年自考工程地质及土力学资料笔记.docx
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年自考工程地质及土力学资料笔记
工程地质及土力学资料笔记
一、名词解释
1.基本:
设立于建筑物底部承受上部构造荷载并向地基传递压力下部构造。
2.崩塌：
陡峻斜坡上某些大块岩块突然崩落或滑落，顺山坡剧烈地翻滚跳跃，岩块互相撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一现象称为崩塌。
3.固结：
土骨架受压产生压缩变形，导致土孔隙中水产生渗流，孔隙中水随着时间发展逐渐渗流排除，孔隙体积缩小，土体体积逐渐压缩，最后趋于稳定，这个过程常称为渗入固结、简称固结。
4.压缩变形：
土体受外力作用后产生体积缩小称为压缩变形。
5.矿物解理：
矿物受到外力作用，其内部质点间连结力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑破裂面性质，称为解理。
6.渗入性：
土被水渗流通过性能称为渗入性。
7．静止土压力：
若挡土墙具备足够刚度，且建立在坚实地基上，墙体在墙后土体推力作用下，不产生任何移动或转动，则墙后土体处在弹性平衡状态，这时，作用在墙背上土压力称为静止土压力。
12。
风化作用：
地壳表面岩石由于风、电、雨和温度等大气应力以及生物活动等因素影响发生破碎或成分变化过程称为风化。
风化作用指是岩石中发生物理和化学作用。
14。
渗流：
土通过水中持续孔隙流动称为渗流。
15．流土：
在渗流向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒群同步发生悬浮和移动现象。
16．土层：
在图形成过程中，有些残留在原地形成残积层，有些通过风、水、冰川等剥蚀、侵蚀、搬运，在某一恰当沉积环境下，按一定沉积规律形成层状沉积层，称为土层。
19．达西定律：
在稳定流和层流作用下，用粗颗粒土进行大量渗入实验，测定水流通过土试样单位截面积渗流量，获得渗流量与水力梯度关系，从而得到渗流速度与水力梯度（或水头能量损失）和土渗入性质基本规律，即渗流基本规律——达西渗入定律。
20．砂土液化：
无粘性土从固体状态转变成液体状态现象。
22.滑坡：
斜坡上岩土体在重力作用下失去原有稳定状态，沿斜坡内某些滑动面（带）整体向下滑现象.
25．土坡：
土坡就是具备倾斜坡面土体。
26.绝对地质年代：
绝对地质年代指某地层从形成至当前关于年数，阐明岩层形成时间长短。
27.泥石流：
泥石流是山区特有一种不良地质现象，它是由暴雨或上游冰雪消融形成携有大量泥土和石块间歇性溪流.
30.无粘性土坡：
由粗粒土所堆筑土坡称为无粘性土坡。
32.渗入力：
水在土中渗流，受到土骨架阻力，同步水也对土骨架施加推力，单位体积土骨架所受到推力就是渗入力。
33.土压力：
无论哪种形式挡土墙，都要承受来自墙后土体压力，称为土压力。
34有效应力：
在孔隙水压力作用下，孔隙水逐渐排除，同步使土粒骨架逐渐承受这某些压力，此压力称为有效应力。
40.临界孔隙比：
沙土在某一初始孔隙比受剪，剪切破坏时体积固然也可等于初始孔隙比下体积，这一初始孔隙比就叫做临界孔隙比。
41。
瞬时沉降：
是指加荷后及时发生沉降。
43.固结沉降：
固结沉降是指荷载压力作用下，由于地基土构造骨架受力压缩，使孔隙中水排出体积压缩引起某些沉降。
47.次固结沉降：
在荷载长期持续作用下，作用于土骨架上有效压力使土构造矿物颗粒间接触点产生剪切蠕变，水膜进一步压缩，导致孔隙体积进一步压缩而产生沉降。
48.直剪实验中固结快剪：
固结不排水称为固结快剪，即试样在竖向作用下充分固结，稳定后施加剪应力，施加剪应力时速率较快，试样不排水，直至剪坏。
49.滑坡：
土体重量以及渗入力等会在土坡体内引起剪应力，如果剪应力不不大于土抗剪强度，就要产生剪切破坏，如果剪切破坏面积很大，即将产生一某些土体相对于另一某些土体滑动现象，称为
十五、从地质方面、地形地貌方面辨认活断层标志有哪些？
辨认活断层标志有：
A地质方面：
地表最新沉积物错段活断层带物质构造松散有地震现象活断层，
地表浮现断层陡坎
和地裂缝。
B地貌方面：
活断层两侧往往是截然不同地貌单元直接相接部位水系：
对于走滑型断层；
1一系列水系河谷向同一方向同步移错；
2主干断裂控制主干河道走向不良地质现象呈线形密集分布。
十六、如何拟定沉积岩相对地质年代？
岩石（体）相对地质年代拟定是根据地层层序律、生物演化律以及地质体之间接触关系三种办法：
A地层层序律未经构造变形影响沉积岩原始产状应当是水平或近似水平。
并且先形成岩层在下面，后形成岩层在上面。
B生物演化律由于生物是由低档到高档，由简朴到复杂不断发展进化。
故可依照岩层中保存生物化石来判断岩层相对新老关系。
C地质体之间接触关系依照沉积岩层之间不整合接触判断。
与不整合面上底砾岩岩性相似岩层，形成时间较早，此外与角度不整合面产状一致岩层形成时间较晚。
如果岩层与岩浆岩为沉积接触，则沉积岩形成较晚，如果岩层与岩浆岩为侵入接触，则沉积岩形成时
间较早。
十七、运用不整合面接触任何判断沉积岩之间相对新老关系？
依照不整合面上底砾岩以及角度不整合面产状判断：
与不整合面上底砾岩岩性一致岩层形成时间相对较早；与角度不整合面产状一致岩层形成时间相对较晚。
十八、阐述海岸带沉积物特性。
重要是粗碎屑及砂，它们是海岸岩石破坏后碎屑物质构成。
粗碎屑普通厚度不大，没有层理或层理不规则。
碎屑物质经波浪分选后，是比较均匀。
经波浪重复搬运碎屑物质磨圆度好。
有时有少量胶结物质，以砂质或粘土质胶结占多数。
海岸带砂土特点是磨圆度好，纯洁而均匀，较紧密，常用胶结物质是钙质、铁质及硅质。
海岸带沉积物海岸往往成条带分布，有地区砂土能伸延好几公里长，然后逐渐消失。
此外。
海岸带特别是在河流入海河口地区经常有淤泥沉积。
十九、地质年代表地质年代表办法有两种：
一是绝对地质年代，指某地层从形成至当前关于年数，阐明岩层形成时间长短；另一种是相对地质年代，指地层形成过程中先后顺序，表达地层相对新老关系，反映岩层形成自然阶段和历史过程，将各个地质历史发展时期所形成地层划分为若干个相对年代。
二十、工程地质勘察目是什么？
工程地质勘察即对拟建工程场地进行调查研究工作。
勘察目是探明作为建筑物或构筑物工程场地工程地质条件，解决并解决整个建设中涉及岩土工程问题，保证工程正常施工和使用。
一、略述风化作用对岩石性质及其在工程应用上意义。
对岩石性质影响：
风化作用不但变化岩石物理状态，并且变化其化学成分。
意义：
岩石风化带界线是建筑工程中一项重要工程地质资料，它是拟定桩基持力层、基坑开挖、挖方边坡坡度以及采用相应加固办法根据之一，普通，高层建筑桩基持力层选取在弱风化岩石上，然而，当前尚无有效办法来确切地划分岩石风化界线，多数是依照本地地质条件并结合实践经验来拟定。
风化作用地壳表面岩石由于风、电、雨荷温度等大气应力以及生物活动等因素影响发生破碎或成分变化过程称为风化。
风化作用指是岩石中发生物理和化学作用，其成果导致岩石强度和稳定性减少，对工程建筑条件导致不良影响。
风化作用按其产生因素分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种类型。
1、物理风化作用2、化学风化作用A水化作用。
B氧化作用。
C碳酸盐化作用。
D溶解作用。
。
3、生物风化作用流水地质作用地面流水涉及坡流、洪流和河流三种。
1、河流侵蚀作用2、河流搬运作用3、河流堆积作用4、河岸防护
16试述河流地质作用在什么状况下会危及建筑物安全。
河流机械侵蚀则涉及对河床冲刷和对河岸淘蚀两种作用。
它使河床移动，河谷变形，也可使河岸破坏，严重威胁河谷两岸建筑物和构筑物安全。
三、什么叫做滑坡?
在滑坡尚未浮现整体滑动之前，依照什么特性可以判断滑坡即将产生？
滑坡：
是斜坡上岩土体在重力作用下失去原有稳定状态，沿斜坡内某些滑动面整体向下滑移现象。
最初是在斜坡内部某一某些产生微小移动，继而在斜坡坡面上浮现断续拉张裂缝并不断加宽，并在两侧形成逐渐贯通剪切裂缝，直到斜坡上滑动面所有形成，便开始整体向下滑动。
导致滑坡也许因素有哪些？
1、边坡开挖导致平衡状态变化2、坡顶超载导致下滑力增长3、降雨等因素导致渗流力增长4、土体抗剪强度减少。
辨认滑坡标志有哪些？
辨认滑坡标志有：
A地形地貌方面：
滑坡形态特性、阶地、夷平面高程对比。
B地质构造方面：
滑体上产生小型褶曲和断裂现象，滑体构造松散、破碎。
C水文地质方面：
构造破碎→透水性增高→地下水径流条件变化→滑体表面浮现积水洼地或湿地。
D植被方面：
马刀树、醉汉林。
E滑动面鉴别：
勘探：
钻探。
变形监测：
钻孔倾斜仪。
滑坡分类
依照国内滑坡类型，滑坡可划分为：
A按滑坡体重要物质构成及其与地质构造关系，可分为1、覆盖层滑/2、基岩滑坡3、特殊滑坡。
B按滑坡体厚度，可划分1、浅层滑2、中层滑坡3、深层滑坡4、超深层滑坡。
C按滑坡规模大小，可划分为小型、中型、大型和巨型滑坡。
D按滑坡形成年代，可划分1、新滑坡2、古滑坡。
E按发生滑坡力学条件，可划分1、牵引力滑坡2、推动式滑坡。
滑坡治理
滑坡治理原则是：
防止为主，防治结合；查明状况，对症下药；综合整治，有主有次；
早治小治，贵在及时；力求根治，以防后患；因地制宜，就地取材；安全经济，对的施工。
办法：
A绕避滑坡；B削坡减载；C支挡；D排水防水。
四、什么叫做崩塌？
崩塌产生条件及其影响因素是什么？
崩塌
：
陡峻斜坡上某些大块岩块突然
崩落或滑落，顺山坡剧烈地翻滚跳跃，岩块互相撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一现象称为崩塌。
产生条件及影响因素：
A地形条件。
B岩性和节理。
C地质构造条件。
D环境条件变化。
崩塌防治A防止崩塌办法a通过爆破或打楔方式来削缓陡崖，
清除危石。
b堵塞岩体裂隙或向裂缝内灌浆，以胶结岩石，提高危岩稳定性。
c引导地表水，以免岩石强度发生迅速变化。
d对斜坡进行铺砌覆盖，或在坡面上喷浆，以防止岩坡风化，避免斜坡进一步变形，提高其稳定性。
B拦挡防御办法a筑明洞或防坍洞。
B筑护墙和围护棚、围护网以阻挡石块堕落。
c在软弱岩石出露处修筑土墙以支持上部岩体重量。
五、什么叫做泥石流？
什么状况下会产生泥石流？
防止泥石流原则是什么？
泥石流
：
是山区特有一种不良地质现象，它是由暴雨或上游冰雪消融形成携带有大量泥土和石块间歇性洪流。
形成条件：
形成泥石流必要具备丰富松散泥石物质来源、陡峻山坡和较大沟谷及能大量集中水源地形、地质和水文气象条件。
形成条件
A地形条件B地质条件C水文气象条件
防止原则：
以防为主，采用避“强”制“弱”、局部防护、重点解决和综合治理原则。
泥石流防治办法
A防止办法：
a上游地段应做好水土保持工作b疏导地表水和地下水c修筑防护工程d修筑支挡工程。
B治理办法：
a拦截办法b滞流办法c疏排和利导办法。
六、什么叫做岩溶？
岩溶对建筑工程有何影响?
岩溶：
它是由地表水或地下水对可溶性岩石溶蚀作用而产生一系列地质现象。
影响：
A岩溶水对可溶岩体进行溶蚀，使岩石产生孔洞，构造变得松散，从而减少了岩石强度，增大其透水性。
B石芽、溶沟和溶槽导致地表基岩面不均匀起伏，地基不均匀。
C漏斗形成和扩张影响地面稳定性。
D溶洞和土洞分布密度、发育状况和埋深等对地基稳定性有影响，特别是当场地抽水影响到土洞和溶洞顶板稳定期，将导致地表塌陷，危及地面建筑物安全。
17岩溶重要形态A溶沟溶槽、石芽和石林；B岩溶漏斗；C溶蚀洼地；D坡立谷和溶蚀平原；E落水洞和竖井；F溶洞和暗河；J天生桥。
18岩溶形成条件。
岩溶是水对岩石溶蚀成果，因而岩溶形成条件是有水和可溶于水且透水岩石，并且水在其中是流动，有侵蚀力。
七、试述地震震级和烈度基本概念及如何拟定建筑场地地震烈度。
震级：
是根据地震释放出能量来划分。
烈度：
是表达某地受地震影响破坏限度，它不但取决于地震能量，同步也受震源深度与震中距离、地震波传播介质以及表土性质条件影响。
地震设计烈度如何拟定？
在基本烈度基本上，考虑建筑物重要性、永久性、抗震性及经济性等规定对基本烈度做出一定调节，得出设计烈度是抗震设计所采用烈度。
地震烈度划分：
按地震时破坏限度不同，可将地震影响强弱按一定顺序作为拟定地震烈度原则，编制地震烈度表。
地震烈度可分为
1、基本烈度2、建筑场地烈度3、设计烈度三种。
基本烈度是指一种地区也许遭遇最大地震烈度，可依照《中华人民共和国地震烈度区划图》拟定。
建筑物地烈度也称社区域烈度，是指因建筑场地地质条件、地形地貌和水文地质条件不同而引起基本烈度提高或减少，普通地说，它比基本烈度提高（或减少）半度至一度。
设计烈度是指抗震设计所采用烈度，是依照建筑物重要性、耐久性、抗震性及经济性等方面规定对基本烈度调节。
八、地震对建筑物也许产生哪些不利影响?
不利影响：
地震对场地产1、地震力效应2、地震破裂效应3、地震液化效应4、地震激发地质灾害等破坏效应。
地震时，由于地面运动影响，建筑物产生自由振动。
地裂缝是地震区常用一种效应，是地震产生构造应力作用于岩土层破裂现象，对建筑物危害极大。
震陷将直接引起地面建筑物变形和损坏。
强烈地震作用还能激发斜坡上岩土体松动、失稳，引起滑坡和崩塌等不良地质现象，这种灾害往往是巨大，可以摧毁房屋和道路交通，
甚至掩埋村落，堵塞河道。
九、地震及其产生因素
地震是由于地球内力作用而产生一种地壳振动现象，重要发生于近代造山运动区和地球大断裂带上，即形成于地壳板块边沿地带。
这是由于在板块边沿处，也许因上地幔流运动引起地壳缓慢位移，岩石内差动位移引起弹性应变和应力，当应力增大超过岩石强度时就会产生断层。
发生断层时，岩石释放弹性能以震波形式传播到周边岩石上，引起相邻岩石振动，称为地震。
十、地震波传播特性
地震时，震源释放能量以波动形成向四周八方传播，这种波称为地震波。
地震波又可分为体波和面波。
A体波地壳内部传播波称为体波。
B面波面波又为瑞雷波（R波）和勒夫波。
R波具备如下特点：
a地面质点在平行于波传播方向垂直面内振动，运动轨道为椭圆形。
b随着离地表深度加深，瑞雷波迅速削弱。
c面波传播迅速是所有震波中最慢，约为横波波速0.9倍，但振动能量占地震波总能力73%。
d在地面离开震中较远位置上，表面波比体波相对地占优势，其振动重要是表面波。
振动系统能量与振幅平方成正比。
地震波在传播过程中能量逐渐减少，振幅逐渐减小，即发生阻尼振动，因而，离震源愈远，振动越小；在地面上距震中愈远地方，振动强度越低。
简答题
十一、什么是卓越周期？
卓越周期：
由震源发出地震波在土层中传播时，通过各种不同性质界面
时，由于多次反射、折射，将浮现不同周期地震波，而土体对于不同地震波有选取放作用，某种岩土体是对某种周期波选取放大得突出、明显，这种被选取放大波周期即称为卓越周期。
地震设计烈度如何拟定？
十二、试述场地工程地质条件对地震灾害影响。
场地工程地质条件对地震灾害影响有如下几种方面
A岩土类型及性质软土＞硬土＞，土体＞基岩。
松散沉积物厚度越大，震害越大。
土层构造对震害影响：
软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大，震害愈大。
B地质构造离发震断裂越近，震害越大，上盘尤重于下盘。
C地形地貌突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大。
18D水文地质条地下水埋深越小，震害越大。
十三、影响岩溶发育因素有哪些?
影响岩溶发育因素有：
A碳酸盐岩性影响方解石含量越高，岩石溶蚀能力越大；反之白云石含量越高，岩石溶蚀能力越小，酸溶物含量越高，岩石溶蚀能力越小。
B气候影响降水影响：
1水直接参加岩溶作用，充分降水是保证岩溶作用强烈进行必要条件。
2水是溶蚀作用介质和载体，充分降水保证了水体良好循环交替条件，增进岩溶作用强烈进行。
气温影响：
气温升高有助于岩溶作用进行。
C地形地貌影响1平坦地区：
地表径流弱，入渗强烈，有助于岩溶发育。
2陡峭地区：
地表径流强烈，入渗弱，不利于地下岩溶发育。
3突起地区：
地下水位深，包气带厚度大，垂直岩溶发育。
4低洼地区：
地下水位浅，汇水地带，岩溶发育强烈，以水平岩溶为主。
D地质构造影响
断裂影响：
1沿断裂面岩溶发育强烈。
2各组破裂面互相交织、延伸进而控制了岩溶发育形态、规模、速度和空间分布。
3各种破裂面互相交织，使地下水混合溶蚀效应明显，进岩溶发育。
褶皱影响：
1褶皱不同部位，裂隙发育不均匀，岩溶强度不同。
核部比翼部发育。
2
大型褶皱控制了可溶岩空间分布和地下水汇水范畴及径流条件，影响着岩溶发育。
岩层组合影响：
1厚而纯碳酸盐岩a包气带：
多发育垂直岩溶形态。
b地下水季节变动带：
两方向岩溶均发育。
C饱水带：
规模大、持续性好水平岩溶。
d深循环带：
岩溶不很发育。
2碳酸盐岩夹非可溶性岩层。
3非可溶性岩层与碳酸盐岩互层：
在同一时期，岩溶呈多层发育。
4非可溶性岩层夹碳酸盐岩：
岩溶发育极弱。
E新构造运动对岩溶发育影响地壳运动性质、幅度、速度和波及范畴，控制着水循环交替条件及其变化趋势，从而控制着岩溶发育类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用变化趋势。
新构造运动基本形式有三种：
1上升期：
侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，分带现象明显，以垂直形态岩溶为主。
2平稳期：
侵蚀基准面相对稳定，溶蚀作用充分进行，分带现象明显，侧向岩溶规模大，岩溶地貌较明显典型
。
3下降期：
常形成覆盖岩溶，地下水循环条件差，岩溶作用受到抑制或停止。
从更长地质历史时期来看：
a间歇性上升：
上升→稳定→再上升→再稳定形成水平溶洞成层分布，高程与阶地相相应。
b震荡升降：
岩溶作用由弱到强，由强到弱重复进行以垂直形态岩溶为主，水平溶洞规模不大，并且成层性不明显。
C间歇性下降：
下降稳定再下降再稳定岩溶多被埋于地下，规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物填充。
从层状洞穴分布状况及充填物性质，可查明岩溶发育特点及形成相对年代。
一、土是一种有碎散矿物颗粒构成，并具备持续空隙多孔介质。
渗流水通过土中持续孔隙流动渗入性土被水渗流通过性能渗入力水在土体中渗流，水流对土颗粒作用形成作用力
渗流引起工程常用问题？
渗漏：
渗入变形（渗入破坏）：
当渗入力较大时，就会引起土颗粒移
动，甚至把土颗粒带出而流失，使土体产生变形和破坏。
（土木建筑物及地基由于渗流作用而浮现变形或破坏），其变现形式有1、流土2、管涌3.、接触流土4、接触冲刷。
流土：
在渗入向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒同步发生悬浮和移动现象。
（粘性土引起流土，属于流土型土）；
管涌：
在渗入水流作用下，土体中细土粒在粗土粒间孔隙通道中随水流移动并被带出流失现象。
（管涌型土）。
基坑降水引起地基沉降
三、水利力度i：
水沿渗入途径方向流动产生总水头损失率，意义为单位渗入途径水头损失。
渗入系数k：
为反映土渗入性能系数，相称于单位水力梯度（i=1）时渗入流量速度（平均渗入速度）达西定律合用范畴重要与渗入水流在土中流动状态关于（属于层流状态者合用，紊流状态则不合用），还与土孔隙中液体性质，土颗粒大小、形状、矿物成分，水互相作用关于。
影响土渗入因素：
渗入水性质，土颗粒大小级配，空隙比，矿物成分，围观构造，宏观构造。
粗粒土渗入性重要决定于孔隙通道截面积。
粉质土渗入性重要因素不是土有效粒径，而是颗粒矿物质土渗入性团粒直径。
粘性土渗入性因素重要是粘土矿物表面活性作用，原状构造土孔隙比大小。
沉降（基本沉降）：
在建筑物荷载作用下地基土产生应力和变形，从而引起建筑物基本下沉现象。
19基本沉降及沉降差大小：
1、决定于建筑物荷载大小及分布2、取决与地基土层压缩性、压缩层厚度及其分布3、荷载作用下地基土变形性状等。
地基变形分为1、体积变形2、形状变形，前者是正应力作用使土体体积缩小压密，但不会导致土体破坏；后者由剪应力引起，当剪应力超过一定范畴时，土体将产生剪切破坏。
压缩变形：
土体受外力作用后产生体积缩小。
有效应力与压缩变形变化特性称为土压缩性。
引起土压缩变形因素：
1、土体构成某些压缩（涉及土固体颗粒及孔隙中水压缩；空隙中气体压缩；空隙中某些水和气被挤出引起空隙缩小）2、土构造性压缩。
固结：
土体压缩是一种排水固结随时间变化过程。
固结度：
土层在固结过程中，某一时刻土层固结引起体积压缩限度。
土体体积压缩变形过程重要是有效应力作用引起土构造骨架变形导致空隙中水排出过程。
瞬时沉：
加荷后及时产生沉降
固结沉降：
荷载作用下，由于地基土构造骨架受力压缩，使孔隙中水排出体积压缩某些沉降，即由水固结引起沉降。
次固结沉降：
在荷载长期持续作用下，作用土骨架上有效压力使土构造矿物颗粒间接触点产生剪切蠕动，水膜进一步减薄，骨架进一步压缩，导致孔隙体积进一步压缩而产生沉降。
抗剪强度：
土抵抗剪切变形与破坏极限能力。
土抗剪强度两种表达办法：
一种为总应力抗剪强度式，另一种为有效应力抗剪强度式。
砂土液化：
无粘性土（砂土）从固体状态变成液体状态现象
流土：
是一种渗流作用下渗入破坏现象
影响土抗剪强度因素1、土粒矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配2、土密度3、含水量4、土体构造扰动状况5、孔隙水压力影响
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