工程地质压缩原理

⑴ 温州浅滩工程地质条件

2.3.2.1 工程地质分层特征

根据测绘及勘察钻探资料揭露^{[4][171][175]}，结合岩土体工程地质特征及其物理力学性质的差异，温州浅滩灵霓海堤范围内主要分布的土层自上而下分为：

a.淤泥（

） 褐色，饱和，流塑状，高压缩性，干强度高，切面光滑，具嗅味。含有粉细砂，呈薄层状或团块状，含量小于10%，局部含量稍高，含少量贝壳碎片及腐殖质。该层局部缺失，厚度3.80～33.50m，工程性质极差，[σ₀]=45～60kPa，τ_i=10～12kPa。

b.淤泥与粉砂互层（

） 灰青灰色，其中淤泥为主层，层厚0.1～0.3m，流塑状，高压缩性；粉细砂层厚 0.05～0.12m，以细砂为主，呈薄层状。主要分布于灵霓海堤前段（灵昆岛附近），厚度 1.60～16.10m，工程性质极差，[σ₀]=50～70kPa，τ_i=12～1 6kPa。

c.淤泥质黏土（

） 灰色深灰色，流塑状，高压缩性，干强度中等，切面光滑。含少量粉细砂、贝壳碎屑及半炭化物。厚度1.00～21.70m，工程性质很差，[σ₀]=60～70kPa，τ_i=15～18kPa。

d.黏土（

） 灰色，软塑状，高压缩性，干强度高，切面光滑。含少量粉细砂、贝壳碎屑及半炭化物。厚度 1.80～22.00m，工程性质较差，[σ₀]=80～100kPa，τ_i=20～25kPa。

e.粉质黏土（

） 浅灰色、蓝灰色，可塑状，中等高压缩性，干强度中等，切面较光滑。含少量粉细砂和半碳化物，局部粉细砂以薄层状产出。厚度 1.50～30.30m，工程性质较差，[σ₀]=140～180kPa，τ_i=33～45kPa。

典型的工程地质纵断面图如图2.4所示。

图2.4 温州浅滩灵霓海堤典型工程地质纵断面图

2.3.2.2 水文地质条件

研究区附近所在基岩岛屿地下水类型主要为基岩裂隙潜水，分布于构造裂隙及地表浅部的风化带中，由大气降水及地表水渗入后补给。另外在滩涂淤泥层中分布的砂层透镜体和灵昆岛及附近砂丘中赋存有孔隙潜水，多受海水涨-落潮影响，水质较差。根据钻孔和海水中所取水样的水质简分析结果^[176]，水质分析综合成果见表2.2、2.3。

2.3.2.3 不良地质问题

研究区内不良工程地质问题主要为软土-淤泥分布，其特征是厚度大且变化大，含水量高、压缩性大、强度低、承载力低，不能满足荷载要求，路基沉降量大且沉降周期长。

⑵ 工程地质与土力学 某建筑物地基中的应力分布压缩曲线在p128，计算第2，3层土的变形层

将2、3层土受到的自重应力和附加应力分别算出，得到2、3层土的自重应力和附加应回力平均值答，各层土的自重应力平均值为p1，各层土的附加应力平均值与自重应力平均值之和为p2，依据p1和p2在128页的压缩曲线上查到对应的孔隙比e1和e2，则2、3层土的竖向变形为s=（e1-e2）/（1+e1）*h，h为土层厚度。

⑶ 压缩传感的原理

核心思想是将压缩与采样合并进行，首先采集信号的非自适应线性投影 (测量值)，然后根据相应重构算法由测量值重构原始信号。压缩传感的优点在于信号的投影测量数据量远远小于传统采样方法所获的数据量，突破了香农采样定理的瓶颈，使得高分辨率信号的采集成为可能。
信号的稀疏表示就是将信号投影到正交变换基时，绝大部分变换系数的绝对值很小，所得到的变换向量是稀疏或者近似稀疏的，以将其看作原始信号的一种简洁表达，这是压缩传感的先验条件，即信号必须在某种变换下可以稀疏表示。 通常变换基可以根据信号本身的特点灵活选取， 常用的有离散余弦变换基、快速傅里叶变换基、离散小波变换基、Curvelet基、Gabor 基 以及冗余字典等。 在编码测量中， 首先选择稳定的投影矩阵，为了确保信号的线性投影能够保持信号的原始结构， 投影矩阵必须满足约束等距性 (Restricted isometry property, RIP)条件， 然后通过原始信号与测量矩阵的乘积获得原始信号的线性投影测量。最后，运用重构算法由测量值及投影矩阵重构原始信号。信号重构过程一般转换为一个最小L0范数的优化问题，求解方法主要有最小L1 范数法、匹配追踪系列算法、最小全变分方法、迭代阈值算法等。
采样定理（又称取样定理、抽样定理）是采样带限信号过程所遵循的规律，1928年由美国电信工程师H.奈奎斯特首先提出来的，因此称为奈奎斯特采样定理。1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确说明并正式作为定理引用，因此在许多文献中又称为香农采样定理。该理论支配着几乎所有的信号/图像等的获取、处理、存储、传输等，即：采样率不小于最高频率的两倍(该采样率称作Nyquist采样率)。该理论指导下的信息获取、存储、融合、处理及传输等成为信息领域进一步发展的主要瓶颈之一，主要表现在两个方面：
(1)数据获取和处理方面。对于单个(幅)信号/图像，在许多实际应用中(例如，超宽带通信，超宽带信号处理，THz成像，核磁共振，空间探测，等等）， Nyquist采样硬件成本昂贵、获取效率低下，在某些情况甚至无法实现。为突破Nyquist采样定理的限制，已发展了一些理论，其中典型的例子为Landau理论， Papoulis等的非均匀采样理论，M. Vetterli等的 finite rate of innovation信号采样理论，等。对于多道(或多模式)数据(例如，传感器网络，波束合成，无线通信，空间探测，等)，硬件成本昂贵、信息冗余及有效信息提取的效率低下，等等。
(2)数据存储和传输方面。通常的做法是先按照Nyquist方式获取数据，然后将获得的数据进行压缩，最后将压缩后的数据进行存储或传输，显然，这样的方式造成很大程度的资源浪费。另外，为保证信息的安全传输，通常的加密技术是用某种方式对信号进行编码，这给信息的安全传输和接受带来一定程度的麻烦。
综上所述：Nyquist-Shannon理论并不是唯一、最优的采样理论，研究如何突破以Nyquist-Shannon采样理论为支撑的信息获取、处理、融合、存储及传输等的方式是推动信息领域进一步往前发展的关键。众所周知：(1)Nyquist采样率是信号精确复原的充分条件，但绝不是必要条件。(2)除带宽可作为先验信息外，实际应用中的大多数信号/图像中拥有大量的structure。由贝叶斯理论可知：利用该structure信息可大大降低数据采集量。(3) Johnson-Lindenstrauss理论表明：以overwhelming性概率，K+1次测量足以精确复原N维空间的K-稀疏信号。
由D. Donoho(美国科学院院士)、E. Candes(Ridgelet, Curvelet创始人)及华裔科学家T. Tao(2006年菲尔兹奖获得者，2008年被评为世界上最聪明的科学家)等人提出了一种新的信息获取指导理论，即，压缩感知或压缩传感（Compressive Sensing(CS) or Compressed Sensing、Compressed Sampling）。该理论指出：对可压缩的信号可通过远低于Nyquist标准的方式进行采样数据，仍能够精确地恢复出原始信号。该理论一经提出，就在信息论、信号/图像处理、医疗成像、模式识别、地质勘探、光学/雷达成像、无线通信等领域受到高度关注，并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。CS理论的研究尚属于起步阶段，但已表现出了强大的生命力，并已发展了分布CS理论(Baron等提出)，1-BIT CS理论(Baraniuk等提出)，Bayesian CS理论(Carin等提出)，无限维CS理论(Elad等提出)，变形CS理论(Meyer等提出)，等等，已成为数学领域和工程应用领域的一大研究热点。

⑷ 　区域环境工程地质评价

4.3.1区域稳定性分析

黄河三角洲是在基底构造甚为破碎、济阳凹陷的一个次级负向构造单元上发育形成的。由于区内东北部位于北西向的燕山——渤海地震带及北东向的沂沫断裂地震带的交汇部位，因而与新构造运动有关的构造地震异常活跃。据山东省地震局1985年10月布设的东营—垦利、陈家庄—河口的现代形变及牛庄—新刁口的两次a径迹测量结果，埕子口断裂、孤北断裂、陈南断裂、胜北断裂和东营断裂的现代活动都有显示，说明区内的区域稳定性较差。区内新生代以来的断裂活动表现为具有继承性脉动活动的特点。尤其是5号桩，桩西至海港一带位于上述两条活动断裂地震带的交汇复合部位，新生代以来断陷幅度最大，历史上曾发生过3次7～7.5级地震，区域稳定性差。根据以上的地震预测，影响烈度一般都在Ⅶ度以上，5号桩一带为Ⅷ度。根据我国建筑规范规定，一切建筑物都应设防加固，以保安全。

区内饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件。在历史地震发生时，曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响：土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。

由于黄河三角洲地质体物质组成主要是粉砂，且孔隙度较高，加之形成期堆积速率快，造成地质体中含水量高。随着时间推移，在上覆沉积物挤压下，孔隙中水逐渐被挤压，造成地质体压缩，导致地面下沉。根据1988年在黄河海港地区实测，该地区压实下沉速率可达6cm/a，因此由于地面下沉所引起的海面相对上升则更加剧了海岸侵蚀。

另外，近几十年来的人为活动加剧了本区地面沉降的发展，如：建筑地基承载力不足引起的土体压缩，地下水、石油、卤水的开采所引起的含水层、储油层压缩等。

由此可见，黄河三角洲地区环境工程地质问题颇多，本节将对直接影响东营市经济发展和规划的地表下25m土体工程地质类型及其物理力学性质、工程地质性质的区域性变化等进行深入研究。

4.3.2土体的工程地质分类及工程地质特征

区内小清河以北为黄河三角洲平原，小清河以南多为山前冲洪积平原，基岩埋深在数百米以下，表层均为第四系松散沉积物，鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上，一般中高层建筑物持力层一般在25m以上的特点，下面仅以0～25m的土体为对象，进行分析和研究（图4-6）。

图4-6地表土体类型示意图

1.土体的岩性与结构特征

（1）土体岩性分类

区内0～25m深度内的地层多为第四系全新统地层，其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响，形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛，其次为粉质粘土、粉砂、粘土，局部有细砂，其主要岩性特征见表4-6。

表4-6黄河三角洲0～25m地层岩性分类及主要特征表

（2）土体结构特点

区内土体结构无单层结构，多为多层结构，（多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成），这也是区内的沉积环境所决定的，该区濒临渤海，是河流的最下游段，河道游荡较频繁，古地貌特点反复变化，携带泥、砂的水动力特点也随之变化，因此，区内一般无巨厚的单层岩性沉积。

2.土体工程地质特征

（1）山前冲洪积平原区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、洪积（

）物，岩性以土黄—灰黄色粉质粘土、粉土为主，古河道带有粉砂、细砂分布，湖沼相沉积的灰黑色淤泥、淤泥质土比较少见。土层物理力学性质较好，承载力较高。

（2）古黄河三角洲区土体工程地质特征该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积、海积、湖沼相沉积（

），上部多以土黄色—褐黄色粉土、粉质粘土为主，古河道带有粉砂分布；中部多有灰黑色淤泥质粉质粘土分布；局部有粉砂分布，下部以土黄色粉土、粉砂为主。土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化，局部有小片的软土和高盐渍土分布。

（3）现代黄河三角洲平原区土体工程地质特征

该区地面下25m的沉积物为第四系全新统冲积海积物（

），上部多以土黄—灰黄色粉土、粉质粘土；中部为灰黑色粉质粘土或淤泥质土，具腥味；下部多为浅灰色粉砂土层的物理力学性质在水平和垂向上均有较大的变化，软土分布面积较大，盐渍土呈片状分布，为弱—中等盐渍土。

3.地表下0～25m土体物理力学指标的变化规律

（1）古黄河三角洲区的物理力学性质总体上好于现代黄河三角洲，这正是由于现代黄河三角洲的成陆时间晚于古黄河三角洲，其自重固结的程度差于前者。

（2）无论是古黄河三角洲区还是现代黄河三角洲区各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律，即从地表向下随深度的增加土层的物理力学指标以较好—较差—好发生变化。一般较差的深度段在5～10m和10～15m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合，力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的冲湖积、冲海积相为主的地层。

4.3.3天然地基承载力、饱和砂土液化及软土与盐渍土

1.天然地基承载力

黄河三角洲地区基土承载力在不同位置、不同层位均有较大变化，从小于80kPa到大于300kPa。天然地基承载力指自地表算起的第一层或第二层基土（当第一层厚度小于3m，且第二层基土承载力高于第一层时，取第二层承载力数据）的承载力。区内天然地基承载力可分为4个等级（表4-7），其分布与变化规律与地貌单元有较密切的相关关系（图4-7）。

（1）承载力低区（f_k＜80kPa）的分布

① 呈条带状分布于现代黄河三角洲工程地质区内。如利津县虎滩乡西南—河口区义和镇南部、河口东南孤河水库—渤海农场总场北以及现代黄河入海口北侧等地，以上各地带多为1855年以后成陆，且位于滨海低地或洼地内，排水条件差，自重固结程度低。

表4-7天然地基承载力分区特征表

② 呈小片状分布于古黄河三角洲平原区。如东营区胜利乡南部，利津县王庄乡南部等。

（2）承载力较低区（80≤f_k＜100kPa）的分布

① 沿海岸线分布，宽度不一。

② 沿黄河泛流主流带边缘、前缘和洼地展布。如利津县大赵乡—虎滩—罗镇—河口区一带、集贤乡—渤海农场总场、孤北水库北部、利津前刘乡—东营区西城，以及东营区龙居乡—西范乡一带。

（3）承载力中等区（100≤f_k＜120kPa）的分布

① 分布于决口扇的顶部及缓平坡地区。如利津县南宋—北宋—明集，东营区龙居乡—油郭乡—六户镇—广饶县丁庄乡以及胜坨乡—高盖乡等地。

② 分布于现代黄河三角洲顶点附近。如宁海乡—汀河乡、宁海乡—傅窝乡一带。

③ 分布于现代黄河三角洲北部、东部。如河口区新户—刁口乡、孤东水库—五号桩、垦利县建林乡—孤东水库、建林—西宋乡。

（4）承载力较高区（f_k＞120kPa）的分布

① 分布于古黄河三角洲的南部。如牛庄—陈官—小清河一带。

② 分布于小清河以南的山前冲洪积平原区。

③ 零星分布于近代黄河三角洲平原区的地势较高处。

2.饱和砂土液化

砂土液化是指处于地下水位以下松散的饱和砂土，受到震动时有变得更紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙全部为水充填，因此，这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力骤然上升，而在地震过程的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力（有效压力）减少，当有效压力完全消失时，砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力，变得像液体一样的状态，即通常所说有砂土液化现象。

区内的饱和砂土、饱和粉土具有液化的宏观条件，在历史地震发生时，曾有喷水冒砂、地面裂缝等现象发生。其液化程度受以下因素影响：土的颗粒特征、密度、渗透性、结构、压密状态、上覆土层、地下水位埋深、排水条件、应力历史、地震强度和地震持续时间等。

液化判别就是根据土的物理力学性质及其他工程地质条件，对土层在地震过程中发生液化的可能性的判别。国家标准《建筑基础抗震设计规范》（GBJ11-89）中规定了饱和砂土、饱和粉土的液化判别方法，在对区内饱和砂土、饱和粉土的液化判别时，即依照了前述规范提供的方法，在液化势宏观判定的基础上，采用了原位测试资料——标准贯入试验进行了液化临界值和液化指数的计算。根据液化指数对地基液化等级的划分见表4-8。区内液化砂土的分布规律见图4-8。

（1）严重液化区

① 分布于现代黄河三角洲顶点，向北向东呈扇形展布的黄河泛流主流带的中上游部位，主要在陈庄镇—六合乡、虎滩乡—义和镇一带。

图4-7天然地基承载力分区示意图

表4-8地基液化等级表

② 零星分布于废弃河道带和决口扇，如下述地带：东营区永安乡—广北水库一线，呈条带状分布，为废弃河道带；利津县店子乡—前刘乡，呈片状分布，为决口扇的中部；东营区史口乡附近、东营区六户镇西侧、河口区新户乡东北等地。

该区内的饱和粉土、饱和粉砂颗粒均匀，粘粒含量低，沉积厚度较大，形成年代新，固结程度差，因此是最易发生液化的地区。

（2）中等液化区

① 分布于较大的决口扇及决口扇前缘坡地地带，利津县城东—明集乡—大赵乡、东营区胜利乡—董集乡—油郭乡一带。

② 分布于黄河泛流主流带或其边缘地带。宁海乡—垦利县城；陈庄镇—傅窝乡；渤海农场总场东—建林乡—新安乡；义和水库南—河口区。

③ 在滨海低地带内有零星片状分布，五号桩及以东地区；刁口码头东北—孤北水库北部；新户乡以西及以北的近海地带。该区一般位于严重液化区的外围及决口扇顶部位或零星分布于小规模的黄河主流带，饱和粉土、粉砂的粘粒含量较低，固结程度较差，因此是较易发生液化的地区。

（3）轻微液化区

① 分布于古黄河三角洲泛滥平原及决口扇边缘，如下述地带：利津县南宋乡—北宋乡；东营区龙居乡—广饶县陈官乡—丁庄乡。

② 分布于现代黄河三角洲的非黄河泛流主流带区，如下述地带：利津县王庄乡—垦利县胜坨乡；利津县集贤乡—垦利县城东部；河口区太平乡—义和水库。

该区粉土、粉砂的沉积厚度较小，粘粒含量较高，因此液化程度较轻。

（4）非液化区

① 分布于工作区小清河以南的山前冲洪积平原，该区地下水位埋藏深，水位以下的饱和粉土，粉砂密实程度较好，因此不易液化。

② 分布于沿海地带的滨海低地，该区除河口相沉积外，地层粘粒含量较高或以粘性土为主，因此不易液化。

3.软土与盐渍土

（1）软土

软土一般是指天然含水量高、压缩性大、承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。黄河三角洲地区地处渤海之滨，具有软土的沉积环境，钻探资料亦证明，区内呈片状分布着软土。

① 软土的划分标准

本次划分软土时采用如下方法：当满足下列条件之一时，并且厚度大于0.50m，将其确定为软土：承载力标准值f_k＜80kPa；标贯锤击数N_63.5≤2；静力触探锥头阻力q_c＜0.5MPa；流塑状态。

② 软土的空间分布

软土主要分布于区内的东北部滨海地带、河口—刁口码头一带。利津县罗镇—黄河故道西、垦利县下镇乡东部，另外在利津县明集乡—广南水库一线呈不连续片状、碟状分布。

③ 软土的成因及主要物理力学性质

区内的软土具有两种成因：①烂泥湾相沉积：在历次河口的两侧，沉积的以细粒成分为主的土层，一直处于饱和状态，排水固结过程进展缓慢，所以土的力学性质很差。颜色以灰褐色为主，流塑态，土质细腻，岩性以粉质粘土为主，夹粉土和粘土薄层。②滨海湖沼相沉积：颜色以灰—灰黑色为主，有机质含量较高，具腥臭味，为淤泥或淤泥质土。

图4-8地基砂土液化分区示意图

表4-9软土的主要物理力学指标统计表

从表4-9中可以看出：区内软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的特点，在荷载作用下变形较大，对建筑物极为不利。因此，在工程建设规划时，应尽量避开有软土分布的地区。在无法避开软土的建筑物，应对区内的软土有足够的重视，采取一定的处理措施，对于一般工业民用建筑可采取粉喷桩法进行处理，对于高层重型建筑物应采取深基础，如沉管灌注桩等，以避开软土的不利影响（图4-9）。

（2）盐渍土

当土中的易溶盐含量大于0.5%，且具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍土。区内的盐渍土为滨海盐渍土，按含盐性质则大部分属氯盐渍土，局部为硫酸盐渍土，盐渍土按含盐量可分为弱盐渍土（0.5%～1%），中盐渍土（1%～5%）、强盐渍土（5%～8%）和超盐渍土（>8%），区内的盐渍土主要为弱盐渍土，局部地段有中盐渍土（见图4-10）。

4.3.4工程地基适宜性评价

工程建筑地基适宜性受多种因素的影响，为达到评价结果清晰简洁、合理反映出区内建筑适宜性等级的目的，选用了专家聚类法（亦称总分法）进行评价。评价过程为：首先拟定评价因子，对各评价因子量化、分级并给定各级别的标准分，其次用傅勒三角形法确定各评价因子的权重，然后计算各勘测点单项因子分值和总分值，再按各点的总分值进行分区。最终的评价结果见表4-10、4-11、4-12、4-13。

图4-9软土分布示意图

图4-10盐碱土分布示意图

表4-10一般工业与民用建筑地基适宜性评价方案（评价深度10m）

① 沉降因子

式中：M_i——土层i的厚度；Z_i——土层i的埋深；el_i——土层i的天然孔隙比。

② D_Ⅰ——山前冲洪积平原；D_Ⅱ——古黄河三角洲平原；D_Ⅲ——现代黄河三角洲平原。

表4-11一般工业与民用建筑地基适宜性评价分区说明表

表4-12高层重型建筑物地基适宜性评价方案（评价深度25～30m）

表4-13高层重型建筑物地基适宜性评价分区说明表

一般建筑、高层建筑物地基适应性评价分区见图4-11、4-12。

图4-11一般建筑物地基适宜性评价分区示意图

图4-12高层建筑物地基适宜性评价分区示意图

⑸ 其他工程地质问题

其他问题如地面沉降、海岸侵淤、地裂缝、滑塌、水侵蚀性等，也对黄河三角洲开发建设的工程地质有一定影响。

（1）地面沉降

黄河三角洲地质体物质组成主要是粉砂，且孔隙度较高，其形成期堆积速率快，造成地质体中含水量高。随着时间推移，在上覆沉积物挤压下，孔隙中水逐渐被挤压，造成地质体压缩，导致地面下沉。根据1988年在黄河海港地区实测，该地区压实下沉速率可达6cm/a。

近几十年来的人为活动也加剧了地面沉降的发展，如地基承载力不足引起的土体压缩，地下水、石油、卤水的开采所引起的含水层、储油层压缩等。

（2）海岸侵淤

黄河携带大量泥沙入海，导致河口处向海淤进；而黄河改道后，因失去泥沙的补给，在海潮动力和沿岸流的作用下，产生海岸侵蚀。

地面沉降引起的海平面相对上升又加剧了海岸侵蚀。

（3）地裂缝、滑塌

邻区发生强震时会产生地裂缝、滑塌。1969年7月18日渤海7.4级地震、1976年7月28日唐山7.8级地震时，黄河三角洲均有地裂缝发生，唐山地震时黄河北岸土堤在发生地裂缝的同时，产生滑塌及小范围沉降，使地面稳定性遭到破坏。1989年7月27日，广饶县遭到特大暴雨，沿淄河两岸的3个镇出现不同程度的地裂缝，多呈NE—SW走向，同淄河走向一致，深0.4～4.0m、宽0.2～3.0m，使公路断裂5处，房屋塌陷损坏十余间；1986年6月25日下午5时30分，广饶县花园前安村的西北池塘，其塘体长60m、宽25m、深1.5m，池塘水在半小时内全部漏光，塘底出现一条长40m、宽0.5m、深1.5m的突发性地裂缝。

（4）侵蚀性地下水

黄河三角洲位于滨海平原，两侧临海；尤其是东北部地区，为1855年黄河改道后新形成的陆地，地下水溶解性总固体较高，径流滞缓，含水层属弱含水层，因此，其地下水具有侵蚀性。区内浅层地下水有结晶性侵蚀和结晶分解复合侵蚀两种侵蚀类型，侵蚀性地下水的分布规律为：具有侵蚀性的地下水主要分布于近海地带，在濒海地段体现为强侵蚀，在向内陆无侵蚀区的过渡带内则分布有中等侵蚀和弱侵蚀性的地下水。

⑹ 土体变形规律

土力学至今还是把土体变形视为线性法则，即

地质工程学原理

或

地质工程学原理

式中：ε为孔隙比；P为压力；α为压缩指数。

实际上，土体变形遵循如下的曲线规律（图4-5，4-6）。土体变形规律实际为曲线变形法则，而工程实际中常常作为线性法则处理。结果是在割点以下的应力水平状态下对土体变形计算结果小于实际变形，而在割点以上应力水平状态下对土体变形计算结果则大于实际变形，结果都是失真的。

图4-5 土体变形特征曲线

图4-6 黄土压缩曲线

土体变形实际上是土体在附加应力作用下土体中孔隙压缩、孔隙中气体和水排出的结果。在一般工程荷载作用下，土粒压缩变形远远小于土体中气体和水从孔隙中挤出，孔隙压缩产生的变形。故在实际工程中把土体孔隙压缩变形近似地作为土体压缩变形，通常用孔隙比ε变化Δε来表示。土体中含水量愈高，土体变形愈以孔隙变形为主；当含水量很低，处于干固状态时，在作用力较小时则其变形以颗粒间联结变形为主，其变形曲线曲率不同于潮湿状态（图4-6）。在高作用力下，土体颗粒间联结被破坏，其变形曲线与潮湿状态相同。根据实验结果统计得知，潮湿状态土体变形基本法则符合于半对数曲线法则，即：

地质工程学原理

式中C_m为潮湿土体压缩指数，其倒数1/C_m为压缩模量E₀，这是一维压缩模型。上式又可写为

地质工程学原理

在应力由σ₀改变至σ时土体体积V改变为

地质工程学原理

当初始土层厚度为H₀时，在一维压缩条件下土层压缩量为

地质工程学原理

此公式可作为潮湿土体地基一类工程土体压缩变形估算公式。

干固类土体变形规律遵循指数法则，即

地质工程学原理

式中：ε₀，σ₀为初始状态土体的孔隙比和土体中的应力；ε，σ为土体工作状态的最终孔隙比和土体中的应力；C_d为干固状态土体压缩指数，其倒数1/C_d为压缩模量E₀。

在土体中应力由σ₀改变到σ时，其体积改变为

地质工程学原理

当初始土层厚度为H₀，土体中应力由σ₀改变到σ时，土层单向压缩量为

地质工程学原理

这个公式可适用于干固状态土体在结构联结未被破坏状态下的地基一类地质工程变形估算。

土体变形不是受荷载作用后立即就完成的，而是经过排气排水过程完成的。排气过程是短暂的，排水过程随着土体渗透系数不同经历的过程是不同的。简单地说，土体渗透系数愈大压缩完成愈快，渗透系数愈小的土体，如粘性土，需经历几年的时间才能完成土体的固结过程。这个问题太沙基研究得比较透彻，一般的书籍都引用他的研究结果。在这里就不重复了。

⑺ 工程地质学和土力学有什么不同·

刚好这两门课 我都在学
工程地质学 主要从讲地质方面的工程问题，很多地版质学内容
比如：岩石的权构造，地质构造 第四纪沉积物 总之和地质学相关的东西很多
属于专业基础课程

土力学 顾名思义 主要是讲土的
涉及土的很多力学性质 ：应力压缩性 抗剪强度 土压力
计算的比较多

我暂时的只能理解这么多 希望能帮到你

⑻ 工程地质学的主要内容（作者：石证明)

不是几字能说清的，你自己去查吧 ，推荐《专门工程地质学》