工程地质第二阶段

1、 第二阶段习题一、填空1根据岩石空隙的成因不同，可把空隙分为（ 孔隙、裂隙、溶隙 ）三大类。2水在空隙中存在的形式分为五种，即：（ 气态水、固态水、重力水、毛细水、结合 水 ）。3地下水按埋藏条件分为（ 上层滞水、潜水、承压水 ）。4按含水层的空隙性质又分为（ 孔隙水、裂隙水、岩溶水 ）。5自流盆地承压水由（ 补给区、承压区、排泄区 ）三个区域组成。6岩石的裂隙按成因可分为三种类型（ 成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙 ）。7地下水的补给来源有：（大气降水、地表水、凝结水、其他含水层或含水系统的水 ）等。 8按照补给含水层的性质，可将泉水分为（ 上升泉、下降泉 ）两大类。9 地下水的运动有（ 层流、

2、紊流、混合流 ）三种形式。10潜水井和承压水井按其完整程度又可分为（ 完整井、不完整井 ）两种类型。11潜蚀作用可分为（ 机械潜蚀、化学潜蚀 ）两种。12 地下水对钢筋混凝土的腐蚀有（ 结晶类腐蚀、分解结晶类腐蚀和结晶分解复合类腐蚀 ）类型。13物理风化的形式有（ 温差风化、 冰劈风化、盐类结晶与潮解作用和层裂作用 ）。14化学风化的形式有（ 岩石中含铁的矿物受到水和 化学风化空气作用，氧化成红褐色的氧化铁；空气中的二氧化碳和水气结合成碳酸，能溶蚀石灰岩；某些矿物吸收水分后体积膨胀；水和岩层中的矿物作用，改变原来矿物的分子结构，形成新矿物 ）。15 河谷通常有几个要素组成（ 谷坡、谷底、河床

3、）。16河水平均流速在接近水面处最（ 大 ），向河底、岸壁（ 递减 ）。17水流每点的瞬时流速，不论其方向和大小都在不断变化着，这种现象称之为（ 脉动 ）。18沉积作用发生的因素有（ 流速、流量减小和沉积物增多 ）。19阶地由一个称作（ 阶地面 ）的平坦表面和一个称作（ 阶地陡坎 ）的陡坎两部分组成。20根据河流阶地的物质组成，可将其分为（ 腐蚀阶地、堆积阶地、基座阶地 ）三类。21护岸有两种（ 直接加固岸坡,在岸坡植树、种草;抛石或砌石护岸 ）。22岩溶作用的基本条件是（ 岩石的可溶性和透水性，水的溶蚀能力和流动性。 ）。23可溶性岩石基本上分为三类：（ 碳酸盐类岩石；盐类岩石；卤盐类岩石

4、）24岩溶地貌的组合可分为（ 平面组合、垂直组合 ）。 25典型的泥石流流域，从上游到下游一般可分为（ 泥石流的形成区、流通区和堆积区 ）。26按泥石流固体物质组成分成以下三类：（ 水石流型泥石流、泥石流型泥石流、泥水流型泥石流 ）27按泥石流的流体性质分类有（ 粘性、稀性 ）。28泥石流的防治措施有（ 拦挡工程、排导工程、水土保持 ）。29滑坡的发生和发展一般可分为（ 蠕动变形阶段、剧烈滑动阶段、暂时稳定或渐趋稳定阶段 ）等3个阶段。30滑坡常用的勘探方法有（ 钻探、触探、坑探、物探 ）等31滑坡观测的内容主要有（ 斜坡不同部位各种裂缝发展过程、岩土体松弛以及局部坍塌、沉降隆起活动;各种地下

5、、地面变形位移现象;地下水水位、水量、水化学特征;树木倾斜和各种建筑物变形;降雨以及地震活动等外部环境变化:动物活动异常 ）。32海岸带自陆向海可分为（ 海岸、潮间带和水下岸坡 ）三部分。33影响岩体工程性质的因素，主要有：（ 矿物成分、结构、构造、水、风化作用 ）等。34岩石坚硬程度按定性可划分为（ 坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩 ）几种。35岩体完整程度按定性划分为（ 完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎 ）几种36土体由于含水量不同可分别处于（ 固态、半固态、可塑状态、流动状态 ）几种不同的状态。37一般土按其不同粒组的相对含量划分为（ 巨粒、粗粒、细粒 ）。38黄土按成因分为（

6、原生黄土、次生黄土或黄土质（状）土 ）。39软土按沉积环境有下列类型：（ 滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积、沼泽沉积 ）。40根据其冻结时间可分为：（ 季节性冻土、隔年冻土和多年冻土 ）。41盐渍土按分布区域可分为（ 内陆盐渍土、冲击平原盐渍土、滨海盐渍土 ）。42按所含盐类的性质可分为（ 氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土 ）。 43按受力情况，滑坡裂缝可分为4种：（ 拉张裂缝、鼓张裂缝、剪切裂缝、扇形张裂缝 ）。 二、名词解释1重力水：当超过田间持水量时，多余的水分不能被毛管所吸持，就会受重力的作用沿土壤的大向下渗透，这部分受重力支配的水称重力水。重力水是存在于位以下的

7、透水土层中的地下水，它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用，重力水对土中的应力状态和开挖基槽、基坑以及修筑地下构筑物时所应采取的排水、防水措施有重要的影响。2 蒸发排泄：地下水由液态转化为气态，从而使含水层水量消耗的作用过程。3水力坡度：水力坡度，又称比降（water surface slope or gradient）：河流水面单位距离的落差，常用百分比、千分比、万分比表示。如河道上a、b两点的距离为100公里，b点的水位比a点高20米，则水力坡度为万分之二（20米除以100公里，即20米除以100，000米。）国外常用另一种表示方法，称每100公里升高20米。在水力学中，水

8、力坡度表明了实际液体沿元流单位流程上的水头损失，水力坡度也就是总水头线坡度。它是单位重量液体沿流程单位长度上的机械能损失。4流砂：流砂是土体的一种现象，通常细颗粒、颗粒均匀、松散、饱和的非粘性土容易发生这个现象。流砂的形成是多种多样的，但它对建筑物的安全和正常使用影响极大。可以通过预防等手段制止流沙现象。当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂现象。此时，基底土完全丧失承载能力，施工条件恶化，严重时会造成边坡塌方，甚至危及邻近建筑物。5岩溶作用 ：岩溶作用，也称喀斯特作用，是指地下水和地表水对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主，机械侵蚀和重力崩塌作用为

9、辅，引起岩石的破坏、物质堆积和地貌形成的过程。6斜坡，边坡：斜坡系指地壳表部一切具有侧向临空面的地质体。它包括自然斜坡和人工边坡两种。前者是在一定地质环境中，在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物，如山坡、海岸、河岸等。后者则是由于人类某种工程、经济目的而开挖的，往往在自然斜坡基础上形成，其特点是具有较规则的几何形态，如路堑、露天矿坑边帮、运河(渠道)边坡等。边坡指的是为保证稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。按成因分类：可分为人工边坡和自然边坡；按地层岩性分类：可分为土质边坡和岩质边坡。按岩层结构分为：层状结构边坡、边坡、边坡；按岩层倾向与的关系分为：顺向边坡、反向边坡、直

10、立边坡。按使用年限分类：可分为永久性边坡和临时性边坡。7崩塌：崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的。8泥石流：泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、或其他自然灾害引发的并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。9.优势面：是指对岩体稳定性起控制作用之结构面以及对气、液体介质具控制性之结构面。优势面理论发展了工程地质研究中的结构控制论(不连续面控制岩体稳定性),它不限于三维结构概念,且强调结构

11、面之时间因素,认为时间因素为主导因素。窗体底端10潮汐：潮汐是地球上的海洋表面受到太阳和月球的潮汐力作用引起的涨落现象。潮汐造成海洋和港湾口积水深度的改变，并且形成震荡的潮汐流，因此制作沿海地区潮汐流的预测在航海上是很重要的。潮汐的变化位置与月球、太阳和月球的相对位置有关，并且会与地球自转的效应耦合和海洋的海水深度、大湖及河口。潮汐现象除了发生在海洋之外，也会在其它引力场的时间和空间系统内发生。11海流：海流又称洋流，是海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而大规模相对稳定的流动，它是海水的普遍运动形式之一。海洋里有着许多海流，每条海流终年

12、沿着比较固定的路线流动。它象人体的血液循环一样，把整个世界大洋联系在一起，使整个世界大洋得以保持其各种水文、化学要素的长期相对稳定。12土 ：土是尚未固结成的、软物。主要为时的产物。土与岩石的根本区别是土不具有刚性的联结，物理状态多变，力学强度低等。土由各类岩石经而成。土位于地壳的表层，是人类工程经济活动的主要地质环境。13土的液限、塑限和塑性指数：粘性土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态，液限是指粘性土流动状态与可塑状态之间的界限含水量（也称为塑性上限）；塑限是指粘性土呈可塑状态与半固体状态之间的界限含水量（也称塑性下限）；塑性指数是指液限与塑限之差，塑性指数愈

13、大则表示土的可塑性愈强，其压缩性也愈大，透水性则降低。工程上常用塑性指数对粘性土分类和定名。14黄土的湿陷性：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和，也有的老黄土不具湿陷性)。15自重湿陷，非自重湿陷：在上覆土层自重应力作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土。非自重湿陷性黄土是指黄土浸水后在饱和自重压力下不发生湿陷，只有在附加一定压力后浸

14、水才发生湿陷的湿陷性黄土。三、问答1什么是含水层，构成含水层的条件是什么？答：含水层指地下水面以下饱水的透水层。 构成含水层的条件是：土层或岩层有贮存重力水的空隙；有下伏隔水层。 砂、砾石、碳酸盐类岩石是主要的含水层。所以一般来说有这几种岩石的地层容易出现含水层。2 影响风化作用的因素有哪些？ 答：气候因素：影象风化作用的气候因素主要指降水量与温度。降水量丰富且水循环快的地区有利于化学风化的进行；而温度则影象化学反应的速度，水中游离氧的含量和水的离解度随温度增高而加大，水中co2含量虽随 温度增高而减少，但温度增高十度，反应速度却加快一倍，因此，氧化作用和水溶液的作用都随温度增高而加快，有利于

15、化学风化作用的进行。而且，气候控制着数量和类型，它们对风化作用产生各不相同的影象。地球气候的分带性决定了风化作用速度及其产物类型的分带性。地形因素：在相对高程很大的中低纬度山区，可以看到不同高程上有不同的气候带因而有不同类型的风化作用。地形陡缓的不同，风化作用也不同。陡坡地下水位低，植被稀少，物理风化相对强烈，产物不易保留，未风化岩石不断暴露接收风化；缓坡平地化学风化和生物风化相对强烈，矿物分解彻底，风化产物残留原地，母岩被覆盖，不利于物理风化，最后形成大量粘土和残余矿床。坡向也有影象，中低纬度阳坡昼夜温差大，冰冻风化比阴坡强烈，以至阳坡比阴坡更凹凸不平。地质因素：主要有岩石的矿物成分、岩石结

16、构构造和构造运动的影响。3 岩石风化的防治方法有哪些？答：防治岩石风化作用的措施之一是向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石整体性态和强度，增强岩石抗风化能力；措施之二是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入其中，也是防治岩石风化的有效措施。基础工程建设中，对于已经存在的严重风化层，若其厚度不大应予清除，使建筑物基础落在未风化或微、弱风化的岩石上，若厚度较大不能全部挖除，则应采取相应措施，如桩基等。对边坡、隧道工程可根据风化层厚度及风化程度采用加强支护、支挡、衬砌等措施。4 河漫滩的作用是什么？答：河漫滩是边滩变宽、加高且面积增大的产物。河漫滩在洪水

17、泛滥时被淹没，露出水面。在丘陵和平原区谷底开阔，可以形成宽广的河漫滩，其宽度由数米到数十公里以上，可以大大超过河流本身的宽度。河漫滩沉积物和下面的河床沉积物一起构成了河漫滩。河漫滩二元结构是丘陵及平原地区河流堆积物的普遍特征。 由于河床往复摆动，河漫滩不断发展扩大，相邻的河漫滩连成一片，从而形成广阔的，即主要由河流所组成的平原。沿河床两侧常产生堤状地形，称为自然堤。其形成是因为洪水溢出河岸时，流速骤然减低，较粗物质在紧靠河床的边缘部位大量沉积。不断淤高的自然堤起着洪水的天然屏障作用，为预防洪水泛滥，常在自然堤上加筑人工堤。 河水在平时，水是在河床里。有洪水时，水会漫河沿，淹没河边附近的地方。等

18、水退下去，被淹没过的地方，就是河漫滩。5 坍岸的成因有哪几类？答：一种是水流作用，另一种是外界条件造成的土体强度减弱和风化。其中水流对河岸的强度又分为两种情况，一种是水流直接作用于河岸，冲动河岸上的泥沙颗粒并将他们带走，另一种是水流冲刷坡脚，使岸坡的高度或角度增大而位于上不的岸壁因重力作用崩塌。6 溶洞顶板安全厚度的确定常采用哪些方法？答：对溶洞顶板安全厚度的确定常采用以下方法：对洞顶完整的溶洞，顶板安全厚度采用厚跨比法确定。对顶板不完整、洞顶坍塌的溶洞，顶板安全厚度采用洞顶板坍塌堵塞计算法：若溶洞顶板不完整，裂隙、节理发育，则可按裂隙节理分布特征采用受力的梁(板)计算弯矩，根据弯矩和岩体应力

19、求洞顶板的厚度。7 崩塌产生的条件答：地貌条件：崩塌多产生在陡峻的斜坡地段，一般坡度大于55、高度大于30m以上，坡面多不平整，上陡下缓。岩性条件：坚硬岩层多组成高陡山坡，在节理裂隙发育、岩体破碎的情况下易产生 崩塌。构造条件：当岩体中各种软弱结构面的组合位置处于下列最不利的情况时易发生崩塌：(1)当岩层倾向山坡、倾角大于45而小于自然坡度时；(2)当岩层发育有多组节理，且一组节理倾向山坡、倾角为2565时；(3)当二组与山坡走向斜交的节理(x形节理)，组成倾向坡脚的楔形体时；(4)当节理面呈弧形弯曲的光滑面或山坡上方不远有断层破碎带存在时；(5)在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理片

20、麻构造发育的地段，风化后形成软弱结构面，容易导致崩塌的产生。此外昼夜的温差、季节的温度变化，促使岩石风化；地表水的冲刷、溶解和软化裂隙充填物形成软弱面，或水的渗透增加静水压力；强烈地震以及人类工程活动中的爆破、边坡开挖过高过陡，破坏了山体平衡，都会促使崩塌的发生。8 泥石流的形成条件答：泥石流的形成必须同时具备以下3个条件：陡峻的便于集水、集物的地形、地貌；有丰富的松散物质；短时间内有大量的水源。 (1)地形地貌条件：在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度降大，流城形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口的瓢状或漏

21、斗状，地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良，这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床降大，使泥石流能迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或，使堆积物有堆积场所。 (2)松散物质来源条件：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育，新构造活动强烈，较高的地区。地表岩石破碎，崩塌、错落、滑坡等发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些，如滥伐森林造成，开山采矿、采石弃渣等，往往也为泥石流提供大量的物质来源。 (3)水源条

22、件：水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源)，泥石流的水源，有、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等9 斜坡稳定性评价的任务有哪些？ 答：一方面要对斜坡的稳定性做出评价和预测；一方面要为设计合理的人工边坡以及制定有效整治措施提供依据。10 用地质分析法判断斜坡的稳定性时，一般应注意哪些问题？ 答：阐明斜坡是否具有产生危害性变形与破坏的可能性；斜坡变形与破坏的方式和规模；建立斜坡岩土体的地质模型；进行斜坡变形破坏的全过程系统分析。11 斜坡变形破坏的防治原则答：消除、削弱或改变使斜坡稳定性降低的各种因素 。这方面的措施可

23、分为两类。一类是针对导致斜坡外形改变的因素而采取的措施。主要是保证斜坡不受地表水的冲刷或海、湖、水库水波浪的冲蚀。如修筑导流堤 ( 顺坝或丁坝 ) 、水下防波堤 ( 破浪堤 ) 等。另一类措施是针对改变斜坡岩体强度和应力状态的因素采取的。为了防止易风化的岩石表层由于风化而产生剥落可以在边坡筑成之后用灰浆抹面，或在坡面上用浆砌片石筑一层护墙。在护墙脚处一定要设排水措施，排除坡内积水。为了防止坠石，可在坡面上铺设钢丝网，或增设阻挡落石的铁链拦栅。对于胀缩性较强的土质斜坡，可在边坡面上种植草皮，使坡面土层保持一定的湿度防止坡面开裂，减小降水沿裂缝渗入的可能性，避免土层性能恶化而发生土爬或滑坡。 调整

24、坡面水流、排除斜坡内的地下水、截断进入坡内的地下水流，对于防止坡体软比、消除渗透变形作用、降低空隙水压力和动水压力，都是极为有效的。这些措施在滑坡区和可能产生滑坡的地区尤为重要。 为了不让外围地表水进入滑坡区，可沿滑坡边界修筑天沟 沟壁应不透水，否则反而起到向斜坡内输水的作用。在滑坡区内，为了减少降雨渗入，可在坡面修筑排水沟。在岩质斜坡中还可采用灰浆沟缝等措施。 排除地下水的措施很多，应根据斜坡地质结构特征和水文地质条件加以选择。通常在土质斜坡内修筑支撑盲沟能收到良好效果 。截断地下水流对于防止深层滑动或治理较大型的滑坡是很有效的，一般采用地下排水坑道 。斜坡若有含水层时，水平坑道设在含水层与

25、隔水层之间效果较好。 （ 2 ）降低下滑力，提高斜坡抗滑能力 降低下滑力主要通过刷方减载。在刷方时必须正确设计刷方断面遵循 “ 砍头压脚 ” 的原则。特别注意不要在滑移 弯曲变形体隆起部位刷方，否则可能加速深部变形的发展。提高滑体抗滑能力的措施很多。一种是直接修筑支、挡建筑物以支撑、抵挡不稳定岩体。支、挡建筑物的基础必须砌置在滑移面以下。岩质斜坡采用预应力锚杆或钢筋混凝土锚固桩杆加固，是一种很有效的措施。它可以增高结构面的抗滑能力，改善结构面上剪应力的分布状况 显著降低沿之发生累进性破坏的可能性。锚杆的方向和设置深度应视斜坡的结构特征而定 。在大型的滑坡体中还可采用成排的抗滑桩或 ( 和 ) 预应力锚索格子 3 ）防御和绕避措施 在一些经常有剥落或崩落的斜坡区，可修筑一些防御性建筑