【正文】 斯斷層在整體上一直保持左行剪切的趨勢。因此，查明斷層、活斷層對工程建設(shè)是非常重要的，尤其是一些大型的建設(shè)工程。第七節(jié) 地震危險性的工程地質(zhì)研究一、地震的基本知識地震由于地球的內(nèi)應(yīng)力所引起的地殼的震動、顫抖、抖動。一、地震波二、地震震級和地震烈度全世界每年發(fā)生的地震約5萬次，多數(shù)是不為人們所察覺，有些造成巨大的破壞，這是地震在發(fā)生的過程中釋放的能量大小的區(qū)別。一次地震只有一個震級，但有多個地震烈度。特別是個人電腦的出現(xiàn)及其計算性能的不斷提高，使得分析人員在室內(nèi)進行巖土工程數(shù)值模擬成為可能，也使得數(shù)值模擬技術(shù)逐漸成為巖土工程研究和設(shè)計的主流方法之一。FLAC3D界面簡潔明了，特點鮮明。 FLAC3D的應(yīng)用范圍FLAC3D的應(yīng)用范圍已拓展到土木建筑、交通、水利、地質(zhì)、核廢料處理、石油及環(huán)境工程等領(lǐng)域，成為這些專業(yè)領(lǐng)域進行分析和設(shè)計不可或缺的工具?！馞LAC3D對于復(fù)雜三維模型的建立仍然十分困難。首先建立坐標系，坐標系的原點O設(shè)置在地基表面與模型對稱軸的交點，水平向右為X方向，豎直向上為Z方向，垂直于分析平面的方向為Y方向。網(wǎng)格建立以后，首先設(shè)置邊界條件。由于實例中存在null模型，不能采用solve elastic的求解方法獲得初始應(yīng)力，所以采用分階段的彈塑性求解方法。因本工程路基高度為5m，高度方向共劃分了5個單元，為了模擬路基填筑的施工過程，采用分級加載的方法激活路基單元，每次激活1m高度的單元，相當于每次填土高度為1m，分5次填筑完成，每次填土進行一次求解。圖10為監(jiān)測結(jié)果，可以看出在迭代過程中節(jié)點位移隨迭代步數(shù)的變化。結(jié)論 本文結(jié)合具體路堤工程，采用FLAC3D軟件對施工過程進行了模擬，生成了初始豎向和水平應(yīng)力云圖，與理論計算值基本一致；第一次填筑及填筑結(jié)束時的沉降云圖及水平位移云圖，可以發(fā)現(xiàn)最大沉降發(fā)生在地基表面的左側(cè)邊界處，而最大水平位移發(fā)生在坡腳以下的深部地基中；最后生成了路基中心點和坡腳節(jié)點的沉降曲線。區(qū)域地層巖性為加里東期混合花崗巖，上覆坡殘積層較發(fā)育，第四系全新統(tǒng)沖洪積層沿低洼地段稍發(fā)育。組份以粉質(zhì)粘土為主，含少量砂粒及角礫，局部由砂質(zhì)粘性土混少量強風(fēng)化巖塊組成。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=100kPa。作標貫3次，校正擊數(shù)N=~。以粉、粘粒為主，含少量砂粒及角礫。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=140kPa。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度為7度區(qū)，小型水利工程可按該烈度進行設(shè)防。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）5次，校正擊數(shù)N=~。以粉、粘粒為主，含少量砂粒。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=110kPa。作標貫1次，校正擊數(shù)N=。礦物以長石、石英為主，少量云母。區(qū)域地層巖性為加里東期混合花崗巖，上覆坡殘積層較發(fā)育，第四系全新統(tǒng)沖洪積層沿低洼地段稍發(fā)育。組份為砂質(zhì)粘性土，以細粒土為主，含砂粒及角礫。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=90kPa。作標貫3次，校正擊數(shù)N=~。以粉、粘粒為主，含砂粒及角礫，砂粒及角礫分布欠均勻，局部含量較多，呈小團狀產(chǎn)出。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=150kPa。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度為7度區(qū)，小型水利工程可按該烈度進行設(shè)防。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）2次，校正擊數(shù)N=~。以粉、粘粒為主，局部夾薄層砂土。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=120kPa。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）3次，校正擊數(shù)N=~。巖芯呈半巖半土狀為主，少數(shù)碎塊狀。作標貫試驗3次均為反彈?？辈靾鰠^(qū)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象。該層在壩體地段均有分布，層頂為壩體表面，~。壩基巖土層第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）②粉質(zhì)粘土：灰白、灰黃、暗黃色等，濕，可塑，韌性度良好。取原狀土樣1組，主要物理力學(xué)指標平均值如下：含水量W0=%、天然密度ρ30=、孔隙比e0=、液性指數(shù)IL=、粘聚力C=、內(nèi)摩擦角φ=176。該層各孔均有揭露，尚未揭穿，~，~，~。取原狀土樣2組，主要物理力學(xué)指標平均值如下：含水量W0=%、天然密度ρ0= g/cm孔隙比e0=、液性指數(shù)IL=、粘聚力C= kPa、內(nèi)摩擦角φ=176。第四系殘積層（Qel）③砂質(zhì)粘性土：黃紅、棕紅色等雜色，濕，可塑~硬塑，以可塑為主，局部硬塑，韌性度中等。該層各孔均見及，~，~ m，~。取原狀土樣3組，主要物理力學(xué)指標平均值如下：含水量W0=%、天然密度ρ0=、孔隙比e0=、液性指數(shù)IL=、粘聚力C= kPa、內(nèi)摩擦角φ=176。（二）巖土層工程地質(zhì)特征經(jīng)鉆探揭露，壩址巖土層自上而下共分3層，分述如下：壩體土層第四系人工填土層（Q4ml）——①填筑土：以褐黃、暗灰黃色為主等雜色，稍濕~濕，松散、呈可塑狀，韌性度中等，均勻性較差。 小良鎮(zhèn)小良村片區(qū)地質(zhì)情況（一）地形地貌及地質(zhì)、地震概況庫區(qū)位于丘陵地帶。該層于ZKZK3兩孔有揭露，且尚未揭穿。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=150kPa。以粉、粘粒為主，含少量砂粒及角礫，砂粒及角礫分布欠均勻，局部含量較多，呈小包狀產(chǎn)出。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）2次，校正擊數(shù)N=~。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=100kPa。組份為粉質(zhì)粘土，含較多砂粒及角礫，局部過渡為粘土質(zhì)礫砂。區(qū)域地層巖性為加里東期混合花崗巖，上覆坡殘積層較發(fā)育，第四系全新統(tǒng)沖洪積層沿低洼地段稍發(fā)育。作標貫5次，校正擊數(shù)N=~。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=110kPa。以粉、粘粒為主，含少量砂粒及角礫。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）3次，校正擊數(shù)N=~。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度為7度區(qū)，小型水利工程可按該烈度進行設(shè)防。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=1500kPa。④中風(fēng)化混合花崗巖：淺灰、黃白色，巖芯呈塊狀或短柱狀，表面粗糙，巖塊擊打難破碎，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，且多被泥質(zhì)物充填，膠結(jié)一般。原巖粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)清晰。作標貫2次，校正擊數(shù)N=~。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=90kPa。組份為砂質(zhì)粉質(zhì)粘土，局部含較多強風(fēng)化巖塊。區(qū)域地層巖性為加里東期混合花崗巖，上覆坡殘積層較發(fā)育，第四系全新統(tǒng)沖洪積層沿低洼地段稍發(fā)育。作標貫3次，校正擊數(shù)N=~。層承載力特征值的經(jīng)驗值fak=100kPa。以粉、粘粒為主，含少量砂粒及角礫。作標準貫入試驗（后稱“標貫”）4次，校正擊數(shù)N=~。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度為7度區(qū)，小型水利工程可按該烈度進行設(shè)防。故本工程地質(zhì)情況直接引用5個水庫地質(zhì)報告。利用FLAC3D中自帶的print命令配合log文件可以得到這兩個節(jié)點的變形量。圖9給出了計算過程中不平衡力的收斂過程，在初始應(yīng)力計算過程中有很大的數(shù)值逐漸收斂，在后續(xù)路基填筑過程中，每一次填筑引起的不平衡力在計算過程中逐漸收斂。圖3和圖4為初始應(yīng)力計算結(jié)束時得到的豎向應(yīng)力和水平應(yīng)力云圖，與理論計算值基本一致。由于Y方向只設(shè)置一個單元長度，所以對模型中所有節(jié)點的Y方向速度均進行約束，相當于進行平面應(yīng)變分析。由于路基坡腳的位置存在一個關(guān)鍵點，所以將模型劃分成5個矩形區(qū)域，對每個區(qū)域按照控制點利用brick單元建立網(wǎng)格，并進行分組后賦值。各土層物理、力學(xué)參數(shù)見表1。 FLAC3D的不足毋庸置疑，F(xiàn)LAC3D是十分優(yōu)秀的巖土工程數(shù)值模擬軟件，其實用性和專業(yè)性得到了廣泛證實。作為有限差分軟件，相對于其他有限元軟件，在算法上，F(xiàn)LAC3D有以下幾個優(yōu)點：采用“混合離散法”來模擬材料的塑性破壞和塑性流動，比有限元中通常采用的“離散集成法”更準確、合理；即使模擬靜態(tài)系統(tǒng)，也采用動態(tài)運動方程進行求解，這使得FLAC3D模擬物理上的不穩(wěn)定過程不存在數(shù)值上的障礙；采用顯示差分法求解微分方程。FLAC系列軟件的出現(xiàn)，為巖土工程研究工作者提供了一款功能強大的數(shù)值模擬工具。最后生成了路基中心點和坡腳節(jié)點的沉降曲線。用震級M來表示 地震烈度是任一地區(qū)的地面和建筑物受一次地震影響的強弱程度。人類的工程技術(shù)活動也會引起地震。（二）活斷層的長度和斷距活斷層的長度相差的較懸殊。我們把在近期有過移動、正在移動甚至不久的將來可能移動的斷層都稱之為活斷層。第六節(jié)活斷層的工程地質(zhì)研究一、活斷層的定義關(guān)于斷層的概念我們已經(jīng)介紹了，是地殼受到地應(yīng)力后產(chǎn)生破裂并發(fā)生位移。地貌及第四紀地質(zhì)圖根據(jù)地貌形態(tài)、成因類型和第四系沉積物的成因類型、巖性、生成時代綜合編制的圖件。第五節(jié)地質(zhì)圖地質(zhì)圖是反映地質(zhì)條件和各種地質(zhì)現(xiàn)象的圖件，是根據(jù)地質(zhì)勘測資料編制而成。逆斷層分為沖斷層、逆掩斷層等。（5）斷距兩盤錯開的相對位移，有水平位移和垂直位移。（3）斷層帶是斷層面的中間部分，常稱破碎帶，充填物為斷層角礫、斷層泥等?？梢允瞧矫嬉部梢允乔?。是各種工程必須考慮的地質(zhì)問題。他是地質(zhì)構(gòu)造的基本類型之一。剪切節(jié)理具有的主要特征(1)節(jié)理面平直光滑，產(chǎn)狀穩(wěn)定延伸較長；（2）呈閉合狀，解理的寬度很?。唬?）成組成對出現(xiàn)，很多節(jié)理平行分布，排列間距大致相等；（4）呈羽狀排列；（5）沿剪切節(jié)理面抗剪強度很低，容易形成滑動破壞面。構(gòu)造裂隙地殼運動所形成的裂隙，是伴生斷層的產(chǎn)物。表示的是褶曲的延伸方向。褶曲要素核部褶曲的中心部位。二、褶皺的基本類型和褶曲要素褶皺的規(guī)模大小不一，大的延伸幾百 km，小的只有幾 cm。傾向就是巖層的傾斜方向，是傾斜線水平投影所指的方向。巖層的產(chǎn)狀用巖層層面的走向、傾向和傾角來表示，稱為巖層產(chǎn)狀三要素。褶皺是最常見的地質(zhì)構(gòu)造痕跡，存在于層狀巖層中。該階段沒有接受沉積。前者是先有巖漿巖，后有沉積巖。反映的是沒有大的構(gòu)造運動，故地理環(huán)境變化不大。地質(zhì)學(xué)家確定了地質(zhì)時代的標準化石，根據(jù)化石的對比確定地層時代。地質(zhì)歷史的劃分依據(jù)是對地層的觀察、研究，巖石的特征說明了該巖層形成時的自然地理環(huán)境，巖層中的構(gòu)造痕跡記錄著地殼運動的情況，巖石中的化石說明生物的進化、氣候、環(huán)境等自然條件。地表形成現(xiàn)代地貌、具有多次冰川活動，人類開始出現(xiàn)。顯生宙分為：古生代、中生代和新生代，大的地質(zhì)構(gòu)造有加里東運動、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運動。最常用的三級地質(zhì)年代單位是紀，紀的下一級地質(zhì)年代單位是世，世又分為 期。地球上生物的演化遵循由簡單到復(fù)雜，由低級到高級的不可逆過程，同時生物界能十分靈敏地反映地球表層自然環(huán)境、地理環(huán)境及其演變特征，這又與行星地球個圈層自身的運動機制以及相互間的聯(lián)系制約密切有關(guān)。第一節(jié)地 史 概 要一、地質(zhì)年代的劃分地史就是地質(zhì)歷史，是地殼發(fā)展演變的歷史，人們根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造遺留的遺跡推斷地殼的歷史和變化過程。是指現(xiàn)代地殼活動性對工程安全的影響程度。大陸漂移的證據(jù)有：應(yīng)用計算機技術(shù)對大西洋兩岸進行拼合地質(zhì)構(gòu)造帶對比古生物與冰川、氣候證據(jù) 古地磁極移軌跡擬合大陸的外形 地殼的水平運動往往形成巨大的褶皺山脈，又稱為造山運動。稱造山運動。地殼運動有水平運動和垂直運動兩種基本形式。地球表面的形態(tài)是內(nèi)外地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果，內(nèi)動力地質(zhì)作用起主導(dǎo)作用，外動力地質(zhì)作用起裝飾、美化的作用。主要有：1氣候、地形和地下水的影響2巖石的性質(zhì)3斷層、裂隙的影響 第二章地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性 概述地球已經(jīng)有46億年的歷史，46億年是地球復(fù)雜的演變、我們看到的是地殼表面的變化，這種變化是長期的緩慢的，有些甚至不為人們所察覺。（一）風(fēng)化作用的類型巖石的風(fēng)化作用主要的是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，其他還有生物風(fēng)化。塊狀構(gòu)造巖石中的礦物均勻分布，結(jié)構(gòu)均一，無定向排列。千枚狀構(gòu)造巖石呈薄板狀，基本是重新結(jié)晶并呈定向排列，但結(jié)晶程度較低。是變質(zhì)巖最常見的結(jié)構(gòu)。另一部分是變質(zhì)作用后產(chǎn)生的變質(zhì)礦物?；旌蠋r化作用 原有的變質(zhì)巖體與巖漿流體互相混合交代而形成新巖石的作用。一、變質(zhì)作用的因素及類型變質(zhì)作用的因素有：高溫度、高壓力及化學(xué)活動性流體。（三）結(jié)核沉積巖與圍巖成分有明顯的區(qū)別是礦物質(zhì)團塊.（四）生物成因構(gòu)造 沉積巖中具有生物殘骸或生物活動的跡象。生物結(jié)構(gòu)由3