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城市环境岩土工程

一、名词解释
1、工程地质:是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。

强调认识自然,而改造较少,即以预测为主。

2、地质工程:是研究人类工程活动与地质环境之间相互制约关系,主要研究如何获取地质环境条件,并分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式,进而研究认识、评价、改造和保护地质环境的一门科学。

工程地质新分支,以地质体改造技术为主。

3、岩土工程:以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡与地下工程等问题,作为研究对象的学科。

既强调分析预测,又注重决策和行动。

4、环境岩土工程:人类岩土工程活动产生的环境问题。

人类活动为主导作用,按“人地调谐原则”解决问题。

5、地震:地壳在内、外应力作用下,集聚的构造应力突然释放,产生震动弹性波,从震源向四周传播引起的地面颤动。

震源:地震发生的地点。

震中:震源在地表的投影,即震源正对着的地面。

6、地下工程:是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。

7、两类环境问题:①污染与生态破坏问题②环境岩土工程问题
8、优势面:所谓优势面是指对区域稳定性或岩体稳定性起控制作用的结构面以及对气液介质具有控制作用的结构面。

9、活断层:活断层是指现今仍在活动,在人类历史记载时期或第四纪以来曾有过活动,不久的将来还可能重新活动的断层。

10、岩体完整性指数:是岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。

11、滑坡:滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。

12、岩体结构:岩体中结构面和结构体的大小、形状及组合形式。

13、危害度:是灾害造成的损失大小,它是边坡灾害的自然性和社会性的表现。

14、敏感度:变化因素对评价目标产生的影响的相对大小,即变化量与原值的比值。

15、复合地基:天然地基中部分土体得到加强或置换而形成与原地基土共同承担荷载的地基。

16、地基承载力:地基受荷载后塑性区限制在一定范围内,保证不产生剪切破坏而失稳,且地基变形不超过容许值时的承载力。

二、简答题
1、两类环境岩土工程问题的内涵及意义
答:两类环境问题是指①污染与生态破坏和②环境岩土工程问题;环境岩土工程问题是指①区域环境岩土工程问题和②城市环境岩土工程问题
两类环境问题如不早做研究、预作处理,就会发展转化为地质灾害。

研究它对深化坏境问题的认识,推动坏境科学的发展,促进我国经济持续发展有着重要的意义。

2、简述三系统控制论
①全球系统,其重灾区在环太平洋构造带和喜马拉雅构造带。

②区域性系统,受控于大的地质地貌单元和城市环境的四大主题要素:山区、平原、高原黄土地区、滨海软土地区。

③地带性系统,一个地区的优势断裂因其活动时间较新、破碎带软弱,往往控制着地质灾害的带状分布和岩土变形形式。

3、简述高层建筑的基础特点
①筏型基础:既能使地基土单位面积的压力减小,又能提高地基土的承载力,增强基础的整体性,可以克服不均匀沉降。

②箱型基础:由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的隔墙组成一个空间的整体结构,刚度很大,可减少不均匀沉降。

③桩基础:端承桩基础:高层建筑的上部荷载通过桩传递到坚硬土层、岩层上。

1)预制桩:钢筋混凝土桩:适用于荷载较大或地下水经常变化的地区
2)钢管桩:强度高、挤土量小、裁接方便、贯入性好。

3)灌注桩:在设计的桩位处成孔,然后再孔内放置钢筋笼浇灌混凝土而成的桩。

4、简述高层建筑的结构特点
① 框架结构体系
竖柱的截面积小,结构构件本身所占面积小。

延性框架抗震性能较好,但刚度较小,受地震作用时横向侧移较大。

② 剪力墙结构体系
把框架结构的承重柱和柱间填充墙合二为一,成为宽而薄的矩形截面墙。

刚度和强度都较高,有一定延性,结构传力直接、均匀。

整体性好,抗震性能也较强。

③ 框架—剪力墙结构体系
就是在框架结构中设置一些剪力墙。

抗震、抗风性能优于纯框架结构。

④ 筒体结构体系
是把高层建筑的墙体围成一个竖向井筒式的封闭结构,结构刚度很大,有较大的抗剪、抗扭能力和抗震性能
5、简述高层建筑的分类主要特点及主要岩土工程问题。

类别层数高度(m)备注
Ⅰ9~16 <= 50
Ⅱ17~25 <= 75
Ⅲ26~40 <= 100
Ⅳ>40 > 100 超高层
6、基坑支护的结构类型
①悬臂式支护结构②单(多)支点混合支护结构③重力式支护结构④拱式支护结构
7、岩土工程原位测试方法
①静力触探②平板载荷试验③旁压试验④抽水试验⑤渗水、注水试验⑥地微动测试⑦动力触探⑧十字板剪切
8、区域稳定性主要研究内容
① 地震危险性综合分析和评价
② 断层错动危险性分析和评价
③区域稳定性分区
9、区域稳定性评价原则
① 系统论②烈度控制论③躲避原则④区域稳定性与地基稳定性相结合的原则⑤综合抗震对策原则⑥危害度与决策分析
10、三类构造划分
老:在白垩纪以前有过活动的构造;
新:在第三纪与第四纪之间有过活动的构造;
活:活断层是指现今仍在活动,在人类历史记载时期或第四纪以来曾有过活动,不久的将来还可能重新活动的断层。

11、地震按其成因分几类,主要特点
①构造地震其特点:活动频繁、持续时间长、分布范围广、破坏性极强。

②火山地震其特点:仅局限于火山活动带,范围影响也不大。

③陷落地震其特点:影响小、规模小。

12、活断裂的判定方法
① 地震地质分析② 遥感法③历史考古法④据活动性断裂区域分布规律分析
⑤地球物理方法⑥ 年代测定和微观方法
13、地下工程的特点及其稳定性的影响因素
特点:地质条件复杂多变,意外情况较多
影响因素:①工程地质条件②岩体力学参数③工程结构参数④施工参数
14、地铁盾构隧道位移和变形控制标准
①在施工中采用灵活合理的正面支撑结构,或适当地压缩空气压力来疏干开挖面土层,保持开挖面土体的稳定。

②采用技术上较先进的盾构。

③在盾构掘进过程中,严格控制开挖面的挖土量,防止超挖。

④限制盾构推进时每环的纠偏量,以减少盾构在地层中的摆动;在纠偏时应尽量减少开挖面的局部超挖,以控制纠偏推进时的地表下沉
⑤提高隧道施工速度,减少盾构在底下的停搁时间
⑥加强盾构与衬砌背面之间建筑空隙的充填措施
⑦选择路线时,尽量避开地面建筑群,并使建筑物处于地表沉降较为均匀的范围内。

15、影响围岩稳定性的主要因素
①岩石的强度和流变性②岩体的非均一性和结构缺陷③地应力④地下水
16、围岩变形破坏模式
①滑落②洞顶坍落③侧壁衬砌破坏④洞体围岩膨胀变形⑤含气层爆炸破坏
17、岩石坚硬程度划分类型
坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩Fr >60 60>=fr>30 30>=fr>15 15>=fr>5 fr<5
饱和单轴抗压
强度 MPa
18、岩石完整程度划分类型
完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎
完整性指标>0.75 0.75~0.55 0.55~0.35 0.35~0.15 <0.15
19、边坡稳定性评价方法
①地质分析法②定值论法③非定值论法
20、边坡A、B线工作原理
A:区域构造线分析→场区压性构造研究→断裂三要素测量→老、新、活三类构造划分→边坡地质优势面分析及赤平图→C
B:空间详细线测量→极点图→等密图→优势中心分析→统计优势面赤平图→C
C:边坡破坏形式→边坡稳定性快速判断→稳定性初步计算→区域稳定性和边坡稳定性综合评价→稳定性分区和详细计算
21、岩石边坡变形破坏模式
变形:①拉裂②蠕动③弯曲倾倒④挠曲
破坏:①剥落②崩塌③滑坡
22、滑坡治理措施
①改变斜坡几何形态②排水③支挡结构物④斜坡内部加强
23、边坡监测系统的设计原则
① 先对检测对象进行分区,以便使监测有针对性
②多方法、多层次综合检测系统以加强互补性
③以位移检测为主,利用已有孔网,在保证精度条件下选择经济、简便的方法。

④精确、可靠、坚固。

24、地面沉降的形成机理
用有效应力原理解释:
p为总压力,σ为抽水前的有效应力,μw为抽水前的孔隙水压力,则p=σ+μw
设抽水后水压下降μf,土层中孔隙水压力随之下降,颗粒间浮托力减小,但由于抽水过程中土层的总应力基本保持不变,故有效应力增加了μf,即
P=(σ-μf)+(μw-f)
有效应力增加便造成了土层的压密。

25、岩溶塌陷形成机理
①盖层失去岩溶水压力水头之浮托力支撑,产生塌落拱,即隐藏的土洞。

随着水位不断下降,土洞潜蚀扩大;或者地表水体沿着裂隙灌入,引发土洞扩大而塌陷。

②盖层透水性差,封闭条件好,岩溶在洞穴水位急剧下降条件下形成相对真空,对围岩产生真空吸蚀作用,促使土洞和岩溶洞穴产生突然塌陷。

26、地面沉降的危害性
①沿海城市地面标高降低,使其受海潮侵袭的威胁增大;
②因地下水位降低导致海水入侵;
③桥墩下降,桥梁净空间减小,造成航行困难;
④不均匀地面沉降致使地下管线坡度改变,发生排水不良,甚至地下管道破裂;
⑤诱发地面水平位移。

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