【正文】 第一，改變斜坡的外形→改變斜坡的應力場。演化過程：a. 卸荷回彈，陡出裂縫形成。演化過程：a. 卸荷回彈陡傾拉裂階段。彎曲部位巖體擴容，地面顯著隆起，巖體松動。滑坡能否形成，取決于滑面產(chǎn)狀及后緣分隔條件。b. 壓致拉裂面自下布上擴展階段在大致平行坡面的重壓應力作用下，拉裂隙端部被壓致拉裂，裂紋擴展方向逐漸趨向于主壓應力方面一致。b. 巖緣拉裂通常形成反坡臺坎，由于后緣拉應力釋放，潛在剪切面上的剪應力集中程度加大。 滑坡的組成部分（要素）為：b. 滑坡的分類有許多分類方案。軟硬相間巖體易形風化凹醋，上覆堅硬巖體易崩塌。 崩塌包括撒落、落石（墜落）、巖崩、山崩等多種形式。 影響斜坡巖體應力分布的重要因素a. 原始應力狀態(tài)b. 坡形c. 巖體特征和結(jié)構(gòu)特征對均質(zhì)體而言，巖體彈模，泊松比對斜坡應力分布影響不大。 粘性土層孔隙水壓力的觀測 為研究抽、灌水作用下，土層不同深度處孔隙水壓力的相關(guān)數(shù)據(jù)，應有計劃地開展現(xiàn)場孔隙水壓力觀測工作。 土層的性質(zhì)及其變化與地面沉降的關(guān)系 8(3)橋墩下沉，橋梁凈空減小，影響水上交通.(4)在一些地面沉降強烈的地區(qū)，伴隨地面垂直沉陷而發(fā)生的較大水平位移，往往會對許多地面和地下構(gòu)筑物造成巨大危害。所以國外多采用標準貫入擊數(shù)值來進行液化可能性的初步判斷。(3)不均勻系數(shù)(η)不大于10；(4)相對密度(Dr)不大于75％；(5)級配不連續(xù)的土粒徑＜1m 地震液化初判的限界指標 地震條件 1．液化最大震中距 分析我國1955年以前近900 a間歷次地震噴水冒砂資料得出震級(M)與液化最大震中距(Dmax)有如下關(guān)系： Dmax＝(M5)由上式可以判定，如M＝5則液化范圍限于震中附近1km之內(nèi)。地下水埋深愈淺，非液化蓋層愈薄，則愈易液化。前一個周期的剩余孔隙水壓尚未消散，下一周期產(chǎn)生的新的剩余孔隙水壓力又迭加上來，故隨振動持續(xù)時間的增長，剩余孔隙水壓會不斷累積而增大。砂土液化引起的破壞主要有以下四種：(1)涌砂；(2)地基失效；(3)滑塌；(4)地面沉降及地面塌陷。例如環(huán)太平洋地震帶除美國西海岸一帶及新西蘭的一大部分外均屬于板塊俯沖帶，在這帶內(nèi)水庫誘發(fā)地層的震例極少。潛在逆沖型的莫爾圓因荷載效應使之離開包絡線的距離大致等于空隙水壓力效應使之接近包絡線的距離，但是荷載效應使改變了的莫爾圓小于原始莫爾圓，所以最終穩(wěn)定程度稍有改善。如圖632所示，正斷型時由于σv與垂直方向的最大主應力迭加， σv ，莫爾園加大并稍向右移，結(jié)果是更接近于包絡線，即穩(wěn)定條件有所惡化。只有當水庫蓄水前庫底巖體是干的才會出現(xiàn)這種效應，而天然情況下河谷下的斷裂面上一般是含水的．可見這類效應并非是經(jīng)常部起作用的。 (2)水庫誘發(fā)地震震源機制主要為走向滑動型和正斷型兩種，且前者多于后者。一般是水庫蓄水幾個月之后為微地震活動即有明顯的增強，隨后地震頻度也隨水位或庫容而明顯變化，但地震活動峰值在時間上均較水位或庫容峰值有所滯后。n或是密集于水庫最大水深處及其附近(卡里巴、科因納)，n或是位于水庫主體兩側(cè)的峽谷區(qū)(新豐江見圖6—12，丹江口如圖6—25)。其形成一方面依賴于該區(qū)的地質(zhì)條件、地應力狀態(tài)和有待釋放的應變能積累程度等因素；另一方面也與工程行為是否改變了一定范圍內(nèi)應力場的平衡狀態(tài)密切相關(guān)。從固結(jié)壓力來講，埋藏愈深，自重壓力愈大，有利于產(chǎn)生較大的有效應力。②滲流液化對于砂土滲流液化來說，除原有的靜水壓力Pwo外，還有因振動所產(chǎn)生的超孔隙水壓力Pwe。表59 （P221）隨沉積層厚度的增大，木結(jié)構(gòu)房屋破壞嚴重。二、頻譜地震波是由不同振幅、不同頻率的諧波合成的，不同振幅、不同相位的諧波隨頻率的變化規(guī)律稱為頻譜。它包括兩個方面的內(nèi)容：場地破壞效應和強烈震動效應。其后，根據(jù)地震活動危險區(qū)，以及我國歷史地震的震級與震中烈度的經(jīng)驗關(guān)系，將各級地震危險區(qū)核算為相應的震中烈度。②盆地間或盆地內(nèi)由橫向斷裂控制的隆起帶兩側(cè)。有的研究者將我國及鄰近區(qū)域共劃分為12個地震區(qū)見P194頁圖521。（見表5－2）平均震害指數(shù)： i=震害指數(shù) 0≤i≤1僅相類似條件比較才能真正確定出地震烈度的相對強弱。一、震源機制推拉模式單力偶模式雙力偶模式震源機制斷層面解利用赤平投影可以表達地震P波初動最適合的象限分布特征。提取樣品 14C、TL、ESR研究擦痕研究斷層性及混入物 充填物（砂脈等）注意區(qū)別假象第五章 地震的工程地質(zhì)研究 基本概念及研究意義地震：地表巖層中因彈性波的傳播所引起的震動。錯動幅度及變形帶寬度，以及活斷層的活動時間間隔。（逆斷和正斷的下盤有利抗震）c. 避開填土層，避開結(jié)構(gòu)自振周期與土層特征周期相同（相近）地帶。以郯廬斷裂為例。由此研究這一條斷裂的平均位錯速率及由這一速率形成地震的位錯量，推算下一次地震的重復周期。另一種研究方法，叫地質(zhì)、地貌分析法。然而，斷裂面長度與震級之間的關(guān)系并非如此簡單，還受許多因素的影響。由于地應力場的復雜性，因此，實際發(fā)育的斷層往往既有水平運動分量亦有垂直運動分量。二、 逆斷層應力狀態(tài)為垂直，、水平?！八畵簟爆F(xiàn)象。 空隙水壓力在巖體變形破壞中的作用一、有效應力原理在巖體中的適用性完全適用注意：其對巖體強度的影響。反之，當CC0時，加速蠕變，可導致巖體破壞可能。流變試驗已經(jīng)證實，只有應力水平達到或超過其長期強度，加速蠕變階段才能出現(xiàn)（累進性破壞）。 差異性卸荷回彈造成的破裂一、張性破裂面a. 材料性質(zhì)不同造成b. 應力歷史不同造成顆粒受壓變形，后期膠結(jié)，膠結(jié)物未經(jīng)壓縮，卸荷面導致顆粒與膠結(jié)物接觸界面上的拉裂。但可引起地震。極梁彎曲變形分三個階段。剪脹，壓碎帶剪壞，鎖固段變薄弱，最終全面貫通。 巖體在加荷過程中的變形與破壞 拉斷破壞機制與過程一、拉應力條件下的拉斷破壞當時，拉應力對巖石破壞起主導作用。堅硬的完整巖體主要表現(xiàn)為張性破壞。巖體破壞的基本形式：（機制）剪切破壞和拉斷（張性）破壞。③在應力實測基礎(chǔ)上進行地應力場的數(shù)值模擬。在巖體中地應力大于臨界應變速率的地區(qū)，應力隨時間呈線性遞增。局部壓力集中區(qū)，形成局部隆起和擠壓型構(gòu)造，伴強震。僅伊斯蘭堡外側(cè)和察隅外側(cè)不同。②最大主應力由內(nèi)向外逐漸增大，而最小主應力由內(nèi)向外逐漸減小，至臨空面上為零，甚至出現(xiàn)拉應力。剩余構(gòu)造應力，即地質(zhì)歷史時期構(gòu)造作用形成的應力至今尚未完全卸除。a. 長度校正以測線中最長線段Ln作為標準長度。跡線法和統(tǒng)計窗法、實習中已介紹。二、裂谷帶（伸展帶）一般認為是區(qū)域隆起背景上以斷陷谷為特征的大型復雜地塹系。 巖體構(gòu)造結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)力學分析 構(gòu)造斷裂的基本組合模式解決兩大問題：區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定和巖體穩(wěn)定性 追溯應力演變歷史根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學研究，構(gòu)造斷裂的形成，表現(xiàn)為兩種或多種機制的組合。沉積物分：底部（滯留相）中部心灘相（上部，小型槽狀交錯層；下部，大型單斜交錯層）頂部，邊灘相、洪流相（細砂、中砂、泥巖，具水平層理或包卷層理）特征：具層狀或塊狀結(jié)構(gòu)特征滯留相巖泥巖礫石層成為主要軟弱層頂部相不發(fā)育中部心灘相砂巖（礫巖）具較高的強度（抗風化能力強）二、巖體原生結(jié)構(gòu)特征的亞相、微相分析a. 軟弱夾層的亞相、微相分析河流相沉積中的軟弱夾層按亞相、微相特征見表14。二、巖體結(jié)構(gòu)類型劃分以中科院地質(zhì)所方案為代表，重點考慮巖體的改造，并應用地質(zhì)力學觀點對巖體結(jié)構(gòu)類型進行詳細劃分。③分類指標便于測定原則巖體分類的三大體系：①以巖石材料的力學 性質(zhì)指標為基礎(chǔ)的分類。為什么要研究巖體結(jié)構(gòu)。二、工程地質(zhì)分析的基本方法研究對象：工程地質(zhì)問題：即：人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互制約的主要形式。結(jié)構(gòu)體：由結(jié)構(gòu)面分割、圍成的巖石塊體（相對完整）。 巖體結(jié)構(gòu)的主要類型與特征 結(jié)構(gòu)面的主要類型及其特征從成因角度：原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面表生結(jié)構(gòu)面：層向錯動、泥化夾層、表生夾泥 巖體結(jié)構(gòu)類型一、巖體分類a. 分類目的和原則目的：對工程地質(zhì)條件優(yōu)劣不同的巖體進行分類，便于深入評價巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)和特征，以達到合理利用和有效治理的目的。目前巖體分類的趨勢：①考慮巖石的基本性質(zhì)。一、河流沉積主要相模式及其工程地質(zhì)特征a. 高彎度河流沉積相模式。高彎度河流邊灘相，下部為大型槽狀交錯層，向上遞變?yōu)槠叫袑永恚⌒筒罱诲e層理，向上與堤岸相過渡。b. 薄皮構(gòu)造帶以彎曲和剪切造成的淺部褶皺斷裂為主，伴隨表部的重力滑動構(gòu)造——滑覆體。地質(zhì)力學對走滑斷裂的研究較深入。資料較正：主要解決被測機率不等的問題。殘余應力：巖體卸荷或部分卸荷所形成的拉壓應力自相平衡的應力場。思考題：巖體卸荷過程中能否造成巖體破壞（設(shè)）二、自由臨空面附近的應力重分布以河谷為例：河谷下切，形成地表的自由臨空面，由此引起臨空面附近巖體卸荷回彈，形成臨空面附近巖體內(nèi)應力重分布。特征：以達到巖體內(nèi)部應力和變形的總體平衡。 斷裂帶附近局部構(gòu)造應力集中作用a. 一般規(guī)律巖體受力變形時，其內(nèi)所含的結(jié)構(gòu)面會出現(xiàn)應力集中，使巖體內(nèi)應力狀態(tài)復雜化。前段表現(xiàn)出彈性介質(zhì)特征，而后者表現(xiàn)出粘性特征。其次由于應力變化梯度不同，使淺部應力狀態(tài)與深部應力狀態(tài)發(fā)生了變化。 巖體的應力測定主要有：應力解除法、應力恢復法、水力壓裂法等。 1/3~2/3[]可由剪切轉(zhuǎn)化為塑性破壞。第二種情況，可采用三向應力狀態(tài)莫爾圓圖解簡單判斷。（1）拉張分支裂隙的形成，原理同前。三、沿已有結(jié)構(gòu)面剪切機制及過程（略） 彎曲變表破壞機制與過程一、彎曲變形的基本形式按受力條件：橫彎、縱彎。H/D=%。三、縱彎過程中的滑脫分兩種形式：背斜式滑脫：軸部虛脫，翼部單剪式剪裂。經(jīng)過這些單元的不同組合，可形成各種各樣巖體的流變本構(gòu)模型。當0，則C，巖體內(nèi)應力有增加趨勢，直至達到新的平衡。結(jié)論：①按運動特征，沿結(jié)構(gòu)面的滑移分穩(wěn)滑和粘滑面種基本類型?？障端畨毫ψ兓颍孩俚叵滤a排條件變化（略）②巖體受荷狀態(tài)變化形成超孔隙水壓力如地震，土力學介紹很多。 活斷層的特性包括：活斷層的類型 活動方式 規(guī)模 錯動速率及基本分級 活動周期 古地震事件 活斷層的類型和活動方式按構(gòu)造應力狀態(tài)，活斷層可劃分為三類：走向滑動型（平移斷層）逆斷層正斷層由于三類活斷層的幾何特征及運動特性各不相同，因而對工程場地的影響也不同。特征：斷層面傾角介于逆斷層與平移斷層之間，一般60~80186。一般地震地表錯段長度從數(shù)百米至數(shù)百公里，最大位移自幾十厘米至十余米。一般活斷層錯動的速率愈大，則兩次錯斷的時間間隔就愈短。KAr法。同一區(qū)域的斷層，也存在不均勻性。 場地選擇一、選擇對抗震有利的地段a. 低級別活斷層地帶優(yōu)于高級別活斷層地帶。大壩：以堆石壩、抗變形能力較強。四、航空攝影低陽光角源空攝影，增加斷層崖、斷層三角面等地面起伏的陰影效果。 地震及地震波 地震波地震時，震源釋放的能量以彈性波的形式向四處傳播，這種彈性波就是地震波。震波與釋放能量大小的關(guān)系為：lgE=+地震烈度是表示地震發(fā)生時對一個具體地點的實際震動的強弱程度。世界范圍的地震帶主要為：一、環(huán)太平洋帶 集中了全世界的絕大部分地震二、地中?！柴R拉雅地震帶 以淺源地震為主三、大洋海嶺地震帶 以淺源地震為主，震級也不大上述三大地震帶均處于板塊構(gòu)造的邊緣。 我國地震的基本特征我國除臺灣東部、西藏南部和吉林東部深源地震外，其余地區(qū)的地震均屬大陸板塊內(nèi)部地震。由此看來，新近活動的第四紀活動斷裂活動性最強。 地震區(qū)劃即根據(jù)基本烈度對地震的可能危害程度進行分區(qū)。顯然，對于某一特定的場地或工程建設(shè)項目，由于具體的工程地質(zhì)條件不同，（包括地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)條件等），因而地震震害的影響也就不同，因而有必要根據(jù)具體場地的工程地質(zhì)條件，編制適合于工程建設(shè)和土地規(guī)劃利用的地震小區(qū)劃圖。三、斜坡破壞效應包括地震誘發(fā)的崩塌、滑坡、地震水體潰決等，引起的附加破壞效應。 場地條件對地震動的影響一、基巖基巖在地震動時振幅小，持續(xù)時間短，因基巖地基一般震害小。b. 振動液化松散砂體飽水，由于砂粒振動擠密排水，當排水不暢時將形成孔隙水壓力增高，以致于抵削了有效應力，砂粒處于無聯(lián)接狀態(tài)而液化。因此，當粉、細砂、粘土中粉粒含量少時，有可能液化。砂土液化前若上覆土層能保持一定的強度從而使地基不失效的話，則下伏的液化層能起到阻止地震剪切波的作用進而免除建筑物遭受震害威脅。 蓄水后地震活動性減弱 水庫誘發(fā)地震的共同特點 從以上典型實例描述可知，水庫誘發(fā)地震不同類型雖各有其特性，但概括起來它們卻有很多共性。例如我國新豐江水庫誘發(fā)地震1962年至1965年5月震源深度分布有如圖6—26所示。(2)水庫誘發(fā)地震余震活動以低速度衰減，例如我國新豐江水庫誘發(fā)地震，1960年10月18日新豐江水庫設(shè)立第一個地震臺開始至1987年12月31日止，已記錄到從＞，活動時間持續(xù)至今，整個活動期已30余年，科因納水庫地震活動迄今仍未停止。 (2)震源區(qū)由于水庫荷載而產(chǎn)生的應力增量一般是很小的，單獨不足以使巖體破壞或使巖體中已有斷裂面的兩側(cè)產(chǎn)生相互錯動。 天然地應力狀態(tài)有潛在正斷型、潛在走沿型和潛在逆沖型三種情況。令其值近似等于γh(γ為水的容重，A為水庫水深)，則其值近似等于σv 。無限延伸水庫荷