工程地质学知识点.docx

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工程地质学知识点

第一章绪论

1、概念

（1）、工程地质学

研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系，以便科学评估，合理利用，有效改进和妥善保护地质环境的科学。

（2）、工程地质条件

指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。

（3）、工程地质问题

工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。

（4）、岩土工程

土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。

2、简述人类活动与地质环境的关系

（1）地质环境对人类活动的制约

①影响工程活动的安全

②影响工程建筑的稳定性和正常使用

（2）人类活动对地质环境的制约（工程活动破坏地质环境）

（3）工程活动与地质环境之间的相互制约

人类开采矿产会对地质环境造成破坏，形成各类地质灾害。

地质环境影响人类工程活动，比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等

3、工程地质条件主要包括哪些？

①岩土类型及性质（地层岩性与性质）

②地质构造（断层、褶皱、节理等）

③地形地貌（平原、丘陵、山区等）

④水文地质（地下水成因、埋藏、动态、成分等）

⑤不良地质现象（滑坡、岩溶、泥石流等）

⑥天然建筑材料（砂砾、石块等）

4.工程地质问题主要包括哪些？

①区域稳定性问题

②地基稳定性问题

③斜坡稳定性问题

④围岩稳定性问题

5.工程地质学的研究内容和任务是什么？

（1）区域稳定性研究与评价—由内力地质作用引起的断裂活动，地震对工程建设地区稳定性的影响

（2）地基稳定性研究与评价—指地基的牢固，坚实性

（3）环境影响评价—指人类活动对环境造成的影响

总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系，促使矛盾转化和解决，既保证工程安全，经济，正常使用，又合理开发和利用地质条件

6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。

建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型，施工工期的长短和工程投资的大小，影响基础建设

7.何谓不良地质条件？

为什么不良地质条件会导致建筑工程事故？

对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象，如崩塌，滑坡，泥石流等；它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。

第二章工程地质条件成因演化论

1、工程地质条件形成的控制因素有哪些？

①内动力地质运动：

构造、地震、岩浆与变质作用

②外动力地质作用：

风华、剥蚀、搬运、沉积与固结成岩作用

2、阐述我国工程地质条件分区分带的规律性？

（1）、地壳厚度：

最厚为青藏高原，由西向东逐渐变薄

（2）稳定台块与褶皱造山带的基本轮廓

地台：

华北、扬子、塔里木大的三块地台；喜马拉雅山以南印度地台的一部分；南海的南海地台。

褶皱区：

①准格尔①准格尔--兴安褶皱区（蒙古褶皱带的一部分）；②秦祁--昆仑褶皱区；③青藏昆仑褶皱区；④喜马拉雅褶皱系；

3、我国工程地质条件的组合类型有哪些

①第一阶梯：

高原冻土型

②第二阶梯：

干旱内陆盆地型、黄土高原型、红色盆地型、岩溶高原型

③第三阶梯：

冲积平原型、滨海平原型、海口三角洲型、丘陵与山间盆地型

4、阐述工程地质条件成因演化论

在长期的自然地质发展演化中形成，具有区域性规律和自然地理环境的分带性，它控制着工程地质条件及其空间分布和组合规律性

内、外力地质作用影响工程地形的形成与演化

它们相互依存，相互制约，控制工程地质条件的形成与演化

第三章活断层工程地质研究

1、活断层？

指现今正在活动的断层，或近期曾活动过（约10万年）、不久将来（100年内）可能重新活动的断层。

（注）断层：

岩体在构造应力作用下发生断裂，且断裂两侧有明显位移

2、断层的作用表现？

①对岩石稳定性与渗透性、地震活动和区域稳定有重大的影响

②可能是地下水运动的良好通道和汇聚的场所。

在规模较大的断层附近或断层发育地区，常赋存有丰富的地下水资源、石油

3、板块构造理论？

六大板块：

太平洋板块、印度洋板块、欧亚板块、

非洲板块、美洲板块、南极洲板块

4、断层要素包括有哪些？

断层面、断层带、断层线、断盘（上、下盘）、断距

5、断层的野外识别方法有哪些？

（1）地貌上的特征

下降盘前缘可能形成陡峭的断层崖，若经剥蚀，就会形成断层三角面地形。

另外，山脊错断，断开，河谷跃水瀑布，河谷叠瓦式结构方向突然转折等，可能是断裂错动在地貌上的反应

（2）地层特征

岩层发生不对称重复

岩层被错断

岩层沿走向突然中断

不同性质的岩层突然接触

（3）断层伴生结构

断层在发生、发展过程中遗留下来的痕迹。

常见的有牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥与断层差痕

（4）水系

河流遇断层而急剧改向，甚至发生河谷错断现象。

湖泊、洼地呈半珠状排列，往往意味着大断裂的存在；

温泉和冷泉往往也是断层存在的标志；

线性分布小型侵入体

6、请简述断层的工程评价。

①降低了地基的强度和稳定

②跨越断裂构造带的建筑物，由于上下盘的岩性与运动，易产生不均匀沉降

③隧道工程易发生崩塌

④可能发生新的移动，影响建筑物稳定

7、活断层的活动方式有哪些？

（1）沾滑型活断层

①间歇性突然滑动，常伴有地震活动，也称为地震断层

②一般发生在强度高的岩层中，断层带固锁能力强

③发生断裂特征：

深断谷、裂谷、板块接触带

（2）蠕动型活断层

①沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动

②一般发生在去强度较低的软岩中，断层带固锁能力弱

③一般无震发生，可伴有小地震

8、活断层的鉴别标志有哪些？

（1）地质、地貌、水文地质标志

Ⅰ、地质方面

①最新沉积物被错断

第四系中、晚期（Q2-3）的沉积物被错断，均为活断层

注：

第四系：

全新世：

Q4

更新世：

晚：

Q3

中：

Q2

早：

Q1

②断层破碎带构造形迹

活断层形成较晚，构造带物质欠固结欠胶结状态，较为松散

表现出构造岩片理化、透镜化，断面新鲜无风化、第四系物质牵引弯曲等

③伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝

II、地貌方面

①不同地貌单元突然相接或两边沉积物厚度显著差别

②地貌单元的分解和异常

Ⅲ、水文地质方面

断层带构造松散，易形成强导水带，因而常分布泉、温泉、植被发育现象

断层为深大断裂，深水循环将导致水化学异常

（2）历史地震及历史期地震错动标志

地物错断

古代建筑物破坏、错断、掩埋等情况调查

（3）微震及地形变测量

①设置密集的地震台网，监测微震震中位置用以判断活断层

②采用精密水准测量和三角洲量在可能活动断层两侧进行地形变测量

（4）地球化学及地球物理标志

断层活动，可导致物理化学变化，如放射性异常、重力、磁力、低温等物理异常。

通过测量分析，可以间接作为活断层的佐证

9、活断层的调查研究方法有哪些？

①现有资料查阅

②航卫片解读

③区域地质调查

④现场勘探

⑤年龄测量

⑥检测等

10、活断层区的建筑原则？

①建筑物场地一般应避开活动断裂带

②线路工程必须跨越断层时。

尽量使大角度相交，尽量避开主断层

③必须在活断层地区兴建石，选择“安全岛”，重大建筑物布置于下盘

④采用抗震强的建筑结构形式

第四章地震工程地质研究

1、基本概念（略）：

地震、震源、震中、震中距、震源深度、地震区、构造地震、地震波、震级、地震烈度

2、地震有哪三常用的分类方法，简述各种分类？

（1）按成因

构造地震火山地震陷落地震诱发地震

（2）按震源深度

潜源地震0--70km中源地震70--300km深源地震>300km

（3）按震级M

大地震M>=7中地震5<=M<7小地震3<=M<5

微地震1<=M<3超微地震M<=1

3、简述地震体波和面波，以及其传播方式和发生的前后顺序？

体波：

通过地球内部传播的波

面波：

体波经过反射、折射后，在介质的界面或自由面传播

发生顺序：

杂波→纵波→横波→面波

4、请简述压缩波和剪切波含义和特点？

压缩波：

质点振动方向与传播方向一致

剪切波：

振动方向与传播方向垂直

剪切波（横波）

压缩波（纵波）

传播速度

较慢

较快

通过介质

固体

固、液、气体

地面振动

上下颠簸

左右摇晃

5、我国强震发生的地质条件？

我国地震主要分布地区?

地质条件

（1）强震与活动断裂带的关系

①不同方向的断裂带交汇部位

②活动性深大断裂的转折部位

③活动性深大断裂的端部或其它锁闭段

（2）地震与陷落盆地的关系

①倾斜断陷盆地的较深、较陡一带断裂的最大断距段上

②两盆地隆起地段两侧

③断陷盆地的锐角尖端，多组断裂交汇部位

④受不同方向的断裂控制，内部构造较强的复合盆地凹陷带上

（3）强震产生与深部构造有关

地壳深部构造活动和受力状态，对地震的孕育和发生是更直接的因素

分布地区

①台湾及其附近海域

②西南地区

③西北地区

④华北地区

⑤东南沿海

6、世界范围内的主要地震带有哪些？

①环太平洋地震带

②地中海—喜马拉雅地震带（欧亚地震带）

③大洋海岭地震带（大洋中脊地震带）

7、简述减轻地震灾害途径

①地震预报②地震工程途径

8、简述地震场地破坏效应

（1）地面破坏效应:

破坏性地震如果震源较浅，断层错动可以直达地表造成地表错动，对建于其上的房屋、大坝、道路、管线等造成直接破坏。

（2）地基失效：

如果建筑物地基强度很低或地震动加速度很大，就会导致地基承载力的下降、丧失以至变位、移动，由此造成的建筑物破坏即属地基失效造成的破坏。

（3）斜坡破坏效应：

斜坡破坏效应包括地震诱发的滑坡、崩塌和泥石流。

9、场地条件对震害和地震动的影响

①基岩上地震幅值小，持续短，震害轻

②深厚覆盖层上地震动周期长

土层厚度越大，房屋震害越大

10、对抗震有利的场地条件有哪些？

①地形开阔平坦

②基岩地区岩性均一坚硬或上有较薄覆盖层

③上次有较厚覆盖层

④地下水埋藏较深

⑤崩塌与泥石流等不发育地区

11、简述在地震区建筑物合理布置和结构选型

（1）、工业民用建筑物

①选择有利于抗震的平面与立面

②降低重量、重心，加强整体性，增强刚度与强度

（2）水工建筑

①选择类型

A、土石坝：

堆石坝抗震性好

B、充填土坝抗震性较差

C、混凝土坝

②工程措施

土石坝—降低浸润曲线，适当增加坝顶宽与高

混凝土坝—适当增加坝体顶部刚度，顶部宜取弧形，坝面与坝墩的几何形状应尽量平缓

12、地震区划抗震设计原则有哪些？

（1）选择场地与地基

①尽可能避开产生强烈地基失效及其它加重震害地面效应的场地或地基

a.活断层带

b.可能产生地震液化的砂层或强烈沉降的淤泥层、厚填土层

c.可能产生不均匀沉降的地基

d.受地震引起的崩塌、滑坡

②尽可能避免建筑物与地基岩土层之间产生共振

③避开岩溶地区④避免孤立突出地形

（2）选择适宜的持力层和基础方案

①松散地层上进行建筑，有地下室的深基础有利于抗震

②高层建筑物宜采用良好持力层，深基础或圆柱形薄壳基础

③不均匀沉降地基上，可采用钢筋混凝土条形基础或筏式基础为宜

（3）建筑物合理布置和结构选型

①民用建筑物

a.选择有利抗震的平面和立面

b.减轻重量，降低重心，加强整体性，增加刚度和强度

（4）水工建筑物

①选择坝型

a.土石坝：

抗震性较好

b.充填土坝抗震性能较差

c.混凝土坝：

重力坝、大头坝

②工程措施

a.土石坝：

提高坝体压实度，降低浸润曲线，适当增加坝顶宽与高

b.混凝土坝：

适当增加坝体顶部刚度，顶部宜采取弧形，坝面与坝墩的几何形状应尽量平缓

第五章砂土地震液化工程地质研究

1、砂土液化？

研究砂土液化的意