝谷平坦地區(qū)震害大（4）水文地質(zhì)條件 地下水埋深越小，震害越大。4、 地震區(qū)抗震設(shè)計(jì)原則、措施（1）場(chǎng)地選擇原則1）避開活斷層2）盡可能避開具有強(qiáng)烈振動(dòng)效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段 3）避開不穩(wěn)定斜坡地段 4）盡可能避開孤立地區(qū)、地下水埋深淺的地區(qū)（2）抗震措施（持力層和基

8、礎(chǔ)方案的選擇 ）1）基礎(chǔ)砌置在堅(jiān)硬土層上2）砌置深度應(yīng)大一些，以防發(fā)震時(shí)傾斜3）不宜使建筑物跨越性質(zhì)不明的土層上4）建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要加強(qiáng)整體強(qiáng)2、簡(jiǎn)述地震發(fā)生的條件（1）介質(zhì)條件：多發(fā)生在堅(jiān)硬巖石中（2）結(jié)構(gòu)條件：多產(chǎn)生在活斷層的 一些特定部位：端點(diǎn)、拐點(diǎn)、交匯點(diǎn)等。（3）構(gòu)造應(yīng)力條件：多發(fā)生在現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的部位，應(yīng)力集中8、簡(jiǎn)述地震區(qū)抗震設(shè)計(jì)原則、措施（1）場(chǎng)地選擇原則1）避開活斷層2）盡可能避開具有強(qiáng)烈振動(dòng)效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段3）避開不穩(wěn)定斜坡地段 4）盡可能避開孤立地區(qū)、地下水埋深淺的地區(qū)（2）抗震措施（持力層和基礎(chǔ)方案的選擇 ）1）基礎(chǔ)砌置在堅(jiān)硬土層上 2）砌置深度應(yīng)大一些，以防

9、發(fā)震時(shí)傾斜3）不宜使建筑物跨越性質(zhì)不明的土層上4）建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要加強(qiáng)整體強(qiáng)度，提供抗震性能。預(yù)防巖石風(fēng)化的基本指導(dǎo)思想是：通過人工處理后，使風(fēng)化營(yíng)力與被保護(hù)巖石隔離，以使巖石免遭繼續(xù)風(fēng)化；降低風(fēng)化營(yíng)力的強(qiáng)度，以減慢巖石的風(fēng)化速度7、場(chǎng)地條件對(duì)震害地區(qū)的影響（1）巖土類型及性質(zhì)軟土硬土，土體基巖松散沉積物厚度越大，震害越大土層結(jié)構(gòu)對(duì)震害的影響軟弱土層埋藏愈淺、厚度愈大，震害愈大。（2）地質(zhì)構(gòu)造離發(fā)震斷裂越近，震害越大，上盤尤重于下盤。（3）地形地貌突岀、孤立地形震害較低洼、溝谷平坦地區(qū)震害大（4）水文地質(zhì)條件地下水埋深越小，震害越大。1巖石風(fēng)化的類型巖石風(fēng)化的類型有物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化

10、2、風(fēng)化殼的概念遭受風(fēng)化的巖石圈表層。3、影響巖石風(fēng)化的因素？（1）氣候因素溫度溫差大、冷熱變化頻率快：有利于物理風(fēng)化溫度高：有利于化學(xué)風(fēng)化降雨（濕度）降雨量大：有利于化學(xué)及生物風(fēng)化（2）巖性 礦物成分：抗風(fēng)化能力氧化物 硅酸鹽 碳酸鹽和硫化物 最穩(wěn)定的造巖礦物： 石英巖漿巖：酸性巖 中性巖 基性巖 超基性巖變質(zhì)巖：淺變質(zhì)巖 中等變質(zhì)巖 深變質(zhì)巖 沉積巖：抗風(fēng)化能力 巖漿巖、變質(zhì)巖 化學(xué)成分：活動(dòng)性強(qiáng)的元素：K、Na等活動(dòng)性弱的元素：Fe、Al、Si等 同一種元素，所組成的化合物不同， 巖石的抗風(fēng)化能力也不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單一礦物組成的巖石抗風(fēng)化能力較強(qiáng)：?jiǎn)蔚V巖 復(fù)礦巖礦物成分相同：等粒結(jié)構(gòu) 不等粒

11、結(jié)構(gòu)單粒結(jié)構(gòu)巖石抗 風(fēng)化能力較強(qiáng) Si質(zhì)膠結(jié)Ca質(zhì)膠結(jié) 泥質(zhì)膠結(jié)（3）地質(zhì)結(jié)構(gòu)：斷層、層面、節(jié)理、沉積間斷面、 侵入巖與圍巖接觸面等 斷層帶（裂隙密集帶）：囊狀風(fēng)化層理面：差異風(fēng)化一崩塌等節(jié)理、 裂縫面：球形風(fēng)化 4）地形高度海拔高地區(qū)：以物理風(fēng)化為主海拔低地區(qū)：化學(xué)風(fēng)化速度較快坡度陡坡地段：風(fēng)化速度較大，風(fēng)化殼較薄緩坡地段：風(fēng)化速度較慢，風(fēng)化殼較厚（5） 其它因素地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈上升期：風(fēng)化速度快，風(fēng)化殼厚度不大穩(wěn)定期：風(fēng)化徹底，風(fēng)化殼厚度大人類活動(dòng)人工開挖基坑、邊坡、隧洞、砍伐森林等4、巖石風(fēng)化的分帶標(biāo)志1）顏色風(fēng)化巖石在外觀上表現(xiàn)岀顏色的差異（2）破碎程度：風(fēng)化程度越深，原巖破碎程度愈大從深

12、部完整新鮮巖石至地表：巖塊 t塊石t碎石t砂粒t粉粘?？傮w上：上部以粉粘粒為主，夾砂粒、碎石；下部以塊石、碎石為主，裂縫中夾粉粘粒 、砂粒（3）礦物成分變化：不同風(fēng)化帶、礦物組合特點(diǎn)不同劇風(fēng)化帶：除石英外，大部分礦物已經(jīng)變異，形成穩(wěn)定的礦物， 如粘土礦物弱、微風(fēng)化帶：礦物變異主要發(fā)生在塊石裂縫周圍，形成薄膜（4）水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化由上至下：孔隙性、壓縮性由大變小 吸水性由強(qiáng) T弱 波速由小7大強(qiáng)度由低T高大部分巖石經(jīng)風(fēng)化后，改變了原巖的物理力學(xué)性質(zhì)，形成巨厚的風(fēng)化殼。這是在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生的結(jié)果，其速度一般較慢，在工程使用期限內(nèi)不致顯著降低巖體的穩(wěn)定性。但是有的巖石，如粘土巖及含粘土

13、質(zhì)的巖石風(fēng)化速度較快，它們一旦岀露，經(jīng)數(shù)日甚至數(shù)分鐘就開始岀現(xiàn)風(fēng)化裂隙，經(jīng)數(shù)年甚至數(shù)月原巖性質(zhì)就會(huì)發(fā)生顯著變異。 對(duì)于施工前能滿足建筑物要求， 但在工程使用期限 內(nèi)因風(fēng)化而不能滿足建筑物要求的巖石， 甚至在施工開挖過程中易于風(fēng)化的巖石， 必須采取預(yù)防 巖石風(fēng)化的措施。預(yù)防巖石風(fēng)化的基本指導(dǎo)思想是：通過人工處理后，使風(fēng)化營(yíng)力與被保護(hù)巖石隔離，以使巖石免遭繼續(xù)風(fēng)化；降低風(fēng)化營(yíng)力的強(qiáng)度，以減慢巖石的風(fēng)化速度。例如為防止因溫度變化而引起 的物理風(fēng)化，可在被保護(hù)巖石表面用粘性土或砂土鋪蓋，其厚度應(yīng)超過該地區(qū)年溫度影響深度5-10cm。一般說用亞粘土作鋪蓋材料時(shí)效果較好，它既可防止氣溫變化的影響，又因其滲

14、透性瀝青、粘土等材料涂抹被保護(hù)或在空隙壁形成保護(hù)薄膜，以防使其風(fēng)化能力降低。 這些方法由微弱可防止氣液的侵入。若是防止水和空氣侵入巖體，可用水泥、 巖石的表面，或用灌漿充填巖石空隙。在國(guó)外曾采用各種化學(xué)材料浸透巖石，使之充填巖石空隙,止風(fēng)化營(yíng)力與巖石直接接觸。有的采用化學(xué)材料中和風(fēng)化營(yíng)力，于費(fèi)用昂貴，技術(shù)又較復(fù)雜，目前我國(guó)尚未普及推廣。當(dāng)以風(fēng)化速度較快的巖石作地基時(shí)，基坑開挖至設(shè)計(jì)高程后，須立即澆注基礎(chǔ)， 回填閉。有時(shí)基坑開挖未達(dá)設(shè)計(jì)高程前，根據(jù)巖石的風(fēng)化速度，預(yù)留一定的巖石厚度，待澆注基礎(chǔ)工作準(zhǔn)備妥當(dāng)后，再全段面挖至設(shè)計(jì)高程，然后迅速回填封閉：或分段開挖，分段回填。這些措施均能達(dá)到防止巖石風(fēng)

15、化的目的。1、斜坡中重分布應(yīng)力的特點(diǎn)：（1）斜坡周圍主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)（2）在臨空面附近造成應(yīng)力集中，但在坡腳區(qū)和坡頂及坡肩附近情況有所不同：坡腳附近形成最大剪應(yīng)力增高帶，往 往產(chǎn)生與坡面或坡底面平行的壓致拉裂面。在坡頂面和坡面的某些部位形成張力帶，易形成與坡面平行的拉裂面。3）坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線由原來的直線變成近似圓弧線，弧的下凹方向朝著臨空方向。（4）坡面處由于側(cè)向壓力趨于零，實(shí)際上處于兩向受力狀態(tài)，而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)2、斜坡變形的形式：拉裂（回彈）、蠕滑、彎曲傾倒 斜坡破壞的形式：崩塌、滑坡3、 滑坡的形態(tài)要素滑動(dòng)面（帶）、滑坡體、滑坡周界、滑床、滑坡前緣（滑坡舌）、滑坡

16、壁、 主滑線、滑坡臺(tái)階、滑坡洼地、滑坡裂縫4、 滑坡的識(shí)別方法及標(biāo)志識(shí)別方法：航片解譯、地面調(diào)查、勘探，從面-線-點(diǎn)識(shí)別標(biāo)志：（1）地形地貌方面 骨坡形態(tài)特征、階地、夷平面高程對(duì)比 （2）地質(zhì)構(gòu)造方面： 滑 體上產(chǎn)生小型褶曲和斷裂現(xiàn)象 滑體結(jié)構(gòu)松散、破碎（3）水文地質(zhì)方面結(jié)構(gòu)破碎透水性增 高-地下水徑流條件改變 -滑體表面岀現(xiàn)積水洼地或濕地， 泉的岀現(xiàn)（4）植被方面：馬刀樹、 醉漢林（5）滑動(dòng)面的鑒別：鉆孔取樣、變形監(jiān)測(cè)：鉆孔傾斜儀5、影響斜坡穩(wěn)定性的因素 （1）巖土類型及性質(zhì)-決定抗滑力的根本因素坡形相同的情況下：堅(jiān)硬巖石斜坡 >半堅(jiān)硬巖石 >松散土坡沉積巖：層理-軟弱夾層巖漿巖

17、：原生節(jié)理發(fā)育，與巖石強(qiáng)度和風(fēng)化作用有關(guān)變質(zhì)巖：由于礦物成分的差異導(dǎo)致工程地質(zhì)性質(zhì)的差異滑坡往往集中在某些特定的巖層中易滑巖組對(duì)于同一種成因類型的巖層，組成巖石的礦物成分及膠結(jié)物不同，其穩(wěn)定性不同：硅質(zhì)膠結(jié)> 鈣質(zhì)膠結(jié) > 泥質(zhì)膠結(jié)（2）地質(zhì)結(jié)構(gòu)（巖體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造）結(jié)構(gòu)面一一結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、規(guī)模沉積巖地區(qū)：特大型的滑坡主要與層面構(gòu)造有關(guān)在褶皺的兩翼部位，結(jié)構(gòu)面往往形成上陡下緩的勺形沿著大的構(gòu)造斷裂帶，滑坡往往呈帶狀分布按結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀與臨空面的關(guān)系，可分為：a.平迭坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的b.逆向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面的傾向相反c.順向坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡

18、面的傾向一致.時(shí)，穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡-'：時(shí)，穩(wěn)定性較好 d.斜交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面成斜交關(guān)系。其交角越小，穩(wěn)定性就越差。e.橫交坡：主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與坡面走向近于垂直，穩(wěn)定性較好，很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡。（3）地形地貌：斜坡坡度越大，切割深度越深，斜坡穩(wěn)定性越差。（4）地震：產(chǎn)生附加應(yīng)力（5）水的作用：水平推力-側(cè)向水壓力浮托力-減小滑動(dòng)面上的有效應(yīng)力軟化效應(yīng)-降低巖土體的抗剪強(qiáng)度動(dòng)水壓力沖刷、掏空作用6、 剛體極限平衡法的基本原理 假設(shè)前提：a.考慮破壞面上的極限破壞狀態(tài)，而不考慮巖土 體的變形。即視巖土體為剛體。b.壞面上的強(qiáng)度由 C、（值決定，遵循強(qiáng)度判據(jù)。c

19、.體中的壓力以正壓力和剪應(yīng)力的形式集中作用于滑面上，均視為集中力。d.三維問題簡(jiǎn)化為二維（平面）號(hào)_抗滑力問題來求解。穩(wěn)定性系數(shù)： _下滑力7、 滑坡變形破壞的防治措施 六字方針： 擋、排、削、護(hù)、改、繞 ” 即避開、加固（抗滑 樁、擋土墻、錨固）、移載、排水、巖土性質(zhì)改良、護(hù)坡治理工程常是采取綜合治理措施1、滲透變形的定義及類型：巖土體在地下水滲透力（動(dòng)水壓力）的作用下，部分顆粒或整體發(fā) 生移動(dòng)，引起巖土體的變形和破壞的作用和現(xiàn)象。管涌：在滲流作用下，單個(gè)土顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象，又稱潛蝕。根據(jù)滲透方向與重力方向的關(guān)系：垂直管涌、水平管涌按滲流方向與土層接觸面的關(guān)系：垂直接觸管涌、平行接觸管

20、涌流土：在滲透作用下，一定體積的土體同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象。2、滲透變形產(chǎn)生的條件（1）滲流的動(dòng)水壓力及臨界水力梯度當(dāng)dp=dQ時(shí)，單元體處于懸浮狀態(tài)，發(fā)生流土。此時(shí)滲流的水力梯度為臨界水力梯度Icr。土粒越密實(shí)，n越小，Icr越大，土體越不容易發(fā)生滲透變形。（2）體結(jié)構(gòu)特征決定了土體的抗?jié)B強(qiáng)度粗細(xì)顆粒直徑比例： 土體的排列方式?jīng)Q定著D / d0的值：當(dāng)排列疏松時(shí)，D / d0減小,D/d減小，滲透變形廣泛。當(dāng)排列密實(shí)時(shí)，D / d0增大，D/d增大，滲透變形不廣泛。細(xì)顆粒的含量：用細(xì)顆粒含量（來判別雙峰型礫土的滲透變形型式：r>35%流土嚇25坯管涌-"1.O細(xì)顆粒成分中粘粒含量

21、增加，可增大土的凝聚力，土的抗?jié)B強(qiáng)度增加，不易發(fā)生滲透變形。 土的級(jí)配特征：Cu<10流土Cu>20管涌Cu: 10-20猱土或管涌（3）宏觀地質(zhì)因素 地層組合關(guān)系：?jiǎn)我恍停憾辔挥诤恿鞯纳嫌?，一般為砂卵（礫）石層， 一般發(fā)生管涌，隨著細(xì)粒成分的增多，可能流土。雙層型：主要考慮表層粘性土的性質(zhì)、厚度、 完整程度。多層型：除考慮表層粘性土層外，還考慮砂層透鏡體或粘性土層透鏡體或相變等造成水力梯度的突變等原因。地形地貌條件：溝谷切割等改變了滲流的補(bǔ)給、滲流的長(zhǎng)度、岀口條件等。（4）工程因素施工等破壞了表層具有防滲作用的弱透水層。3、 簡(jiǎn)述滲透變形的預(yù)測(cè)步驟（1）根據(jù)土體類型和性質(zhì)，判定是

22、否容易發(fā)生滲透變形及變形的類型（2）確定土體中各點(diǎn)的實(shí)際水力梯度，尤其是最大水力梯度（3確定相對(duì)于該土體的臨界水力梯度和允許水力梯度 （4）判定滲透變形的可能性及其范圍4、 滲透變形的防治措施（1）垂直截滲：防滲帷幕、截水槽、混凝土防滲墻（2）鋪蓋（3）人工降低地下水位（4）反濾蓋重 （5）物理、化學(xué)方法改造、凍結(jié)、電動(dòng)硅化、灌漿（化學(xué)漿液1、 混合溶蝕效應(yīng)的概念1、不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕能力有所增強(qiáng)的效 應(yīng)。 飽和溶液的混合溶蝕效應(yīng)指兩種或兩種以上已失去溶蝕能力的飽和水溶液，在碳酸鹽巖體內(nèi)相遇，混合后的溶液由原來的飽和狀態(tài)變成不飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生新的溶蝕作用，繼續(xù)溶解碳酸鹽巖。

23、 不同溫度溶液的混合溶蝕相效應(yīng)如果有兩種溫度不同而飽和度相同的水相混合， 或一種水溶液由高溫變?yōu)榈蜏?，都可以加大CO2的溶解度，從而加強(qiáng)溶液的溶蝕能力，繼續(xù)溶蝕作用。2、 影響巖溶發(fā)育的因素（1）碳酸鹽巖巖性的影響方解石含量越高，KV越大；反之白云石含量越高，KV越小。酸不溶物含量越高，KV越?。?）氣候的影響：降水： 水直接參與巖溶作用，充足的降水是保證巖溶作用強(qiáng)烈進(jìn)行的必要條件。水是溶蝕作用的介質(zhì)和載體，充足的降水保證了水體的良好的循環(huán)交替條件，促進(jìn)巖溶作用的強(qiáng)烈進(jìn)行。氣溫： 氣溫升高，生物新陳代謝加快，土壤中有更多的CO2富集，但水中的 CO2的溶解度減小，不利于巖溶作用。 氣溫升高，溶

24、蝕速率增大，有利于巖溶作用。總體上：氣溫升高有利于巖溶作用的進(jìn)行。溫?zé)岢睗竦臒釒А啛釒У貐^(qū)：巖溶作用較強(qiáng)烈高寒干燥的極地、寒帶地區(qū)：巖溶現(xiàn)象不發(fā)育 （3）地形地貌的影響 平坦地區(qū)：地表徑流弱，入滲強(qiáng)烈，有利于巖溶發(fā)育陡峭地區(qū)：地表徑流強(qiáng)烈，入滲弱，不利于地下巖溶發(fā)育突起地區(qū)：地下水位深，包氣帶厚度大，垂直巖溶發(fā)育 低洼地區(qū)：地下水位淺，匯水地帶，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，以水平巖溶為主。（4）地質(zhì)構(gòu)造的影響斷裂的影響：沿?cái)嗔衙鎺r溶發(fā)育強(qiáng)烈各組破裂面相互交織、延伸進(jìn)而控制了巖溶發(fā)育的形態(tài)、規(guī)模、速度和空間分布。各種破裂面相互交織，使地下水混合溶蝕效應(yīng)明顯，促進(jìn)巖溶發(fā)育。褶皺的影響： 褶皺的不同部位，裂隙發(fā)

25、育不均勻，巖溶強(qiáng)度不同。核部比翼部發(fā)育。 大型褶皺控制了可溶巖的空間分布和地下水匯水范圍及徑流條件，影響著巖溶的發(fā)育。巖層組合的影響：厚而純的碳酸鹽巖I .包氣帶：多發(fā)育垂直巖溶形態(tài)n .地下水季節(jié)變動(dòng)帶：兩方向巖溶均發(fā)育皿.飽水帶：規(guī)模大、連續(xù)性好的水平巖溶iv .深循環(huán)帶：巖溶不很發(fā)育 碳酸鹽巖夾非可溶性巖層 非可溶性巖層與碳酸鹽巖互層：在同一時(shí)期，巖溶呈多層發(fā)育非可溶性巖層夾碳酸鹽巖：巖溶發(fā)育極弱新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響：地殼運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、幅度、速度和波及范圍，控制著水循環(huán)交替條件及其變化趨勢(shì)，從而控制著巖 溶發(fā)育的類型、規(guī)模、速度、空間分布及巖溶作用的變化趨勢(shì)。上升期：侵蝕基準(zhǔn)面相對(duì)下降，地下水

26、位逐漸下降，側(cè)向巖溶不發(fā)育，規(guī)模小而少見，分帶現(xiàn)象明顯，以垂直形態(tài)的巖溶 為主。 平穩(wěn)期：侵蝕基準(zhǔn)面相對(duì)穩(wěn)定，溶蝕作用充分進(jìn)行，分帶現(xiàn)象明顯，側(cè)向巖溶規(guī)模 大，巖溶地貌較明顯典型。 下降期：常形成覆蓋型巖溶，地下水循環(huán)條件變差，巖溶作用受到抑制或停止。間歇性上升：形成水平溶洞成層分布，高程與階地相對(duì)應(yīng)。振蕩升 降：巖溶作用由弱到強(qiáng)，由強(qiáng)到弱反復(fù)進(jìn)行，形成以垂直形態(tài)的巖溶為主，水平溶洞規(guī)模不大,而且成層性不明顯。 間歇性下降：巖溶多被埋于地下，規(guī)模不大，但具成層性，洞穴中有松散物充填。3、水庫(kù)滲漏的研究?jī)?nèi)容（1）查明巖溶發(fā)育、分布規(guī)律重點(diǎn)查明溶洞、暗河的展布位置、規(guī)模等，進(jìn)行巖溶泉水流量、高程調(diào)

27、查，確定通道的位置及可能影響程度。（2）分析地質(zhì)條件巖層組合：當(dāng)夾有非可溶巖地層時(shí)，可借助該層防止?jié)B透 地質(zhì)構(gòu)造：褶皺 a.縱谷：與河流所處褶皺的部位有關(guān)b.橫谷：修水庫(kù)不利，但充分利用隔水層， 可能防止壩區(qū)滲漏。c.斜交谷：具體分析斷層：既可有利于滲漏，又可不利于滲漏巖體侵入：相對(duì)隔水層的分布位置 （3）查明河間地塊的水文地質(zhì)條件補(bǔ)給型：滲漏與否視蓄水后庫(kù)水位與地下水位的補(bǔ)給關(guān)系而定。若建庫(kù)后仍為補(bǔ)給型， 不永久滲漏。若建庫(kù)后為排泄型，則滲漏。 排泄型：建庫(kù)后肯定會(huì)產(chǎn)生永久滲漏 懸托型：一定滲漏極限狀態(tài)時(shí)：Hk=h+Z+D式中：Hk:極限狀態(tài)時(shí)上覆土層的厚度h :土洞高度D:基礎(chǔ)砌置深度Z：

28、基礎(chǔ)底板以下建筑荷載的有效影響深度當(dāng)H> H k時(shí)，地基是穩(wěn)定的當(dāng)H< Hk時(shí)，地基是不穩(wěn)定的，是建筑荷載和土洞共同作用的結(jié)果當(dāng)H< h時(shí)，僅土洞的發(fā)展就可導(dǎo)致地表塌陷降防治及控制措施。1、 地面沉降的定義地面沉降：指地面高程的降低，均指地殼表面某一局部范圍內(nèi)的總體下降運(yùn) 動(dòng)。2、 地面沉降的地質(zhì)環(huán)境模式：近代河流沖積環(huán)境模式近代三角洲平原沉積環(huán)境模式斷陷盆地沉 積環(huán)境模式3、地面沉降的防治措施表面治理措施：對(duì)已產(chǎn)生地面沉降的地區(qū)，要根據(jù)其災(zāi)害規(guī)模和嚴(yán)重程度采取地面整治及改善環(huán)境，其方法主要有；（1）在沿海低平原地帶修筑或加高擋湖堤、防洪堤，防止海水倒灌、淹沒低洼地區(qū)。（2）

29、改造低洼地形，人工填土加高地面。（3）改建城市給、排水系統(tǒng)和輸油、氣管線，整修因沉降而被破壞的交通線路等線性工程，使之適應(yīng)地面沉降后的情況。（4）修改城市建設(shè)規(guī)劃，調(diào)整城市功能分區(qū)及總體布局。規(guī)劃中的重要建筑物要避開沉降區(qū)。根 本治理措施（1）壓縮用水量2）人工補(bǔ)給地下水（人工回灌）（3）調(diào)整地下水開采層位1.自然動(dòng)力地質(zhì)因素（1）地球內(nèi)營(yíng)力作用它包括地殼近期下降運(yùn)動(dòng)、地震、火山運(yùn)動(dòng)等。由地殼運(yùn)動(dòng)所引起的地面下降是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期中緩慢地進(jìn)行的，其沉降速率較低，一般不構(gòu)成災(zāi)害性后果， 但是在地殼沉降區(qū)內(nèi)的不同地點(diǎn)下降速率并非完全一致，常常表現(xiàn)岀相對(duì)不均一性。這種相對(duì)沉降差可能對(duì)某些地區(qū)的水

30、準(zhǔn)基點(diǎn)產(chǎn)生影響，從而影響到地面沉降量的測(cè)量精度（2）地球外營(yíng)力作用它包括溶解、氧化、凍融等作用。地下水對(duì)土中易溶鹽類的溶解，土壤中有機(jī)組分的氧化， 地表松散沉積物中水分的蒸發(fā)等，均可能造成土體孔隙率或密度的變化，促進(jìn)土體自重固結(jié)過程而引起地面下降2.人類活動(dòng)因素1）持續(xù)性超量抽取地下水在松散介質(zhì)含水系統(tǒng)中長(zhǎng)期的、周期性的開采地下水，當(dāng)開采量超過含水系統(tǒng)的補(bǔ)給資源（即動(dòng)儲(chǔ)量）限額時(shí)，將導(dǎo)致地下水位的區(qū)域性下降，從而引起含水砂層本身的壓密以及其頂?shù)撞恳欢ǚ秶鷥?nèi)飽水粘性 土層中的孔隙水向含水層運(yùn)移（即越流作用）。在滲流的動(dòng)水壓力和土層孔隙水排岀所相當(dāng)之附加 有效應(yīng)力作用下，粘土層發(fā)生壓密固結(jié)，從而綜

31、合影響導(dǎo)致了地面沉降。（2）開采石油 開采石油是人工抽取地下液體的另一種重要形式，在某些埋藏較淺的半固結(jié)砂巖含油層中，抽取石油可引起砂巖孔隙液壓的下降，未完全固結(jié)的砂巖在上覆巖層自重壓力作用下繼續(xù)固結(jié)，引起采油區(qū)地?cái)嘞陆?。?）開采水溶性氣體日本新隅因開采水溶性天然氣 甲烷而持續(xù)地大量抽水，導(dǎo)致開采層地下水位下降及含氣層的壓縮，產(chǎn)生了大幅度的地面沉降。人類活動(dòng)對(duì)地面沉降的誘發(fā)因素還包括：大面積農(nóng)田灌溉引起敏感性土的水浸壓縮；地面高荷載建筑群相對(duì)集中時(shí)，其靜 荷載超過土體極限荷載而引起的地面持續(xù)變形；在靜荷載長(zhǎng)期作用下軟土的蠕變引起的地面沉 降；地面振動(dòng)荷載引起的地面沉陷等。在制訂區(qū)域性規(guī)劃或大

32、規(guī)模工程建設(shè)的可行性研究階段，地面沉降預(yù)測(cè)工作的重點(diǎn)在于應(yīng)用地質(zhì)理論對(duì)區(qū)域地質(zhì)背景及工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析研究，論證該區(qū)在未來人類活動(dòng)誘發(fā)因素影響 下，產(chǎn)生地面沉降的可能性。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件初步圈定在工程了開發(fā)過程中可 能的沉降地區(qū)。運(yùn)用地質(zhì)成因一一歷史分析方法，對(duì)可能沉降區(qū)的各壓縮層土體固結(jié)歷史及固結(jié) 狀態(tài)進(jìn)行研究，建立各主要沉降層的固結(jié)歷史曲線。根據(jù)區(qū)域規(guī)劃擬定的資源開發(fā)方案（地下液體開采規(guī)劃），對(duì)可能沉降區(qū)的沉降量進(jìn)行初步預(yù)測(cè)；并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)區(qū)域規(guī)劃提岀修正意見。對(duì)于已進(jìn)入工程開發(fā)階段并已岀現(xiàn)地面沉降問題的地區(qū)，預(yù)測(cè)工作的重點(diǎn)是建立地面沉降的長(zhǎng)期觀測(cè)站、網(wǎng)系統(tǒng)，開展沉降量、地下水位及孔隙水壓力的監(jiān)測(cè)工作。利用實(shí)測(cè)資料建立沉降量、地下水位及時(shí)間的相關(guān)關(guān)系，并對(duì)沉降層主要力學(xué)參數(shù)進(jìn)行校核。利用已得到的沉降量與