《工程地质学基础》习题集解析

《工程地质学基础》习题集解析绪论

、名词解释

1）工程地质学：地质学的一个分支学科，是一门讨论与工程建设相关的地质环境问题，是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。

2）地质工程（Geoengineerig）：指以地质体为工程结构?以地质体为工程的建筑材料，以地质环境为工程的建筑环境修建的一种工程。

3）工程地质条件（Engineeringgeologicalcondition：指与工程建筑物有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和自然 建筑材料等方面，是一-个综合概念。4）工程地质问题（Engineeringgeologicalproblem：工程地质条件与建筑物之间所存在的冲突或问题。

二、填空

工程地质学进展趋势是环境工程地质、矿山工程地质、地震工程地质、海洋工程___________

1）工程地质学的任务是什么？

①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；

②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，做出准确结论；

③选择地质条件优良的建筑场地，并依据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议；

④讨论工程建筑物建成后对地质环境的影响，猜测其进展演化趋势，提出利用和爱护地质环境的对策和措施；

⑤依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留意的地质要求；

⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案供应地质依据。

2）工程地质学的讨论方法是什么？

工程地质学的讨论方法主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。

自然历史分析法即为地质学的方法，它是工程地质学最基本的一种讨论方法。

工程地质学所讨论的对象一一地质体和各种地质现象，是自然地质历史过程中形成的，而且随着所处条件的变化，还在不断地进展演化着。

查明各项自然地质条件和各种地质现象以及它们之间的关系，猜测其进展演化的趋势及结果。

数学力学分析法是在自然历史分析的基础上开展的，对某一工程地质问题或工程动力地质现象在进行

自热历史分析之后，依据所确定的边界条件和计算参数，运用理论公式或阅历公式进行定量计算。

由于自然地质条件比较简单，在计算时时常需要把条件适当简化，并将空间问题简化为平面问题来处理。一般的状况是，先建立一地质模型（物理模型），随后抽象为数学模型，代入各项计算参数进行计算。

模型模拟试验法在工程地质讨论中也常被采纳，它可以关心我们探究，自然地质用的规律，揭示某一工程动力地质作用或工程地质问题产生的力学机制以及发生、进展演化的全过程，以便我们作出正确的工程地质评价。

工程地质类比法在工程地质讨论中也是常用的一种方法，也可以用于定性评价，也可作半定量评价。它是将已建建筑物工程地质问题的评价阅历运用到自然地质条件与之大致相同的拟建的同类建筑物中去。

3）我国工程地质的讨论现状是什么？

岩体工程特性讨论和岩体工程地质力学的创立

区域工程地质和区域地壳稳定性讨论

环境工程地质和地质灾难的讨论特别土结构和工程特性的讨论工程地质勘察的理论和技术方法

1活断层工程地质

一、名词解释

1）活断层：现在正在活动或在最近地质时间（全新世、1万年）发生过活动。①对目前正在活动着的断层，因有鉴别标志而无可争议?②“近期”时间上则有一些不同的观点，有的认为是第四纪以来活动过的断层；

有的认为应在晚更新世之内，有的认为在35000年（14C确定的肯定年龄）之内，还的有

认为只限于全新世之内。③从工程使用的年限和断层知动资料的精确     性来看，时限不宜过长，一般的

工程的使用年限为数十年，一些重大工程也在一二百年以内。我们关怀的更应当是“不久的将来”（例如一二百年）。

2）错动速率：是以某一时期内断层两盘相对位移的平均值来表示

3）活断层的错动周期：地震断层两次突然错动之间的时间间隔

二、填空

1）活动强度是以其长度和错动速率来表征的

2）“近期”时间上则有一些不同的观点，有的认为是第四纪以来活动过的断层；有的认为应在晚更新世_________之内，有的认为在35000年（上确定的肯定年龄）之内，还的有认为只限于全新世之内。

3）在始新世末（约38Ma）,印度板块白南南西方向与欧亚板块相碰撞；与此同时，太平洋板块和菲律宾板块义分别从北东东和南东方向向欧亚大陆之下俯冲

4）活断层的展布、活动特点和监测等。如伴有地震活动，则应进行地震危急性讨论。

5）如核电站应以场地为中心的300km半径范围。

三、选择

1）一般认为错动速率1mm/a以上的即为较剧烈的活断层

2）我国活断层的分布，依据活断层的类型和活动方向，可大致以东经105。为界，分为东西两部。

3）如核电站应以场地为中心的300km半径范围。

五、简答

1）活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面。

一方面是由于活断层的地面错动直接损害跨越该断层修建的建筑物；有些活断层错动时四周有伴生

的地面变形，则也会影响到邻近的建筑物。

另一方面是伴有地震发生的活断层，剧烈的地震对较大范围内建筑物的损害；

2）活断层的基本特征是什么？

①活断层的继承性与反复性；

②活断层的长度与断距；

③活断层的错动速率和错动周期；

④活断层的年龄判据；

3）活断层的鉴别标志是什么？

活断层的地质、地貌和水文地质标志

一、地质方面保留在最新沉积物中的地层错开是鉴别活断层的最牢靠依据。

⑴较新地层被错断；⑵在航卫片上表现为清楚的线性构造；

⑶地震断层陡坎和地裂缝。

二、地貌标志⑷两种截然不同的地貌单元直线相接；⑸线性分布的断层崖和三角面；⑹河流沟谷发生明显的转

弯；

⑺串珠状新生代小断陷盆地；⑻夷平面或阶地缺失。

三、水文地质标志

⑼串珠状泉或湖泊，尤其是温泉；⑽水系的突然转弯；

（11）微量元素方面的标志。

四、地震历史方面的证据

（12）在肯定地质历史时期的地震历史资料；

（13）地震观测史证据。

4）活断层讨论内容包括有哪些？

活断层的展布、活动特点和监测等。如伴有地震活动，则应进行地震危急性讨论。

一、调查其展布状况

活断层的位置、方向、长度等。利用卫（航）片判释，用一种低阳光角航空照片用来特地判定活断层的存在

二、区域性踏勘在卫（航）片判释的基础上，要进行区域性踏勘，进一步验证判释成果。

三、建筑场地内及其四周的活断层为了确定活断址近期及现今活动的参数，如活动时间、错动方向和距离、错动

速率和错动周期等，需进行钻探、坑探、物探和肯定年龄测定等工作。

2地震工程地质

一、名词解释

1）地震（earthquake）：在地壳表层，因弹性波传播所引起的振动作用或现象；

2）震域：地面上地震所波及到的范围；

3）震中：震源在地面上的垂直投影；

4）软流圈：按板块构造的理论，在坚硬岩石圈之下的上地幔物质处于塑流状态；

5）活动断裂的锁固段或互锁段：活断层的端点，拐点，交汇点、分枝点和错列点；

6）震源参数：地震发生时震源处的一些特征量或震源物理过程的一些物理量

7）弹性回跳：当断层突然错动时，断层两侧是向相反方向产生相对位移

8）粘滑（stickslip）断裂面两盘这种因摩擦力而粘结然后又突然滑动而释放应力的过程

9）地震震级：衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来打算。释放出来的能量愈大，则震级愈大。

10）地震烈度：衡量地震所引起的地面震惊剧烈程度的尺度；它不仅取决于地震能量，同时

也受震源深度，震中距，地震波传播介质的性质等因素的制约。

11）

卓越周期To:由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，

一种岩土体总是以某一周期的波选

择放大得尤为明显而突出。、填空

I）地震按其发生的缘由，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。

II）我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。

3）破坏性地震在地球上是有规律地沿肯定深度集中分布在特定的部位，总体呈带状展布。可以划分出环

_太平洋地震带、地中海一喜马拉雅地震带、大洋海岭地震带及大陆裂谷系地震带四大地震活动带。

4）环太平洋地震带的地震活动最为剧烈，全世界大约80%的浅源地震、90%勺中源地震以及几乎全部的深

源地震都集中在这个带上。释放的能量约占全球地震释放总能量的

80%5）剧烈地震的发生，必需具备肯定的介质条件，结构条件和构造应力场条件。

6）依据介质断裂特征和构造应力状态的不同，可将地震分为四类：单一主震型、主震一余震型、前震一_________主震一余震型、群震型

7）地震波是一种弹性波，它包括体波和面波两种。体波分为纵波

（P波）和横波（S波）两种。面波也可分为

瑞利波（R波）和勒夫波（Q波）两种。

8）地震成因主要有断层学说、岩浆冲击学说、相变学说和温度应力学说等.

9）地震烈度是衡量地震所引起的地面震惊剧烈程度的尺度；它不仅取决于地震能量，同时

也受震源深度，震中距，地震波传播介质的性质等因素的制约。三、选择

1）在我国历史记载中，1556年陕西华县地震8级死亡人口达83万;超过20

万。

2）—般状况下，当卩=0.22时，VP=1.67VS.明显，纵波速度大于横波速度.

3）一般状况下，瑞利波速VR=0.914VS4）震级（M）是指距震中100km处的标准地震仪在地面所记录的微米表示的最大振幅

5）烈度影响的深度随地下水埋深而定，埋深愈小猛烈度增加值愈大；当埋深大于了。四、改错

1）地震烈度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来确定。

（）

2）地震震级是衡量地震所引起的地面震惊剧烈程度的尺度。（）五、简答

1）粘滑机制是对弹性回跳机制的修正，主要表现在哪几个方面？

①弹性回跳机制认为，断层错动时要将全部积聚起来的应力释放完，即地震后震源处基本无应力，而粘滑机制则认为，断层错动时震源处只释放了一小部分应力。②弹性回跳机制认为，地震锗动时将震源处全部弹性剪切形变恢复了，此时断层面上的动摩擦力为零.

2）重力性地裂的表现形式有哪几种？

①由于斜坡失稳造成土体滑动，在滑动区边缘产生张性地裂。

②平坦地面的掩盖层沿着倾斜的下卧层层画滑动，导致地面产生张性地裂?此种形式大多发生在土质脆弱

的故河床内填筑土层的边界上?它对建筑物的危

窖不容忽视。

3）重力性地裂产生的条件是什么？

1920年宁夏海原地震死亡人数也

A的对数值10m时，则影响就不显著

①故河床积累松散砂层的震陷，

②由于砂层的震陷而引起上覆填土的垂直沉陷、位移；

③浅部填土层的振动具有地面运动的放大作用特征，在填上层的倾斜界面上产生斜向滑移。

4）简述场地工程地质条件对震害的影响

对震害有重大影响的工程地质条件为岩土类型和性质、断裂、地形地貌及地下水。

（1）岩土类型和性质

岩土类型和性质对宏观烈度的影响最为显著在相同的地震力作用下，基岩上震害最轻，其次为硬土，而软土是最重的。地层结构对震害也有较大影响

（2）地质构造

发震断裂是引起地基和建筑物结构振动破坏的地震波的来源

（3）地形地貌

效应趋势是：突出孤立的地形使地震惊加强，震害加剧；而低洼沟谷则使地震活动减弱，震害减轻。

3砂土地震液化工程地质

-、名词解释

1）砂土液化（sandliquefaetion）或振动液化：饱水砂土在地震，动力荷载或其它外力作用下，受到剧烈振动而丢失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。

2）剩余孔隙水压力或超孔隙水压力（excessporepressure）假如砂土透水性不良而排水不通畅的话，则前

一周期的排水尚末完成，下一周期的孔隙度再削减又产生了，应排解的水来不及排走，而水又是不行压缩

的，于是就产生超孔隙水压力

3）

二、填空

1）砂土液化的危害性为：（1）地面下沉⑵地表塌陷⑶地基土承载力丢失⑷地面流滑

三、选择

1）砂土的抗剪强度T与作用于该土体上的往复剪应力Td的比值来判定砂土是否会发生液化。当/T>1

时，不会产生液化

2）一般饱水砂层埋深大于20m时难于液化，可以把液化最大地下水埋深定为5m,由于当地下水埋深为

3-4m时，液化现象很少。

3）饱水砂层愈厚亠地震变密时所产生的超孔隙水压力愈大。—

4）当液化砂层埋藏较深，上覆以较厚的非液化粘性土层时抑制了液化，而直接出露地表的饱水砂层最易于液化。5）在砂土液化现场以砂层埋深3m、地下水埋深2m作为基本健况，通过标贯试验找出不同地震烈度下的临界贯入击数。

四、改错

1）地震愈强，历时愈长，则愈易引起砂土液化；且波及范围愈广，破坏愈严峻。

2）用标准贯入试验判定砂土液化时，若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数，则该土层液化。（

）

五、简答

1）影响砂土液化的因素有哪些？

4岩石风化工程地质

、名词解释

1）岩石风化（RockWeathering）: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。

2）化学风化：岩石在氧、水溶液及有机体等作用下所发生的一系列简单的化学反应，引起其结构构造，矿物成分和化学成分发生变化的过程。

3）囊状风化：在裂隙密集带、断层破裂带，特殊是不同方向的断裂交汇处，岩石的风化深度较大，风化

壳底界起伏较大，一般大于10余米，大者可达数十米，形成宽度不大而深度较大的风化囊

4）球状风化：被三组以上脆弱面切割的岩体，风化营力沿脆弱结构面发生作用，促使岩体解体，风化产物呈块状或棱角圆化的椭辣状及球状

二、填空

1）引起岩石风化的营力主要是太阳热能、水溶液___（地表、地下及空气中的水），空气（02及CQ等）及生物有机体等

2）根据风化力量及其引起的岩石变异的方式不同，有物理风化、化学风化和生物风化三种。

3）物理风化是由于温度的变化（特殊是昼夜的温变），水的冻融、干湿交替，盐类结晶，矿物水化和植物根______劈等作用下所产生的应力，引起岩石的机械破裂

4）反映气候特点的气象要素许多，其中对岩石风化影响较大的主要是温度和雨量。_

三、选择

1）物理风化主要发生在干寒地区，如我国北方、西北的干旱寒冷及高山寒冷地区

2）如在中、低纬度的高山区，以物理风化为主：

3）在海拔较低的地区则以化学风化为主，风化速度较快，岩石变异较彻底。

4）声波测试法是由于岩石风化后其声波传播速度比原岩慢。—

五、简答

1）岩石风化主要表现在哪几个方面？

（1）岩体的结构构造发生变化

（2）岩石的矿物成分和化学成分发生变化

（3）岩石的工程地质性质恶化。

2）岩石风化主要影响因素有哪些？

由于气候、岩性、地质构造、地形、水文地质条件等因素的影响所致。

3）岩石风化分带的标志是什么？

（1）颜色

风化程度不同的岩石，在外观上首先表现在颇色上的差异。

（2）岩体破裂程度

随着岩石风化程度的加深，完整坚硬的岩体遂渐破裂成块石、碎石、砂粒、粉粘粒.

（3）矿物成分的变化

依据详细条件下风化岩石中矿物的共生组合规律，可作为风化壳垂直分带的标志。

（4）水理性质及物理力学性质的变化

在风化壳剖面上，由上到下这些性质变化的趋势是：①孔隙性和压缩性由大到小；②吸水性由强到弱，③声波速度由小到大；④强度由低到高等等，（5）钻探掘进及并挖中的技术特性

（5）钻探掘进及并挖中的技术特性

风化程度不同的岩石，其完整性和结实性不同，因此，勘探中的钻探方法、钻进速度，岩心实行、掘进方法及难易程度是不同的；同时，施工中开挖方法及进度亦各异。

5斜坡变形破坏工程地质

一、名词解释

1）斜坡形态要素是坡面、坡顶、坡肩、坡脚、坡角和坡高等。

2）斜坡的变形：斜坡应力状态的变化，使原有的平衡被打破，局部应力集中超过了该部位岩体