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工程地质分析原理
绪论
1. 地质环境对人类工程活动的制约：
人类工程活动都是在一定地质环境中进行的，两者之间必然产生特定的相互关联和相互制约。
地质环境对人类工程活动的制约主要表现在三个方面，即: ①影响工程活动的安全。
②影响工程建筑物的稳定性和正常使用。 ③由于某些地质条件不具备而使工程造价提高。 地质环境影响工程造价可以通过两种不同方式：
1）建筑场地选择不当；2）不能提供充分天然建筑材料；
2.人类工程活动又会以各种方式影响地质环境：
1）大量抽汲地下水或其它地下流体，降低了土体中的空隙液压，引起了大范围的地面沉降，使得沉降区内已有建筑物的正常工作条件受到严重影响。 2）修建高坝大水库，大区域的水文动态和水文地质条件因之而改变，往往引起区域性的坍岸或浸没。
3.工程地质学的分科及其基本任务:
工程地质学是研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约关系，以便合理开发和有效保护地质环境，防治可能发生的地质灾害，是工程地质学的基本任务。工程地质分析是地质学的一个分支学科，其基本任务是分析工程地质问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律，以便正确评价和有效防治它们的不良影响，是工程地质分析的基本任务。
工程地质学的特点是始终与工程实践紧密联系。 4.工程地质学的研究对象:
工程地质学的上述任务，必须要求对工程活动的地质环境——或称工程地质条件，进行深入研究.工程地质条件包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、岩土体的工程性质、自然地质现象和天然建筑材料等方面。
主要的工程地质问题有：区域稳定性问题、岩（土）体稳定问题、与地下渗流相关的问题以及与侵蚀淤积有关的工程地质问题等4个方面。 第一章
岩体：通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石，它处于一定的应力状态、被各种结构面所分割。岩体具有一定的结构特征，它由岩体中含有的不同类型的结构面及其在空间的分布和组合状况所确定。
结构面：是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。由于这种界面中断了岩体的连续性，故又称不连续面。
结构体：结构面在空间的分布和组合将岩体切割成形状、大小不同的块体，称结构体。
结构面的主要类型及特征:
结构面的成因分类（最基本的分类方法）：原生结构面、构造结构面及浅、表生结构面。 岩体结构分类:
按建造特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
块状结构代表岩性均一、无软弱结构面的岩体，含有原生结构面具有较强的结合力，间距大于100cm。
块状结构代表岩性较均一、含有2~3组较发育的软弱结构面的岩体，结构面间距约为100~50cm。
层状结构代表含有一组连续性好、抗剪性能显著较低的软弱结构面的岩体，一般岩性不均一。
碎块状结构代表含有多组密集结构面的岩体，岩体被分割成碎块状，以某些动力变质为典型。
另外，按岩体改造的程度可划分为完整的、块裂化或板裂化、碎裂化和散体化等四个等级。
结构面校正的内容：长度校正、方位校正 第二章
地壳岩体内的天然应力状态，是指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态，常称为天然应力或初始应力。 地应力在绝大部分地区以水平应力为主。 按成因，对构成岩体应力的各组分作如下分类：
天然应力或初始应力；自重应力；构造应力；活动的、剩余的变异及残余应力 感生应力。
自重应力：在重力场作用下生成的应力为自重应力。
构造应力：地壳运动在岩体内形成的应力称为构造应力。可分为： 活动的构造应力和剩余的构造应力两类。
研究岩体天然应力状态的意义
1.天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境条件之一。
2.岩体地应力场是决定各类地下建筑稳定性的主要因素。高地应力区，建筑物轴向与最大主应力方向夹角关系。
3.修建大坝、大型水库和深大地下硐室等，会破坏天然地应力的平衡。 我国最大主应力轴空间展布的规律：
大致以东经105°的南北地震带为界，东西两部分的轴线方向明显不同，西部为近南北向，东部则以近东西向。
总之大量实测资料表明，世界上大多数地区岩体内的天然应力状态是以水平应力为主。
河谷侵蚀侧向卸荷：图2-14 P52
?河谷下切或边坡开挖过程中，随着边坡侧向应力的解除（卸荷），边坡产生回弹变形，边坡应力产生相应的调整。——“驼峰应力分布”
?在峡谷地区谷底形成囊状的“高应力包”，因卸荷松弛出现应力重分布现 象，也会形成竖向的驼峰应力。
三、地表高地应力区及其地质地貌标志：
研究表明，与地表高应力区分布相联系的特征地质地貌标志，主要有如下诸方面。 （一）天然条件下高水平应力释放有关的浅表生时效变形现象
1、隆爆现象：表现为近地表出现细长的隆褶或类似低角度逆断层的断隆，一般高度较小（1.5-2m），而延伸长度较大。最早称之为隆爆现象。 2、谷下水平卸荷裂隙及谷坡内的水平剪切蠕动变形带。 3、应力释放型的深大拉张变形带。