中国科学院大学工程地质学期末复习题 .doc

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1、工程地质学期末复习题考试题型：一、概念题 二、问答题 三、拓展性题（可能是写摘要）,部分答案没找到或者存在一些问题。第一章、概述（胡）1.什么是工程地质学，其主要研究目的、任务是什么？ 工程地质学是研究与人类工程建设等活动有关的地质问题的一门地质学分支学科。目的：人类工程活动与地质环境的相互作用关系为研究核心；查明建设地区或建筑场地的工程地质条件、分析和预测可能存在和已发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响与危害、提出不良地质现象防治措施，以保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用，是本学科的研究目的。任务：阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因

2、素； 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；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； 研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；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；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。2.什么是工程地质条件、工程地质问题、工程地质环境？ 工程地质条件：与工程建筑物有关的地质因素的综合。工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地

3、质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。工程地质条件是在自然地质历史发展演化过程中形成的;工程地质条件的优劣取决于其各个要素是否对工程有利。 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。工程地质环境：指与工程相关的地壳上部的岩石、水、空气和生物在内的相互关联的多成分系统。这个系统以地表为其上限，以人类作用于地壳的深度为其下限。3.工程地质学的核心理论是什么？ 工程活动与地质环境相互作用理论。4.工程地质学主要有哪些分支学科？ 环境工程地质学，海洋工程地质学，地震工程地质学，铁路工程地质学，公路工程地质学，水利工程地质学5.地质环境与人类工程活动的相互作用主要体现在哪

4、些方面？地质环境对人类工程活动的制约；人类工程活动对地质环境的改造作用。第二章、岩土体工程地质（胡）（1-7题为第二章第一个ppt、8-18为第二章第二个ppt、19-30题为第二章第三个ppt）1.什么是土的强度? 其主要特点有哪些?土的强度是指土在外力作用下达到屈服或破坏时的极限应力。由于剪应力对土的破坏起控制作用，所以土的强度通常是指它的抗剪强度。特点：(1)土是碎散颗粒的集合，颗粒之间的相互联系一般相对薄弱，土的强度主要是由颗粒间的相互作用力决定，而不是由颗粒矿物的强度本身决定的。(2)土的破坏主要是剪切破坏，其强度主要表现为抗剪（摩擦）强度。(3)粘聚力：颗粒间的连接粘聚力。(4)三

5、相（固、液、气）组成。固体颗粒之间的液体、气体及液、固、气间的界面对于土的强度有很大影响：孔隙水压力、吸力（毛细力）。(5)地质历史的影响不容忽视：造成土强度强烈的多变性、结构性和各向异性。 2.土破坏的常见准则有哪些?莫尔-库仑破坏准则 实验证明,当材料中某一平面上的剪应力f等于材料的抗剪强度S时,则材料发生破坏,且沿该面上的S值为同一平面上法向应力n的函数，即 f=S=f(n) (1)式(1)为一条曲线,称为莫尔强度包络线。古老的库仑理论假定，S是法向应力n的线性函数，于是，式(1)简化为： f=S=C+ntg (2)式(2)称为莫尔-库仑破坏准则，包络线为直线。包络线与纵轴的截距C称为土

6、的凝聚力；包络线的倾角称为土的内摩擦角；tg称为摩擦系数。 库仑太沙基破坏准则 太沙基根据有效应力原理提出, 土的抗剪强度S或剪应力f是与破坏面上的有效应力e=(-w)成线性关系的，因此，式(2)可写为： S=f=Ce+(-w)tge(3)式中,Ce和e分别代表土的有效凝聚力和土的有效内摩擦角。 斯肯普顿残余强度准则 英国 A.W.斯肯普顿于1964年提出残余强度的概念，在国际上普遍采用。他从许多硬粘土的滑坡实例中，发现超压密的硬粘土边坡在短期内往往是稳定的,但经过几年甚至几十年后,却发生了滑坡。据他推算的滑坡土体实有强度，远低于常规试验测得的峰值强度，而略大于大剪切变形下的强度。为了安全，他

7、建议采用大剪切变形下的强度，作为土的残余强度值。他曾利用直剪仪进行反复剪切试验求得残余强度值。 长期强度准则 实验证明，加载时间越长，强度越低，经历长时间的强度最低值，即长期强度。 3.土的抗剪强度一般由那些成分构成？有哪些了类型?粘聚（力）强度：静电引力，范德华力、颗粒间胶结、颗粒间接触点的化合键价、表观粘聚力摩擦强度：固体间的滑动摩擦、咬合摩擦4.土强度的主要影响因素有哪些？如何影响？ （1）内部因素 组成：矿物成分，颗粒大小与级配，颗粒形状，含水量（饱和度）以及粘性土的离子和胶结物种类等因素。 状态：砂土的相对密度；粘土的孔隙比。 结构：颗粒的排列与相互作用关系。（2）外部因素 温度、应

8、力状态（围压、中主应力）、应力历史、主应力方向、应变值、加载速率及排水条件。物理性质：（1）颗粒矿物成分（2）土的结构 颗粒的几何性质 土的级配 土粒排列（3）土的状态（4）剪切带的形成及其影响外部条件：围压s3的影响 中主应力的s2影响 主应力方向的影响 加载速率的影响 温度的影响5.什么是土的本构关系?土的本构关系是反映材料的力学性状的数学表达式，一般特指材料的应力-应变关系，泛指材料的应力-应变-强度-时间关系。6.土的本构关系主要有哪些类型与特点?（1）弹性本构关系 线弹性本构关系 非线性弹性本构关系（2）弹塑性本构关系 刚性理想塑性本构关系 理想弹性塑性本构关系 弹塑性应变硬化（或软

9、化）型本构关系 （3）流变型本构关系 7.常见本构模型有哪些？其应力应变关系是什么？ 8.结构与结构性的联系与区别是什么?岩体结构，岩体内结构面和结构体的排列组合形式。岩体经受各种地质作用，形成具有不同特性的地质界面，称为结构面；结构面将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块，称为结构体。土的（微细观）结构：是指土的矿物颗粒（集粒）的大小、形状、排列组合形式及其颗粒连结性、孔隙性的总称。狭义的“结构”，又被称为“组构”，是指“矿物颗粒的大小、形状及其排列组合形式与孔隙性”，也即是颗粒和孔隙的空间形态，不包含颗粒直接的连接性。土的结构性：是指土结构对于土的物理力学性质的控制作用。特别是土结构对于土的

10、变形与强度的影响及其表征等。现有的各种本构模型（计算模型）实际上都是针对饱和扰动土和砂土而发展起来的，而实际的土体则具有明显的结构性，计算结果不能模拟土体的实际状态，引起计算误差。岩土体结构力学的核心问题：岩土体结构性的数学模型的建立。需要微细观结构的量化来支撑。9.土体结构性问题的特点有哪些?岩土体结构性问题的特点：（与传统的岩土力学相比较）其一：在研究思路上是由微观机制的研究取得对宏观行为的模拟，是一个由微观到宏观的过程（主要通过宏观的力学性质试验去模拟和解释岩土体的变化机制）;其二：视岩土体为非均质和非连续体（将岩土体视为连续的均质体）;其三：强调结构的显著作用（忽视土的结构性）。所以，

11、岩土体的结构性问题研究有其独特的理论和方法体系，应当将其从岩土力学中独立出来加以系统研究。 10.土体微结构力学的含义是什么?岩土体微细观结构力学：以岩土体的结构控制为基本点，以建立土体的结构性本构模型为核心内容、以土体工程问题的量化结构模拟和预测为目标、以非线性力学和土质学为基础的现代土力学分支学科。岩土体微细观结构力学的主要任务:是建立土的结构性本构模型，前提条件：实现岩土体结构的量化。11.一个完整的微结构力学体系的形成将经历哪些阶段?一个完整且能够真正付诸实践的微细观结构力学体系的建立，需要建立相应的本构模型-结构性模型和相应的分析理论-逐渐破损理论去加以确定; 应当以量化的结构参数为

12、基础。结构量化阶段，结构力学效应分析阶段，结构性本构模型建立阶段。12.土体微结构力学研究的基本观点包括哪些内容?岩土的微观结构实质是一种物质状态（结构状态），这种状态总可以某些有限的状态参数（结构参数）加以描述。微结构量化的思想基础。岩土的微结构形态总存在着某种统计意义上的层次性和自相似性，可以引用分形理论的有关方法量化结构参数。微结构量化的基本方法。岩土的物理力学性状是其微观结构状态的宏观反映，可以通过关联性分析去建立结构状态参数与其对应宏观力学参量之间的联系。微结构力学效应分析思路。岩土的变形过程实质是原状土向扰动土转化的过程，也是结构状态调整引起结构强度逐渐丧失的过程（损伤过程），可以

13、通过确定其结构损伤张量并应用等效应变假说建立结构性土的本构模型。本构模型建立的技术途径。13.微细结构力学效应指的是什么?14.结构形态观测的主要方法有哪些?直接观测：不同尺度观测系统；间接测定：压汞实验孔隙性，粒度分析颗径及其分布。直接观测：SEM（扫描电子显微镜）、TEM（透射电子显微镜）、工业CT（industrial computerized tomography）、偏光显微镜（Polarizing microscope）。间接测定：粒度：激光粒度法（激光粒度仪）、图像处理法；孔隙性：压汞实验法（压汞仪）、图像处理法。15.什么是“斜长石溶蚀度”?它反映了岩土体的什么特性?花岗质岩石，

14、尤其是其全风化带风化度的进一步精细评价问题，对于认识和防治本地区各类斜坡灾害，具有重要的深化意义，是本地区普遍关注的科学问题。在全风化带（CDG）中，风化敏感性较高的斜长石可以不同程度地以残骸的形式被保存下来。随着化学风化作用的深化，斜长石将被不断地溶蚀，直到完全从土壤中消失。因此， CDG中土的风化程度仍有差异，利用这些差异性对CDG的风化度进行精细鉴别与描述是可以办到的。斜长石风化的突出外观表现：外形由规则向不规则转化，体内孔隙由小变大。这两方面的变化往往同步进行，只要抓住这些特征的变化，就可以进行风化程度区分。为此，我们提出了以斜长石这一标志性风化矿物的内部孔隙变化规律去精细评价这类岩石

15、的风化度的思路。“斜长石溶蚀度”的定义：斜长石内孔隙的发育状况，可以用其孔隙面积大小加以表征；“斜长石溶蚀度”（Nf）具体定义： 其中：A(i)被测矿物体内的可见孔隙面积;n被测矿物体内的可见孔隙数量; Am被测矿物的总面积。 Nf的值域范围为0-100，其值越大，表明被测矿物的孔隙越发育，溶蚀程度越高，风化程度也越高。检测方法与过程：（SEM图象处理方法）。以斜长石内孔隙的发育状况提出的“斜长石溶蚀度”概念，可以较好地反映土体的风化程度大小，可作为评价土体风化度的新指标。即使在CDG范围内，土壤的风化差异性也是比较显著的，且可以用斜长石溶蚀度加以精细刻画。16.“土石混合体”的定义及其主要成

16、因类型有哪些?土石混合体是指由粒径界于(0.050.075)Lc (工程特征尺度)、含石量在25%75%之间、强度是基质(土) 2倍以上的块石和细粒土随机构成的第四纪松散堆积体。土石混合体成因类型：重力堆积、水流堆积、冰川堆积、风化残积、构造成因、人工堆积和混合堆积。17.请列举一个微细观特性对工程影响的实例，并加以简要分析；18.谈谈你对岩土体微细结构力学未来发展的看法。应用前景1、可用于风化岩路基、边坡工程性质评价；2、节理裂隙快速统计，岩体质量评价；3、微结构定量分析（土体变形的阶段性、不同部位土结构变化的差异性），土坡滑动面位置及其发育阶段划分；4、微形态分析，为固结灌浆夯筑路堤等提供

17、设计参数。目前的微细结构力学研究工作尚处于起步阶段，许多问题均有待于我们去探索。问题不少、难度不小，但创新潜力也不小。19.什么是特殊土? 其常见类型有哪些? 答： 指的是与一般土体(如一般粘土、砂土、粉土等)相比，具有某些特殊工程性质的土类。如：盐渍土、黄土、软土、膨胀土、红土、冻土、混合土等。20.黄土一般具有哪些主要特征?答： 颜色为黄色或褐黄色，有时为灰黄色；颗粒组成以粉粒(0050005mm)为主，含量一般在5060以上，几乎没有大于0.25mm的颗粒；具有较高的孔隙比，一般在0.85以上；有较多的碳酸盐类及其胶结物；层理不明显(次生黄土有时具层理)，但垂直节理发育；具肉眼可见的大孔

18、隙；7在一定压力下受水浸湿，土的结构迅速破坏，产生显著附加下沉(即湿陷)。（岩土工程手册包括前四个）21.我国黄土的主要分布规律是什么?答：主要分布在北方干旱区和半干旱区，位于北纬34 -45之间，呈东西向带状分布。黄土区的西面和北面与沙漠相连，从西北向东南依次为戈壁、沙漠、黄土，逐渐过渡，西北部靠近沙漠的，粒度较粗，愈往东南距离沙漠愈远，黄土粒度逐渐变细。22.湿陷性黄土的主要判别指标及其含义是什么? 湿陷程度如何判定? 答：黄土是否为湿陷性黄土可以通过湿陷系数来判断，其含义：表示在一定压力下，单位厚度的土体产生的湿陷变形。 湿陷程度： 应按室内压缩试验，在一定压力(10m以上200KPa)

19、; (10m以下300Kpa)下测定湿陷系数s判定。湿陷系数按下式计算： ，原状土样在压力s下稳定后的高度，cm； 上述试样加压后侵水湿陷稳定后的高度，cm； 土样的原始高度，cm。 当 s 0015时，为非湿陷黄土； 0015 s 003时， 为弱湿陷性黄土； 003s 007时， 为中等湿陷性黄土； s007时， 为强湿陷性黄土。 23.膨胀土及其基本特征是什么? 定义：膨胀土泛指含水状况发生变化时其体积将发生明显膨胀或收缩的一类特殊土。从工程角度看,膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性，且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。 特征

20、：（工程地质手册）（1）力度组成中黏粒含量大于30%。（2）黏土矿物成分中，伊利石、蒙脱石等亲水矿物占主导地位;(3)土体湿度增高时，体积膨胀并产生膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝；（4）膨胀。收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；（5）属液限大于40%的高塑性土。1膨胀土中的粘土矿物成分主要是由亲水性矿物组成的，而蒙脱石则是最典型的强亲水性矿物，伊利石(水云母)具有中等亲水性，这两类粘土矿物都具有膨胀的微结构。所以当土含有一定量的蒙脱石、伊利石时，这一类土对湿度状态的变化就特别敏感。2膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性，而且这种变形是可逆的，即可以吸水膨胀

21、、失水收缩，再吸水再膨胀、再失水再收缩，并胀缩变形显著。3膨胀土吸水膨胀后强度减小，并有随之湿化崩解的现象，而失水收缩后土的强度增大，一般都较干硬，但常伴有裂隙产生。4膨胀土一般具有高液限、低塑限以及塑性指数较高的特性，因而从土质分类与土的工程分类意义来讲，属于高塑性粘性土范畴。24.土体发生显著膨胀变形的原因是什么? 答：膨胀土矿物成分以蒙脱石为主时，结构单元是两层二氧化硅和一层三氧化二铝组成，层间联结很弱，水分子可以渗入层问，生成水夹层，而产生晶内膨胀。加上蒙脱石一般又有较多的钠、钙阳离子，由于阳离子吸附作用，还产生粒间膨胀。此外，伊利石的晶格与蒙脱石类似，但晶包之间结合的不是水，而是正价

22、钾离子(K+)，故伊利石的晶架结构比较牢固，浸水时产生的粒间膨胀比蒙脱石的晶内膨胀弱得多；高岭石，由于矿物晶架联结牢固，一般很少有交换能力的阳离子，因此，其浸水后膨胀性很弱。 25.膨胀土地基的常见处理方法有哪些？ 答：换土、化学处理、补偿垫层、预浸水四种。 （1）换土：将主要胀缩变形层内的膨胀土全部或部分挖掉，填以非膨胀土(砂、砾石、灰土等)，以消除或减少地基的胀缩变形量。 （2）化学处理包括：水泥、石灰拌和法和石灰浆液压入法 。 水泥、石灰拌和法：将膨胀土破碎，掺入一定数量的水泥、熟石灰(或生石灰)粉，充分拌均后回填夯实。由于水泥、石灰与膨胀土产生阳离子交换，絮凝或团聚碳化和胶凝作用，改变

23、了膨胀土的胀缩特性，增加土的强度。 石灰浆液压入法 ：用钻机在建筑物周围钻孔至所需加固深度(一般3m左右)，然后从钻杆中注入高压石灰浆液，通过钻杆周围的细孔，浆液喷射到土层中去，在房屋周围形成一个防水隔篱栅，稳定房屋下地基土的含水量。 （3）补偿垫层法：补偿垫层是一种特殊的垫层，它能调整基础的胀缩变形，发挥补偿作用。 （4）预浸水法：人工方法增加地基土的含水量，使膨胀土层全部或部分膨胀，从而消除或减少膨胀变形量。26.按有机质含量和成因, 可以将软土划分为哪几类? 其特征是什么? 答：无机土、有机质土、泥炭质土、泥炭四类。现场鉴别特征：（1）有机质土：5%u10%（u有机质含量） ，灰、黑色有

24、光泽，昧臭。除腐植质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩。（2）泥炭质土：10% 60%，除有泥炭质土特征外，结构松散土质很轻，暗无光泽干缩现象极为明显。 27.软土地基处理的常见方法有哪些? 答：换土垫层法、重锤表层夯实法、砂石桩法、振冲碎石桩法、石灰桩法、水泥搅拌法、排水固结法。28.软土地区经常出现的问题及其处理方法有哪些?常见的问题包括：（自己总结的） （1）软土地基承载力比较低，容易发生剪切的破坏，造成地基基础失稳，带来较大沉降和不均匀沉降，使上部建造物结构受损，造成工程事故。经常采取以下措施：1. 轻基浅埋； 2. 减小建筑物作荷载； 3. 侧向约束地

25、基土，在四周打板桩基础；4. 若软土层2m，可采用换土法； （2）软土震陷，当软土厚度超过10m 时，在地震作用下会发生震陷，使建（构）筑物产生倾斜或10-20的沉陷，工程建设时应考虑软土震陷的影响。 （3）软土固结沉降，致现在许多建筑发生沉降，倾斜，地面开裂，散水破裂，主体建筑基础外露。 （4）负摩阻力，在桩基中产生负摩阻力降低桩的承载力。 29.红土的一般工程特征是什么?答：(1）高含水量，高塑性，呈可塑或硬塑状态； (2）孔隙比大，密度低，孔隙饱水；（3）压缩性低，强度高，地基承载力高； (4 )浸水后膨胀小，但失水收缩剧烈。30.红土地基如何评价？ 1）红黏土的表层为良好地基，可以充分

26、利用其作为天然地基持力层，基础宜尽量浅埋。 2 ）红黏土的底层接近下卧基岩面附近，尤其是基岩面低洼处，因地下水积聚，常呈软塑到流塑态，强度低，压缩高，容易引起地基不均匀沉降。 3）对红黏土中的土洞，应查明其部位和大小，进行填充处理。4）红黏土中的网状裂缝对土坡和基础有不良影响，基槽应防止日晒雨淋。第三章、工程水文地质（胡） 此章无复习题第四章、新构造运动与区域地壳稳定性（尚）一、名词解释1.新构造运动：目前大多数研究者认为，新构造运动是新第三纪（新近纪）以来发生的地壳构造运动。2.区域地壳稳定性：指地球内动力地质作用,如地震、火山活动、断层错动以及显著的地壳升降运动等对工程建设安全稳定的影响程

27、度。3.地应力：地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体韧性应力、绝对应力或原岩应力。4.活断层：一般是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。场地设防烈度：设防烈度也叫设计烈度，是抗震设计所采用的烈度。（一般建筑物可采用基本烈度为设计烈度，而重大建筑物则可将基本烈度适当提高作为设计烈度）。5.地震烈度区划：以烈度大小为指标对一个地区从某一目的出发进行区域划分称地震烈度区划。它是区域烈度效应的一种表达方式,一般以区划图形式表达,并称其为烈度区划图。6.构造线：区域性构造在地面上的延伸线，如褶皱轴迹、大的断层线、区域性片理或劈理的走向线等。平行造山带或

28、横切造山带走向的巨大而延伸很远的断层线或断裂带。7.区域工程地质：研究区域工程地质条件的形成和分布规律，指明不同区域可能产生的工程地质问题，为工程建设的区域规划、改造不良区域工程地质条件提供依据。二、问答题1.地质工程中地应力的分类和分级是什么？用单轴抗压强度Rc与最大主应力max的比值进行分类，比值7 为正常地应力。2. 我国新构造运动特点及其影响因素？我国是世界上新构造运动最强烈的国家之一, 其最突出的特点是, 西部地区隆升和东部 地区沉降, 形成了西高东低的地势, 这种格局又影响和决定着我国大陆的气候、植被、古 人类、古文化以至现代经济、文化的发展等。其次是, 在我国还有许多纵横交错的活

29、动断裂带、频繁的地震、各类岩浆的侵人与火山爆发以及一些严重的地质灾害群体等, 虽其分布不均, 但也严重影响和制约着我国四个现代化的规划、建设与发展。第三是新构造运动还控制和影响着地热资源、地下水、地下气、液态矿产的分布与变迁, 研究与掌握其发生、发展及赋存的规律, 可为我们开发、利用和造福于人民。因此, 深入细致地调查研究新构造运动的发生、发展规律, 是极有意义的一项地质工作。 新构造运动受地应力场控制，我国现今地应力活动强度，根据地震活动，断裂活动和地形变形特征分析，西部地区除几个大型盆地外，均为强烈活动地区，东部地区：华北为较强活动区，东北和华南活动较弱，为相对稳定区。3.地壳中自重应力和

30、垂向应力的关系如何？多数垂向应力大于自重应力，而到一定深度或压力后，才以自重应力为主。所以在浅部，按自重应力计算得到的侧压系数l值一般会偏大，而按垂向应力计算的l一般较小。4. 活断层、地震和区域地壳稳定性关系？1、区域地壳稳定性问题主要有：活断层，地震具有区域性，突发性，大灾难等性质，并且90%以上的地震是由活断层引起的。2、活断层并不一定诱发地震，活断层主要分粘滑断层和蠕滑断层，其中粘滑断层是发震断层，而蠕滑断层是非发震断层。第五章、边坡动力响应与稳定性分析（祁）1、 简述结构面产状对边坡岩体破坏方式的控制作用。同7题。2、 简述用于边坡稳定性计算的极限平衡分析方法的原理和要点。该方法以摩

31、尔库仑抗剪强度理论为基础，将滑坡体划分为若干刚性条块，建立作用在这些条块上的力与力矩的平衡方程式，求解稳定性系数。主要有以下几条原则：(1)刚体原则极限平衡法最基本的原则就是将滑体简化为刚体，即不考虑滑体的变形，不满足变形协调条件，这种破坏是以平面破坏模式为主。(2)稳定性系数定义将岩土体的强度除以Fs，并将Fs逐渐增大或缩小。每取一个Fs值就进行一次稳定性分析，直到边坡沿某一连贯性可能滑动面达到所设定的平衡条件为止，此时，这个Fs就是沿某一连贯性可能滑动面产生滑动的稳定性系数。(3)摩尔库仑准则当滑坡体达到极限平衡时，正应力和剪应力满足摩尔-库仑强度准则。(4)静力平衡条件对滑面的形状做出假

32、定，把滑坡体分成若干个条块，每个条块和整个滑坡体都满足力的平衡条件和力矩平衡条件，并直接对某些多余未知量作假定，使得方程式的数量和未知数的数量相等，问题变得静定可解。3、 边坡结构类型划分，边坡结构是指边坡中工程地质岩组及控制性地质结构面（岩性界面或优势破裂结构面）与边坡主临空面的空间组合结构。边坡结构可以按边坡的介质特征分为2个大类：层状介质边坡和非层状介质边坡。序号边坡结构分类岩石类型岩 体 特 征边坡稳定特征类型亚类l块体结构边坡 岩浆岩、中深变质岩、厚层沉积岩，火山岩 岩体呈块状、厚层状，结构面不发育，多为刚性结构面，贯穿性软弱结构面少见。 边坡稳定条件好，易形成高陡边坡，失稳形态多沿

33、某一结构面崩塌或复合结构面滑动。滑动稳定性受结构面抗剪强度与岩石抗剪断强度控制。2层状结构边坡层状同向结构 边坡与层面同向，倾向夹角小于30、岩体多呈互层和层间错动带常为贯穿性软弱结构面。 层面或软弱夹层，形成滑动面，坡脚切断后易产生滑动，倾角较陡时易产生溃屈或倾倒。稳定性受坡角与岩层倾角组合关系、顺坡向软弱结构面的发育程度及强度所控制。层状向结构 各种厚度的沉积岩、层状变质岩和复杂多次喷发的火山岩 边坡与层面反向，倾向夹角大于150，岩体特征同上。 岩层较陡时易产生倾倒弯曲松动变形，坡脚有软层时，上部易拉裂，局部崩塌滑动。稳定性受坡角与岩层倾角组合、岩层厚度、层间结合能力及反倾结构面发育与否

34、所控制。层状斜向结构 边坡与层面斜交或垂直，倾向夹角30150，岩体特征同上。 易形成层面与节理组成的楔形体滑动或崩塌。层面与坡面走向夹角越大稳定性愈高。层状平叠结构 近于水平的岩层构成的边坡，岩体特征同上。 在坡底有软弱夹层时，在孔隙水压力或卸荷作用下产生向临空面的滑移。3碎裂结构边坡 各种岩石的构造影响带、破碎带、蚀变带或风化破碎岩体 岩体结构面发育，岩体宏观的工程力学特性已基本不具备由结构面造成的各向异性。 边坡稳定性较差，坡角取决于岩块间的镶嵌情况和岩块间的咬合力。4散体结构边坡 各种岩石的构造破碎及其强烈影响带、强风化破碎带 由碎屑泥质物夹大小不规则的岩块组成，软弱结构面发育成网。

35、边坡稳定性差，坡角取决于岩体的抗剪强度，滑动面呈圆弧状。4、 边坡变形破坏基本模式变形方式：卸荷回弹、蠕变变形破坏组合模式：蠕滑（滑移）拉裂、滑移压致拉裂、弯曲拉裂（倾倒拉裂）、塑流拉裂、滑移弯曲5、 影响边坡稳定性的因素内在因素包括：地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。边坡的内外营力主要通过以下三方面来改变边坡的稳定性：（1）改变边坡的外形，实质是改变了斜坡的临空条件及应力场。（2）改变边坡岩土体结构特征和力学性质。（3）改变边坡岩体的应力状况。6、 边坡稳定性的工程地质分析与评价方法该方法是应用

36、边坡变形破坏的基本规律，通过追溯边坡演变的全过程，对边坡稳定性发展得总趋势和区域性特征作出评价和预测。主要内容有：(1)根据边坡的地貌形态演变预测和评价边坡的稳定性；(2)根据边坡的外形特征、地质结构及所处的环境大致确定边坡可能的变形破坏形式；(3)根据边坡变形体的变形迹象判断边坡的演变阶段，也可进一步对演化全过程进行再现模拟分析；(4)根据周期性规律判定促进边坡演变的主导因素促进边坡变形破坏的各种因素；(5)根据区域性规律阐明边坡稳定性分区特征。7、 岩质边坡失稳的基本形式与边坡结构之间的关系？ 8、 斜坡应力场的特点？1.主应力迹线偏转：坡面附近1坡面，3坡面；2.临空面附近应力集中带：坡

37、脚最大剪应力增高带(1与3应力差达到最大值，出现最大剪应力集中)；3.由坡面向内，受力状态由两向转化为三向。4.坡面或坡顶某些部位，由于水平应力明显降低而可能出现拉应力，形成张力带。9、 边坡广义边坡（Slope），地壳表部的天然地质和工程地质的作用范围内，具有露天侧向临空面的地质体，是广泛分布于地表的一种地貌形态。狭义边坡（Engineered Slope），因工程需要而人工改造形成的斜坡，或被工程直接利用的、与工程安全直接相关的天然斜坡。10.滑坡滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分

38、散地顺坡向下滑动的自然现象。11.简述结构面透水性与应力场的关系结构面的展布受到构造应力场的控制，其透水性与构造应力的性质有关。对于压性结构面而言，由于与主应力方向垂直，结构面闭合性较好，大尺度的断层上往往产生断层泥及糜棱岩，一般不透水。张性结构面与主应力方向平行，张开度好，大尺度的断层上往往形成角砾岩带，当后期改造使得角砾岩胶结较好时，透水性差，否则透水性良好。扭性结构面是在剪切力作用下形成的破裂形迹，一般情况下其透水性介于张性与压性结构面之间。第六章、硐室围岩大变形与岩爆（祁）1. 围岩硐室周围应力重分布影响范围内的岩石。2. 圆形洞室围岩应力重分布及塑性圈估计方法设原岩垂直应力为p，水平

39、应力为q=P，作用在围岩边界，忽略围岩自重的影响，按弹性理论中的基尔希公式计算围岩中任一点M（r,）的应力：(11)（1） 当r时，（2）(12)(2) 当r=a时，（3）(13)式中：=q/p为侧压力系数。塑性圈估计方法：塑性区外为弹性区，设塑性区外边界半径为R，现在还需要确定塑性圈的外半径R。弹塑性边界上的任一点，同时满足塑性区和弹性区单元应满足的条件，并有下式成立：将弹性区应力计算公式和塑性区应力计算公式代入上式，则得塑性圈的外半径R计算式 ：3.岩爆和片帮的区别和联系岩爆:是高应力地区地下洞室中围岩脆性破坏时应变能突然释放造成的一种动力失稳现象, 属于高应力地区洞室开挖中常见的一种地质

40、问题。片帮：指矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形，破坏而脱落的现象。片帮可能是逐步发展，也可能以应变型岩爆的方式突然出现。 4.岩爆与片帮的预测方法(1)根据围岩应力与强度之间的关系进行理论分析的预测方法。(2)地质雷达、红外线及微震观测预测法。(3)统计分析宏观预测法。5.大变形的概念及分类大变形的概念：是指软岩产生显著塑性变形；大变形可分为:膨胀型大变形和挤压大变形（挤入型大变形）。6.膨胀性大变形的机理是因为围岩中含有膨胀岩，而膨胀岩中含有较多的蒙脱石或者硬石膏、无水芒硝等亲水矿物，这些矿物在含水率增加时，增加体积膨胀、岩质软化，导致围岩松散，体积膨胀，引起围岩膨胀性大变形。7.挤

41、入型大变形的预测（1） 基于岩石质量分类的经验方法；（2） 使用圆形隧道静水压力条件下的解析解及经验统计分析，提出估计预期变形量的半定量半经验方法，其又可以分为：强度应力比法 极限变形量/相对变形量法 应力应变强度等多指标结合法 8.岩爆的防护办法通过大量的工程实践及经验的积累，目前已有许多行之有效的治理岩爆的措施。归纳起来有：加固围岩改善围岩应力条件，包括调整设计、改变施工方法、应力解除、改变围岩性质等方案回避的方法9.大变形的防护办法对于膨胀大变形的防护办法：（1）回填土反压（2）增设临时仰拱（3）扇形支撑（4）小导管径向注浆加固（5）进行侵限处理（6）尽早施作二次衬砌支护（7）加大预留变

42、形量及加强监控量测对于挤压型大变形，应从设计理念着手进行防护：（1）刚性结构设计理念：a.大刚度支护和衬砌结构b.大范围围岩加固法。（2）柔性结构设计理念 :a.先行导坑法b.多重支护方法c.可缩式支护方法d.分阶段综合控制法10.围岩支护的类型围岩支护类型有：喷射混凝土、喷锚、钢支撑等，它们可以单独使用，也可以组合使用。11.NATM的原理1) 新奥法中认为，岩体是结构体系中的主要承载单元，在施工中必需充分保护岩体尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。2) 为充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。3) 为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合而成为封闭的筒形结构。4) 在

43、施工中的各个阶段，应进行现场量测监视，及时提供可靠的数量足够的量测信息。5) 为了铺设防水层，成为了承受锚杆锈蚀，围岩性质恶化，流变，膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。6) 二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度。第七章、高层建筑地基稳定性评价与处理（胡）1.中国高规（JGJ 3-2010）对高层建筑的界定是什么？中国高规（JGJ 3-2010）1.0.2条规定10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。2.影响土的压缩性的主要影响因素有哪些？（1

44、）土体本身性状，包括土粒粒度、矿物成分、土粒结构、有机质含量、孔隙水含量。（2） 环境因素，包括应力历史、温度。3.土的固结与压缩的区别与联系是什么？区别：压缩是平均应力p增加，使土的体积减小的现象。土的固结是土的压缩随时间增长的过程。联系：土体完成压缩变形要经历一段时间过程，土的固结就是指压缩变形的全过程。4.地基的沉降一般由哪几部分构成？由三部分组成，分别是瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降。瞬时沉降：是指外荷载加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时只有形变而无体变。主固结沉降：是指荷载作用在地基上后，随着时间的延续，外荷载不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉

45、降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降：是指土中孔隙水已经消散，有效应力增长基本不变之后变形随时间缓慢增长所引起的沉降。5.分层总合法的基本假设是什么？其优缺点是什么？假设：（1）地基土是均质、各向同性的半无限空间体； （2）地基土在竖向附加应力作用下只产生竖向压缩变形 , 不发生侧向膨胀变形。 （3）采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。优点：1.弹性理论计算附加应力；2.一维的试验及其计算指标；3.使用历史悠久，经验丰富；4.可计算分层地基；5.适用于荷载面积大，压缩层相对薄；或者压缩土层埋深大的情况。缺点：1.未考虑三维效应，即未考虑侧向变形影响。2.土体本身不是均质体。3.未加以区分瞬时沉降与固结沉降。4.未考虑应力路径的影响。6.地质稳定性分析和评价的主要内容有哪些？地基稳定性分析：是指分析地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。主要内容：1.确定地基承载力特征值；2.验算地基变形；3.确定基础的埋置深度；4.位于稳定土坡坡顶上的建筑的边坡稳定；5.受水平荷载建筑的地基稳定性；6.岩土组合体地基是否存软弱结构面；6.是否存在岩溶与土洞；7.地下水的影响；8.是否存在可液化土层。7.简述地基稳定性验算方法验算方法：1.在竖向和水