中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《工程地質(zhì)學(xué)》復(fù)習(xí)資料

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1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《工程地質(zhì)學(xué)》復(fù)習(xí)資料 緒論 一、工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)：①闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件；②論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問(wèn)題；③選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場(chǎng)址；④研究工程建筑物興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響；⑤提出有關(guān)建筑物類(lèi)型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議；⑥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)。查明工程地質(zhì)條件是基本任務(wù)，工程地質(zhì)問(wèn)題的分析、評(píng)價(jià)是中心任務(wù)。 二、工程地質(zhì)問(wèn)題：地震，活斷層，斜坡，砂土液化，滲透變形，巖溶，地面沉降，誘發(fā)地震，地下洞室，巖體風(fēng)化。 三、工程地質(zhì)條件：工程建筑物有關(guān)的地質(zhì)條件的綜合①巖土類(lèi)型及其工程性質(zhì)②地質(zhì)構(gòu)造③地形地貌④水文地質(zhì)⑤工程動(dòng)力

2、地質(zhì)作用：內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用：火山、地震、活斷層,外動(dòng)力地質(zhì)作用：滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷、滲透變形…工程活動(dòng)誘發(fā)的地質(zhì)作用：采空塌陷、抽水引起的地面沉降…⑥天然建筑材料 四、工程地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)：定義：工程地質(zhì)學(xué)是一門(mén)研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題，為工程建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)學(xué)科，它是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的范疇。 關(guān)于工程地質(zhì)學(xué)科的爭(zhēng)議！研究對(duì)象：研究地質(zhì)環(huán)境與工程建筑物之間的關(guān)系，二者矛盾的轉(zhuǎn)化和解決方法。地質(zhì)環(huán)境：地殼表層和一定深度的地質(zhì)條件的綜合。 第一章地震 一、震級(jí)：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來(lái)的能量大小所決定。M=lgA。A：距震中100公里處標(biāo)準(zhǔn)

3、地震儀在地面所記錄的最大振幅(微米)。 二、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。(1)地震基本烈度：在今后一定時(shí)間(一般按100年考慮)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(2)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。 三、發(fā)生條件：1介質(zhì)條件：堅(jiān)硬巖石。2結(jié)構(gòu)條件：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：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的部位：板塊交接部位近期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是最活躍的。 四、地震效應(yīng)：在地震作用影響所及的范圍內(nèi)地表出現(xiàn)的各種震害和破壞。

4、與場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、震級(jí)、震中距、震源參數(shù)、建筑物類(lèi)型、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。分為：震動(dòng)破壞效應(yīng)；地面破壞效應(yīng)和斜坡破壞效應(yīng)。 五、靜力分析法前提：1建筑物是剛體2建筑物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，由地面震動(dòng)的最大加速度決定。動(dòng)力分析法前提：1建筑物建構(gòu)是單質(zhì)點(diǎn)系的彈性體2作用于建筑物基地的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 六、卓越周期：地震波在地層中傳播時(shí)，經(jīng)過(guò)各種不同性質(zhì)的界面時(shí)，由于多次反射、折射，將出現(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出、明顯，這種被選擇放大的波的周期即稱(chēng)為該巖土體的卓越周期。卓越

5、周期與土層的厚度、土層的性質(zhì)，尤其是剪切波在土層中的傳播速度有關(guān)。 七、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件對(duì)震害的影響：1巖土類(lèi)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；軟弱土層埋藏越淺厚度越大震害越大。2地質(zhì)構(gòu)造：離發(fā)震斷裂越近震害越大，上盤(pán)重于下盤(pán)。3地形地貌：突出孤立地形震害較低洼、溝谷平坦地區(qū)大。4水文地質(zhì)條件：地下水埋深越小震害越大。 八、震區(qū)抗震原則及措施：(一)場(chǎng)地選擇原則1、避開(kāi)活斷層2、盡可能避開(kāi)具有強(qiáng)烈振動(dòng)效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段3、避開(kāi)不穩(wěn)定斜坡地段4、盡可能避開(kāi)孤立地區(qū)、地下水埋深淺的地區(qū)。(二)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

6、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)度，提高抗震性能。 第二章活斷層 一、活斷層定義：指目前正在活動(dòng)著的斷層或近期有過(guò)活動(dòng)且不久的將來(lái)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(wàn)年內(nèi)有過(guò)一次或多次活動(dòng)的斷層，(2)與其他活動(dòng)斷層有聯(lián)系的斷層，(3)沿該斷裂發(fā)生過(guò)蠕動(dòng)或微震活動(dòng)，1994年《巖土工程勘察規(guī)范》全新地質(zhì)時(shí)期(1~1.1萬(wàn)年)，1989年《中國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》晚更新世(10萬(wàn)年)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)在上述規(guī)定的基礎(chǔ)上，又增加了兩條規(guī)定：①在晚第四紀(jì)它們有過(guò)活動(dòng)；②該斷裂有

7、地面破裂的證據(jù)。 二、活斷層特征和分類(lèi)：特征1活斷層是深大斷裂復(fù)活的產(chǎn)物(按照斷層的切割深度可以分為：蓋層斷裂、基底斷裂、地殼斷裂、巖石圈斷裂)2活斷層的繼承性和反復(fù)性。斷層分類(lèi)：按照位移方向與水平面的關(guān)系：①走滑型活斷層②逆斷型活斷層③正斷型活斷層。活斷層的活動(dòng)方式①地震斷層(粘滑型活斷層)以地震方式產(chǎn)生間歇性突然滑動(dòng)：發(fā)生在強(qiáng)度較高的巖石中，斷層帶鎖固能力強(qiáng)，危害大。②蠕變斷層(蠕滑型活斷層)沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動(dòng)：發(fā)生在強(qiáng)度較低的軟巖中，斷層帶鎖固能力弱，一般無(wú)震發(fā)生，有時(shí)可伴有小震。 三、活斷層的識(shí)別：1地質(zhì)方面2地貌方面3水文地質(zhì)方面4歷史資料方面5地形變監(jiān)測(cè)資料。地質(zhì)方

8、面a最新沉積物的錯(cuò)斷b活斷層帶物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散c伴有地震現(xiàn)象的活斷層，地表出現(xiàn)斷層陡坎和地裂縫。地貌方面a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。常表現(xiàn)為：一側(cè)隆起區(qū)，一側(cè)凹陷區(qū)。b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。c山脊、山谷、階地和洪積扇錯(cuò)開(kāi)：走滑型活斷層d近期斷塊的差異升降運(yùn)動(dòng)，可使同一級(jí)平面分離解體，高程相差較大。水文地質(zhì)方面a導(dǎo)水性和透水性較強(qiáng)b泉水常沿?cái)嗔褞С示€狀分布，植被發(fā)育。歷史資料方面a古建筑的錯(cuò)斷、地面變形b考古c地震記載。地形變監(jiān)測(cè)方面：水準(zhǔn)測(cè)量、三角測(cè)量。 四、活斷層區(qū)的建筑原則1、建筑物場(chǎng)址一般

9、應(yīng)避開(kāi)活動(dòng)斷裂帶。2、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(kāi)主斷層。3、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(pán)。4、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。如：活斷層區(qū)修水壩，不宜采用混凝土重力壩和拱壩，宜采用土石壩。 第三章砂土液化 一、砂土液化的定義：飽水砂土在地震、動(dòng)力荷載和其它物理作用下，受到強(qiáng)烈振動(dòng)而喪失抗剪強(qiáng)度，使沙粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。(機(jī)理見(jiàn)課件)。 二、影響因素：1土的類(lèi)型及性質(zhì)a粒度粉、細(xì)砂土最易液化b密實(shí)度松砂極易液化密砂不易液化c成因及年代多為沖積成因

10、的粉細(xì)砂土沉積年代較新。2飽和砂土的埋藏分布條件a砂土上覆非液化土層越厚液化可能性越小b地下水位埋深越大越不易液化3地震活動(dòng)的強(qiáng)度及歷時(shí)地震越強(qiáng)歷時(shí)越長(zhǎng)則越引起砂土液化而且范圍越廣。 三、判別：見(jiàn)課件主要看標(biāo)貫試驗(yàn)。 四、處理：1慎重選擇場(chǎng)地2選擇基礎(chǔ)類(lèi)型穿入深度計(jì)算：堅(jiān)硬粘土、礫、粗砂土大于0.5m其它非巖石大于2m。3地基處理標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)處理至液化深度下限；處理后的土層標(biāo)貫擊數(shù)實(shí)測(cè)值應(yīng)大于臨界值。(壓密法：提高天然基土的相對(duì)密度；排滲法：通過(guò)排滲井等來(lái)消散因震動(dòng)而產(chǎn)生的孔謝水壓力；換土或蓋重：用非液化土更換地表的液化土層，或在地表液化土層上覆蓋填土)。 第四章滲透變形 一、滲透變形定義

11、：巖土體在地下水滲透力(動(dòng)水壓力)的作用下，部分顆?；蛘w發(fā)生移動(dòng)，引起巖土體的變形和破壞的作用和現(xiàn)象。類(lèi)型：1管涌：在滲流作用下單個(gè)顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象，又稱(chēng)潛蝕。分垂直管涌和水平管涌。接觸管涌：當(dāng)粗細(xì)粒土層相互疊置時(shí)在接觸面上發(fā)生的管涌。分垂直接觸管涌和水平接觸管涌。2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。常發(fā)生在均質(zhì)砂土層和亞砂土層中。 二、滲透變形產(chǎn)生的條件：臨界水力梯度和土的結(jié)構(gòu)特性，見(jiàn)課件或書(shū)本167-170頁(yè)。 三、預(yù)測(cè)及防治(了解),見(jiàn)課件或書(shū)本171-175頁(yè)。 第五章斜坡地質(zhì)問(wèn)題研究 一、邊坡概念：邊坡是指地殼表層一切具有側(cè)向臨空面的地質(zhì)體.2.斜坡

12、變形破壞又稱(chēng)斜坡運(yùn)動(dòng)，是一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。是指地表斜坡巖土體在自重應(yīng)力和其它外力作用下所產(chǎn)生的向坡外的緩慢或快速運(yùn)動(dòng)?？梢苑譃樽匀贿吰拢喝纾荷狡?海岸,河湖岸等；人工邊坡：如：路塹,礦坑,人工開(kāi)挖基坑等。 二、應(yīng)力分布特征(了解)：1斜坡周?chē)鲬?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(1)在坡腳附近最大主應(yīng)力顯著增高且愈近表面愈高，最小主應(yīng)力顯著降低，于表面處降為零甚至轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力。(2)在坡腳和坡面的某些部位，坡面的徑向應(yīng)力和坡頂面的切應(yīng)力可轉(zhuǎn)化為拉應(yīng)力，形成張力帶，易形成與坡面平行的拉裂面。3與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系，破體內(nèi)最大剪切應(yīng)力跡

13、線由原來(lái)的直線變成近似圓弧形，弧的下凹方向朝著臨空方向。4坡面處由于側(cè)向應(yīng)力趨于零，實(shí)際上處于二向受力狀態(tài)，而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。 三、影響斜坡應(yīng)力分布的因素(見(jiàn)課件或課本116-117頁(yè))：1巖體初始應(yīng)力的影響：水平剩余應(yīng)力的大小使坡體中主應(yīng)力跡線分布形式有所不同，明顯改變了各應(yīng)力值的大小，使應(yīng)力分異現(xiàn)象加劇，尤其對(duì)坡腳應(yīng)力集中帶和坡肩張力帶的影響最大。2坡形的影響(1)坡高：坡高不改變應(yīng)力等值線圖像，但應(yīng)力值隨坡高上升而線性上升；(2)坡角：坡角變化明顯改變了應(yīng)力分布圖像。隨坡角變陡，張力帶的范圍有所擴(kuò)大，坡角應(yīng)力集中帶最大剪應(yīng)力值也隨之增高。(3)坡底寬度：當(dāng)W小于0.8H時(shí)，

14、坡腳最大剪應(yīng)力隨底寬而急劇變化。當(dāng)W大于0.8H時(shí)，則保持為一常值(稱(chēng)為"殘余坡角應(yīng)力")。(4)坡面形態(tài)：平面上的凹形坡，應(yīng)力集中明顯減緩。圓形和橢圓形邊坡，坡角最大剪切力僅為一般斜坡的一半。當(dāng)水平應(yīng)力坡平形于橢圓形礦坑長(zhǎng)軸時(shí)，應(yīng)力集中較緩和。3、斜坡巖土體特征和結(jié)構(gòu)特征的影響(p117)。 四、斜坡變形形式：1拉裂(回彈)a斜坡形成過(guò)程中，在坡面和坡頂形成的張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉張裂縫b卸荷回彈或初始應(yīng)力釋放時(shí)產(chǎn)生拉裂面。2蠕滑：斜坡巖土體在自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力長(zhǎng)期作用下,向臨空面方向的緩慢而持續(xù)的變形。a.表層蠕滑：斜坡淺層巖土體在重力的長(zhǎng)期作用下，向臨空面方向緩慢變形構(gòu)成一個(gè)剪變

15、帶，其位移由坡面向坡內(nèi)逐漸降低直至消失。b.深層蠕滑：主要發(fā)育在斜坡下部或坡體內(nèi)部。按其形成機(jī)制特點(diǎn)可分為兩種：①軟弱基座蠕滑②坡體蠕滑(受軟弱結(jié)構(gòu)面控制)兩種深層蠕滑的區(qū)別：①不是沿一個(gè)統(tǒng)一的滑動(dòng)面，受軟弱基座控制②有統(tǒng)一滑動(dòng)面，受軟弱結(jié)構(gòu)面控制。3彎曲傾倒：有陡坡或直立板狀巖體組成的斜坡，當(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時(shí)，在自重的長(zhǎng)期作用下由前沿開(kāi)始向臨空方向彎曲、拉裂，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形。斜坡的破壞：1崩塌：陡坡上的巖土體所產(chǎn)生的以下落運(yùn)動(dòng)為主(移動(dòng)、滾動(dòng)、跳躍)的破壞現(xiàn)象。(土崩、巖崩)。2滑坡：斜坡巖土體依附于內(nèi)在的或潛在的軟弱結(jié)構(gòu)面，在外力作用下，失去原來(lái)的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生了以水平

16、運(yùn)動(dòng)為主的滑動(dòng)現(xiàn)象。 五、崩塌的形成條件：1地層巖性條件厚層狀硬脆性巖體2巖體結(jié)構(gòu)條件節(jié)理裂隙發(fā)育3地形條件地形切割強(qiáng)烈高差大4外力作用風(fēng)化作用靜水壓力震動(dòng)。 六、滑坡的形態(tài)要素：a滑坡體b滑坡床c滑坡面d滑坡裂隙e滑坡后壁f滑坡臺(tái)階g滑坡側(cè)壁h滑坡舌。 七、滑坡識(shí)別標(biāo)志、方法、監(jiān)測(cè)：方法一：航片解釋?zhuān)椒ǘ旱孛嬲{(diào)查標(biāo)識(shí)一：地形地貌：雙溝同源(圈形椅)標(biāo)識(shí)二：水文地質(zhì)方面：泉眼、洼地、濕地等標(biāo)識(shí)三：植被方面：馬刀樹(shù)、醉漢林標(biāo)識(shí)四：地質(zhì)構(gòu)造方面：滑體上產(chǎn)生的褶皺、斷裂等現(xiàn)，方法三：鉆探。 八、影響斜坡穩(wěn)定性因素：⑴地貌、坡形條件⑵地層和巖性條件⑶地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)條件：坡體中有一組結(jié)構(gòu)

17、面時(shí)：順向破逆向坡橫向破斜交坡。坡體中有多組結(jié)構(gòu)面時(shí)：兩組或以上。⑷地下水的活動(dòng)：軟化或溶蝕巖石產(chǎn)生靜水壓力產(chǎn)生動(dòng)水壓力增大巖體重量促進(jìn)風(fēng)化作用。 九、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法：定性和定量(略)。 十、治理措施：1、地下水防范水措施：修筑地下排水廊道鉆孔排水。2、削坡減重指：挖除邊坡上部巖體一部分，起減緩坡度、減輕下滑體重量的作用。注意選擇好削坡位置。3、修建支檔建筑：注意支擋建筑的作用力應(yīng)在滑動(dòng)面以下注意墻體后的排水設(shè)計(jì)。4、錨固措施：適用于對(duì)巖質(zhì)不穩(wěn)定邊坡的加固采用預(yù)應(yīng)力鋼索或鋼桿錨固巖。分為系統(tǒng)錨固和隨機(jī)錨固。5、噴射混凝土護(hù)面：防止巖土體表面風(fēng)化剝落防止小體積松動(dòng)巖塊脫落防止地表水滲入坡體。

18、6、設(shè)置馬道減緩坡度。7柔性支護(hù)8生態(tài)護(hù)坡。 第六章地下洞室 一、圍巖應(yīng)力重分布的特征：洞室形成前巖體中任意一點(diǎn)處的應(yīng)力是平衡的(初始應(yīng)力狀態(tài))，應(yīng)力形成后：形成自由變形空間→圍巖向洞內(nèi)松漲變形→引發(fā)圍巖應(yīng)力重新調(diào)整→重分布應(yīng)力。應(yīng)力重分布范圍一般為6倍洞徑。其他形狀洞室應(yīng)力分布：1)橢圓形洞室長(zhǎng)軸兩端點(diǎn)壓應(yīng)力集中，易出現(xiàn)壓應(yīng)力集中，而短軸易出現(xiàn)拉應(yīng)力集中。2)正方形洞室容易出現(xiàn)4個(gè)角點(diǎn)的應(yīng)力集中，形成破壞。3)矩形洞室長(zhǎng)邊中點(diǎn)的應(yīng)力集中較小，短邊中點(diǎn)的圍巖應(yīng)力較大，角點(diǎn)圍巖應(yīng)力集中最大。 二、地下洞室位置選擇：⑴地形條件：洞室選線應(yīng)注意山形完整(沿線盡可能無(wú)沖溝、山洼、滑坡、塌方)；洞

19、口地段應(yīng)下陡上緩,無(wú)滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；注意邊坡整體穩(wěn)定性；注意傍山隧洞或地下廠房的山坡側(cè)應(yīng)有一定厚度的圍巖(對(duì)水工隧洞尤為重要)。2巖性條件：盡可能避開(kāi)不良圍巖：軟弱巖層破碎巖層松散巖層；在堅(jiān)硬完整巖層中施工的好處：安全度高掘進(jìn)速度快。3構(gòu)造條件：洞室軸線應(yīng)盡量與巖層走向垂直(圍巖穩(wěn)定對(duì)高邊墻穩(wěn)定更為有利；順傾向開(kāi)挖較反傾向有利)。若洞室軸線與巖層走向平行：在水平或緩傾巖層中和傾斜巖層中均不宜將軟弱層作為邊墻或底部。褶皺的影響：盡可能避開(kāi)核部和轉(zhuǎn)折端部位。斷層的影響：坍塌和大規(guī)模地下水涌入。⑷地下水對(duì)地下工程可能產(chǎn)生的影響：a以靜水壓力的形式作用于洞室襯砌；b以動(dòng)水壓力的形式作用圍巖體

20、及襯砌；c使粘土質(zhì)巖石軟化，降低其強(qiáng)度；d使易溶巖類(lèi)溶解，使膨脹巖類(lèi)膨脹；e突然的大量涌水造成人員傷亡、施工機(jī)械受損。5地應(yīng)力對(duì)地下工程產(chǎn)生影響。(地下工程活動(dòng)中可能遭遇的五害：軟弱巖體有毒氣體巖爆地下水高地溫)。 三、圍巖穩(wěn)定性工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：1關(guān)于圍巖穩(wěn)定性：指在一定的時(shí)間內(nèi)，在一定的地質(zhì)力和工程力作用下巖體不產(chǎn)生破壞和失穩(wěn)。判據(jù)：抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度。2圍巖變形破壞的特點(diǎn)：堅(jiān)硬完整巖體的脆性破裂(巖爆)；塊體滑移；層狀彎折和拱曲；碎裂巖體(結(jié)構(gòu)面間距一般小于10cm)的松動(dòng)解脫；松軟巖體。3圍巖的自穩(wěn)時(shí)間：指：未對(duì)洞壁采取任何支護(hù)措施，圍巖由變形發(fā)展至破壞的時(shí)間。自穩(wěn)時(shí)間的影響因素：

21、洞徑巖性地質(zhì)構(gòu)造巖體結(jié)構(gòu)特征地下水隧洞施工開(kāi)挖方式。研究圍巖自穩(wěn)時(shí)間的意義：保障施工活動(dòng)的安全；保障施工活動(dòng)的高效率、經(jīng)濟(jì)。圍巖自穩(wěn)時(shí)間的確定方法；工程類(lèi)比法圍巖分類(lèi)法。 四、圍巖應(yīng)力：指：圍巖的強(qiáng)度適應(yīng)不了圍巖應(yīng)力而產(chǎn)生塑性變形或破壞時(shí)，作用在支護(hù)或襯砌上的力。類(lèi)型：變形圍壓：由于圍巖的彈性恢復(fù)或塑性變形所產(chǎn)生的圍巖壓力；松動(dòng)圍壓：由于圍巖拉裂塌落、塊體滑移、碎裂松動(dòng)等所引起的圍巖壓力；沖擊圍壓：由于圍巖中積蓄的彈性應(yīng)變能突然釋放所產(chǎn)生的圍巖壓力。確定松動(dòng)圍壓的方法：①普氏壓力拱理論法：假定：a圍巖被視為因節(jié)理切割而失去內(nèi)部聯(lián)系的松散體，但仍具有粘聚力；b洞室開(kāi)挖后洞頂因塌落而形成一個(gè)自然

22、冒落拱，兩幫形成滑動(dòng)體；c洞頂?shù)纳綆r壓力就是拱形塌落體的重量。②圍巖壓力系數(shù)法③塊體極限平衡法。 五、提高圍巖穩(wěn)定性的措施：⑴盡量少擾動(dòng)圍巖a采用先進(jìn)的隧道工程設(shè)計(jì)和施工方法(NATM)；b盡可能采用控制爆破和全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖(TBM)。⑵用連續(xù)支護(hù)(柔性支護(hù))代替?zhèn)鹘y(tǒng)支護(hù)(剛性支護(hù))：①傳統(tǒng)支護(hù)方法缺點(diǎn)：支護(hù)措施未能全面地與圍巖緊密而連續(xù)接觸。②圍巖，特別是塊狀圍巖的變形破壞方式及基本對(duì)策。③混凝土噴射法(NATM)的優(yōu)點(diǎn)：a噴混凝土能緊跟工作面，速度快，因而縮短了掘進(jìn)與支護(hù)的間隔時(shí)間b由于噴層與圍巖緊密結(jié)合，又有相當(dāng)高的早期強(qiáng)度，在洞室開(kāi)挖后圍巖應(yīng)力重分布尚未完成，應(yīng)力降低區(qū)還未充分

23、發(fā)展之時(shí)，就及時(shí)地加固了巖體c噴層與圍巖緊密結(jié)合，有較高的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度，能在結(jié)合面上傳遞各種應(yīng)力，可以起到承載拱的作用d及時(shí)地填補(bǔ)了圍巖表面的超挖部分，使圍巖應(yīng)力狀態(tài)得到改善。⑶錨固：指利用穿過(guò)軟弱結(jié)構(gòu)面、深入至完整巖體內(nèi)一定深度的鉆孔，插入鋼筋、鋼棒、鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼筋及回填混凝土，借以提高巖體的磨擦阻力、整體性與抗剪強(qiáng)度的措施。錨桿支護(hù)原理：a懸吊原理：指將離層或切割塊體懸吊到固定圍巖上，錨桿承受游離巖塊重力；b組合梁原理：指將層狀巖層加固為組合梁，使巖層整體性增強(qiáng)，承載能力及抗彎強(qiáng)度提高，變形減?。籧抗剪原理：指將位于滑移面兩側(cè)的巖石連接在一起，錨桿起到抵抗兩側(cè)巖塊相對(duì)位移，承受滑移剪

24、切力作用；d擠壓原理：指錨桿通過(guò)錨頭及壓板對(duì)其周?chē)扑閹r石進(jìn)行擠壓，形成獨(dú)立的擠壓椎，當(dāng)錨桿足夠密時(shí)，各擠壓椎相互包容，形成擠壓拱(帶)，擠壓拱(帶)承受?chē)鷰r壓力作用。 第七章巖溶 一、巖溶：水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行的以化學(xué)溶蝕作用為主的綜合地質(zhì)作用以及由此產(chǎn)生的各種現(xiàn)象。 二、混合溶蝕效應(yīng)：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)。1、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(lái)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。凡是有利于水混合的地帶，巖溶均較其它地帶發(fā)育。2、不同溫度溶液的混合溶蝕效

25、應(yīng)：如果有兩種溫度不同的飽和度相同的水相混合，或一種水水溶液由高溫變?yōu)榈蜏?，都可以加大二氧化碳的溶解度，從而加?qiáng)溶液的溶蝕能力，繼續(xù)溶蝕作用。 三、巖溶發(fā)育的條件：1、具有可溶性巖石2巖石是透水的3水必須具有侵蝕性4水在巖石中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 四、影響巖溶發(fā)育的因素(見(jiàn)課件或書(shū)本150頁(yè))：1巖性2氣候3地形地貌4地質(zhì)構(gòu)造5新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。 五、防治：1、截?cái)酀B漏通道：灌灌漿帷幕、防滲帷幕；鋪粘土或混凝土鋪蓋；堵堵塞巖溶洞穴通道；截截水墻。2、導(dǎo)水導(dǎo)氣。 六、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)(見(jiàn)課件或書(shū)本163頁(yè))：覆蓋型巖溶區(qū)極限狀態(tài)時(shí)HK=h+Z+D式中：HK為極限狀態(tài)時(shí)上覆土層的厚度；h為土洞高度；D為基礎(chǔ)

26、砌置深度；Z為基礎(chǔ)底板以下建筑物荷載的有效影響深度。當(dāng)H大于HK時(shí)，地基是穩(wěn)定的；H小于HK時(shí)，地基是不穩(wěn)定的，是建筑物荷載和土共同作用的結(jié)果；當(dāng)H小于h時(shí)，僅土洞的發(fā)展就可導(dǎo)致地表塌陷。 第八章誘發(fā)地震一、定義：由于人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)特定的地質(zhì)環(huán)境施加影響而導(dǎo)致無(wú)震區(qū)地震活動(dòng)或有震區(qū)地震加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象。成因(類(lèi)型)：1水庫(kù)地震2向地下深部注漿或抽液引起的地震3采礦誘發(fā)地震4地下爆炸誘發(fā)地震5巖溶氣冒型地震。 二、水庫(kù)誘發(fā)地震的基本特征(了解)：見(jiàn)課件。 三、水巖作用機(jī)理：1水的物理化學(xué)效應(yīng)a降低巖體及結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度：潤(rùn)滑作用軟化作用泥化作用；b促進(jìn)巖體斷裂的生長(zhǎng)：鍥烈作用應(yīng)力腐蝕作用。2水的

27、荷載效應(yīng)：水荷載→附加應(yīng)力→垂直變形、撓曲變形：水的孔隙水壓力效應(yīng)：τ=σ′tgφ+c=(σ-u)tgφ+c 四、天然構(gòu)造應(yīng)力條件下水庫(kù)地震的誘發(fā)機(jī)制：見(jiàn)課件。 第九章地面沉降一、定義：在人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響下，由于地下松散地層固結(jié)壓縮，導(dǎo)致地殼表面標(biāo)高降低的一種局部的下降運(yùn)動(dòng)(或工程地質(zhì)現(xiàn)象)。地面沉降形成的原因：1人類(lèi)活動(dòng)原因：(1)抽汲地下水引起的地面沉降；(2)采掘固體礦產(chǎn)引起的地面沉降；(3)開(kāi)采石油、天然氣引起的地面沉降；(4)抽汲鹵水引起的地面沉降。2地質(zhì)運(yùn)動(dòng)原因：地面的升降運(yùn)動(dòng)。 二、地質(zhì)環(huán)境模式：1、現(xiàn)代沖積平原模式：長(zhǎng)江中下游平原、黃淮平原；2、三角洲平原模式：長(zhǎng)江三角洲(常州、無(wú)錫、蘇州、嘉興、肖山)；3、斷陷盆地模式：近海式指濱海平原，如寧波；而內(nèi)陸式則為湖沖積平原，如西安市、大同市的地面沉降可作為代表。 三、處理方案：地下水回灌：自流回灌；真空回灌；壓力回灌。(減少地下水的使用量，增加地面水補(bǔ)給；含水層存儲(chǔ)和修復(fù)；改變土地使用類(lèi)型；節(jié)水)。 四、監(jiān)測(cè)：1、常規(guī)監(jiān)測(cè)：基巖標(biāo)、分層標(biāo)、地面標(biāo)；2、GPS監(jiān)測(cè)；3、合成孔徑干涉雷達(dá)。 特別聲明： 1：資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，版權(quán)歸屬原作者 2：資料內(nèi)容屬于網(wǎng)絡(luò)意見(jiàn)，與本賬號(hào)立場(chǎng)無(wú)關(guān) 3：如有侵權(quán)，請(qǐng)告知，立即刪除。