特殊地质条件下的岩土工程

1、特殊地质条件下的岩土工程特殊地质条件下的岩土工程 柴寿喜柴寿喜 23085179;1368203166723085179; 天津城市建设学院天津城市建设学院 科研处科研处 20122012年年5 5月月6.1 岩溶与土洞岩溶与土洞（1）了解岩溶与土洞的发育条件和规律）了解岩溶与土洞的发育条件和规律 岩石（石灰岩）岩石（石灰岩） 水水 上土，下岩石上土，下岩石 地下水活动地下水活动 垂直发育垂直发育/水平发育水平发育（2）了解岩溶的类型和形态）了解岩溶的类型和形态 各种岩溶地貌景观、各种岩溶地貌景观、 溶洞、溶孔、溶蚀裂隙、溶洞、溶孔、溶蚀裂隙、（3）了解岩溶和土洞的塌陷机理）了解岩溶和土洞的塌

2、陷机理 形成空洞，完整性下降，强度降低，形成形成空洞，完整性下降，强度降低，形成塌陷。塌陷。 地表调查、测绘、物探、钻探、地下观察等手段。地表调查、测绘、物探、钻探、地下观察等手段。 工程场地的适宜性评价；工程场地的适宜性评价； 初步分区；初步分区； 地基处理建议；地基处理建议； 专门补充勘察。专门补充勘察。（4）掌握岩溶地区不同勘察阶段的勘察评）掌握岩溶地区不同勘察阶段的勘察评价方法价方法（5）掌握岩溶与土洞的处理方法）掌握岩溶与土洞的处理方法 灌浆；灌浆； 回填；回填； 跨越；跨越； 筏板；筏板； 一柱一桩。一柱一桩。 2006年考题 多选题 下列哪些选项是岩溶发育的必备条件（） A 可溶

3、岩 B 含二氧化碳的地下水 C 强烈的构造运动 D 节理裂缝等渗水通道 答案：ABD 在下列关于石灰岩溶蚀机理的分析中，哪些提法是错误的（） A 石灰岩溶蚀速度与扩散进入水中的速度有关 B 石灰岩溶蚀速度随着温度增高加快 C 降水通过富含有机质的土壤下渗后溶蚀作用减弱 D 石灰华的成因是因为岩溶泉水在出口处吸收外界物质所致 答案：CD 2006年考题 多选题 现有一溶洞，其顶板为水平厚层岩体，基本性质等级为级，试问采用下列哪些计算方法来评价洞体顶板的稳定性是适宜的（） A 按溶洞顶板坍落堵塞洞体所需厚度计算 B 按坍落拱理论的压力拱高度计算 C 按顶板受力抗弯安全厚度计算 D 按顶板受力抗剪安

4、全厚度计算 答案：CD 2008年考题 单选题 在地下水位高于基岩面的隐伏岩溶发育地区，在抽降地下水的过程中发生了地面突陷事故，事故最可能的原因是下列哪个选项（） A 基岩内部的溶洞坍塌 B 基岩上覆土层因抽降地下水，导致地层不均匀压缩 C 基岩上覆土层中的土洞坍塌 D 建筑物基底压力过大，地基土剪切破坏 答案：C6.2 滑坡与崩塌滑坡与崩塌（1）了解滑坡与崩塌的形成条件、危险性分类与）了解滑坡与崩塌的形成条件、危险性分类与 评估方法评估方法 有软弱结构面、临空面、坡度相对较大、重力作有软弱结构面、临空面、坡度相对较大、重力作用下滑。用下滑。 岩体破碎或被构造面切割、陡壁。岩体破碎或被构造面切

5、割、陡壁。 分类：规模大、较大、小；分类：规模大、较大、小；（2）掌握滑坡与崩塌的勘察与稳定）掌握滑坡与崩塌的勘察与稳定性的演算方法性的演算方法 调查、测绘；钻孔；竖井；调查、测绘；钻孔；竖井； 现场抗剪试验和室内抗剪试验相结合；现场抗剪试验和室内抗剪试验相结合； 注意泉水点、裂隙密集带、地形突变点、注意泉水点、裂隙密集带、地形突变点、后缘拉裂带、后缘拉裂带、 给定参数，多次反算；给定参数，多次反算；（3）掌握治理滑坡与崩塌的）掌握治理滑坡与崩塌的设计方法设计方法 后挖；前挡、后挖；前挡、 锚索、锚索、 消坡消坡 灌浆灌浆 挂网喷射混凝土挂网喷射混凝土 锚杆锚杆 下列各项中，哪些属于不稳定滑坡

6、的地貌特征（） A 滑坡后壁较高，植被良好 B 滑坡体上台坎明显，土体比较松散 C 滑坡两侧的自然沟谷切割较深，谷底基岩出露 D 地面泉水和湿地较多，滑坡舌部泉水流量不稳定 答案：BD 对于主滑段滑床和地表坡面较平缓，前缘较多地下水渗出的浅层土质滑坡，最宜采取下列哪种治理措施（） A 在滑坡前缘填土反压 B 在滑坡中后部减重 C 支撑渗沟 D 锚索 答案：C 2008年考题 单选题 在关于崩塌形成条件的下列说法中哪一种是错误的（） A 陡峻的山坡时形成崩塌的基本条件 B 软质岩覆盖在硬质岩之上的陡坡最容易发生崩塌 C 硬质岩，软质岩均可形成崩塌 D 水流的冲刷往往也是形成崩塌的原因 答案：B

7、2008年考题 单选题 公路边坡岩体较完整，但其上部有局部悬空的岩石可能成为危石时，下列防治工程措施中哪个选项是不适用的（） A 钢筋混凝土立柱 B 浆砌片石支顶 C 预应力锚杆支护 D 喷射混凝土防护 答案：D 公路路基设计规范JTGD30-2004第7.3.2条4款：对在边坡上局部悬空的岩石，但岩体较完整，有可能成为危岩石，可视具体情况采用钢筋混凝土立柱，浆砌片石支顶或柔性防护系统。6.3 泥石流泥石流(1)(1) 了解泥石流的形成条件和分类方法了解泥石流的形成条件和分类方法 汇水地形、短时间大量的降水、一定厚度的松汇水地形、短时间大量的降水、一定厚度的松散堆积物。散堆积物。 高频率泥石流

8、沟谷、低频率泥石流沟谷。见附高频率泥石流沟谷、低频率泥石流沟谷。见附录录c。（2）了解泥石流的流量和流速的计算方法）了解泥石流的流量和流速的计算方法 查阅工程地质手册。查阅工程地质手册。（3）掌握泥石流的勘察方法和防治泥石流的工）掌握泥石流的勘察方法和防治泥石流的工程设计程设计 以测绘和调查为主。范围包括：形成区、流以测绘和调查为主。范围包括：形成区、流通区、堆积区。通区、堆积区。 收集历年的地形和气象等资料。收集历年的地形和气象等资料。 工程设计：避让、排导、跨越。工程设计：避让、排导、跨越。 2006年考题 单选题 下列哪一选项不是泥石流形成的必要条件（） A 有陡峻便于集物集水的适当地形

9、 B 长期地下水位偏浅且径流速度快 C 上游堆积有丰富的松散固体物质 D 短期内有突然大量地表水来源 答案：B 2006年考题 多选题 下列泥石流类型中哪些选项是按泥石流的流体性质来分类的（） A 水石流 B 泥流 C 黏性泥石流 D 稀性泥石流 答案：CD 2008年考题 多选题 高速公路穿越泥石流地段时，可采用下列哪些防治措施（） A 修建桥梁跨越泥石流沟 B 修建涵洞让泥石流通过 C 在泥石流沟谷的上游修建拦挡坝 D 修建格栅坝拦截小型泥石流 答案：ACD 公路路基设计规范JTGD30-2004第7.3.2条 2007年考题 单选题 泥石流勘察采用的勘察手段应以下列哪一选项为主（） A

10、原位测试 B 钻探 C 工程地质测绘和调查 D 物探 答案：C 2008年考题 单选题 根据泥石流痕迹调查测绘结果，在一弯道处的外侧泥位高程为1028m，内侧泥位高程为1025m，泥面宽度22m，弯道中心线曲率半径为30m，按现行铁路工程不良地质勘查规范公式计算，该弯道处近似的泥石流流速最接近下列哪个选项的值（） A 8.2m/s B 7.3m/s C 6.4m/s D 5.5m/s 据6.3.3条条文说明计算： 答案：C6.3 采空区采空区（1）了解采空区的危害）了解采空区的危害 地表塌陷、地裂缝、微小地震。地表塌陷、地裂缝、微小地震。（2）了解采空区地表移动规律及特征）了解采空区地表移动规

11、律及特征（3）了解采空区地表移动和变形的预测）了解采空区地表移动和变形的预测（4）掌握采空区的勘察评价原则和处理措施）掌握采空区的勘察评价原则和处理措施 以收集资料和现场调查为主。划分不宜建筑以收集资料和现场调查为主。划分不宜建筑 场地和相对稳定场地。场地和相对稳定场地。 2007年考题 单选题 地下采空区形成的地表移动盆地面积与采空区面积相比，下列哪个选项的说法是正确的（） A 地表移动盆地面积大于采空区面积 B地表移动盆地面积小于采空区面积 C 地表移动盆地面积与采空区面积相等 D 无关系 答案：A 2007年考题 单选题 影响采空区上部岩层变形的诸多因素中，下列哪种说法是错误的（） A

12、矿层埋深越大，地表变形范围越大 B 矿层采厚越大，地表变形值越大 C 在采空区上部，第四系堆积物越厚，地表变形值越大 D 地表移动盆地并不总是位于采空区正上方 答案：C 2008年考题 多选题 下列哪些选项的措施是对减少煤矿采空区场地建筑物的变形危害是有利的（） A 增大采深采厚比 B 预留保安煤柱 C 将建筑物布置在变形移动盆地边缘 D 对采空区和巷道进行充填处理 答案：ABD 2008年考题 多选题 对正规的大型煤矿采空区稳定性评价时，应具备以下哪些基本材料（） A 井上，下对照图，包括地面地形地物，井下开采范围，采深，采厚等 B 开采进度图表，包括开采时间 开采方法 顶底板管理方法等 C

13、 地面变形的观测成果，包括各时段 各测点的下沉和水平位移等 D 煤层的物理力学特性，包括密度 硬度 抗拉强度 抗剪强度等 答案：ABC 2008年考题 单选题 关于地质灾害危险性评估，下列哪个选项的说法是正确的（） A 地震灾害危险性评估是从与地质作用有关的地质灾害发生的概率入手，对其潜在的危险性进行客观评估 B 地质灾害危险性评估是在建设用地和规划用地面积范围内进行 C 地质灾害危险性评估等级主要是按照地质环境条件的复杂程度来划分 D 地质灾害危险性评估的内容应包括高差建筑地基稳定性评价 答案：A6.4 地面沉降与地裂缝地面沉降与地裂缝（1）了解地面沉降和地裂缝的危害和形成原因）了解地面沉降

14、和地裂缝的危害和形成原因 大范围、长时间、大量的抽取地下水而引起大范围、长时间、大量的抽取地下水而引起的。的。 损失地面高程、引起海水倒灌、建筑物变形。损失地面高程、引起海水倒灌、建筑物变形。（2）了解地面沉降的估算和预测方法）了解地面沉降的估算和预测方法 土层的压缩量计算、埋设分层沉降标、观测土层的压缩量计算、埋设分层沉降标、观测分层地下水位的变化。分层地下水位的变化。（3）掌握地面沉降区和地裂缝的勘察评价方法）掌握地面沉降区和地裂缝的勘察评价方法 收集资料和现场调查。精密水准测量。收集资料和现场调查。精密水准测量。（4）了解防止地面沉降的主要措施）了解防止地面沉降的主要措施 地下水回灌、限

15、制开采地下水。地下水回灌、限制开采地下水。6.6 湿陷性土湿陷性土（1）熟悉湿陷性土的实验及评价方法）熟悉湿陷性土的实验及评价方法 湿陷性碎石土、湿陷性砂土和其他土（不包括湿陷性碎石土、湿陷性砂土和其他土（不包括黄土）。黄土）。 以以200 kPa压力下的浸水载荷试验确定。压力下的浸水载荷试验确定。 钻孔、竖井、标准贯入、动力触探为主。钻孔、竖井、标准贯入、动力触探为主。 室内进行湿陷性试验。室内进行湿陷性试验。（2）掌握各类建筑物的应采取的设计措施和地）掌握各类建筑物的应采取的设计措施和地基处理的原则、方法，了解建筑施工和维护的基处理的原则、方法，了解建筑施工和维护的原则原则 事先浸水、事后

16、封闭的原则。事先浸水、事后封闭的原则。 挤密、固结、胶结等工程处理措施。挤密、固结、胶结等工程处理措施。 分层计算湿陷量；评价地基的湿陷等级。分层计算湿陷量；评价地基的湿陷等级。 2008年考题 单选题 某黄土试样原始高度为20mm,当加压至上覆土层的饱和自重压力时，下沉稳定后的高度为19mm，在此压力下浸水后测得附加下沉稳定后的高度为18mm。该试样的自重湿陷性系数为下列哪个选项的数值（） A 0.050 B 0.053 C 0.100 D 0.110 答案：A 根据湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004第4.3.4条, （19-18）/20=0.05019 180.0520zzzs

17、hhh 2007年考题 多选题 关于测定黄土湿陷起始压力的试验，系列哪些选项的说法是正确的（） A 室内试验环刀面积不应小于5000; B 与单线法相比，双线法试验的物理意义更明确，故试验结果更接近实际; C 室内压缩试验和现场载荷试验分级加荷稳定标准均为每小时下沉量不大于0.01mm; D 室内压缩试验，曲线上湿陷系数为0.015所对应的压力即为湿陷起始压力值; 答案：AD 每级加压后，按每隔15,15,15min各测读1次下沉量，以后为每隔30min观测1次，当连续2h内，每1h的下沉量小于0.1mm时，认为压板下沉已趋稳定，即可加下一级压力。 2007年考题 多选题 在对湿陷性黄土场地勘

18、察时，下列有关试验的说法中哪些选项是正确的（） A 室内测定湿陷性黄土的湿陷起始压力时，可选用单线法压缩试验或双线法压缩试验 B 现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力时，可采用单线法载荷试验或双线法载荷试验 C 在现场采用试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值时，试坑深度不小于1.0m D 按试验指标判别新近堆积黄土时，压缩系数a宜取100200kpa压力下的值 答案：AB 试坑宜挖成圆或方形，其直径或边长不应小于湿陷性黄土层的厚度，并不应小于10m ,试坑深度宜为0.50m，最深不应大于0.80m，坑底宜铺100mm厚的砂，砾石。 新近堆积黄土，沉积年代短，具高压缩性，承载力低，均匀性差，在5015

19、0kpa压力下变形较大的全新世黄土。 2007年考题 单选题 对非自重湿陷性黄土地基的处理厚度需5.0m，下列地基处理方法中哪个选项是适宜的（） A 砂石垫层 B 预浸水 C 振冲砂石桩 D 灰土挤密桩 答案：D 2006年考题 多选题 处理湿陷性地基，下列哪些方法是不适用的（） A 强夯法 B 振冲碎石柱法 C 土挤密桩法 D 砂石垫层法 答案：BD6.7 膨胀土膨胀土（1）熟悉膨胀土的特性指标、试验及评价方法）熟悉膨胀土的特性指标、试验及评价方法 有大量的亲水矿物、湿度变化时有体积变化、有大量的亲水矿物、湿度变化时有体积变化、受到约束时有膨胀力。受到约束时有膨胀力。 自由膨胀率、膨胀力、收

20、缩系数。自由膨胀率、膨胀力、收缩系数。 按附录按附录D初判，再按初判，再按6.7.7 终判。终判。（2）掌握膨胀土地基设计、计算原则及地基处）掌握膨胀土地基设计、计算原则及地基处理方法理方法 按照按照“膨胀土地区建筑技术规范膨胀土地区建筑技术规范”，设计计，设计计算。算。 以现场调查、钻探、取样为主。以现场调查、钻探、取样为主。 多采用石灰处理。多采用石灰处理。 工程防护：保持地基土和周围土的含水率不工程防护：保持地基土和周围土的含水率不变。变。 膨胀土的特点 膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。 主要特征： 粒度组成中粘粒（粒径小于

21、0.005mm）含量大于30%； 粘土矿物成分中伊利石、蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位； 土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝； 膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减； 属液限大于10%的高塑性土。 2009年真题 下列各选项哪些是膨胀土的基本特性（） A 在天然状态下，膨胀土的含水量和孔隙比都很高; B 膨胀土的变形或应力对湿度状态的变化特别敏感; C 膨胀土的裂隙是吸水时形成的; D 膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性; 答案：BD 练习题： 膨胀土地基上建筑物变形特征有（） A 建筑物建成若干年后才出现裂缝 B 楼房比平

22、房开裂严重 C 裂缝多呈正八字，下宽上窄 D 大旱年或长期多雨建筑物变形加剧 答案；AD 2006年考题 多选题 下列指标中那些选项是膨胀土的工程特性指标（） A 含水比 B 收缩系数 C 膨胀率 D 缩限 答案：BC 2007年考题 单选题 下列四项膨胀土工程特性指标室内试验中，哪个选项试验是风干土试样（） A 膨胀率试验 B 膨胀力试验 C 自由膨胀率试验 D 收缩试验 答案：C 2008年考题 单选题 下列哪个选项所列土性指标和工程性质，可采用扰动土样进行测定（） A 膨胀土的自由膨胀率 B 黄土的湿陷性 C 软土的灵敏度 D 多年冻土的融沉等级 答案：A 2006年考题 单选题 膨胀土

23、地基的涨缩变形与下列哪一选项无明显关系（） A 地基土的矿物成分 B 场地的大气影响深度 C 地基土的含水量变化 D 地基土的剪胀性及压缩性 答案：D 2006年考题 单选题 对于一级工程膨胀土地基承载力应采用下列哪一种方法确定（） A 饱和状态下固结排水三轴剪切试验计算 B 饱和状态下不固结排水三轴剪切试验计算 C 浸水载荷试验 D 不浸水载荷试验 答案：C 2006年考题 多选题 计算膨胀土的地基土涨缩变形量时取下列哪些选项中的值是错误的（） A 地基土膨胀变形量和收缩变形量 B 地基土膨胀变形量和收缩变形量中两者取大值 C 膨胀变形量与收缩变形量二者之和 D膨胀变形量与收缩变形量二者之差

24、 答案：BD 2006年考题 单选题 对于一级工程膨胀土地基承载力应采用下列哪一种方法确定（） A 饱和状态下固结排水三轴剪切试验计算 B 饱和状态下不固结排水三轴剪切试验计算 C 浸水载荷试验 D 不浸水载荷试验 答案：C 2008年考题 单选题 下列哪个选项的措施并不能有效的减小膨胀土地基对建筑物的破坏（） A 增加基础埋深 B 减少建筑物层数 C 增加散水宽度 D 对地基土进行换填 答案：B6.8 冻土冻土（1）熟悉冻土的分类、特性指标、试验及勘察）熟悉冻土的分类、特性指标、试验及勘察评价方法评价方法 含有固态冰，且冻结状态持续两年或以上的土。含有固态冰，且冻结状态持续两年或以上的土。

25、按照表按照表6.6.2 分类。分类。 融化下沉系数、总含水量、土的颗粒含量等指融化下沉系数、总含水量、土的颗粒含量等指标判别冻土类型。标判别冻土类型。 地表调查、钻探。孔径最小为地表调查、钻探。孔径最小为110mm，孔深，孔深为多年冻土深度上限的为多年冻土深度上限的1.5倍。倍。（2）了解）了解 冻土地区的岩土工程设计原则与处理冻土地区的岩土工程设计原则与处理方法方法 采用桩基、尽量避开饱冰冻土区，保持冻土区采用桩基、尽量避开饱冰冻土区，保持冻土区的温度不变。的温度不变。 调查工作在二月至五月进行。融化调查在九、调查工作在二月至五月进行。融化调查在九、十月进行。十月进行。 若采用封闭路基或地基

26、，应采取通风降温措施。若采用封闭路基或地基，应采取通风降温措施。（2）了解冻土地区的岩土工程设计原则与处理）了解冻土地区的岩土工程设计原则与处理方法方法 一定要查表，规范中肯定有。一定要查表，规范中肯定有。 2007年考题 单选题 当土颗粒愈细，含水量愈大时，对土的冻胀性和融陷性的影响，下列哪个选项的说法是正确的（） A 土的冻胀性愈大且融陷性愈小 B土的冻胀性愈小且融陷性愈大 C 土的冻胀性愈大且融陷性愈大 D土的冻胀性愈小且融陷性愈小 答案：C 2006年考题 单选题 下列有关多年冻土地基季节性融化层的融化下沉系数的几种说法中，哪一选项是错误的（） A 当土的总含水量小于土的塑限含水量时，可定为不融沉冻土 B 与有关的多年冻土总含水量是指土层中的未冻水 C 黏性土值的大小和土的塑限含水量有关 D 根据平均融化下沉系数的大小可把多年冻土划