内容简介

本书系统论述如何分析与评价人类工程活动中经常遇到的一些主要工程地质问题，包括区域稳定

性、工程岩（土）体稳定性问题，与地下渗流有关的和与河、海、湖侵蚀堆积有关的工程地质问题等

四个方面。为了深刻理解地质体或工程岩体变形失稳机制，还以专门章节论述了岩体的结构特征，天

然应力状态及岩体在加、卸荷载和动荷载下的变形破坏机制。

密切联系人类工程活动的实际，以工程活动的地壳表层地质环境这一大的开放系统为研究对象，

以合理开发和保护、改造这一环境为目标，通过地质分析识别和提取工程涉及的地质体或岩体变形发

展到失稳破坏全过程的内部信息，再尽可能实现地质体或岩体各种参量的定量描述和定量表达，通过

物理模拟或（和）数值模拟再现和验证变形到失稳破坏这一动态力学过程，最后定量或半定量地判定

稳定现状，并对未来的失稳破坏作出预测。这就是本书所采用的地质分析与力学机制分析并重，定性

评价与定量评价相结合的工程地质问题分析与评价的技术途径。它反映和体现了现代工程地质学在地

质学与土力学、岩体力学紧密结合的基础上，广泛吸收数学、力学的最新成就，充分运用现代测试技

术与现代计算技术，沿多学科交叉与综合的途径发展的总趋势。

目录

绪 论

第一篇 区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题

第一章 地壳岩体结构特征的工程地质分析

1·1 基本概念及研究意义

1·2 岩体结构特征及主要类型

1·3 岩体原生结构特征的岩相分析

1·4 岩体构造结构特征的地质力学分析

1·5 岩体结构特征的统计分析

第二章 地壳岩体的天然应力状态

2·1 基本概念及研究意义

2·2 影响岩体天然应力状态的主要因素及其作用

2·3 我国地应力场的空间分布及随时间变化的一般规律

2·4 地壳表层岩体应力状态的复杂性

2·5 岩体应力及区域地应力场的研究

第三章 岩体的变形与破坏

3·1 基本概念及研究意义

3·2 岩体在加荷过程中的变形与破坏

3·3 岩体在卸荷过程中的变形与破坏

3·4 岩体在动荷载条件下的变形与破坏

3·5 岩体变形破坏过程中的时间效应

3·6 空隙水压力在岩体变形破坏中的作用

3·7 岩体变形破坏的地质力学模式

第二篇 与区域稳定性有关的工程地质问题

第四章 活断层的工程地质研究

4·1 基本概念及研究意义

4·2 活断层的特性

4·3 活断层活动的时空不均匀性

4·4 活断层区规划设计建筑物的原则

4·5 活断层的调查监测与研究

第五章 地震的工程地质研究

5·1 基本概念及研究意义

5·2 地震及地震波的基础知识

5·3 我国地震地质的基本特征

5·4 地震区划及地震危险性分析

5·5 场地地震反应及地震小区划

5·6 地震区抗震设计原则

第六章 水库诱发地震活动的工程地质分析

6·1 基本概念及研究意义

6·2 水库诱发地震活动性变化的几种典型情况

6·3 水库诱发地震的共同特点

6·4 水库诱发地震的诱发机制

6·5 产生水库诱发地震的地质条件

6·6 水库诱发地震工程地质研究的基本原则

第七章 地震导致的区域性砂土液化

7·1 基本概念及研究意义

7·2 地震时砂土液化机制

7·3 区域性砂土地震液化的形成条件

7·4 砂土地震液化的判别

7·5 砂土地震液化的防护措施

第八章 地面沉降问题的工程地质分析

8·1 基本概念及研究意义

8·2 地面沉降的形成机制

8·3 地面沉降的产生条件

8·4 地面沉降的研究 预测及防治

第三篇 与岩（土）体稳定性有关的工程地质问题

第九章 斜坡岩（土）体稳定性的工程地质分析

9·1 基本概念及研究意义

9·2 斜坡岩体应力分布特征

9·3 斜坡的变形与破坏

9·4 斜坡变形破坏机制与演化

9·5 斜坡破坏后的运动学

9·6 斜坡变形破坏与内外营力的关系

9·7 斜坡稳定性评价与预测

9·8 防治斜坡变形破坏的原则及主要措施

第十章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析

10·1 基本概念及研究意义

10·2 地下开挖后围岩应力的重分布

10·3 地下洞室围岩的变形破坏及山岩压力问题

10·4 地下洞室围岩稳定性的分析与评价

10·5 地下洞室围岩变形量测的方法及应用

10·6 地下洞室围岩的支护措施

第十一章 地基岩体稳定性的工程地质分析

11·1 基本概念及研究意义

11·2 地基岩体内的应力分布特征

11·3 坝基岩体的变形与破坏

11·4 坝基（肩）岩体稳定性的工程地质评价

11·5 改善坝基稳定性的措施

第四篇 与地下水渗流有关的工程地质问题

第十二章 岩溶及岩溶渗漏的工程地质分析

12·1 基本概念及研究意义

12·2 碳酸盐溶蚀的物理化学原理

12·3 岩溶发育的基本条件

12·4 岩溶发育的阶段性及其发育历史

12·5 岩溶渗漏分析

12·6 岩溶区修建水库的措施与防渗处理

第十三章 渗透变形的工程地质分析

13·1 基本概念及研究意义

13·2 土石渗透变形的产生条件

13·3 渗透变形可能性的判定

13·4 渗透变形的防治措施

第五篇 与侵蚀淤积有关的工程地质问题

第十四章 河流侵蚀、淤积规律的工程地质分析

14·1 基本概念及研究意义

14·2 河流水动力学特征

14·3 水流对河床的作用及河床稳定性

14·4 河床演变的某些基本规律

14·5 水库淤积及坝下游河床再造

14·6 河流开发治理的一般原则

第十五章 海（湖）边岸磨蚀与堆积的工程地质分析

15·1 基本概念及研究意义

15·2 波浪和岸流的一般特征

15·3 海（湖）边岸磨蚀与堆积的基本规律

15·4 水库边岸再造及滑体涌浪预测

15·5 海（湖）边岸及沿岸建筑物的防护措施

主要参考文献目录

      第一篇 区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题

第一章 地壳岩体结构特征的工程地质分析

1·1 基本概念及研究意义

岩体（rockmass）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。

所谓结构面，系指岩体中具有一定方

向、力学强度相对较低、两向延伸（或具

一定厚度）的地质界面（或带），例如岩层

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，

故又称为不连续面（discontinuities）。结构

面在空间的分布和组合可将岩体切割成不

同形状的结构体（图1—1）。

岩体的结构特征是在漫长的地质历史

发展过程中形成的。它以特定的建造（如

沉积岩建造、火成岩建造和变质岩建造）

为其物质基础。建造确定了岩体的原生结构特征；而岩体所经历的不同时期、不同程度的

构造作用改造以及浅、表生作用（epigene－action；如卸荷、风化、地下水作用等，主要出

现在地壳浅部或表部岩体中）改造，使岩体结构趋于复杂化。岩体的结构正是建造与改造

两者综合作用的产物。

岩体的天然应力状态十分复杂，不仅与所经历的构造应力场的变化史有关，且与其结

构特征及所处地貌部位等因素有关，有关这方面的问题将在第二章中详细讨论。

“岩体”这一术语在工程地质学中广泛出现、并成为一个重要的研究课题，也不过只

有二、三十年的历史，但它标志着这门学科的一个极为重要的发展阶段。在这以前，人们

习惯用岩石材料的力学性质来评价岩体稳定性，对岩体中的软弱面在岩体稳定性中的重大

意义认识不足。近百年来世界大坝失事的统计资料表明，在重力坝失事原因中，因软弱面

引起坝基失稳而酿成的事故竟占45％以上。本世纪50年代末和60年代初，世界上又发生

两起重大岩体失稳事件，其一是法国的60m高的马尔帕塞（Malpasset）薄拱坝，因左坝头

沿片麻岩中的绢云母页岩发生滑动，导致坝体破裂而于1959年（蓄水后5年）失事，这

是世界拱坝建筑史上第一次巨大破坏事件；另一起发生在意大利的瓦伊昂（Vajont）水库，

这个当时世界上最高（267m）的薄拱坝建成蓄水后，于1963年大坝附近约2亿多m3岩体

迅速下滑、填满水库，造成严重事故，全部工程报废（两事件详见第九、十两章）。这两

起重大事件在工程地质和岩石力学界引起极大震动，此后对岩体结构特征、岩体的力学属

性、岩体的变形破坏机制与过程的研究愈来愈受到各界的重视。

工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象，有以下几方面意义。

（1）岩体中的结构面是岩体中力学强度相对薄弱的部位，它导致岩体力学性能的不连

续性、不均一性和各向异性。因而，岩体的结构特征在很大程度上确定了岩体的介质特征

和力学属性。只有掌握岩体的结构特征，才有可能阐明岩体在不同荷载条件下内部的应力

分布和分异状况。

（2）岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的

控制作用。岩体中的软弱结构面，常常成为决定岩体稳定性的控制面，如图1—1所示，

各结构面分别为确定坝肩岩体抗滑稳定性的分割面和滑移控制面。

（3）靠近地表的岩体，其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的改造进程。这

是由于结构面往往是风化、地下水等各种外营力较活跃的部位，也常常是这些营力的改造

作用能深入岩体内部的重要通道。尤其是那些所处地貌部位和水文地质部位均有利于外营

力沿之积极活动的结构面（或带），是岩体中外营力作用的活跃带，它将成为岩体中强度

变化最剧烈的部位，在岩体演变进程中，往往发展为重要的控制面。