地质工程学复习题.doc

工程地质学复习题一、填空题1. 工程地质条件是一综合概念，主要包括： 地形地貌条件 、 岩土类型及其工程性质 、 地质构造、 水文地质条件、 物理（自然）地质现象 和 天然建筑材料。2. 矿物的光学性质有：颜色 、 条痕 、 光泽 和 透明度；力学性质有：硬度 、 解理、和 断口 。3. 风化作用按照破坏岩石的方式可分为： 物理风化作用 、 化学风化作用和 生物风化作用 。其中 物理风化作用包括 气温变化 、 冰劈作用 和 盐类结晶作用 三个主要作用因素； 化学风化作用 则主要包括 溶解作用 、 水化作用 、 氧化作用 和 碳酸化作用 四种风化作用。4. 岩浆岩按照SiO2的含量分为 酸性 、 中性 、 基性 、 超基性 。5. 粘土矿物主要是指 伊犁石 、 高岭石 、 蒙托石 。6. 碎屑岩的胶结方式有 孔隙式 、 基底式 、 接触式 。7. 构造运动按照其发生时间顺序可以分为： 古构造运动 、 新构造运动 、 现代构造运动 。按照运动方向可分为 水平运动 、 垂直运动。其中前者又称为 造山运动 ，后者又称为 造陆运动 。8.按地震波在地球内部的传播速度的变化，可将地球内部分为 地壳 、 地幔 、 地核 。典型的泥石流沟可划分为 形成区 、 流通区 、 沉积区 三个区9.工程地质学的研究任务是:(1阐明建筑地区的_工程地质条件_(2论证建筑物所存在的_ 工程地质问题_(3选择地质条件优良的_建筑场址_(4研究工程建筑物兴建后对_地质环境_的影响 (5提出有关建筑物_类型_、_规模_、_结构_和_施工方法_的合理建议； (6为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供 _地质依据_10.活断层：指目前_正在活动着_的断层或_近期_有过活动且_不久的将来_可能会重新发生活动的断层（即潜在活断层）。 11.震级：是衡量_ 地震本身大小_的尺度，由地震所释放出来的_能量_大小所决定。烈度：_地面震动强烈程度_受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。12.泥石流是一种堪忧大量 泥沙 、 石块 等固体物质的洪流。它常突然爆发，来势凶猛，历时 短暂 。具有强大的 破坏力 。是威胁山区居民生存和工农业建设的一种 地质灾害 。13.内力地质作用有地壳运动、地震作用、变质作用、岩浆作用；外力地质作用包括风化作用、搬运作用、剥蚀作用、成岩作用。14.岩土的空隙包括：孔隙、裂隙、溶隙。15.岩溶发育的必要条件是可溶性岩层、水的流动性、水的溶蚀性、岩石的透水性。16.洞室衬砌的主要作用是：承受岩土和水压力。17.勘察一般分如下几个阶段：可行性勘察、初步勘察、详细勘察及施工勘察。二、名词解释矿物：天然生成的化合物或单质，具有一定物理性质和一定化学成分，是组成地壳的基本物质单位。岩石：矿物在地壳中按一定的规律共生组合在一起，形成由一种或几种矿物组成的天然集合体称为岩石。层理：由于沉积环境的变化，先后沉积下来的岩石沿垂直方向在大小、形状、成分、颜色、结构等方面表现出来的成层现象。 岩石的抗压强度：干燥岩石试样在单轴压缩下能够承受的最大压应力岩石的抗拉强度：岩石试样在单轴拉伸能够承受的最大拉应力。岩石的抗剪强度：岩石试样在一定法向压应力作用下能够承受的最大剪应力。岩石的变形模量：单轴压缩下任一时刻的轴向应力与应变之比岩石的弹性模量：极限破坏应力值一半所对应的点与原点连线的斜率即岩石的弹性模量。风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在温变化、水溶液、气体及生物等自然因素作用下逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。地壳运动：主要有地球内力引起的岩石圈产生的机械运动，又称构造运动；地质作用：由自然动力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的作用。主要表现在对地球的矿物、岩石、地质构造和地表形态等进行破坏和建造作用。褶皱构造：岩层或岩体受力产生断裂后，断裂面两侧的岩层或岩体沿着断裂面产生位移的断裂构造。褶曲： 褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲。断裂构造：岩层受构造运动作用，当所受的构造应力超过岩石强度时，岩石的连续完整性遭到破坏，产生断裂，称为断裂构造。节理：岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移的断裂构造。断层：岩层或岩体受力产生断裂后，断裂面两侧的岩层或岩体沿着断裂面产生位移的断裂构造。地质灾害： 由于地质作用对人类生存和发展造成的危害。滑坡： 斜坡上的岩土体在重力作用下，沿着斜坡内部一定的滑动面（或滑动带）整体下滑，且水平位移大于垂直位移的坡体变形。崩塌：陡峻斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离坡体向下崩落的现象。岩堆：陡峻斜坡上的岩土体，受物理风华作用形成的岩石碎屑，崩落下来在坡角形成的疏松岩块堆积体称为岩堆。泥石流：一种含有大量泥砂石块的特殊洪流，具有极强的破坏力。岩溶：可溶性岩石受地表水和地下水的侵蚀作用产生的溶蚀以及由此引起的现象地震震级：是一次地震本身大小的等级，震级大小由震源释放的能量多少来决定。地震烈度：某地区地表面和建筑物受地震影响和破坏的程度。 基本烈度：该地区在一百年内能普遍遭受的最大地震烈度。设计烈度：抗震设计中实际采用的烈度。管涌：指在渗流水作用下，土体细颗粒物质在粗颗粒形成的空隙中流动或被带走的现象。固结灌浆：为了改善岩体的性能，提高其强度和完整性，在基岩孔内，采用一定压力将灌注浆液填充到裂隙中去。围岩压力：工程上常把地下洞室围岩的变形与破坏产生的、作用于支护之上的压力成为围岩压力，或称作山岩压力、地层压力等。工程地质条件： 与工程建筑有关的地质要素的综合，包括：地形地貌、岩土类型及其工程性质、地质结构、水文地质、物理地质现象和天然建筑材料六个方面。 工程地质问题：工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。如：地基沉降、水库渗漏等。 滑坡： 斜坡岩土体在重力等因素作用下，依附滑动面（带）产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象。基本烈度： 指在今后一定时间（一般按100年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的，对一个地区地震危险性作出的概略估计，作为工程抗震的一般依据。 活断层： 是指目前正在活动着的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。 水库诱发地震： 是指由于人类修建水库工程，水库蓄水所引起的地震活动，称为水库诱发地震。岩石风化：岩石在各种风化营力作用下，所发生的物理和化学变化的过程。三、简答题1. 工程地质学的主要任务是什么？勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件；分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响；选择最佳的场地位置；提出克服不良地质作用的工程措施；为工程建设规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。2. 简述沉积岩的形成过程沉积岩形成的过程主要包括：母岩风化（沉积物形成）、搬运与沉积（沉积物搬运与沉积）、成岩作用（沉积岩形成）三个过程。3. 防治岩石风化的措施有哪些？措施之一：向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石的整体性和强度，增强岩石抗风化的能力；措施之二：在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或石灰水泥砂浆封闭岩面，防止空气、水分与岩石接触或渗如其中。4.什么是岩层的产状要素？ 确定岩层在空间分布状态的要素称为岩层产状要素。一般用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。5.简述地质构造对工程建筑物稳定性的影响（从地质构造控制地质结构和地质环境两个方面总结分析）。运动构造形成并控制着地质构造和地质环境，其中前者控制着区域地壳结构（或区域构造）和地质体结构即土体结构和岩体结构；后者则控制地壳稳定性（地震活动、地壳升降活动、断层活动及地壳活动引起的地壳表层活动）、地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等）、地质体中的地应力、地下水和地温等因素。上述不同的因素从不同的角度影响着不同类型工程建筑物的稳定性，可从边坡工程、地基工程、地下工程等不同种类的情况具体分析。6.简述地层划分和对比的方法及主要依据？主要有绝对年代法和相对年代法。前者主要有同位素地质年龄测定法和古地磁学法。后者又包括地层层序法、古生物法、地层接触关系法。地层层序法的依据是标准地层剖面和沉积岩的层面构造；古生物法的依据是标准化石；地层接触关系法依据岩浆岩、沉积岩及其相互关系接触类型判断。沉积岩之间主要有整合接触和不整合接触（平行不整合、角度不整合），岩浆岩之间主要是穿插接触关系，岩浆岩和沉积岩之间是侵入接触和沉积接触。7.平行不整合和角度不整合是怎样形成的？平行不整合：地壳先下降接受稳定沉积，然后胎生到侵蚀基准面以上接受风化剥蚀，再后地壳由下降接受稳定沉积的地史过程；角度不整合：地壳先下降沉积，然后挤压变形和上升剥蚀，在下降接受沉积的地史过程。8河谷地貌有哪些要素？答：典型的河谷地貌，一般都具有（1）谷底，谷底上分布有河床及河漫滩。其中每年都能被洪水淹没的部分称为低河漫滩；仅为周期性多年一遇的最高洪水所淹没的部分称为高河漫滩。（2）谷坡，谷坡上部的转折处称为谷缘或谷肩，下部的转折处称为坡麓或坡脚。（3）阶地，阶地可能有多级，此时，从河漫滩向上依次称为级接地、级阶地、级阶地等。9何谓河流阶地？它有哪些要素？它是如何形成的？按物质组成可划分为哪几种类型？答：阶地是沿着谷坡走向呈条带状或断断续续分布的阶梯状平台每一级阶地都有阶地面、阶地斜坡、阶地前缘、阶地后缘和阶地陡坎等要素。河流阶地是在地壳的构造运动与河流的侵蚀、堆积作用的综合作用下形成的。当河漫滩、河谷形成之后，由于地壳上升或侵蚀基准面相对下降，原来的河床或河漫滩遭受下切，而没有受到下切的部分就高出于洪水水位之上，变成阶地，于是河流又在新的平面上下切河床。此后，当地壳构造运动处于相对稳定期或下降期时，河流纵剖面坡度变小，流水动能减弱，河流下蚀作用变弱或停止，侧蚀和沉积作用增强，于是又重新扩宽河谷，塑造新的河漫滩。在长期的地质历史过程中，若地壳发生多次升降运动，则引起河流侵蚀与堆积交替发生，从而在河谷中形成多级阶地。一般可以将其分为下列三种主要类型：侵蚀阶地、侵蚀-堆积阶地、堆积阶地（他又分为上迭阶地和内迭阶地）。10.简述岩溶的形成条件有哪些？影响岩溶形成的条件主要包括：可溶性岩石、岩石的空（裂）隙性、水的溶蚀能力、岩溶水的运动与循环。11.防治滑坡的主要工程措施有哪些？滑坡防治的主要工程措施是围绕着滑坡的形成条件来开展的，主要包括以下四个方面：1）排水工程措施：包括排除地表水（截流排水沟）和地下水（截水盲沟）两个方面。2）刷方减重工程措施：清除滑体上部全部或部分岩土体，并可将其堆放在滑体下部的坡脚处。3）修建支挡工程措施：常用的支挡工程主要包括挡土墙、抗滑桩和锚固工程。4）改善滑动面或滑动带的岩土性质：常用的方法主要包括灌浆法、电渗法和培烧法等。12.震级与烈度有什么区别？答：（1）震级是衡量一次地震释放能量大小的量度，一次地震对应一个震级。（2分）（2）烈度是反映地震对地面以及建筑物的破坏程度，一次地震对应许多烈度区。（3分）13、岩溶发育基本条件是什么？岩溶区工程建设遇到主要工程地质问题有哪些？答：（1）可溶性岩石、具有融蚀性水、良好水循环条件。（3分）（2）渗漏问题、岩溶地基稳定问题等。（2分）14野外如何识别滑坡？答：根据地形地貌和滑坡的形态特征识别。 （1）滑坡后缘形状；（2）滑坡前缘形态；（3）双沟同源；（4）阶地变位；（5）马刀树等。15水库地震的特征是什么？其成因学说有哪些？答：（1）特征：真中多分布在库区边缘以及库底；震级低；震型多为前震余震型；与蓄水相关；（2）成因：地质构造成因学说、水库荷载成因说、岩溶塌陷成因说。16坝基渗透变形破坏类型有哪些？如何防治之。答：(1 管涌,流土,接触冲刷,接触流失.(2分(2 帷幕灌浆、铺盖、排水减压等（3分）。17.泥石流的形成条件为何？(1地形条件：地表崎岖，高差悬殊，切割强烈，是泥石流分布区的地形特征。(2地质因素：松散固体物质的来源及数量多少取决于地质因素。地质因素包括地质构造、地层岩性、新构造运动及地震、不良物理地质现象等。它们以不同方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物质基础。(3气候水文因素：气候水文因素与泥石流形成关系极为密切，既影响形成泥石流的松散碎屑物质，又影响形成泥石流的水体成分和水动力条件，而且还往往是泥石流暴发的激发因素。18.活断层区的建筑原则有哪些？(1建筑物场址一般应避开活动断裂带；(2线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层；(3必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地选择相对稳定地块即“安全岛”，尽量将重大建筑物布置在断层的下盘；(4在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构和建筑型式。19.烈度、基本烈度、场地烈度分别指什么？衡量地震引起的地面震动强烈程度的指标是烈度；地区今后一定时期内，一般场地条件下所能遭遇到的最大地震烈度称为基本烈度；根据场地条件，调整后的地震烈度称为场地烈度。20.坡积土、冲积土和洪积土是如何形成的？坡积土是岩石风化产物在地表水的作用下被缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物；冲积土是河流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物；洪积土是山洪急流、暴雨或骤然大量的融雪水形成搬运力很大的急流所形成的沉积物。21.岩石风化作用的类型有哪些？岩石的风化可分为物理风化、化学风化和生物风化。22.工程地质学的任务是什么？阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素；论证建筑物所存在的工程地质问题，并进行定性和定量评价，做出确切结论；选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议；研究工程建筑物建成后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，提出利用和保护地质环境的对策和措施；根据所选定地点的工程地质条件和存在的问题，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常施工和使用所应注意的地质要求；为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 23.影响斜坡稳定性的因素有哪些？因素综合起来可分为两大方面，即内在因素和外在因素。内在因素包括，斜坡岩土的类型和性质、岩土体结构等；外在因素包括：水文地质条件及地表水和大气水的作用，岩石风化，地震以及人为因素等。24.地震按其成因可分为哪几种类型？地震按其发生的原因，可分为构造地震、火山地震和陷落地震。此外，还有因水库蓄水、深井注水和核爆炸等导致的诱发地震。25.岩溶发育的基本条件有哪些？岩溶发育的基本条件有四个：具有可溶性岩石，岩石是透水的；水必须具有侵蚀性； 水在岩石中应处于不断运动的状态。岩溶发育中最为活跃而积极的是地下水的循环交替条件，它受控于气候、地形地貌、地质结构、地表非可溶岩复盖及植被发育条件等。四、读图题及论述题1.识读下图，写出此平面图中的地质构造类型及其形成时代，并判断各地层间的接触关系。（若同一构造类型有若干个，那么请在图上用、标出，然后分别描述）2答：地质构造： 14号褶曲属于一个褶皱构造，形成于T之后，J之前，1 3号褶曲属倾伏倾斜褶曲，4号属倾伏直立褶曲；5号向斜形成于J之后，K之前，是直立褶曲。 逆断层，逆掩断层，形成于J之后，K之前。接触关系：整合接触：SD，DC，P2T平行不整合 CP2角度不整合 TJ， P2J，CJ，CK，DK，SK，JK与D、C、P2、T为侵入接触；J、K与为沉积接触。2.试述泥石流的形成条件、防治原则及主要防治工程措施。泥石流是指含有大量泥沙、石块等固体物质、突然爆发、具有很大破坏力的特殊洪流。1）泥石流形成的基本条件包括：丰富的松散固体物质来源（松散固体物质）；充沛的突发性水源（水源条件）；适宜的特殊地形（地形条件）；人为因素。防治泥石流的主要工程措施2）泥石流的防治原则主要包括两个方面：确定泥石流的规模和类型。对于大型、特大型泥石流以绕避为好； 无法绕避的，工程应尽可能选择在流通区段和采用合理的工程结构和综合治理措施；及时清淤。3）防治泥石流的主要工程措施包括拦挡工程：包括拦挡墙和格栅坝等。主要用于泥石流的上游。目的是将松散的固体物质拦挡在形成区内，尽可能地减少流入流通区和堆积在沉积区的固体物质数量。及时清淤。排导工程：包括排洪道、导流槽和导流堤等。主要用于流通区末端的出山口处。目的是控制泥石流在流出山口后，沿着规定的方向和位置通畅排泄和堆积。及时清淤。水土保持：包括平整山坡、植树造林、保护植被综合整治措施等。目的是减少水土流失。3.试述滑坡的形成条件、防治原则及防治工程措施。滑坡是指斜坡上的岩土体在自身重力的作用下，沿着斜坡内部一定的滑动面或滑动带整体地向下滑动的现象。（1）滑坡的形成条件同时具备两个方面的条件：1）必备条件必须具有一个贯通的滑动面或滑动带；必须具有与周围母岩分离的贯通的切割面；必须具有容许滑坡体下滑堆积的临空面。2）充分条件（力学条件）总下滑力大于（）总抗滑力或：当，斜坡处于稳定状态；，斜坡处于极限平衡状态；，斜坡破坏，滑体下滑。（2）滑坡的防治原则滑坡的防治原则主要包括三个方面：1）防治工作思想：以防为主、整治为辅；2）防治工作内容：查明影响因素，采取综合整治方案；3）防治工作力度：一次根治，不留后患。（3）滑坡的防治工程措施滑坡防治的主要工程措施是围绕着滑坡的形成条件来开展的，主要包括以下四个方面：1）排水工程：包括排除地表水（截流排水沟）和地下水（截水盲沟）两个方面。2）刷方减重：清除滑体上部全部或部分岩土体，并可将其堆放在滑体下部的坡脚处。3）修建支挡：常用的支挡结构主要包括挡土墙、抗滑桩和锚固工程等。4）改善滑动面或滑动带的岩土性质：常用的方法主要包括灌浆法、电渗法和培烧法等。4.综合论述地下洞室工程中围岩压力的形成机制和确定方法。（14）答：（1）围岩压力的形成机制：a边坡变形破坏形式 （1分）b分析影响边坡稳定因素（2分） c对边坡稳定性进行定性和定量评价（2分）d为设计经济合理边坡以及整治边坡提供依据（2分）f边坡的检测以及变形破坏预报工作。（2分）（2）边坡稳定性评价方法：(5分a地质分析方法b 极限平衡法计算c图解方法d有限单元法e工程类比5.分析软弱岩石研究的工程意义？答：（1）软弱岩石包括软质岩石、风化岩石、构造岩石。（2分）（2）软弱岩石具有强度低、水理性之差、变性模量低、流变效应明显。（2分）（3）对软弱岩石研究具有重要意义a对于水利水电工程坝基基础面选择以及风化岩石利用至关重要（1分）b对于边坡稳定分析以及边坡治理也具有重要意义（1分）c对于地下洞室围岩稳定也具有重要意义（1分） d对于其他岩石地基利用与选择也具有重要意义（1分）6.试分析下列河间地块是否会发生水库渗漏。 左图表明, 河间地块存在地下分水岭； 且高程高于库水位， 所以不会发生水库渗漏。右图中建库后，在河岸附近局部地下水位低于河水位及河间地下水位，这时极易产生强烈的坝肩渗漏。7.已知渗流方向为由下向上，请用砾石，粗砂和细砂设计反滤层。 8.计划中的一条高速铁路，将通过一个滑坡体，试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题，并提出相应的防治措施。 1.滑坡对铁路安全有影响, 应尽量避开；如在坡体中开挖隧道。2.斜坡的稳定性问题：滑坡属于推动式。3.设置抗滑桩和挡土墙；削坡减重；设计排水系统。9.下图为一个典型的泥石流, 请分别阐述各区的意义. I区为泥石流形成区；II为流通区； III为堆积区； IV为泥石流堵塞形成的湖泊。10计划中的一条高速公路, 将通过一个滑坡体, 试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题, 并提出相应的防治措施. 滑坡对公路安全有影响，应尽量避开；斜坡的稳定性问题；滑坡属于推动式。施工时应避免开挖坡脚；设置抗滑桩和