由于活断层一般比较深大，地下水在循环交替过程中能携带深部的某些化学成分，主要表现为某些微量元素含量的显著增加，。因此，也可以根据地下水中这些微量元素的异常探测活断层。
地质、地貌和水文地质特征地表迹象明显的活断层，在遥感图象中的信息极为丰富，即使是隐伏的活断层，也可提供一定量的信息。因此，利用遥感图象判译来鉴别活断层，是一种很有成效的手段。尤其是研究大范围内的活断层，利用遥感图象判译更有明显的优越性。 2、地层结构对渗透变形影响分析
地层结构对渗透变形的影响，在坝基下表现得最明显。松散土体坝基地层结构有单一型、双层型、多层型和多薄层型等。
1单一型地层结构大多位于河流的上游地段，一般为砂砾石层，厚度较小，往往产生管涌型渗透变形，其强○
烈程度取决于土中细颗粒成分的含量。若粗颗粒骨架孔隙中细粒成分较多，且被渗流不断带走，则会产生强烈管涌，甚至转化为流土。这种地层结构的渗透变形容易控制和治理。
2双层和多层厚层地层结构大多位于河流的中游地段，其渗透变形的发生主要取决于表层粉土和粘性土的性○
质、厚度和完整程度。如果表层粉土和粘性土较厚而完整，且抗剪强度较大时，即使下面沙砾石层的水力梯度较大，也不易产生渗透变形。如果表层粉土和粘性土较薄或不完整，且位于坝下游地下水溢出段时，就可能会被动水压力顶冲，产生裂缝，以至冲溃、浮动，发生流土而形成破坏区，下层的管涌或流土可相继发生。总的来说，双层和多厚层地层结构渗透变形现象较多见，也较复杂。
3多薄层地层结构一般位于河流下游地段，由细砂土、粉土和粘性土相互叠置组成，单层厚度不大，且多相○
变和尖灭现象。这种地层结构产生渗透变形主要取决于表层是否存在粘性土及其性质、厚度和完整程度。细砂土、粉土中的粘性土夹层和透镜体，对土层的渗透性和动水压力有一定的影响，可使局部地段水力梯度较大，引起渗透变形。
3、地面沉降产生的地质环境类型及基本特征
（1）近代河流冲积环境模式
在河流中下游高弯度河流沉积相为主。属于这种模式的河流常处于现代地壳沉降带中，河床迁移率高，因而沉积物特征为多旋回的河床沉积土——下粗上细的粗粒土和泛原沉积土，并以细粒粘性土为主的多层交错叠置结构。一般地说，粗粒土层平面分布呈条带状或树枝状，侧向连续性较差。不同层序的细粒土层相互衔接包围在砂体的上、下及两侧，其剖面如右图。
（2）近代三角洲平原沉积环境模式
三角洲位于河流入海（湖）地段，界于河流冲积平原与滨海大陆架的过渡地带。随着地壳的节奏性升降运动，河口地段接受了陆相和海相两种沉积物。其沉积结构具有由陆源碎屑（以中细砂为主夹有有机粘土）与海相粘性土交错叠置的特征。在没有强大潮流和波能作用时，三角洲前缘不断向海洋发展形成建设性三角洲。在平面上可分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。
（3）断陷盆地沉积模式
一般位于三面环山，中部以断块下降为主的近代活动性地区。盆地下降过程中不断接受来自周围剥蚀区的碎屑物质，堆积了多种成因的粒度不均一的沉积层。沉积物结构受断陷速率和节奏的控制。在这类地质环境中两大类诱发因素均可能导致较严重的地面沉降。按地理位置分为：
1临海式断陷盆地 ○
位于滨海地区，常受到近期海侵影响。其沉积结构由海陆交互地层组成。我国台北和宁波盆地均属于这种模式，并已产生了地面沉降现象。
2内陆式断陷盆地 ○
位于内陆的近代断陷活动地区。盆地内接受来自周围物源区的多种成因的陆相沉积。由于断陷运动的不均匀性，造成沉积物粒度变化和不同的旋回韵律。 4、煤层开采后顶板形成的“三带”及各带的特征
（1）、冒落带.冒落带是采用全部垮落方法管理顶板时，采煤工作面放顶后引起的煤层直接顶板的破坏范围。其
特点是顶板岩石在自重作用下，发生法向弯曲，当岩层内拉张应力超过岩石强度时，破碎成块、垮落而形成。而且越是靠近煤层岩石越是破碎、紊乱。冒落岩块之间的空隙多，连通性强，有利于水、砂和泥土通过。根据冒落岩块的破坏和堆积状况，冒落带可分为不规则冒落和规则冒落两部分。在不规则冒落部分内，岩层完全失去了原有的层次；在规则冒落部分内，岩层基本上保持原有层次。
冒落带的高度取决于采出煤层的厚度和岩石的碎胀系数，通常为采出煤层厚度的3-5倍。煤层愈薄、冒落带的高度愈小。
岩石冒落带的高度h可由下式计算：h?其中，m为采出煤层的厚度；K为岩石的碎胀系数；?为煤层倾角。
岩石的碎胀系数取决于岩石的性质，它的值恒大于1，一般为1.10-1.40。通常冒落带高度h是采出煤层厚度m的4-8倍。
（2）、裂隙带。位于冒落带以上。由于冒落带岩石的碎胀性，顶板岩层冒落到一定高度后，以上的岩层向下变形的空间减小，因此，裂隙带内岩层破坏的特点是：岩层发生垂直于层面的裂隙或断开以及岩层顺层面离开（称为离层裂缝）。根据垂直于层面的裂隙、离层裂缝的不同张开程度以及裂缝的连通性好坏，裂隙带又可分为严重断裂、一般开裂和微小开裂三个部分。严重断裂部分内岩层大都断开，裂隙的连通性好，漏水严重。一般开裂部分内的岩层连续性未断或很少断开，裂缝的连通性较强，漏水程度一般。微小开裂部分内岩层有裂缝，基本不断开，裂缝的连通性不好，漏水性较弱。裂隙带与冒落带之间也无明显的界限。
当煤层埋藏深度较小，冒落带和裂隙带发展到地面时，在地面形成大的裂缝，与矿井工作面贯通，可导致地表水体和大气降水通过裂缝导入矿井，引起矿井涌水量突然增加，造成工作面条件严重恶化，甚至发生透水事故而淹没整个矿井。还可发生溃砂现象。
（3）、弯曲带。裂隙带以上直至地表的部分。带内岩层不再发生断裂，而是在自重及上覆岩层重量作用下，产生法向弯曲变形，并伴随有沿层面脱开（即离层）和层面剪切变形等现象。带内岩层保持其完整性和层状结构，移动过程连续而有规律，岩层呈平缓的弯曲。如果开采深度大，弯曲带的高度将大大超过冒落带和裂隙带之和，此时，裂隙带不会达到地表，地表的变形相对比较和缓，在地表最终形成碟形沉陷洼地，其边缘发育有与矿井不具连通性的上宽下窄的张性裂缝。
7、滑坡推力计算法评价斜坡稳定性的原理与过程（可为论述，也可计算） 滑坡推力E是总下滑力?T与总抗滑力?R之间的差值，即E=?T-?R。当滑坡推力E>0有推力，当E<0则无推力，当E=0为极限平衡状态。
计算之前，根据滑面的起伏情况，进行条分，确定每条的底面倾角?、?、C、几何尺寸等数据。
计算过程如下：
对于第一块段，若只考虑重量，则作用在滑面上的下滑力T1和抗滑力R1为
T1=W1?sin?1 R1=W1?cos?1?tg?1+C1L1
第一块段的剩余下滑力E1为
E1=T1-R1= W1?sin?1- W1?cos?1?tg?1-C1L1
这个剩余下滑力也就是作用在第二块段上的推力。
对于第二块段，若不考虑第一块段传来的推力，其剩余下滑力E2’为
E2’=T2-R2=W2?sin?2-W2?cos?2?tg?2-C2L2
E1作用在第二块段与第一块段结合面上，可以分解成平行和垂直于第二块段底面的切向力T2’与法向力N2’，即
T2’=E1?cos(?2-?1) N2’=E1?sin(?2-?1)
?5 4 ○5 ○3 ○m
(K?1)cos?E2 N3 W T3 ?3 ?2 N3tg?3+C3L3 1 ○2 ○?1 ?2 ?3 ?4 折线形滑动面的滑坡计算剖面
此时，第二块段的剩余下滑力E2为
E2=W2?sin?2-W2?cos?2?tg?2-C2L2+E1[cos(?2-?1)-sin(?2-?1)?tg?2]
令?1=cos(?2-?1)-sin(?2-?1)?tg?2，则
E2=W2?sin?2-W2?cos?2?tg?2-C2L2+E1?1
由此可获得任意一个块段滑坡推力Ei通用计算公式为
Ei=Wi?sin?i-Wi?cos?i?tg?i-CiLi+Ei-1?i-1
最后一个块段n的剩余下滑力（滑坡推力）En为
En=Wn?sin?n-Wn?cos?n?tg?n-CnLn+En-1?n-1
若En>0则斜坡会失稳，否则为稳定。
由于各块段计算参数存在一定的误差，为安全起见，将抗滑力部分除以一个安全系数Ks。此值一般为1.05-1.25。则
Ei= Ei-1?i-1+Wi?sin?i-(Wi?cos?i?tg?i-CiLi)/Ks
计算时应注意，当某一块段的剩余下滑力E为负值，表示没有剩余下滑力。由于岩体的抗拉强度较小（一般只有抗压强度的十分之一左右，土体不能承受拉力），故此时E取零，然后以下的块段重新计算推力。
8、试推导单一同向结构面斜坡稳定系数K计算公式。如果滑坡区地下水位较高，滑动体为相对隔水层时，斜坡稳定系数K又如何计算？（可为论述，也可计算）
(1) 单一同向结构面斜坡
斜坡稳定性受倾向与坡向一致的一组软弱结构面控计算可沿滑动方向取一单位宽度剖面（右图）。设斜坡坡结构面AB，长度为L，倾角?，该结构贯穿整个斜坡，结分的变形体（分离体）最大高度为h。
变形体所受重力W可沿结构面分解为平行与滑面向下垂直于结构面的正压力N为
T?W?sin? N?W?cos?
B h ? A ? T W L N H 制。其稳定性角为?，有一构面以上部的下滑力T和
单一同向结构面斜坡稳定性分析 结构面上的抗滑阻力F由两部分组成，一是结构面上
另一是结构面的粘聚力：
F?N?tg??C?L?W?cos??tg??C?L
于是，该斜坡稳定系数为
K?FW?cos??tg??C?Ltg?C?L ???TW?sin?tg?W?sin?1???g?L?h?cos? 2的摩擦阻力，
由于
W???g?V?所以稳定系数为
K?tg?4C? tg???g?h?sin2?上式表明，结构面的长度对斜坡稳定性没有影响，而变形体高度h和滑面倾角?的影响较大，h和?越大，斜坡稳定性越差。滑面的性质对斜坡稳定性影响很大，如果结构面很软弱如为泥化夹层或平整光滑，则结构面上的摩擦阻力和粘聚力降低，斜坡的稳定性大大下降。当结构面的粘聚力很小，甚至接近零时，滑体的稳定性只取决于摩擦阻力的大小，有
K?tg? tg?计算形式与无粘性土坡的稳定系数计算公式一致。
当K=1时，斜坡在理论上处于极限平衡状态，这时对应的变形体高度H为斜坡极限高度Hmax。由几何关系推导得
2C?sin??cos? Hmax???g?sin(???)?sin(???)
当滑坡区地下水位较高，滑动体为相对隔水时，在斜坡稳定性计算中应将滑动面上的地下水静水压力计算进来。静水压力Pw计算公式为：
Pw?1?w?g?h'?L'（h’为结构面内地下水水头高度（由结构面最低位置起算），L’为结构充水部分的长2(W?cos??PW)?tg??C?L
W?sin?度。
此时，稳定系数为 K?9.影响岩石工程地质的因素
答：影响岩石工程地质的因素是多方面的，但归纳起来，主要有两个方面；一是岩石的地质特征，如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等；另一下是岩石形成后所受外部因素的影响，如水的作用及风化作用等。 （1）矿物成分：岩石是由矿物组成的，岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。
（2）结构：岩石的结构特征是影响岩石物理力学性质的一个重要因素。根据岩石的结构特征，可将岩石分为两类：一类是结晶联结的岩石，如大部分的岩浆岩、变质岩和一部分沉积岩；另一类是由胶结物联结的岩石，如沉积岩中的碎屑岩等。
（3）构造：构造对岩石物理力学性质的影响，主要是由岩石矿物成分分布的不均匀各种各样的地质界面所决定的。 （4）水：当岩石受到水的作用时，水就沿着岩石中可见和不可见的孔隙、裂隙侵入、浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒，并继续沿着矿物颗粒间的接触面向深部浸入，削弱矿物颗粒间的联结，使岩石的强度受到影响。
（5）风化程度：风化作用可促使岩石的原有裂隙进一步扩大，并产生新风化裂隙，使岩石矿物颗粒间的联结松散和使矿物颗粒沿解理面崩解，风化作用的这种物理过程，能促使岩石的结构、构造和整体性遭到破坏，孔隙度增大，容重减小，吸水性和透水性显著增高，强度和稳定性大为降低。
工程地质学终结版本
