1、工程地质学复习题一、填空（20 分，每空 0.5 分）1.按 SiO2含量,花岗岩闪长岩辉长岩属酸性岩按形成深度属深成岩，主要成分是黑云母和角闪石。2.下列岩石属岩浆岩的是橄榄岩、花岗斑岩、辉绿岩，属沉积岩的是石英砂岩、凝灰岩、石灰岩，属变质岩的是斜长片麻岩、云母片岩、大理岩、石英岩.3.根据物质组成的特点，沉积岩分为碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类三类。4.沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。5.沉积岩的物质组成包括碎屑矿物、粘土矿物、化学沉积矿物、 有机质及生物残骸四种。6.引起变质作用的主要因素是高温高压和新的化学成分的加入。7.变质岩的构造
2、主要是片理构造和块状构造。8.划分地层年代和地层单位的主要依据是地壳运动和生物的演变。9.地质年代分为太古代元古代古生代中生代和新生代。1.新生代由老到新分为第三纪和第四纪。2.岩层的产状是用岩层层面的走向、倾向、倾角三个产状要素来表示的。3.野外常见的地质构造主要是褶皱构造、断裂构造和不整合构造。4.根据两盘相对运动方向，断层可分为正断层、逆断层和平移断层。5.岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和三体结构。6.岩体结构面的种类有原生的、构造的、次生的。7.影响岩石工程性质的因素主要有区域稳定性岩体结构特征岩体变形特性与承载能力地质构造岩体风化程度。8.胶结连接的形式，有
3、基底孔隙接触。9.土的物质成分主要有固体矿物颗粒、孔隙中的水、溶于水中的物质及气体。1.土的矿物成分主要有原生矿物、不溶于水的次生、可溶盐类及易分解的、有机质。2.土中的水按存在形式、状态、活动性等分为强结合水弱结合水液态水气态水固态水。3.土的结构包括两种，分别是单粒结构集合体结构。4.粘土矿物主要包括高岭石伊里石蒙脱石。5.土按颗粒级配和塑性指数分为碎石土砂土粉土粘性土。6.地下水按埋藏条件可分为包气带水潜水承压水。7.裂隙水包括风化裂隙水、成岩、构造。8.泉的类型按补给源可分为包气带泉、潜水泉上升泉。9.渗透破坏的两种主要形式是流砂潜蚀。1.潜水的补给来源主要有大气降水地表水深层地下水凝
4、结水。2.按风化营力的不同风化作用可分为物理风化作用化学生物。3.河流的地质作用主要是侵蚀堆积两方面。4.山区河谷按成因可分为构造谷侵蚀谷。5.河流阶地可分为侵蚀阶地基座堆积。6.滑坡的发育过程分蠕动变形阶段滑坡破坏渐趋稳定。7.泥石流按物质组成可分为水石流型泥石流泥石流型泥水流型。8.地震按其成因，可分为构造地震火山陷落人工触发。9.地震烈度的本身又可分为基本烈度建筑场地烈度设计烈度。1.地震区对场地的地震效应有地震力效应地震破坏地震液化地震激发地质灾害的。2 地基承载力中：工程设计时考虑到所有破坏可能所用的容许承载力安全承载力极限承载力。二、名词解释1 工程地质条件与工程建筑物有关的地质条
5、件的综合，包括：岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料等方面。3 斑状结构：在岩浆岩的半晶质结构中，结晶矿物如颗粒粗大，晶型完好，就称。似斑状结构：岩石中的同一种主要矿物，其结晶颗粒如大小悬殊，怎称。4 层理构造：由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后趁机的物质在颗粒大小形状成分和颜色上发生相应变化，从而显示出来的成层现象。5 变质作用：原岩基本上在固态下，主要由于温度压力及化学活动性流体的作用，而使其成分结构构造等发生变化的地质作用。6 造山运动：水平运动使地壳产生张拉挤压，引起各种断裂和褶皱构造，使地表起伏。7 地质构造：缓慢而长期的地壳运
6、动使岩石发生变形，产生相对位移，形变后所表现出来的种种形变。8 褶皱构造岩层受到构造作用运动后，在未丧失连续性的情况下产生的弯曲变形。11 断裂构造：岩层受构造的作用，当所受的构造应力超过其破裂强度时，使岩石或岩块失去连续性而产生断裂的地质构造。14 界限含水量：随着含水量的变化，粘性土由一种稠度状态转变为另一种状态，相应与转折点的含水量。17 土的压密定律：在压力变化不大时，土的孔隙比的变化与压力的变化成正比。土的库仑定律：无粘性土的抗剪强度决定于正应力称正比的内摩擦力；粘性土的抗剪强度由两部分组成，与正应力成正比的内摩擦力和粘聚力。21 潜水：埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由
7、水面的重力水。23 滑坡：斜坡岩土体在重力作用下，沿着斜坡内某些滑动面做整体向下滑动的现象。25 泥石流：在暴雨降落时形成的并由固体物质所饱和的暂时性山地洪流。3、简述1.断层的野外识别地貌特征：当断距较大时，上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，若经剥蚀可能会形成断层三角面地形；地层特征：如岩层重复或缺失，岩脉错断，或岩层岩走向突然缺失，说明断层存在的可能性比较大；伴生构造现象：断层在发生过程中会遗留某些痕迹，如牵引弯曲、断层角砾、断层泥和断层擦痕等。3.土的压密定律和库仑定律在应力变化不大时，土的孔隙率的变化与应力的变化成正比；无粘性土的抗剪强度决定于正应力成正比的内摩擦力。4.软土的物理力学
8、特性高含水量高孔隙性；透水性低；压缩性高，变形大而不均匀；抗剪强度低，这与排水的固结程度有关；具有明显的触变性和流动性。5.试述黄土的工程地质特征粒度成分，粉粒约占 60-70 ，其次是砂粒和粘粒；比重和密度，黄土结构疏松，密度较低；含水量，黄土的天然含水量一般为 1-38.6%；透水性，黄土的透水性壁一般粘性土大；压缩性，黄土的压缩性中等；抗剪强度，黄土的抗剪强度中等；湿陷性，天然黄土在一定压力的作用下，受水浸湿后土体结构受到破坏而发生的下沉现象。6.影响黄土湿陷性的因素黄土中骨架颗粒越大越多，胶结物含量较少，粒间连接脆弱，湿陷性越强；黏土粒的含量越多，土的湿陷性月若；易溶盐成分多湿陷性强；
9、天然孔隙比越大，天然含水量越小则湿陷性越强；浸湿程度和压力增大而增大；从根本上与堆积年代和成因有关。7.红粘土的物理力学特征天然含水量很高 40-60%；密度小天然孔隙比很大 1.4-1.7；高塑性塑性指数为 20-50；一般处于坚硬或硬可塑状态；强度高，压缩性低；不具有湿陷性，原状土浸湿后膨胀量很小，但失水后收缩剧烈。8.确定红粘土地基承载力的几个原则问题按地区的不同，随埋深变化的深度和上部结构情况分别确定；为了有效率利用红粘土作为天然地基，针对其强度具有随深度递减的特征，一般情况下基础应尽量浅埋；红粘土强度高压缩性低，对于一般建筑物，地基承载力往往由地基强度控制而不考虑地基变形；计算红粘土
10、地基承载力，必须考虑垂直向变化，按多层地基处理。9.膨胀土的物理力学特性粘粒含量多 35-85%；天然含水量接近或略小于塑限，一般处于坚硬或硬可塑状态；天然孔隙比小，但孔隙比随土体增湿膨胀而变大；自由膨胀量一般超过 40%；强度较高压缩性较低但含水量剧烈增大时，土体强度骤然降低，压缩性增高。10.地下水对建筑工程的不良影响降低地下水位会湿软土地基产生固结沉降；不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流砂现象和机械潜蚀；地下水对位于水位以下的岩石，土层和建筑物基础产生浮托作用；某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。11.石英和方解石的区别石英属于氧化物类的矿物，为乳白色或无色的柱状或块状结晶矿物硬度较
11、大断口呈现贝壳状，其晶体表面有平行条纹；方解石属于碳酸盐类的矿物为白色或无色的菱形或粒状产物，硬度较小，解理为三组完全解理稀盐酸产生气泡。12.影响滑坡的因素斜坡外形，斜坡的存在，使滑动面能在斜坡前缘临空出露，这是滑坡产生的先决条件；岩性，滑坡主要发生在易亲水软化的土层中和一些软岩中；构造，斜坡内的一些层面节理断层片理等软弱面若与斜坡坡面倾向一致，则此斜坡的岩土体容易失稳形成滑坡；水，水的作用可使岩石软化，强度降低，可使岩土体加速风化；人为因素，如斜坡的支撑被人为破坏地表覆盖物被破坏等。13.滑坡与崩塌的主要区别滑坡是斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面做整体向下
12、滑动的现象；崩塌是指在陡峻或极陡斜坡上，某些大块巨快岩块，突然的崩落或滑落，顺山坡猛烈的翻滚跳跃，岩块相互撞击破损，最后堆积在山脚。14.岩溶的形成条件岩溶的形成是由于水对岩石的溶蚀结果，因而其形成条件是必须有可溶于水而且透水的岩石；同时水在其中是流动的，有侵蚀力的。这就是说造成岩溶的物质基础由两个方面岩体和水质。15.张性裂隙的特征张应力产生的破裂面；特征：裂隙张开宽间距大；裂隙面粗糙，少有擦痕；延伸不远；长呈豆荚状，树枝状；常绕开砾石。16.剪性裂隙的特征由剪应力产生的破裂面，特征、 ；平直闭合分布较密；走向平稳延伸深远；裂隙面光滑，常有擦痕；常常呈 x 型；可切穿砾石。四 、论述题（30
13、 分，每题 15 分）1.褶皱构造的工程地质评价1)褶区的翼部基本上是单斜构造，也就是倾斜岩层的产状与路线或隧道轴线走向的关系问题。倾斜岩层对建筑物的地基，一般来说，没有特殊不良影响。2）对于深路堑和高边坡来说，路线垂直岩层走向或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时，对路基边坡的稳定性是有利的，不利的情况是路线走向与岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向一致；最不利的情况是路线与岩层走向平行，岩层倾向与路基边坡一致，而边坡的坡角大雨岩层的倾角。3）对于隧道工程来说，从褶区的翼部通过一般是有利的。如果中间有松软岩层或软弱构造面时，则在顺倾向一侧的洞壁，有时会出现明显的偏压现象，甚至会导致支撑破
14、坏，发生局部坍塌。4）在褶皱构造的轴部，从岩层的产状来说，是岩层倾向发生显著变化的地方，这些问题在隧道工程中往往显得更为突出，容易产生隧道塌顶和涌水现象，有时会严重影响正常施工。2.断层的工程地质评价1）由于岩层发生强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多，岩石破碎，风化严重，地下水发育，从而降低了岩石的强度和稳定性，对工程建筑造成了种种不利的影响 2）在公路工程建设中，如确定路线布局，选择桥位和隧道位置时，要尽量避开大的断层破碎带 3）在研究路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断层构造的关系，当路线与断层走向平行，路基靠近断层破碎带时，由于开挖路基容易引起边坡发生大规模坍塌，直接影响施工
15、和公路的正常使用 4）在进行大桥桥位勘测时，要注意查明桥基部分有无断层存在，及其影响程度如何5）在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种情况，由于岩石的整体性遭到破坏，加之地面水和地下水的侵入，其强度和稳定性都很差 6）在隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层破碎带接触，隧道横穿断层时，虽然只有个别段落受断层影响，但因地址及水文地质条件不良，必须预先考虑措施保证施工安全。3.影响岩石工程性质的因素。1）矿物成分；岩石由矿物组成，岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接的影响。尽管岩类相同，结构和构造也相同，如果矿物成分不同，岩石的物理力学性质会有明显差别。所以在对岩石的工程性质进行分析和评
16、价时，我们更应该注意那些可能降低岩石强度的因素2）结构；是影响岩石物理力学性质的一个重要因素。根据岩石的特征可将岩石分为两类：结晶连接的岩石和胶结物联结的岩石 3）构造；构造对岩石物理力学性质的影响，主要由由矿物成分在岩石中的不均匀性和岩石结构的不连续性所决定的 4）水；岩石被水饱和后会使岩石的强度降低，若发生干湿循环，化学溶解或岩石的结构状态发生变化，则转化成为不可逆过程 5）风化；是在温度水气体及生物等综合因素的影响下，改变岩石状态性质的物理化学过程。风化作用的这种物理过程，能使岩石的结构构造和整体性遭到破坏，孔隙度增大重度减小，吸水性和透水性提高，强度和稳定性将大为降低。5.土的矿物成分
17、及其对工程地质性质的影响。1)原生矿物:主要有石英长石角闪石和云母等，这些矿物是组成卵石砾石砂粒和粉粒的主要成分。它们的特点是颗粒粗大，物理化学性质比较稳定，对土的工程性质影响小 2）不溶于水的次生矿物：包括粘土矿物，次生 sio2 和半氧化物，粘土矿物中高岭石的吸水性较小，对土的工程性质影响小，蒙脱石吸水性很强，对土的工程性质影响很大，伊里石居中 3）可溶盐类及易分解的矿物：可溶盐类浸水后溶解，使土的粒间连接削弱甚至消失，增大土的孔隙性，降低土体的强度和稳定性。影响程度取决于盐类的成分溶解度含量，分布的均匀性和分布方式 4）有机质：粘性土含有机质5时，对土的工程性质影响较显著，有机质含量越高
18、影响越大有机质土层越厚分布越不均匀影响越大。6.碎石土砂土粉土粘性土的构造及其工程地质性质。1)碎石土：粗石状构造和假班状构造，粗石状构造是由相互挤靠着的粗大碎屑形成骨架，外表像干砌石一样，一般具有很高的强度和很好的透水性。假班状构造是在较细颗粒组成的土体中，混杂着一些粗大碎屑，这种构造柱体的工程性质主要取决于其中细粒物质的成分性质稠度和密实度 2)砂土粉土：各种夹层透镜体或交错层构造较为普遍，砂土和砂质粉土层，常具有软弱夹层和透镜体构造，其力学性质和透水性呈各向异性，粒度较均匀的交错层构造，其性质可看成是均质的，在静荷载作用下强度较高 3)粘性土：常见有层状显微层状构造，及各种节理构造，河流
19、三角洲沉积的粘性土层中，常有砂浆层或透镜体，有个向异性特征，显微层状构造指厚层粘性土层中间夹数量极多的极薄层，有各向异性特征。整体结构岩性单一，构造变形轻微的巨厚层岩层及火成岩体，节理稀少结构面少，13 组，延展性差，多呈闭合状，一般无充填物整体块状结构块状结构岩性单一，构造变形轻微中等的厚层岩体及火成岩体，节理一般发育，较稀疏结构面 23 组，延展性差，多闭合状，一般无充填物，层面有一定结合力层状结构构造变形轻微中等的中厚层状岩体(单层厚30cm)，节理中等发育，不密集结构面 23 组，延展性较好，以层面、层理、节理为主，有时有层间错动面和软弱夹层，层面结合力不强层状结构薄层状结构构造变形中等强烈的薄层状岩体(单层厚23 组，以节理为主，组数多，较密集，延展性较差，闭合状，无一少量充填物，结构面结合力不强层状破裂结构软硬相间的岩层组合，节理、劈理发育，较密集节理、层间错动面、劈理带软弱夹层均发育，结构面组数多较密集密集，多含泥膜、充填物碎裂结构碎裂结构岩性复杂，构造变动强烈，破碎遭受弱风化作用，节理裂隙发育、密集各类结构面均发育，组数多，彼此交切，多含泥质充填物，结构面形态光滑度不一松散结构岩体破碎，遭受强烈风化，裂隙极发育，紊乱密集以风化裂隙、夹泥节理为主，密集无序状交错，结构面强烈风化、夹泥、强度低散体结构 松软结构 岩体强烈破碎，全风化状态 结构面已完全模糊不清
