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1、常见工程问题？(天灾自然地质危害)风化作用河流地质作用滑坡与崩塌泥石流岩溶与土洞地震常见工程问题？(基础地基)环境岩土破坏变形稳定性设计目的？避免破坏有限变形面临挑战？复杂固体材料形式多样取样不完整、不完善性质受缺陷影响大因自然条件限制，必须用这种材料含有不确定性强烈依赖理论分析和实际经验岩土工程是根据工程地质学、土力学及岩石力学理论、观点与方法，为了整治、利用和改造岩、土体，使其为实现某项工程目的服务而进行的系统工作。即：以岩体、土体的利用，改造与整治问题为研究对象的科技领域。 岩土工程以土力学与基础工程学、岩石力学与工程地质学为基础的综合性学科。以岩、土体的利用、整治或改造作为研究内容。服
2、务于各类主体工程的勘察、设计与施工全过程，是这些主体工程的组成部分。岩石是经过地质作用而天然形成的(一种或多种)矿物集合体，地壳的绝大部分都是由岩石构成。按成因可分为三类：沉积岩,岩浆岩,变质岩组成岩石的化学元素基本上有8种，即氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。不同成因的岩石，物理力学性质不同土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体。由固体、液体和气体所组成的混合。常见：软土，砂土，黄土，红粘土，冻土，膨胀土,人工填土结构性质形成，组成，结构，构造物理性质岩石、土的三相指标无粘性土的密实度岩石、粘性土的水理性质岩石、土的渗透性力学性质土：压缩性，抗剪性，击实性岩石：压缩性，流变性，抗压、抗拉、抗剪性基
3、本问题：岩、土体的破坏、变形与稳定问题。工程问题：岩体、土体的利用改造、整治问题。主要特点：1. 综合性强2实践性强3研究的岩、土体是一种复杂的力学介质或材料4受水特别是地下水的影响大5对周围环境的影响和受周围环境的制约大研究途径与手段1.资料的收集与调查2.地质勘探3.现场试验4.室内试验5.理论分析6.工程实践经验的总结现代特点：高（高层建筑、塔）深（地下工程）远（高速公路）的方向发展工程事故主要涉及强度、变形和稳定问题。 原因:1773年以前 经验技术导致现代工程事故的主要原因：勘测工程地质勘察；设计设计原始资料不正确或对资料认识不够；构造基础计算错误；施工施工错误；使用工程使用中的错误
4、。基础的过量或者不均匀沉降（变形）地基局部变形和承载力不够（强度）地质作用塑造地壳面貌的自然作用称为地质作用。一是由地球内部放射性元素蜕变产生内热；二是来自太阳辐射热及地球旋转力和重力。按动力来源部位，内力外力按地质灾害成因，物理地质作用自然地质作用(包括内力与外力地质作用)；工程地质作用(人为地质作用）两种。物理地质作用（1）内力地质作用：动力来自地球本身。A构造运动：地壳的机械运动:水平方向的构造运动常使岩层受到挤压产生褶皱，或使岩层拉张而破裂；垂直方向的使地壳发生上升或下降，如青藏高原最近数百万年以来的隆升是垂直运动的表现。B岩浆作用: 岩浆沿地壳软弱破裂地带上升造成火山喷发形成火山岩或
5、在地下深处冷凝形成侵入岩的过程。C变质作用：指构造运动与岩浆作用过程中，原有岩石受温度、压力和化学性质活泼的流体作用，在固体状态下发生物质成分和特征的改变，转变成新的岩石，即变质岩的形成过程。D地震：接近地球表面岩层中构造运动以弹性波形式释放应变能而引起地壳的快速颤动和震动。物理地质作用（2）外力地质作用：主要由太阳辐射热引起,主要发生在地壳的表层，主要包括：A风化作用：暴露于地表的岩石在温度变化及水、二氧化碳、氧气及生物等因素长期作用下发生化学分解和机械破碎。B剥蚀作用：河水、海水、湖水、冰川及风等在其运动过程中对地表岩石造成破坏，破坏产物随其运动而搬走。C搬运作用：风化剥蚀造成破坏产物被搬
6、运到它处。D沉积作用：搬运物在适宜场所堆积。E：固结成岩作用：刚堆积的物质松散多孔且富含水分，被后来沉积物覆盖埋藏后，在重压下排出水分，孔隙减小并被胶结，松散堆积物渐变为坚硬的岩石，即沉积岩。工程地质作用(人为地质作用)指由人类活动引起的地质效应，如： 采矿，特别是露天开采移动大量岩体引起地表变形、崩塌、滑坡； 石油开采、天然气和地下水因岩土层疏干排水造成地面沉降； 水利工程，造成土地淹没、盐渍化、沼泽化或库岸滑坡、水库地震。工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合，包括：1)地层岩性；2)地质构造；3)水文地质条件；4)地表地质作用：如滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流
7、冲刷与沉积等等，对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大；5)地形地貌。风化作用类型: 物理风化、化学风化，生物风化河流地质作用类型:侵蚀和搬运。 侵蚀：溶蚀和机械侵蚀。滑坡与崩塌治理原则以防为主、整治为辅方法有：1.地表排水2.地下排水3.拦挡加固c刷方减重：削减坡角或降低坡高，以减少下滑力。D改善滑动面（带）的岩土性质：固结灌浆或电化学加固、冻结、焙烧等崩塌条件和原因：A山坡坡度及其表面的构造：斜坡外形高而且陡峻，山坡表面凹凸不平。B岩石性质和节理程度：岩石性质不同，其强度、风化程度、抗风化和抗冲刷能力及其渗水程度不同的；C地质构造：岩层倾斜方向和山坡倾向相同，则其稳定程度较差
8、；同时，构造作用，如正断层、逆断层，逆掩断层，地震强烈地带等，对山坡的稳定程度有不良影响。滑坡与崩塌防治：（1）原则：防止小型崩塌，绕避大型崩塌。（2）措施：削坡、清除危石、胶结岩石裂隙、引导地表水流，避免岩石强度迅速变化，防止差异风化等。具体：A爆破或打楔：将陡崖削缓，并清除易坠的岩石。B堵塞裂隙或向裂隙内灌浆。C调整地表水流：在崩塌地区上方修截水沟，以阻止水流流人裂隙。D铺砌覆盖护坡或喷浆护坡。E筑明峒或御塌棚。F筑护墙及围护棚。G在软弱岩石出露处修筑挡土泥石流防治：（1）预防：在上游汇水区，作好水土保持工作，如植树造林，种植草皮等；调整地表径流，横穿斜坡修建导流堤，筑排水沟系，使水不沿坡
9、度较大处流动，以降低流速；加固岸坡，以防岩土冲刷和崩塌，尽力减少固体物质来源。（2）拦截：在中游流通区，设置一系列拦截构筑物，如拦截坝、拦栅、溢流坝等，以阻挡泥石流中挟带的物质。用改变沟床坡降，降低流速的方法，防止沟床下切，如修建不太高的挡墙，筑半截堰堤等。（3）排导：在泥石流下游设置排导措施，使泥石流顺利排除，如修排洪道、导流坝、急流槽等。岩溶与土洞工程地质问题：对建（构）筑物稳定性和安全性有较大影响。A溶蚀岩石的强度大为降低。B造成基岩面不均匀起伏。C漏斗对地面稳定性的影响。D对地基稳定性的影响：分布密度与发育情况、埋深情况、抽水影响。岩溶与土洞地基防治：A挖填：即挖除溶洞或土洞中的软弱充
10、填物，回填以碎石、块石或混凝土等，并分层夯实，以达到改良地基的效果。对于土洞回填的碎石上设置反滤层，以防止潜蚀发生。B跨盖：当洞埋藏较深或洞顶板不稳定时，可采用跨盖方案。如采用长梁式基础或桁架式基础或刚性大平板等方案跨越。C灌注：采用水泥或水泥粘土混合灌浆于岩溶裂隙中；对于土洞，可在洞体范围内的顶板打孔灌砂或砂砾。D排导：洞中水的活动可使洞壁和洞顶溶蚀、冲刷或潜蚀，造成裂隙和洞体扩大，或洞顶坍塌。因而对自然降雨和生产用水应防止下渗，采用截排水措施，将水引导至他处排泄。E打桩：对于土洞埋深较大时，可用桩基处理，如采用混凝土桩、木桩、砂桩或爆破桩等。其目的除提高支承能力外，并有靠桩来挤压挤紧土层和
11、改变地下水渗流条件的功效基本概念：（1）地基：直接支承建（构）筑物重量的地层。（2）基础：建(构)筑物在地下直接与地基相接触的部分。（3）天然地基：未经加固的地基，基础直接砌置其上。（4）人工地基：经人工加固处理后的地基；当基础的埋置深度小于5m者，称为浅基；当基础埋置深度等于或大于5m者，则称为深基。（5）地基承载力：指地基所能承受由建（构）筑物基础传来的荷载的能力。（6）持力层：地基中直接支持建(构)筑物荷载的岩土层，与基础底面接触，直接支承基础。（7）下卧层：持力层以下的岩土层。自重应力土有效自重引起初始应力状态；(2)附加应力外荷(静荷载或动荷载)引起。土体有效应力原理：q土体受力后的
12、三个问题：三相如何分担外力？全部由颗粒承担？三相间的应力如何传递和相互转化？它们与土的变形和强度有何关系？q有效应力原理：总应力、有效应力和孔隙压力三者之间关系：当土体承受力系时，作用于任一平面上的总应力是由土骨架所发挥的有效应力和孔隙中流体所承受的孔隙压力来共同承担v表达式（饱和土、非饱和土）中应强度理论 基本概念q土的抗剪性？抗剪强度？土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，故在外力作用下土粒之间发生相互错动，引起土中的一部分相对另一部分产生滑动。土粒抵抗这种滑动的性能，称为土的抗剪性；抗剪强度指土体抵抗剪切破坏的极限能力(破坏时的应力状态)。q强度？是指材料破坏时的
13、应力状态。q破坏？一种是应力保持恒定时,应变不断发展,称为塑性破坏；一种是材料不能再承受应力，称为脆性破坏影响土体强度的因素外荷载 加荷速率、 应力路径等；获取强度的试验方法，如 扰动程度、 加荷方法、 试验类型、 试验仪器、 试验资料的整理方法(如破坏取值标准的选择)等。力地基破坏形式 整体剪切破坏(Plandtl,1920)局部剪切破坏(Terzaghi,1943)冲切剪切破坏(De Beer & Vesic,1959地基承载力确定方法主要有v理论公式计算v现场原位试验v查规范表格v当地经验状态发生变化引起地基土的变形，导致建筑物的沉降、倾斜或水平位移。当应力超过地基土的强度时，地基就会因丧失稳定性而破坏，造成建筑物倒塌。
