工程地质学考研背诵版

本站小编福瑞考研网/2016-12-05

1一．名词解释
1. 活断层：指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层（即潜在活断层）。
2. 砂土液化(振动液化)：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，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。
3. 混合溶蚀效应：两种饱和度或温度不同的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。
4. 卓越周期：地震波在地层中传播时，经过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将出现不同周期的地震波，而土体对于不同的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显，这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。
5．工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合，包括：岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。
6. 工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
7. 地震烈度：地面震动强烈程度，受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。震源深度和震中距越小，地震烈度越大。
8．工程地质类比法：将已有建筑物的工程地质问题评价的结果和经验运用到工程地质条件与之相似的同类建筑物中。
9．斜坡变形破坏：斜坡变形破坏又称斜坡运动，是一种动力地质现象。是指地表斜坡岩土体在自重应力和其它外力作用下所产生的向坡外的缓慢或快速运动。
10．极限平衡方法：也叫刚体极限平衡法，其使用有四点假设前提：①只考虑破坏面上的极限破坏状态，而不考虑岩土体的变形。即视岩土体为刚体。②破坏面上的强度由C、f值决定，遵循强度判据。③滑体中的压力以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上，均视为集中力。④三维问题简化为二维（平面）问题来求解。
11．临界水力梯度：当单元土体的总压力与其单元体水的重量相等时，即dp=dQ时，土体颗粒处于悬浮状态，发生流土，此时的水的水力梯度叫做临界水力梯度。
12．滑坡：斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。
13．水库诱发地震：是指由于人类修建水库工程，水库蓄水所引起的地震活动，称为水库诱发地震。
14．崩塌：斜坡岩土体中被陡倾的张性破裂面分割的块体，突然脱离母体并以垂直运动为主，翻滚跳跃而下，这种现象或运动称为崩塌。
15．岩溶：是岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。亦称喀斯特。
16．地面塌陷：是地面垂直变形破坏的另一种形式。它的出现是由于地下地质环境中存在着天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞，巷道或采空区而引起的，其地面表现形式是局部范围内地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落。
17. 地质灾害：是指在地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。
18．渗透稳定性：是指在渗流水作用下，其结构是否发生变化从而危及岩土体的稳定。

二．问答题
第一章工程地质学基本概念及方法
1.工程地质学的内涵及任务（*）
任务：①阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利的和不利的因素；②论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量的评价，作出确切的结论；③选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物；④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；⑤根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
2.工程地质学研究方法，针对各类工程地质问题的研究思路及基本方法（**）
工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的，主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。四种研究方法各有特点，应互为补充，综合应用。其中自然历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础。
工程地质工作的步骤：1）收集已有资料；2）现场工程地质勘察；3）原位测试；4）室内试验；5）计算模拟研究；6）工程地质制图成果；7）工程地质报告。

第二章活断层工程地质研究
1.活断层的基本特征
①活断层是深大断裂复活运动的产物
②活断层具有继承性和反复性
③活断层具有两种基本活动方式：一种是以地震方式产生间歇性地突然滑动，称地震断层或粘滑型断层，另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动，称蠕变断层或蠕滑型断层。

2.活断层的鉴别方法
地质方面: 最新沉积物的错断，活断层带物质结构松散，伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝
地貌方面:（1）断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为：一侧隆起区，一侧凹陷区（2）水系：对于走滑型断层①一系列的水系河谷向同一方向同步移错②主干断裂控制主干河道的走向，不良地质现象呈线形密集分布
水文地质方面：导水性和透水性较强，泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育
历史资料方面：古建筑的错断、地面变形、考古、地震记载、地形变监测资料、水准测量、三角测量、全球卫星定位系统 GPS 、合成孔径雷达干涉测量 InSAR

3.活断层区建筑原则及防治对策
建筑原则：建筑物场址一般应避开活动断裂带
      线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层
      必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地选择相对稳定地块即““安全岛”，尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。
      在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构和建筑型式。

第三章地震工程地质研究
1.（我国）地震地质基本特征
①强震活动一般均分布于区域性活动断裂带范围内；
②西部地区地震活动的强度和频度明显大于东部地区；
③强震活动经常发生在断裂带应力集中的特定地段上；
④绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上，而这些断块内部则基本上没有强震分布；
⑤裂谷性断陷盆地控制强震的发生。

2.地震效应的类型及相关概念
在地震影响所及的范围内，于地面出现的各种震害或破坏，称之为地震效应。
地震效应主要有振动破坏效应和地面破坏效应两种，在斜坡地段还有斜坡破坏效应。
由于地震力作用直接引起建筑物的破坏，称为振动破坏效应。
地面破坏效应可分为破裂效应和地基效应。前者指强震导致地面出现地震断层和地裂缝，从而引起跨越破裂带及其附近的建筑物变形或破坏。后者指地震使软土震陷、砂土液化及淤泥塑流变形等，从而导致地基失效。

3．振动破坏效应的评价方法
地震对建筑物振动破坏作用的分析方法有静力分析法和动力分析法。
静力分析法的前提是：
1)建筑物是刚体，即建筑物的各部分作为一个整体，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惯性力是固定不变的，是由地面振动的最大加速度决定的。
动力分析法的前提是：
(1)建筑物结构是单质点系的弹性体。
(2)作用于建筑物基底的运动为简谐运动。
所测得的结构相同的动力反应不仅取决于地面运动的最大加速度，还取决于结构本身的动力特征，最主要的是结构的自振周期和阻尼比。
阻尼比越大，建筑物固有周期与地面振动周期差别越大，越难引起共振。

4.砂土振动液化的机理、影响因素、评价方法及防护措施
砂土液化的机理：在地震过程中，较疏松的饱水砂土在地震动引起的剪切力反复作用下，砂粒间相互位置产生调整，而使砂土趋于密实。砂土要变密实就势必排水，但在急剧变化的周期性地震力作用下，伴随砂土孔隙度减小而透水性变弱，因而排水愈来愈不通畅。应排除的水来不及排走，而水又是不可压缩的，于是就产生了剩余孔隙水压力（或超孔隙水压力）。此时砂土的抗剪强度将随着超孔隙水压力的增长而不断降低，直至完全抵消法向压力而使抗剪强度丧失殆尽。此时地面就可能出现喷沙冒水和塌陷现象，地基土丧失承载能力而失效。
影响砂土液化的因素主要有：土的类型和性质、饱水砂土的埋藏分布条件以及地震动的强度和历时。疏松饱水的细砂土和粉土容易液化；饱水砂土埋藏愈浅、砂层愈厚，则液化的可能性愈大。当饱水砂层埋深在10-15m以下时就难于液化了。地震愈强、历时愈长，则愈意引起砂土液化，而且波及范围愈广，破坏愈严重。
或1)土的类型及性质
★粒度：粉、细砂土最易液化。
★密实度：松砂极易液化，密砂不易液化。
★成因及年代
多为冲积成因的粉细砂土，如滨海平原、河口三角洲等。
沉积年代较新：结构松散、含水量丰富、地下水位浅
2)饱和砂土的埋藏分布条件
★砂层上覆非液化土层愈厚，液化可能性愈小。
★地下水位埋深愈大，愈不易液化。
3)地震活动的强度及历时
地震愈强，历时愈长，则愈引起砂土液化，而且波及范围愈广。

5.场地条件对震害的影响
分析场地工程地质条件对宏观震害的影响主要表现为岩体的类型及性质、地质结构、地形地貌、水文地质条件。
①岩体的类型及性质的影响：一般岩土体的类型不同对震害的影响不同，软土比硬土的震害要大，且软土的厚度愈厚，埋的愈浅震害愈大。
②地质结构的影响：一般是场地内的地质断裂的影响包括发震断裂和非发震断裂。工程时应不提高非发震断裂的烈度。
③地形地貌：一般地貌突出又孤立的地形，震动加剧，震害加大，而低洼河谷，震动减弱震害减小。
④水文地质条件的影响：砂土饱和后烈度增大，而且地下水的埋深愈浅，震害愈大。而地下水埋深愈大，上覆地层愈厚，震害愈小。

6.地震小区划的原理及方法
地震小区划是对城市或工程场地范围内可能遭遇的地震动强度及其特点的划分。它除了考虑潜在震源情况、传播路径的因素外，还根据场地地质活动构造与地貌条件给出场地地震影响场的分布。地震小区划包括地震动小区划和地震地质灾害小区划。地震动小区划不仅要对城市所在范围内的场地类别和地震动时振动轻重程度作出详细划分，指出各小区场地对建筑物抗震的有利或不利程度，指明各小区具体的不利因素以及可能发生的地基失效类型，而且要对城市范围内各小区提出具有概率意义的设计地震动参数等，包括地面运动峰值加速度、峰值速度、地震动持时、场地卓越周期、加速度反应谱等一系列指标。地震地质灾害小区划应包括砂土液化、软土震陷、地震断层、地震滑坡等内容。
定义（或原理）：为了防御和减轻地震灾害，估计未来各地可能发生破坏性地震的危险性和地震的强烈程度，按地震危险程度的轻重不同而划分不同的区域，以便对建设工程按照不同的区域，采取不同的抗震设防标准。

7.地震区建筑抗震原则及措施
(1)场地选择原则
1)避开活断层
2)尽可能避开具有强烈振动效应和地面效应的地段
3)避开不稳定斜坡地段
4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区
(2)抗震措施(持力层和基础方案的选择)
1)基础砌置在坚硬土层上
2)砌置深度应大一些，以防发震时倾斜
3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上
4)建筑物结构设计要加强整体强度，提供抗震性能。

第四章岩石风化工程地质研究
1.岩石风化的基本概念
岩石在各种风化营力，如太阳能、大气、水及动植物有机体等的作用下，发生物理化学变化的过程，称为岩石风化。它包括岩石所感受的风化作用及其所产生的结果两个方面。
按照风化营力及其引起的岩石变异的方式不同，风化作用一般分为物理风化、化学风化和生物风化。

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