工程地质分析原理习题

一、名词解释

1.工程地质问题：工程建筑与工程地质条件（地质环境）相互作用、相互制约而引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行以及对周围环境可能产生影响的地质问题成为工程地质问题。

2.岩体结构：岩体内不同类型的结构面及其空间发育分布、组合切割的总体特征。 3.屈服强度：岩体由弹性变形阶段进入塑性变形阶段的临界应力称为岩体的屈服强度。 4.地应力：地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称为岩体的初始应力或原岩应力。

5.活动断层：目前正在活动的断层，或在近期地质时期曾经活动过、极有可能在不远的将来重新活动的断层。

6.地震震级：震级是由地震所释放出的能量大小所决定的。按李希特—古登堡定义，震级是距震中100km的标准地震仪（周期0.8s、阻尼比0.8，放大倍率2800倍）所记录到的以微米表示的最大振幅A的对数值，即M=logA。

7.地震效应：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。地震效应主要有震动破坏效应和地面破坏效应两种。

8.滑坡：斜坡岩土体沿潜在剪切滑动面产生的以剪切破坏为主的一类斜坡破坏形式。

9.岩爆：地下开挖或开采过程中，高储能岩体中的应变能集中释放，造成洞壁或基坑突发性岩片爆裂的现象。

10.岩体质量分级：依据可以表征岩体自身特征的一些指标，对岩体的优劣性能进行划分的方法，常用的有RMR、Q系统、Z系统等

11.主应力分异：自由临空面附近的岩体在应力重分布作用下，产生的最大主应力和最小主应力在方位、大小上的显著变化。

12.地裂缝：由于地壳块体或断裂带蠕动、导致在地表产生的一系列微型破裂构造。

13.卸荷回弹：岩体开挖导致其内积存的弹性应变能不断释放，产生向临空面方向的回弹膨胀的现象。

14.泥石流：特指饱和或过饱和的固体物质（泥沙、石块和巨砾）的高粘性流体，是一种暂时急性水流或特殊洪流。

15.地基失效：在地震、波作用下导致的地基承载力下降、丧失以至变位、移动的一种场地地震效应。

16.粘滑现象：剪切破坏过程中，由于动静摩擦角的差异，或由于凸起体被剪断、越过，或由于转动摩擦中的翻转等所造成的剪切位移突越现象称之为粘滑现象。

17.岩体的变形与破坏：岩体因承受应力而在体积、性状或宏观连续性方面发生发生某种变化。宏观连续性无显著变化时成为变形，宏观连续性有显著变化时称为破坏。 简答题：

1.简述开展岩体结构研究的工程地质意义 ①力学强度低，变形性较大的薄弱部位

②各种外营力活跃部位，岩体强度变化最剧烈部位 ③对变形破坏方式和强度特征起着重要控制作用

2.简述岩体变形破坏的基本过程

①压密阶段（非线性压缩变形，裂隙闭合、填充物压密）

②弹性变形阶段（岩体由不连续介质转变为连续介质，应力—应变呈线性关系，弹性极限B点）

③稳定破裂发展阶段（出现微破裂，随应力增长而发展，应力保持不变、破裂则停止发展；

侧向应变加速发展，轴向应变有所增高，体积压缩速率减缓）

④不稳定破裂发展阶段（应力集中效果显著，即使是荷载应力保持不变，破裂仍会不断的累进性发展；体积应变转变为膨胀，轴向及侧向应变速率加速增大）

⑤强度丧失，完全破坏阶段（破裂面发展为宏观贯通性破坏面，强度迅速降低，岩体被分割成相互分离的块体）

3.简述斜坡应力分布的一般特征

①坡面附近主应力迹线均明显偏转，越接近坡面，最大主应力越与之平行，而最小主应力则与之近于正交，像坡内逐渐恢复初始应力

②应力分异结果导致坡面附近产生应力集中带，其中坡脚附近最大主应力显著增高，而最小主应力显著降低，甚至出现负值，形成最大剪应力增高带，最易发生剪切破坏；在坡肩附近，径向应力和切向应力可转化为张应力，形成张力带，最易出现拉裂破坏。 ③主应力偏转导致坡体内最大剪应力迹线也发生变化，由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状 ④坡面处径向应力为零，处于二向应力状态。

4.简述活断层区规划选场的基本原则 ①首选尽可能避开活动断裂的主断层带

②对于不同场址的断层活动性比较评价时，一般低级别的活动断层的场地要优于高级别的，活动时期老的断层的场地优于活动时期新的 ③对于逆断层或正断层的活断层区，尽可能避开强烈地表变形和分支、次生断裂发育的断层上盘（逆断层的上升盘，正断层的下降盘）

5.简述影响地下洞室围岩稳定性的主要因素

地下洞室围岩稳定性主要是可能出现的围岩应力与围岩强度间的矛盾问题。各因素都是通过这两个方面来影响洞室的稳定性，具体有以下三大类： ①通过围岩应力状态而影响地下洞室稳定性的：主要包括岩体的天然应力状态及洞室的剖面形状和尺寸。

②通过围岩的强度来影响洞室围岩稳定性的：主要包括围岩的岩性和岩体结构 ③既能影响应力状态，又能影响围岩强度的因素：主要为地下水的赋存活动条件

6.简述岩体的岩性及结构特征对天然岩体应力状态形成的影响

①岩体的岩性及结构特征决定着岩体的容重γ和泊松比μ等物理力学性质指标的大小，从而影响自重应力场的特征。

②在统一区域自重应力作用下，岩体内应力分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其非均一性。

③岩体的岩性和结构特征决定着岩体的强度及其蠕变特征，因而决定了岩体承受及传递应力的能力。

7.简述地震区进行抗震设计是选择场地和地基的基本原则

①尽可能避开产生强烈地基失效及其他加重震害地面效应的场地或地基，用于这类场地或地基的主要有：活断层带，可能产生地震液化的沙层或强烈沉降的淤泥层、厚填土层等。 ②考虑到地基土石的卓越周期和建筑物的自振周期，尽可能避免结构与地基土石之间产生共振，也就是自振周期长的建筑物尽可能不建在深厚松软沉积之上，而刚性建筑物则不建于卓越周期短的地基上。

③岩溶地区地下不深处有大溶洞，地震时可能塌陷的地区不宜作为场地。 ④避免以加重震害的孤立突出地形作为建筑场地。

8.简述地下水对斜坡稳定性的影响 ①强烈的溶蚀作用

②地下水流动过程中产生的渗透变形（动水压力） ③水的软化、泥化作用

④静水压力（孔隙水压力、浮托力） ⑤水的冲刷作用

9.简述造成岩石地基不均匀变形的主要因素 ①岩石地基内应力发布的不均匀性：当坝基内有成组出现的陡倾软弱结构面发育时，将会在软弱结构面所限岩体内产生高度的集中，不同条形岩体中附加应力的大小及延展深度各不相同，其变形量也就彼此不相等。易在不同条形体的交界处产生明显的差异沉陷，致使上部刚性坝体发生断裂。

②地基不同部分岩体变形性质的差异性：坝体砌置在软硬差别较大的岩层上；坝基岩体内开口裂隙发育的不均匀，例如在坝体压力作用下开口裂隙发育的一侧由裂隙闭合所造成的压缩变形大于不发育的一侧，其结果势必造成不均匀沉陷。

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