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建设工程技术与计量(土木建筑工程)第一章-工程地质

建设工程技术与计量(土木建筑工程)第一章-工程地质
建设工程技术与计量(土木建筑工程)第一章-工程地质

第一章工程地质

一、考试大纲

(一)岩体的特征;

(二)地下水的类型与特征;

(三)常见工程地质问题及其处理方法;

(四)工程地质对工程建设的影响。

二、考情分析

本章主要以单选题为主,单选题6题,多选题1题。共计8分。2012年分值较少。但是各节分值比较平均,每节2分。本章知识点较分散,内容涵盖较多,学员应该理解记忆。

三、主要考点

本章应掌握的关键知识点如下:

第一节:岩体的特征

1.岩体的结构

2.岩体的力学性质

3.岩体的工程地质性质

4.土的工程性质

第二节:地下水的类型与特征

1. 地下水的类型

2. 地下水的特征

第三节:常见工程问题及其处理方法

1.特殊地基

2.地下水

3.边坡稳定

第四节:工程地质对建设工程的影响

1.工程地质对工程选址的影响

2.工程地质对建筑结构的影响

3.工程地质对工程造价的影响

五、系统讲解

第一节岩体的特征

岩石是矿物的集合体,其特征可以用岩块来表征。岩体可能由一种或多种岩石组合。

工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下洞室围岩三类。

一、岩体的结构

(一)岩体的构成

1.岩石

(1)岩石的主要矿物

岩石中的石英含量越多,钻孔的难度就越大,钻头、钻机等消耗量就越多。

1)颜色。颜色是矿物最明显、最直观的物理性质。

2)光泽。光泽是矿物表面的反光能力,用类比方法常分为四个等级:金属光泽、半金属光泽、金刚光泽及玻璃光泽。

3)硬度。硬度是矿物抵抗外力刻划、压人或研磨等机械作用的能力。鉴定矿物常用一些矿物互相刻划来测定其相对硬度,一般分为10个标准等级,如表1.1.1矿物硬度表所列。

表1.2.1 矿物硬度表

在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对硬度,如指甲约为2~2.5度,玻璃约为5.5~6度,钢刀约为6~7度。

(2)岩石的成因类型及其特征

组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。

①岩浆岩

根据形成条件,岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。侵入岩又分为深成岩(形成深度大于5km)和浅成岩(形成深度小于5km)。深成岩常形成岩基等大型侵入体,岩性一般较单一,以中、粗粒结构为主,致密坚硬,孔隙率小,透水性弱,抗水性强,故其常被选为理想的建筑基础,如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩;浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出,有时相互穿插。颗粒细小,岩石强度高,不易风化,但这些小型侵入体与围岩的接触部位,岩性不均一,节理裂隙发育,岩石破碎,风化蚀变严重,透水性增大,如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。

②沉积岩

经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。如碎屑岩(如砾岩、砂岩、粉砂岩)、黏土岩(如泥岩、页岩)、化学岩及生物化学岩类(如石灰岩、自云岩、泥灰岩)等。

③变质岩

变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。如大理岩、石英岩等。变质岩

的构造主要有板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造,大理石属于块状构造。

三大类岩石的主要区别。根据上述三大类岩石的特征描述,现将它们之间的主要区别归纳如表1. 1. 2。

表1. 1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征表

地质特征

2.土

土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,在原地残留或经过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的堆积物。

(1)土的组成。土是由颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)所组成的三相体系。

(2)土的结构和构造。土的结构是指上颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的综合特征,一般可分为两大基本类型:

①单粒结构。也称散粒结构,是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式,其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。

②集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构,这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小,表面能大,颗粒带电,沉积过程中粒间引力大于重力,并形成结合水膜连接,使之在水中不能以单个颗粒沉积下来,而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。

土的构造,是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。整个土体构成上的不均匀性包括:层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。

(3)土的分类。

①根据有机含量分类。根据土中有机质含量,分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。

②根据颗粒级配和塑性指数分类。根据颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土;砂土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土;黏性土是塑性指数大于10的土。黏性土分为粉质黏土和黏土;粉土是粒径大于0.075的颗粒不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土。

③根据地质成因分类。土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。

④根据颗粒大小及含量分类。土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土等。如图1. 1. 1所示。

图1.1.1 土的分类与土粒粒径

3.结构面

结构面的特征是影响结构面强度及其他性能的重要因素。

表1.1.3结构面发育程度等级分类表

(1)水平构造和单斜构造。

水平构造,是未经构造变动的沉积岩层,形成时的原始产状是水平的,先沉积的老岩层在下,后沉积的新岩层在上。

单斜构造,是原来水平的岩层,在受到地壳运动的影响后,产状发生变动形成岩层向同一个方向倾斜,这种产状变动往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降所引起。

一般将岩层在空间中的位置定义为岩层产状。倾斜岩层的产状,是用岩层层面的走向、倾向和

倾角三个产状要素,如图1.1.2所示。一般而言,通过岩层产状的三个要素,可以表达出经过构造后的构造形态在空间的位置。

①岩层走向,是指岩层层面与水平面交线的方位角,表示岩层在空间延伸的方向。

②岩层的倾向,是垂直走向顺倾斜面引出的一条直线与水平面投影的方位角,表示岩层在空间的倾斜方向。

③岩层的倾角,是岩层层面与水平面所夹的锐角,表示岩层在空间倾斜角度的大小。

(2)褶皱构造

褶皱构造是组成地壳的岩层受构造力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造,它是岩层产生的塑性变形。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的,但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱在层状岩层中最明显,在块状岩体中则很难见到。

在褶皱比较强烈的地区,一般都是线形的背斜与向斜相问排列,以大体一致的走向平行延伸,有规律的组成不同形式的褶皱构造。工程在褶曲的翼部遇到的基本上是单斜构造,一般没有特殊不良的影响,但对于以下两种情况,则需要根据具体情况进行分析:

①对于深路堑和高边坡来说,当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,尤其是边坡的倾角大于岩层的倾角最为不利。

最不利的情况是路线与岩层走向平行,岩层倾向于路基边坡一致,而边坡的倾角大于岩层的倾角。

②对于隧道工程来说,在褶曲构造的轴部是岩层倾向发生显著变化,是岩层受力应力作用最集中的地方,所以在褶皱构造的轴部容易遇到工程地质问题。一般选线从褶曲的翼部通过是比较有利的。

(3)断裂构造

根据岩体断裂后两侧岩块相对位移的情况,将其分为裂隙和断层两类。

①裂隙

裂隙,也称为节理,是存在于岩体中的裂缝,是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。一般用裂隙率(岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比)表示,裂隙率越大,表示岩石中的裂隙越发育。

注:裂隙宽度:密闭裂隙<1mm;微张裂隙为1~3mm;张开裂隙为3~5mm;宽张裂隙>5mm。

根据裂隙的成因。将其分为构造裂隙和非构造裂隙两类。

①构造裂隙。在构造分布上有一定的规律性。

②非构造裂隙。裂隙分布零乱,没有规律性。

②断层

断层是岩体受力作用断裂后,两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造。

①断层要素。断层一般由四个部分组成。

a.断层面和破碎带

b.断层线

c.断盘

d.断距

②断层基本类型。根据断层两盘相对位移的情况,可分为正断层、逆断层、平推断层。

正断层是上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层。逆断层是上盘沿断层面相对上升,下

盘相对下降的断层。平推断层是两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。

2010年真题:61.下盘沿断层面相对下降,这类断层大多是()。

A.受到水平方向强烈张应力形成的

B.受到水平方向强烈挤压力形成的

C.断层线与褶皱轴的方向基本一致

D.断层线与拉应力作用方向基本垂直

E.断层线与压应力作用方向基本平行

[答疑编号950288010201]

『正确答案』BC

『答案解析』(1)断层要素:①断层面和破碎带;②断层线;③断盘;④断距。

(2)断层基本类型:①正断层是上盘沿断层面相对下降,下盘相对上升的断层。

②逆断层是上盘沿断层面相对上升,下盘相对下降的断层。③平推断层是两盘

沿断层面发生相对水平位移的断层。其倾角一般是近于直立的,本题是逆断层。

断层线的方向常和岩层走向或褶皱轴的方向近于一致,和压应力作用的方向垂

直。参见教材P8、9。

(二)岩体结构特征

1.结构体特征

平缓产状的层状岩体中,常将岩体切割成方块体、三角形柱体等。在陡立的岩层地区,往往形成块体、锥形体和各种柱体。

2.岩体结构类型

岩体结构的基本类型可分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构。

(1)整体块状结构。这类岩体具有良好的工程地质性质,往往是较理想的各类工程建筑地基、边坡岩体及地下工程围岩。

(2)层状结构。作为工程建筑地基时,其变形模量和承载能力一般均满足要求。但当结构面结合力不强,有时又有层间错动面或软弱夹层存在,则其强度和变形特性均具有各向异性特点,一般沿层面方向的抗剪强度明显比垂直层面方向的更低,特别是当有软弱结构面存在时,更为明显。

这类岩体作为边坡岩体时,一般来说,当结构面倾向坡外时要比倾向坡里时的工程地质性质差得多。

2011年真题:4.结构面结合力较差的层状结构工程地基岩体的工程特性是()。

A.沿层面方向的抗剪强度高于垂直层面方向

B.沿层面方向有错动比有软弱夹层的工程地质性质差

C.结构面倾向坡外比倾向坡里的工程地质性质好

D.沿层面方向的抗剪强度低于垂直层面方向

[答疑编号950288010202]

『正确答案』D

『答案解析』层状结构。作为工程建筑地基时,其变形模量和承载能力一般均

能满足要求。但当结构面结合力不强,有时又有层间错动面或软弱夹层存在,

则其强度和变形特性均具各向异性特点,一般沿层面方向的抗剪强度明显比垂

直层面方向的更低,特别是当有软弱结构面存在时,更为明显。参见教材P9。

(3)碎裂结构。层状碎裂结构和碎裂结构岩体变形模量、承载能力均不高,工程地质性质较差。

(4)散体结构。岩体节理、裂隙很发育,岩体十分破碎,岩石手捏即碎,属于碎石土类,可按碎石土类考虑。

二、岩体的力学特性

岩体的变形通常包括结构面变形和结构体变形。

设计人员所关心的主要是岩体的变形特性,岩体变形参数是由变形模量或弹性模量来反映的。

岩体的强度既不等于岩块岩石的强度,也不等于结构面的强度,而是二者共同影响表现出来的强度。但在某些情况下,可以用岩石或结构面的强度来代替。如当岩体中结构面不发育,呈完整结构时,可以岩石的强度代替岩体强度;如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时,则岩体强度完全受结构面强度控制。

2011年真题:5.工程岩体沿某一结构面产生整体滑动时,其岩体强度完全受控于()。

A.结构面强度

B.节理的密集性

C.母岩的岩性

D.层间错动幅度

[答疑编号950288010203]

『正确答案』A

『答案解析』如当岩体中结构面不发育,呈完整结构时,可以岩石的强度代替

岩体强度;如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时,则岩体强度完全受结构面

强度控制。参见教材P10。

三、岩体的工程地质性质

(一)岩石的工程地质性质

1.岩石的物理力学性质

(1)岩石的主要物理性质

1)重量

岩石的重量是岩石最基本的物理性质之一,一般用比重和重度两个指标表示。

岩石的比重是岩石固体(不包括孔隙)部分单位体积的重量。岩石的比重决定于组成岩石的矿物的比重及其在岩石中的相对含量。

岩石的重度也称容重,是岩石单位体积的重量,在数值上等于岩石试件的总重量(包括孔隙中的水重)与其总体积(包括孔隙体积)之比。岩石重度的大小决定于岩石中矿物的比重、岩石的孔隙性及其含水情况。岩石孔隙中完全没有水存在时的重度,称为干重度;孔隙全部被水充满时的重度,称为饱和重度。

一般来讲,组成岩石的矿物比重大,或岩石的孔隙性小,则岩石的重度就大。在相同条件下的同一种岩石,重度大就说明岩石的结构致密、孔隙性小,岩石的强度和稳定性也较高。

2)孔隙性

岩石的孔隙性用孔隙度表示,反映岩石中各种孔隙的发育程度。未受风化或构造作用的侵入岩和某些变质岩,其孔隙度一般是很小的,而砾岩、砂岩等一些沉积岩类的岩石,则经常具有较大的孔隙度。

3)吸水性

岩石的吸水性一般用吸水率表示。岩石的吸水率与岩石孔隙度的大小、孔隙张开程度等因素有关。岩石的吸水率大,则水对岩石颗粒间结合物的浸润、软化作用就强,岩石强度和稳定性受水作用的影响也就显著。

4)软化性

黏土矿物含量高、孔隙度大、吸水率高的岩石,与水作用容易软化而丧失其强度和稳定性。

用软化系数作为岩石软化性的指标,在数值上等于岩石饱和状态下的极限抗压强度与风干状态下极限抗压强度的比。其值越小,表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。未受风化作用的岩浆岩和某些变质岩,软化系数大都接近于1,是弱软化的岩石,其抗水、抗风化和抗冻性强。软化系数小于0.75的岩石,是软化性较强的岩石,工程性质比较差。

5)抗冻性

岩石的抗冻性,有不同的表示方法,一般用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。抗压强度降低率小于25%的岩石,认为是抗冻的;大于25%的岩石,认为是非抗冻的。

2011年真题:2.关于地基岩石软化性的说法,正确的是()。

A.软化系数>0.25,工程性质良好

B.软化系数<0.25,工程性质良好

C.软化系数<0.75工程性质良好

D.软化系数>0.75工程性质良好

[答疑编号950288010204]

『正确答案』D

『答案解析』软化系数值越小,表示岩石的强度和稳定性受水作用的影响越大。

未受风化作用的岩浆岩和某些变质岩,软化系数大都接近于1,是弱软化的岩石,

其抗水、抗风化和抗冻性强。软化系数小于0.75的岩石,是软化性较强的岩石,

工程性质比较差。参见教材P11。

(2)岩石主要力学性质 1)岩石的变形

岩石受力作用会产生变形,在弹性变形范围内用弹性模量和泊桑比两个指标表示。相同受力条件下,岩石的弹性模量越大,变形越小。即弹性模量越大,岩石抵抗变形的能力越强。泊桑比是横向应变与纵向应变的比。泊桑比越大,表示岩石受力作用后的横向变形越大。

岩石并不是理想的弹性体,岩石变形特性的物理量也不是一个常数。通常所提供的弹性模量和泊松比,只是在一定条件下的平均值。 2)岩石的强度

岩石的强度是岩石抵抗外力破坏的能力,也以“帕斯卡”为单位,用符号Pa 表示。岩石受力作用破坏,表现为压碎、拉断和剪切等,故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。

①抗压强度。抗压强度是岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力,是岩石最基本最常用的力学指标。所以,岩石的抗压强度相差很大,胶结不良的砾岩和软弱页岩小于20MPa ,坚硬岩浆岩大于250MPa 。

②抗拉强度。。岩石的抗拉强度远小于抗压强度,故当岩层受到挤压形成褶皱时,常在弯曲变形较大的部位受拉破坏,产生张性裂隙。

③抗剪强度。抗剪强度是指岩石抵抗剪切破坏的能力,在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。在一定压应力下岩石剪断时,剪破面上的最大剪应力,称为抗剪断强度,其值一般都比较高。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标,其强度远远低于抗剪断强度。

三项强度中,岩石的抗压强度最高,抗剪强度居中,抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的10%~40%,抗拉强度仅是抗压强度的2%~16%。岩石越坚硬,其值相差越大,软弱岩石的差别较小。岩石的抗压强度和抗剪强度,是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标,是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据之一。

2009年真题:某岩石的抗压强度是200MPa ,其抗剪强度和抗拉强度可能约为( )。 A.100MPa 和40MPa B.60MPa 和20MPa

C.10MPa 和2MPa

D.5MPa 和1MPa

[答疑编号950288010205] 『正确答案』B

『答案解析』抗压强度,抗拉强度,抗剪强度三项强度中,岩石的抗压强度最高,抗剪强度居中,抗拉强度最小。抗剪强度约为抗压强度的10%~40%,抗拉强度仅是抗压强度的2%~16%。岩石越坚硬,其值相差越大。岩石的抗压强度和抗剪强度,是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标,是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据之一。

抗剪强度约为抗压强度的10%~40%,为:20MPa —80MPa ;抗拉强度仅是抗压强度200的2%~16%,4MPa---32MPa 。符合条件的只有B 。。参见教材P12。

2.岩石的分级

由松软至坚实共分为16级。前四级是土。

(二)土体的工程地质性质

1.土的物理力学性质

(1).土的主要性能参数

(1)土的含水量。

(2)土的饱和度。土的饱和度是土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比,饱和度Sr越大,表明土孔隙中充水愈多。Sr<50%是稍湿状态,Sr在50%~80%之间是很湿状态,Sr>80%是饱水状态。

(3)土的孔隙比。是土中孔隙体积与土粒体积之比,反映天然土层的密实程度,一般孔隙比小于0.6的是密实的低压缩性土,大于1.0的土是疏松的高压缩性土。

(5)土的塑性指数和液性指数

碎石土和砂土为无黏性土,紧密状态是判定其工程性质的重要指标。粉土属于砂土和黏性土的过渡类型。颗粒小于粉砂的是黏性土,黏性土的工程性质受含水量的影响特别大。

黏性土的界限含水量,有缩限、塑限和液限。液限和塑限的差值称为塑性指数,它表示黏性土处在可塑状态的含水量变化范围。塑性指数愈大,可塑性就愈强。黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,称为液限指数。液限指数愈大,土质愈软。

(2)土的力学性质

土的力学性质主要是压缩性和抗剪强度。土的压缩性是土在压力作用下体积缩小的特性。在土的自重或外荷载作用下,土体中某一个曲面上产生的剪应力值达到了土对剪切破坏的极限抗力时,土体就会沿着该曲面发生相对滑移而失稳。土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。

2.特殊土的工程性质

(1)淤泥及淤泥质土。具有高含水量、高孔隙性、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度、较显著的触变性和蠕变性等特性。

(2)湿陷性黄土。在天然含水量时一般呈坚硬或硬塑状态,具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性,但遇水浸湿后,强度迅速降低,有的即使在其自重作用下也会发生剧烈的沉陷。湿陷性黄土受水浸湿后,在其自重压力下发生湿陷的,称为自重湿陷性黄土。而在其自重压力与附加压力共同作用下才发生湿陷的,称为非自重湿陷性黄土。

2009年真题:

竣工验收合格的引水渠工程,初期通水后两岸坡体出现了很长的纵向裂缝,并局部地面下沉,该地区土质可能为()。

A.黏土

B.软岩

C.砂土

D.湿陷性黄土

[答疑编号950288010301]

『正确答案』D

『答案解析』湿陷性黄土具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性,但遇水

浸湿后,强度迅速降低。参见教材P13。

(3)红黏土。一般呈褐色、棕红等颜色,液限大于50%。天然含水量高(一般为40%~60%,最高达90%)、密度小(天然孔隙比一般为1.4~1.7,最高为2.0)、塑性高(塑限一般为40%~60%,最高达90%,塑性指数一般为20~50),通常呈现较高的强度和较低的压缩性,不具有湿陷性。由于塑性很高,所以尽管天然含水量高,一般仍处于坚硬或硬可塑状态,甚至饱水的红黏土也是坚硬状态的。

(4)膨胀土。含有大量的强亲水性黏土矿物成分,具有显著的吸水膨胀和失水收缩,且胀缩变形往复可逆。在天然条件下一般处于硬塑或坚硬状态,强度较高,压缩性较低,易被误认为是工程性能较好的土。在膨胀土地区进行工程建筑,如果不采取必要的设计和施工措施,会导致大批建筑物的开裂和损坏,甚至造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂。当膨胀土的含水量剧烈增大或土的原状结构被扰动时,土体强度会骤然降低,压缩性增高。

(5)填土。根据填土的组成物质和堆填方式形成的工程性质的差异,划分为以下三类:

(1)素填土。素填土是由碎石、砂土、粉土或黏性土等一种或几种材料组成的填土。一般密实度较差,但若堆积时间较长,由于土的自重压密作用,也能达到一定密实度。如堆填时间超过10

年的黏性土、超过5年的粉土、超过2年的砂土,均具有一定的密实度和强度,可以作为一般建筑物的天然地基。素填土地基具有不均匀性,防止建筑物不均匀沉降是填土地基的关键。

(2)杂填土。杂填土是含有大量杂物的填土。试验证明,以生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土,一般不宜作为建筑物地基。主要以建筑垃圾或一般工业废料组成的杂填土,采用适当的措施进行处理后可作为一般建筑物地基。

(3)冲填土。冲填土是由水力冲填泥砂形成的沉积土,如在整理和疏浚江河航道时,送至江河两岸形成的填土。冲填土的含水量大,透水性较弱,排水固结差,一般呈软塑或流塑状态,比同类自然沉积饱和土的强度低、压缩性高。

典型例题:

【2012年真题】

1.不宜作为建筑物地基填土的是()。

A.堆填时间较长的砂土

B.经处理后的建筑垃圾

C.经压实后的生活垃圾

D.经处理后的一般工业废料

[答疑编号950288010302]

『正确答案』C

『答案解析』以生活垃圾和腐蚀性及易变性工业废料为主要成分的杂填土,一

般不宜作为建筑物地基。参见教材P15。

(三)结构面的工程地质性质

结构面的规模是结构面影响工程建设的重要性质。结构面分为Ⅰ~Ⅴ级。

Ⅰ级控制工程建设地区的稳定性,直接影响工程岩体稳定性。

Ⅳ结构面主要控制着岩体的结构、完整性和物理力学性质。

Ⅴ级控制岩块的力学性质。

Ⅱ、Ⅲ级结构面往往是对工程岩体力学和对岩体破坏方式有控制意义的边界条件。

(四)地震的震级和烈度

1.地震震源

震源是深部岩石破裂产生地壳震动的发源地。震源在地面上的垂直投影称为震中。地震所引起的震动以弹性波的形式向各个方向传播,其强度随距离的增加而减小。地震波首先传达到震中,震

中区受破坏最大,距震中越远破坏程度越小。地震波通过地球内部介质传播的称为体波。体波分为纵波和横波,纵波的质点振动方向与震波传播方向一致,周期短、振幅小、传播速度快;横波的质点振动方向与震波传播方向垂直,周期长、振幅大、传播速度较慢。体波经过反射、折射而沿地面附件传播的波称为面波,面波的传播速度最慢。

2.地震震级

地震是依据所释放出来的能量多少来划分震级的。释放出来的能量越多,震级就越大。中国科学院将地震震级分为五级:微震、轻震、强震、烈震和大灾震。目前国际通用的李希特—古登堡震级是以距震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅的μm的对数表示。如记录的最大振幅是10mm,即10000μm,取其对数等于4,则为4级地震。

表1. 1.5地震震级划分表

3.地震烈度

地震烈度,是指某一地区的地面和建筑物遭受一次地震破坏的程度。地震烈度不仅与震级有关,还和震源深度、距震中距离以及地震波通过介质条件(岩石性质、地质构造、地下水埋深)等多种因素有关。

地震烈度又可分为基本烈度、建筑场地烈度和设计烈度。基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。建筑场地烈度也称小区域烈度,是建筑场地内因地质条件、地貌地形条件和水文地质条件的不同而引起的相对基本烈度有所降低或提高的烈度。一般降低或提高半度至一度;设计烈度是抗震设计所采用的烈度,是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。在工程建筑设计中,明确建筑区域的地震烈度是很重要的,一个工程从建筑场地的选择到工

程建筑的抗震措施等都与地震烈度有密切的关系。

典型例题:

4.震级与烈度的关系

震级越高、震源越浅、距震中越近,地震烈度就越高。一次地震只有一个震级,但震中周围地区的破坏程度,随距震中距离的加大而逐渐减小,形成多个不同的地震烈度区,它们由大到小依次分布。但因地质条件的差异,也可能出现偏大或偏小的烈度异常区。

【2012年真题】

2.关于地震烈度的说法,正确的是()。

A.地震烈度是按一次地震所释放的能量大小来划分

B.建筑场地烈度是指建筑场地内的最大地震烈度

C.设计烈度需根据建筑物的要求适当调低

D.基本烈度代表一个地区的最大地震烈度

[答疑编号950288010303]

『正确答案』D

『答案解析』基本烈度代表一个地区的最大地震烈度。参见教材P17。

2009年真题:

对于地震,工程建设不可因地质条件和建筑物性质进行调整的是()。

A.震级

B.建筑场地烈度

C.设计烈度

D.基本烈度

E.震源深度

[答疑编号950288010304]

『正确答案』ADE

『答案解析』震级和烈度的关系:一般情况下,震级越高,震源越浅,距震中越

近,地震烈度就越高。一次地震只有一个震级,但震中周围地区的破坏程度,

随距震中距离的加大而逐渐减小,形成多个不同的地震烈度区,他们由大到小

依次分布。参见教材P17。

2011年真题:

1、关于地震级和烈度的说法,正确的是()。

A.建筑抗震设计的依据是国际通用震级划分标准

B.震级高,震源浅,距震中近的地震其烈度不一定高

C.一次地震一般会形成多个地震烈度区

D.建筑抗震措施应根据震级大小确定

[答疑编号950288010305]

『正确答案』C

『答案解析』一次地震只有一个震级,但震中周围地区的破坏程度,随距震中

距离的加大而逐渐减小,形成多个不同的地震烈度区,它们由大到小依次分布。

参见教材P17。

第二节地下水的特征与类型

一、地下水的类型

地下水是埋藏在地表以下岩层或土层空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水,主要是由大气

降水和地表水渗人地下形成的。在干旱地区,水蒸气也可以直接在岩石的空隙中凝成少量的地下水。地下水的分布极其广泛,密切地联系着人类生活和经济活动的各个方面,可以说是一种宝贵的地下资源。但是,地下水也往往给工程建设带来一定的困难和危害。

根据埋藏条件,将地下水分为包气带水、潜水、承压水三大类。根据含水层的空隙性质,地下水又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三个亚类。根据上述分类原则,将地下水的基本类型列于表1. 2.

1.

(一)包气带水

包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中,包括土壤水、沼泽水、上层滞水以及岩层风化壳(黏土裂隙)中季节性存在的水。

(二)潜水

潜水是埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水,其自由表面承受大

气压力,受气候条件影响、季节性变化明显。、如春、夏季多雨,水位上升,冬季少雨,水位下降。水温也随季节而有规律的变化。潜水主要分部在地表各种岩土里,多数存在于第四纪松散岩层中,坚硬的沉积岩、岩浆岩和变质岩的裂隙及洞穴中也有潜水分布。

(三)承压水

承压水也称为自流水,是地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水。

(四)裂隙水

裂隙水是指埋藏在基岩裂隙中的地下水。根据基岩裂隙成因,将裂隙水分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水。

风化裂隙水分布在风化裂隙中,多数为层状裂隙水;成岩裂隙水分布在成岩裂隙中,成岩裂隙的岩层出露地表时,常赋存成岩裂隙潜水;构造裂隙水分布在构造裂隙中。由于地壳的构造运动,岩石受挤压、剪切等应力作用形成构造裂隙,其发育程度既取决于岩石本身的性质,也取决于边界条件及构造应力分布等因素。当构造应力分布比较均匀且强度足够时,岩体中会形成比较密集、均匀且相互连通的张开性构造裂隙,这种裂隙常赋存层状构造裂隙水。当构造应力分布不均匀时,岩体中张开性构造裂隙分布不连续不沟通,则赋存脉状构造裂隙水。具有同一岩性的岩层,由于构造应力的差异,一些地方可能赋存层状构造裂隙水,另一些地方可能赋存脉状构造裂隙水。

(五)岩溶水

岩溶水赋存和运移于可溶岩的溶隙、溶洞(洞穴、管道、暗河)中。我国的岩溶分布比较广,特别是在南方地区,岩溶水分布很普遍,水量丰富,对供水极为有利,但对矿床开采、地下工程和建筑工程等都会带来一些危害。根据埋藏条件,将岩溶水分为岩溶上层滞水、岩溶潜水及岩溶承压水。

二、地下水的特征

(一)包气带水的特征

包气带水主要受气候控制,季节性明显,变化大。雨季水量多,旱季水量少,甚至干涸。包气带水对农业有很大意义,对工程意义不大。

(二)潜水的特征

潜水有两个特征。①潜水面以上无稳定的隔水层存在,大气降水和地表水可直接渗人,成为潜水的主要补给来源。因此,在大多数的情况下潜水的分布区与补给区是一致的,某些气象水文要素的变化能很快影响潜水的变化,潜水的水质也易于受到污染。②潜水自水位较高处向水位较低处渗流。在山脊地带潜水位的最高处可形成潜水分水岭,自此处潜水流向不同的方向。潜水面的形状是因时因地而异的,它受地形、地质、气象、水文等自然因素控制,并常与地形有一定程度的一致性。

一般地面坡度越大,潜水面的坡度也越大,但潜水面坡度经常小于当地的地面坡度。

(三)承压水的特征

承压水是因为限制在两个隔水层之间而具有一定压力,特别是含水层透水性越好,压力越大,人工开凿后能自流到地表。因有隔水顶板存在,承压水不受气候的影响,动态较稳定,不易受污染。承压水的形成与所在地区的地质构造及沉积条件有密切关系,只要有适宜的地质构造条件,地下水即可形成承压水。一般来说,适宜形成承压水的地质构造有两种:一为向斜构造盆地,也称为自流盆地;二为单斜构造自流斜地。但是,自然中的自流盆地与自流斜地的含水层,埋藏条件是很复杂的,往往在同一个区域内的自流盆地和自流斜地,可埋藏多个含水层,它们有不同的稳定水位与不同的水力联系,主要取决于地形和地质构造之间的关系。当地形和构造一致时,即为正地形,下部含水层压力高,若有裂隙穿越上下含水层,下部含水层的水通过裂隙补给上部含水层;反之,含水层通过一定的通道补给下部的含水层,这是因为下部含水层的补给与排泄区常位于较低的位置。

(四)裂隙水的特征

裂隙水运动复杂,水量变化较大,这与裂隙发育及成因有密切关系。

风化裂隙水由于风化裂隙彼此连通,因此在一定范围内形成的地下水也是相互连通。水平方向透水性均匀.垂直方向随深度而减弱,多属潜水,有时也存在上层滞水。如果风化壳上部的覆盖层透水性很差,其下部的裂隙带有一定的承压性。风化裂隙水主要受大气降水的补给,有明显季节性循环交替,常以泉水的形式排泄于河流中;成岩裂隙水多呈层状,在一定范围内相互连通协构造裂隙水、层状构造裂隙水可以是潜水,也可以是承压水;脉状构造裂隙水多赋存于张开裂隙中,由于裂隙分布不连续,所以形成的裂隙各有自己独立的系统、补给源及排泄条件,水位不一致,有一定压力,压力分布不均,水量少,水位、水量变化大。但是,不论是层状构造裂隙水还是脉状构造裂隙水,其渗透性常显示各向异性。这是因为不同方向的构造应力性质不同,某些方向上裂隙张开性好,另一些方向上的裂隙张开性差,甚至是闭合的。

(五)岩溶水的特征

在厚层灰岩的包气带中,常有局部非可溶的岩层存在,起着隔水作用,在其上部形成岩溶上层滞水。岩溶潜水广泛分布在大面积出露的厚层灰岩地区,动态变化很大,水位变化幅度可达数十米。岩溶地层被覆盖或岩溶层与砂页岩互层分布时,在一定的构造条件下,就能形成动态较稳定的岩溶承压水。总的来说,在岩溶地区进行工程建设,特别是地下工程,必须弄清岩溶的发育与分布规律,因为岩溶的发育可能使工程地质条件恶化。

第三节常见工程地质问题及其处理方法

一、特殊地基

影响工程建设的工程地质问题及其防治处理方法很多,这里仅就常见的作一些简要说明。

(一)松散、软弱土层。强度、刚度低,承载力低,抗渗性差。对不满足承载力要求的松散土层,如砂和砂砾石地层等,可挖除,也可采用固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固;对不满足抗渗要求的,可灌水泥浆或水泥黏土浆,或地下连续墙防渗;对于影响边坡稳定的,可喷射混凝土或用土钉支护。

对不满足承载力的软弱土层,如淤泥及淤泥质土,浅层的挖除,深层的可以采用振冲等方法用砂、砂砾、碎石或块石等置换。

(二)风化、破碎岩层。风化一般在地基表层,可以挖除。破碎岩层有的较浅,可以挖除。有的埋藏较深,如断层破碎带,可以用水泥浆灌浆加固或防渗;风化、破碎处于边坡影响稳定的,可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土罩面,必要时配合注浆和锚杆加固。

对于裂隙发育影响地基承载力和抗渗要求的,可以用水泥浆灌浆加固或防渗。

(三)断层、泥化软弱夹层。对充填胶结差,影响承载力或抗渗要求的断层,浅埋的尽可能清除回填,深埋的注水泥浆处理;浅埋的泥化夹层可能影响承载能力,尽可能清除回填,深埋的一般不影响承载能力。断层、泥化软弱夹层可能是基础或边坡的滑动控制面,对于不便清除回填的,根据埋深和厚度,可采用锚杆、预应力锚索、抗滑桩等进行抗滑处理。

滑坡的发生与水有很大的关系,在滑坡体上方修筑截水设施,在滑坡体下方筑好排水设施。

(四)岩溶与土洞。当建筑工程不可能避开时,可挖除洞内软弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的,可采用长梁式、桁架式基础或大平板等方案跨越洞顶,也可对岩溶进行裂隙钻孔注浆,对土洞进行顶板打孔充砂、砂砾,或做桩基处理。

工程地质第一章

I.名词解释 矿物和岩石 矿物——矿物是在地売中天然形成的,具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体 岩石——岩石是天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体 层理——层理是指岩层中物质的成分、颗粒大小、形状和颜色在垂直方向发生变化时产生的纹理,每一个单元层理构造代表一个沉积动态的改变 片理岩石中矿物呈定向平行排列的构造称为片理构造。 岩层——岩层是沉积地层的基本单位,它是物质成分、结构、内部构造和颜色等特征上与相邻层不同的沉积层称为岩层。 岩石结构——岩石结构是指岩石中矿物的结品程度、晶粒的大小、形状及它们之间的相互关系。 Ⅱ.单项选择题 -)矿物 1.方解石的晶体形态是() A.短柱状B.板状C.立方体D.菱面体 2.条痕是指矿物的() A.固有颜色B.粉末的颜色C.杂质的颜色D.表面氧化物的颜色 3.肉红色是()的固有颜色 A.石英B.滑石C.方解石D.正长石 4.解理是指() A.岩石受力后形成的平行破裂面B.若石中不规则的裂隙 C.矿物受力后沿不規则方向裂开的性质D.矿物受力后沿一定方向平行裂开的性质 5.方解石有( A.三组完全解理B.二组中等解理C.二组极完全解理D.三组中等解理 6.断口是矿物受锤击后沿()方向产生的断裂。 A.不规则方向B.平行所有晶面方向C.平行某一晶面方向D.锤击方向 7.在下列矿物中.硬度最高的是( A.石英B.长石C.辉石D.角闪石 (二)岩浆岩 1.流纹若的常见构造是() A.致密块状B.气孔状C流纹状D.杏仁状 2.花岗岩的主要矿物成分是() A.石英,长石B.角闪石,斜长石C辉石,斜长石D黑云母,长石 3.辉长岩的常见结构是() A.辉绿结构B.全晶质中粒结构C.斑状结构D晶质结构 4.闪长岩是一种() A.酸性岩B.中性岩C.基性岩D.超基性岩 5.玄武岩是属于() A.浅成岩B.深成岩C.喷出岩D.火山碎屑岩

公路工程地质(复习资料)

土木工程地质 工程地质条件:工程活动的地质环境,亦称为工程地质条件,一般认为,它包括:建设场地的地形地貌、地质构造、底层岩性、不良地质现象以及地下水等。 地球内部圈层分为地核、地幔和地壳。 地质作用按其动力能的主要来源和发生作用的主要部位不同,可分为内力地质作用和外力地质作用两大类。 内力地质作用包括:地壳运动作用、岩浆作用、变质作用和地震作用 威力地质作用包括:风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩。 矿物:具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。 摩化硬度顺序:1o滑石2o石膏3o方解石4o萤石5o磷灰石 6o正长石7o石英8o黄玉9o刚玉10o金刚石 岩浆岩的构造:(块状构造)流纹状构造气孔状构造杏仁状构造 岩浆岩根据二氧化硅质量分数分为:酸性岩中性岩基性岩超基性岩 沉积岩的构造:碎屑结构泥质结构结晶结构生物结构 层理构造:沉积岩最主要的构造是层理构造 沉积岩分为三类:碎屑岩类黏土岩类化学及生物化学岩类 变质矿物:石榴子石红柱石蓝晶石 常见的岩石:①岩浆岩:花岗岩玄武岩②沉积岩:砂岩泥岩页岩石灰岩③变质岩:板岩片岩大理岩 岩石的工程性质主要:物理性质水理性质力学性质 岩石的物理性质:①岩石的质量密度②岩石的相对密度③岩石的孔隙率④岩石的吸水性 岩石的水理性质:①岩石的软化性②岩石的透水性③岩石的溶解性④岩石的抗冻性 18.岩石的力学性质:岩石的强度指标岩石的变形指标 19.岩石工程性质的影响因素:岩石的矿物成分、结构、构造、水和风化作用。 20.软土:一般指天然空隙比大于或等于1.0且天然含水率大于液限、抗剪强度低、压缩性高、渗透性低、灵敏度高的一种以灰色为主的细粒土。 21.黄土的湿陷性:天然黄土受水浸湿后,在自重压力或附加压力与自重压力共同作用下产急剧而显著下沉的现象。 22.冻土:一种由固体土颗粒、冰、液态水和气体四种基本成分所组成的非均质、各向异性的多相复合体。 多年冻土:东突存在时间在两年或两年以上。 23.膨胀岩土:是一种区域性的特殊岩土,它含有大量亲水黏土矿物,在湿度变化时有较大的体积变化,但其变形受约束时产生较大的内应力的岩石。 24.底层接触关系:整合接触平行不整合接触角度不整合接触 25地质年代表:(老→新)€寒武纪O 奥陶纪S 志留纪D 泥盆纪C 石岩纪P 二叠纪T 三叠纪J 侏罗纪K 白垩纪 26.岩层产状:空间方位和产出状态。 27.岩层产状的三要素:走向、倾向、倾角 28.倾角:倾斜线和倾向线的夹角。 29.褶皱:地壳中的岩层在褶皱运动作用下,发生一系列向上和向下的波状弯曲,并保持其连续完整性,称为褶皱构造,简称褶皱。 30.褶曲的两种基本形态:背斜、向斜 31.背斜:组成背斜的岩层向上弯曲,其中心部位由相对较老地层组成,两侧由较新地层组成,两翼岩层倾向相背。 32.向斜:组成向斜岩层向下弯曲,其中心部位由相对较新地层组成,两侧由较老地层组成,两翼岩层倾向相向。 33.褶曲要素:核部、翼部、轴面、轴、枢纽 34.按轴面的产状褶曲的形态分为:直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲 35.断裂构造:是地壳中常见的地质构造,断裂构造发育地区,常成群分布,形成断裂带。 36.断裂构造分为:节理和断层。 37.简答题节理的工程地质评价:地壳中广泛发育的节理,对岩体的强度和稳定性均有不利的影响,破坏了岩体的完整性,水易沿裂缝渗入,加速岩石的风化,降低了基石的承载力,增大岩石渗透性等。人工开挖边坡易发生崩塌和塌方。地下卡瓦,岩体的节理裂缝影响爆破作业效果使地下工程的围岩失稳。在这样的地区,应对其进行深入的调查研究,详细论证不利影响,采取相应措施,保证安全和正常使用。 38.断层的要素:断层面断层线段盘断距 39.断层的基本类型:按断层两盘相对位移方向可分为:正断层、逆断层和断层平移断层按断层走向与褶曲轴划分为:总断层、横断层和斜断层 40.简答题断层的地质评价:由于岩层发生强烈的断裂变动,致使岩体裂缝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,对工程建筑造成种种不利影响因此,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 41.地貌的形态分类:山地分为:高山、中山、低山和丘陵平原分为:高原、高平原、低平原、洼地 42.外力地貌:以外力作用为主形成的地貌分为水成地貌、冰川地貌、风成地貌、岩溶地貌、重力地貌 43.垭口的基本类型:构造型垭口(断层破碎带型垭口、背斜张裂带型垭口、单斜软弱层型垭口)剥蚀型垭口剥蚀堆积型垭口 44.断层破碎带型垭口:工程地质条件比较差岩体破碎严重不宜采用隧道方案需控制开挖深度或考虑边坡防护防止边坡发生崩塌 45.背斜张裂带型垭口:虽然构造裂隙发育,岩层破碎,但工程地质条件较断层破碎带型为好,因为两侧岩层外倾,有利于排除地下水有利于边坡稳定一般可采用较陡的边坡坡度 46.单斜软弱层型垭口:主要由页岩、千枚岩等易于风化的软弱岩层构成,两侧边坡多不对称,一坡岩层外倾可略陡一些,由于岩性松软风化严重稳定性差不易深挖否则需放缓边坡并采取防护措施 47.地下水按埋藏条件分为:上层滞水、潜水和承压水,按含水介质分为:孔隙水裂隙水和岩溶水 48.地下水与工程建设的关系:地下水的存在对建筑工程有着不可忽视的影响。尤其是地下水位的变化,水的腐蚀性和流砂潜蚀等作用,都将对建筑工程的稳定性施工及使用带来很大影响因此从工程建设的角度研究地下水及地下水引起的环境问题据有重要意义 49.地下水位上升的危害:①地基土局部浸水、软化承载力下降建筑物发生不均匀沉降②地基一定范围内形成较大的水位差使地下水渗流速度加快增强地下水对土体的潜蚀能力引发地面塌陷③地基土湿陷④地下水位上升加剧砂土的地震液化,很大程度的削弱砂土地基在一定的覆土深度范围内的抗液化能力⑤地基土冻胀 50.地下水对钢筋混凝土的腐蚀作用类型:结晶类腐蚀、分解类腐蚀、结晶分解复合类腐蚀 51.岩体结构包括结构体结构面两个要素。结构面是指存在于岩体中的各种不同成因不同特征的地质界面结构体是指由结构面切割后形成的岩石块体 52.结构面的成因类型:原生结构面(沉积结构面、岩浆结构面、变质结构面、)构造结构面、次生结构面 53.软弱夹层:具有一定厚度的特殊的岩体软弱结构面 54.岩体结构类型:整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂状结构、散体状结构) 55.风化作用的概念:常温常压下,在温度变化、气体、水和生物等因素的综合影响下地壳表层的岩石在原地发生破碎分解的物理和化学变化过程 56.风化作用类型:物理风化(热力风化、冻融风化)化学风化(溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用)生物风化 57.影响风化作用的因素:气候因素(气候对风化的影响主要通过温度和雨量的变化以及生物繁殖状况的实现)地形因素(在不同的地形条件下风化作用也有明显的差异,它影响着风化的强度、深度和保存风化物的厚度及分布情况)地质因素(岩石的矿物组成结构和构造都直接影响风化的速度、深度和风化阶段) 58.风化工程地质意义:岩石受风化作用后改变了物理化学性质变化状况随风化程度的轻重而不同,岩石风化程度越深的地区工程建筑物的地基承载力越低,岩石的边坡越不稳定。 风化程度对工程设计和施工都有着直接的影响,工程建设前必须对岩石的风化程度、速度、深度和分布情况进行调查和研究。 59.岩石风化的调查与评价:①查明风化程度,确定风化层的工程性质便于考虑建筑物得结构和施工方法一般根据岩石的颜色、结构、破碎程度将风化层分为五个带②查明风化厚度分布便于选择最适当的建筑地点合理的确定风化层的清基和刷方的土石方量,确定加固处理的有效措施③查明风化速度和引起风化的主要因素,对那些直接影响工程质量和风化速度快的岩层,必须制定预防风化的正确措施④对风化层的划分特别是黏土的好含量和成分(蒙脱石、高岭石、水云母等)进行必要分析,因为它直接影响地基的稳定性 60.岩石风化的防治:挖除法、抹面法、胶结灌浆法、排水法 61.影响坡积层稳定性的因素:下伏基岩顶面的倾斜程度;下伏基岩与坡积层接触带的含水情况;坡积层本身的性质 62.崩塌:在陡峻的山坡以及海、湖、河流的高坡上的岩土体,在重力作用下突然而猛烈的向下倾倒崩落的现象 63.形成崩塌的基本条件:地形条件、岩性条件、构造条件、其他自然因素 64.滑坡:斜坡大量岩土体在重力和外部营力作用下,失去了原有平衡而沿一定的滑动面(或带)整体向下滑动的现象 65.滑坡的形成条件:滑坡的发生,是斜坡岩土体面平衡条件遭到破坏的结果 66.影响滑坡的因素:岩性、构造、水 67.滑坡的分类:按滑坡体主要物质组成分类(对基层滑坡、黄土滑坡、黏土滑坡、岩层滑坡)按滑坡的力学特征分类(牵引式滑坡、推动式滑坡) 68.滑坡的防治措施:排水

工程地质实习报告

东南大学交通学院工程地质实习报告 学号21110204 姓名施雪莹 2012年 8 月 27 日

第一章绪言 实习时间:2012年8月27日~8月30日 实习地点:8月27日马鞍山凹山铁矿;燕子矶; 8月28日宜兴善卷洞;浙江长兴金钉子国家地质公园; 8月29日南京阳山碑材,南京地质陈列馆;南京古生物博物馆实习人员:211102班全体同学 实习任务:1.马鞍山凹山铁矿:观察山边坡岩土体工程地质性质和边坡支护方式,根 据环山式的石层不同的颜色判断岩石种类; 2.燕子矶:根劈现象及流水腐蚀作用; 3.宜兴善卷洞:三叠系青龙群灰岩岩溶地貌,了解溶洞的形成,地下水质 作用; 4.浙江长兴金钉子国家地质公园:了解金钉子的含义及相关地质知识; 5.宁镇山脉汤山及阳山碑材:认识观察石炭系、二叠系、三叠系等地层,构 造(背斜、断层)、沉积层里、波痕等原生构造、风化剥蚀地 貌等。 6.南京古生物博物馆和南京地质陈列馆:观看各种化石,通过不同展厅, 大致粗略了解生物从起源到发展到现今所经历的几个重要 时期。此外在老馆里还参观了各种精美的玉石。 实习目的: 1.巩固和加深在课堂学的工程地质学基本知识,使理论与实践相结合,更好地认识地质现象。 2.了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展演变简史; 3.学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力,为我们交通工程专业的学生今后工作中进行选线、实地放坡等工作打下基础。 4.培养学生吃苦耐劳、团结协作等优良品质;总结实习与所学专业的联系;感受大自然鬼斧神工般雕琢的各种地质构造与奇异景色,提高学生的人文素质。

工程地质复习重点

第一章绪论 1工程地质条件的含义?P.2 工程建筑地区地质环境全部要素的总含。 第二章岩石的成因类型及其工程地质特征 1地球主要的化学成分有哪些?举出几种常见的造岩矿物?P。17 氧,硅,铝,铁,钙,钠,镁,钾,氢 长石,石英,云母,角闪石,辉石,方解石,石膏 2岩石的定义?按成因分类?P.22 组成地壳的岩石,都是在一定的地质条件下,由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。按成因,可分为岩浆岩,沉积岩,变质岩三类。 3岩浆岩按冷凝环境分类如何?P.23上 可分为深成岩,浅成岩,喷出岩(火山岩)三大类。 4层理构造的定义。常见的层理构造有哪些?P.29 由于季节性气候的变化,沉积环境的改变,使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色、和成分上发生相应的变化,从而显示出来的成层现象,称为层理构造。 水平层理,斜层理,交错层理。 5举出几种变质岩特有的矿物成分?P.33 石榴子石,滑石,绿泥石,蛇纹石。 6实际应用题: 一块含有大量石英,颜色浅红,具全晶质中粒结构和块状结构的岩石,肉眼鉴定该岩石为何岩石? 花岗岩(推理p23 P24) 7摩氏硬度所反映的是( A)P.20 A矿物相对硬度的顺序 B矿物相对硬度的等级 C矿物绝对硬度的顺序 D矿物绝对硬度的等级 8了解野外岩层的相对年代的确定方法。P.50 地层对比法,地层接触关系法,岩性对比法,古生物化石法。(p26) 9常见地质年代符号含义?P.49 冥古代HD 太古代AR 元古代PT:南华纪(Nh)、震旦纪Z 古生代PZ:早古生代PZ1——寒武纪?、奥陶纪O、志留纪S;晚古生代PZ2——泥盆纪S、石炭纪C、二叠纪P 中生代Mz:三叠纪T、侏罗纪J、白垩纪K 新生代Cz:第三纪R(古近纪E、新近纪N)、第四纪(Q) 10地质年代和地层年代的单位为何?P.48 地质年代单位:代,纪,世 底层年代单位:界,系,统 11选择题: 侏罗纪Jurassic period 属于(B)P.49 A新生代 B中生代 C古生代 D元古生代 12国际性通用的地质年代单位是(B)注:宙、代、纪、世是国际性的地质时间单位,期和时是区域性的

(建筑工程管理)第八章公路工程地质问题

(建筑工程管理)第八章公路工程地质问题

工程建筑和工程地质条件(地质环境)相互作用、相互制约而引起的,对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生的影响的地质问题称为工程地质问题。 第壹节路基工程地质问题 路基所出现的各种软化、变形和整体失稳壹般称为路基病害。路基病害常和特殊的工程地质条件有关,其实质是路基工程地质问题。 壹、路基不均匀变形 路基不均匀变形以路基沉陷变形较为常见,但也包括鼓胀变形。除路基施工碾压不够外,特殊的工程地质条件常是主要原因。软土、湿陷性黄土、多年冻土、岩溶空洞和地下矿山采空区等分布区域的路基常出现路基沉陷变形,而在盐渍土和膨胀土分布地区的路基则出现不均匀鼓胀变形。 1、软土路基沉陷 软土具有强度低、压缩性高、含水量大和透水性小等不利的工程性质。在软土上修筑公路时,经常遇到软土地基压缩变形和地基剪切破坏带来路堤过大沉陷和破坏俩大工程问题。 软土地基处理方法壹般有换填法,抛石挤泥法,反压护道法,砂垫层法,预压、沙井或袋装沙井、挤密沙桩、塑料板等排水法,石灰、水泥或化学药剂加固法等。 2、黄土地基沉陷 黄土路基常出现路堤下沉、坡面冲刷、边坡滑塌和滑坡、冲沟侵蚀路基等工程病害。特别是湿陷性黄土浸水后结构迅速破坏而发生显著的附加下沉,工程病害更是经常发生而且强烈。 3、多年冻土路基变形 由于修筑公路破坏了多年冻土的水热平衡状态,吸热大于散热,多年冻土逐渐融化,引起路基基底发生不均匀沉陷,或由于水分向路基上部集聚而引起冻胀、翻浆。另外,路基下的冰丘、冰锥和季节活动层的冻融作用往往会使路基鼓胀,引起路基、路面的开裂和变形;当冰丘、冰锥溶解后,路基又发生不均匀沉陷。 4、膨胀土路基变形 膨胀土因特殊的工程性质对工程建筑产生多种危害,而且变形破坏具有反复性。在膨胀土地区,房屋建筑常普遍出现开裂变形;,路面常出现大范围、大幅度的随季节变化的波浪变形;路基常出现的病害有不均匀鼓胀和沉陷,沿路肩部位的纵裂和坍肩,在路堑边坡和路堤边坡的剥落、冲蚀、溜塌、坍滑和滑坡,有“逢堑必滑,无堤不坍”之说。 这些病害的产生必须具备俩个基本条件:壹是土具有胀缩特性,;二是水的渗入,。因此,控制填土的性质或改善土的胀缩性,减小路基、路面水的渗入,是防治膨胀土道路病害的重要手段。 5、盐渍土路基变形 影响路基盐胀的主要因素有土质、含盐类型、含盐量、土的含水量、土体密度、温度及其变化过程等。 空隙较小的粘性土和空隙较大的砂性土不利于水和盐分的迁移,对盐胀不利。壹般来讲,盐胀最为强烈的土为粉性土。 各种盐类中,以硫酸盐的胀缩最为明显,其中又以Na2SO4最强烈,氯盐和碳酸盐类的胀缩性较小。 6、岩溶和采空区路基沉陷 岩溶地区路基的主要工程地质问题有:由于地下洞穴顶板的坍塌,引起位于其上的路基及其附属构造无发生坍塌、下沉或开列;由于地下岩溶水的活动,或因地面水的消水洞穴阻塞,导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基以及隧道涌水等病害。 地下矿山采空区塌陷常造成地面大范围沉陷,给位于其上的公路带来路基路面变形和破坏。

长沙理工大学工程地质实验报告范文

长沙理工大学工程地质实验报告范文Model report of Engineering Geology Experiment of Cha ngsha University of science and technology

长沙理工大学工程地质实验报告范文 小泰温馨提示:实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报。本文档根据实验报告内容要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文下载后内容可随意修改调整及打印。 一、名词解释(每小题2分,共12分) (1)工程地质问题: 二、填空题(每空0.5分,共12分) (1)外力地质作用主要包括有 (2)条痕是,通常将矿物在刻画后进行观察。 (3)变质岩的结构具有和两大类。 (4)古生代包括有: (5)褶皱的主要要素包括: (6)地下水的运动有: (7)沉积岩的构造主要有: 三、简答题(每小题7分,共28分)

(1)何谓流砂?它一般在哪些情况下最容易发生? (2)何谓风化作用?影响风化作用的主要因素有哪些? (3)按照埋藏条件,地下水可以分为哪几种类型? (4)何谓现场原位测试?现场测试的方法主要有哪些? 四、多项选择题(每题2 分,共16分) (1)下列选项中,属于岩石工程地质性质指标的是。 (A)密度; (B)吸水率;(C)弹性模量;(D)渗透系数 (2)河流的地质作用包括。 (A)侵蚀作用; (B)腐蚀作用;(C)搬运作用; (D)沉积作用 (3)若稳定系数K,则斜坡平衡条件将破坏而滑坡。 (A)大于1;(B)大于等于1;(C)小于1;(D)小于等于1 (4)滑坡的防治措施包括。

工程地质学基础重点

第一章1、概念工程地质学:研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,并保证这种制约关系向良性方向发展的科学。 工程地质条件:包括岩土类型及其工程性质、地址结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 工程地质问题:是指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾,是人类工程活动与地质环境相互制约的主要形式。 工程地质分析:是工程地质学一个重要分支,是分析工程地质问题产生的地质条件、力学机制及其发展演化规律,以使正确评价和有效防治其不良影响的一门学科。 工程地质分析的基本方法:①定性研究②定量研究2、简述人类活动与地质环境的关系地质环境对人类工程活动的制约(主要部分):①影响工程活动的安 全②影响工程建筑物的稳定和正常使用③工程造价人类工程活动对地质环境的制约(次要部分)工程活动与地质环境之间的相互制约3、工程地质分析的内容包括哪些 ①区域稳定性问题②岩体稳定问题③与地下渗流相关的问题④与侵蚀淤积有关的工程问题第二章(重点)1、活断层:是指目前正在活动着的断层,或是近期(约10万年)曾 有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层,后一种情况可称为潜在活断层。 2、断层的作用表现:①它对岩体的稳定性和渗透性,地震活动和区域稳定有重大的影响。 ②它可能是地下水运动的良好通道和汇聚的场所,在规模较大的断层附近或断层发育地区常久贮存着丰富的地下水资源,石油。 3、板块构造理论? 4、断层要素:①断层面②断层线③断层带④断盘⑤断距 5、断层的野外识别方法:①地貌上的特征②地层特征③断层的伴生构造④水系 6、请简述断层的工程评价:①降低了地基的强度和稳定性②跨越断裂构造带的建筑物③隧洞工程,通过断裂破碎带时易发生坍塌④可能发生新的移动,从而影响建筑物的稳定 7、活断层的活动方式:①粘滑型②蠕滑型8活断层的鉴别标志:①地质、地貌和水文地质标志②历史地震及历史期地震错段标志③微地震测量及地形变

工程地质学课本习题与答案

第一章绪言 1. 何谓工程地质学 答:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科 2. 何谓工程地质学的主要任务 答:①阐明建筑场地的工程地质条件,并指出其对建筑物有利的和不利的因素。②论证建筑场地存在的工程地质问题,进行定性和定量评价,给出确切的结论。③选择地质条件优良的建筑场地,并根据场地的地质条件合理配置各个建筑物。④根据建筑场地的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求。⑤研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提出对地质环境合理利用和保护的建议。⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。 3. 何谓工程地质学的研究内容 答:①岩土工程性质的研究。②工程动力地质作用的研究。③工程地质勘查理论技术方法的研究。④区域工程地质的研究。 4. 何谓工程地质条件 答:工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合。①岩土的类型及其工程性质。②地质构造。③水文地质条件。④动力地质作用。⑤地形地貌条件。 ⑥天然建筑材料。 5. 何谓工程地质问题 工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间产生的一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑的安全。主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。②斜坡稳定性问题。③洞室围岩稳定性问题。④区域稳定性问题。6. 简述工程地质学与岩土工程的关系。 答:工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸。 7. 简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。 答:17世纪以后开始出现地质环境对建筑影响的文献资料,工程地质学产生了萌芽。20世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。未来工程地质学会与其他学科更加紧密相连,与各相关学科更好地交叉和结合,促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。 8. 简述本课程的学习要求。 答:见课本P 8-P 9 。 第二章矿物与岩石 1.何谓克拉克值地壳主要由哪些元素组成 答:地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数成为原子克拉克值,又称元素丰度。地壳主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、镁、钾、钛和氢十种元素组成。 2.根据地震资料,地球内部圈层可以划分为哪几个圈层各圈层的物质组成是什 么各圈层之间的不连续界面是什么

工程地质学基础复习题

工程地质学基础复习题 第一章思考题 1.什么是粒径、粒组、粒度成分和粒度分析? 2.我国主要通用的粒组划分方案是怎么样的? 3.目前常采用的粒度分析方法有哪些?细粒土、粗粒土各用什么方法? 4.什么是累计曲线,它的形态表明了什么,如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量? 5.不均匀系数的大小说明了什么? 6.土中的矿物主要有哪几类?各类矿物有哪些主要特点? 7.“土的分类标准”(GBJ145-90)中的粗粒土、细粒土、砾类土、砂类土的含义是什么? 8.常见的粘土矿物有哪些?各类粘土矿物的基本特性是什么?亲水性强弱的原因是什么? 9.土的粒度成分与矿物成分有什么关系? 10.土中水按存在形式、状态、活动性及其与土粒的相互作用分哪些类?各类水的主要特征是什么? 11.为什么说结合水对细粒土的性质影响最大? 12.什么是土的结构?土的结构连结有哪几种形式? 13.结合水、毛细水是怎么样把土粒连结起来的? 14.粗粒土和细粒土在结构上有什么不同特点?不同结构特征对土的性质有何影响? 第二章思考题 1.什么是土的基本物理性质?包括哪些主要性质?表示土基本物理性质的指标如何求得? 2.土的密度分为哪几种?他们的大小与土中哪些成分有关? 3.含水率与饱和度的概念有何不同?土的饱和度值的大小说明了什么? 4.根据饱和度大小,可将含水砂土分成哪些含水状态? 5.土的孔隙率和孔隙比的概念有何不同?他们的大小与哪些因素有关? 6.根据孔隙比,相对密度可将砂土分为哪些密实状态? 7.反映土的基本物理性质的指标有哪些?其中哪些是实测指标?哪些事导出指标? 8.为什么说土的孔隙性指标是决定土的基本物理性质的最重要指标? 9.什么是稠度界限?稠度界限中最有意义的两个指标是什么? 10.细粒土随含水量变化表现出的稀稠软硬程度不同的原因是什么? 11.什么是塑态、塑性、塑限和塑性指数?他们有什么不同? 12.塑性指数大小说明什么?他的大小取决于什么? 13.为什么可以根据塑性指数对细粒土进行分类? 14.什么是塑性图?如何用塑性图对细粒土进行分类? 15.粗粒土和细粒土的透水性和毛细性有什么不同特点? 第三章思考题 1.为什么说土的力学性质是土的工程地质性质的最重要组成部分? 2.什么是土的压缩性?土产生压缩的原因是什么? 3.什么是渗透固结?如何用有效应力原理解释饱和土的压缩过程? 4.什么是压缩曲线?压缩定律说明了什么? 5.饱和砂土与饱和细粒土相比,在压缩速度、压缩量上有什么不同?原因是什么? 6.随着压力增加,压缩曲线逐渐变缓的原因是什么?

公路工程地质复习资料

第一章岩石 1.在地质作用下产生的,由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体,称为岩石。2.自然界种各种各样的岩石,按成因,可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 第一节造岩矿物 1.具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物,称为矿物。 2.在岩石中常见矿物,称为造岩矿物。(造岩矿物绝大部分是结晶体。) 3.肉眼鉴别常见的造岩矿物有以下几方面: 颜色(自色、他色、假色) 光泽(玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽) 硬度(摩氏硬度是放映矿物相对硬度的顺序) 解理矿物受打击后,能沿一定方向裂开成光滑平成的性质,称为解理。裂开的光滑平面称为解理面。根据解理的完全程度可分为:(极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理)。 断口不具方向性的不规则破裂面,称为断口。 第二节岩浆岩 1.岩浆岩是有岩浆凝固形成的岩石。(深成岩、浅成岩、喷出岩) 2.根据组成岩浆岩的矿物颜色可分为:浅色矿物、深色矿物。 3.岩浆岩的结构:岩浆岩的结构,是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的情况。 4.按岩石中矿物的结晶程度分为:全晶质结构、半晶质结构、非晶质结构(或玻璃质结构)。5.按衍射种矿物的晶粒大小:显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构。 6.按岩石中矿物晶粒的相对大小:等粒结构(粗粒结构、中粒结构、细粒结构)、不等粒结构(斑状结构、似斑状结构) 7.岩浆岩的构造,是指矿物在岩石中排列和填充方式所放映出来的外貌特征。常见的岩浆岩构造:块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。 第三节沉积岩 1.沉积岩的物质组成:碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸。 2.在沉积岩的组成物质中还有胶结物。常见的包括:硅质、铁质、钙质、泥质。 3.沉积岩的结构:碎屑结构(砾状结构、砂质结构)、泥质结构、结晶结构、生物结构。4.沉积岩的构造:成理构造(沉积岩在形成过程中由于沉积环境的改变,使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生变化,从而显示出来的成层现象,称为层理构造,层与层之间的界面,称为层面。)、层面构造、化石。 5.页岩、砂岩、石灰岩占沉积岩95%。 第四节变质岩 1.地壳内部原有的岩石,由于受到高温、高压及化学成分加入的影响,改变原来的矿物成分和结构、构造,形成新的岩石,称为变质岩。这种岩石改变的作用称为变质作用。2.变质岩的结构:变余结构、变晶结构、碎裂结构。 3.沉积岩的构造:板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造。 第二章地质构造 1.主要由地球内动力地质作用引起的地壳变化,使岩层或岩体发生变形和变为的运动称为地壳运动。按运动方向(水平运动、垂直运动) 第一节地质年代

工程地质及水文地质实习报告

工程地质及水文地质 实验报告 姓名:廖阳 班级:农业水利工程201404 学号:20140993

时间:2016.12.14—2016.12.15 地点:汉源县瀑布沟水电站,汉源县城边坡治理;名山区百丈水库及红光水库,牛碾坪万亩茶园,生态湿地 一,汉源县瀑布沟水电站 简介:瀑布沟水电站是国电大渡河流域水电开发有限公司实施大渡河“流域、梯级、滚动、综合”开发战略的第一个电源建设项目,它是国家"十 五"重点建设项目,也 是西部大开发的标志 性工程。是四川省灾 后重建中和本世纪以 来投产的单机和总装 机容量最大的水电站,同时也是大渡河下游的控制性水库,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。 水文条件及地质条件[1]:坝址区多年平均气温17.8℃,多年平均降雨量748.4mm,多年平均相对湿度68%;多年平均流量1230m3/s,年径流量388亿m3;河水多年平均含沙量 0.832kg/m3,年输沙量3150万吨,汛期平均含沙量 1.21kg/m3,推移质平均输沙量53万吨。

工程区位于川滇南北构造带北段东侧,南北向汉源-昭觉断裂和宜坪-美姑断裂切割的相对稳定的瓦山断块上,在区域构造上属相对稳定区。地震基本烈度为Ⅶ度,大坝按8度设防。 枢纽区位于大渡河由南北向急转为东西向的“L”形河湾段。枯水期河水水面高程676~678m,宽度60~80m,水深7~11m,河谷两岸山体雄厚,谷坡陡峻,自然坡度35°~50°。左岸有较宽的Ⅱ级台地,右岸下游近尼日河口处受河流切割,山体较单薄。 枢纽区岩体由澄江期花岗岩、前震旦系浅变质玄武岩、震旦系下统苏雄组流纹斑岩及流纹质凝灰岩组成,均属坚硬岩体。中粗粒花岗岩为块状构造,岩体呈块状-整体结构,广泛出露于枢纽左岸;玄武岩致密坚硬,局部具杏仁状、气孔状构造,主要分布于河床底部及右坝肩一带;流纹斑岩致密坚硬性脆,桩状节理发育,分布于枢纽区下游两岸;凝灰岩节理裂隙发育,岩体呈镶嵌-碎裂结构,分布于右坝肩一带。 枢纽区地质构造以断裂构造为主,无活动性深大断裂分布,但次级小断层较发育,规模较大的主要有三条。裂隙发育以高倾角为主。坝基河床覆盖层深厚,且夹有砂层透镜体,层次结构复杂,厚度变化大,颗粒大小悬殊,缺5~0.5mm中间颗粒,局部架空明显,存在坝基不均匀变形、渗漏、渗透稳定及地震时砂土液化等工程地质问题。河床覆盖层属强透水层,临界坡降为0.10~0.22,最大为0.65,渗透坡降过大时会发生管涌破坏,破坏坡降为0.35~0.51,最大为1.1。

公路工程地质

公路工程地质 自然界有各种各样的岩石,按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 矿物是组成岩石的基本单元。 矿物的物理性质:颜色、光泽、硬度、解理和断口。 解理:矿物受打击后,能沿一定的方向裂开呈光滑的平面的性质,称为解理。常见的造岩矿物:石英、长石、云母等。 组成岩浆岩的矿物,根据颜色可分为浅色矿物和深色矿物。 根据SIO2的含量,岩浆岩可以分为下面的几类:酸性岩类(SIO2),中性岩类(SIO2)、基性岩类(SIO2)和超基性岩类(SIO2)。 岩浆岩的按矿物的结晶程度分为:全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构。 常见的岩浆岩的构造:块状构造、流纹状构造、气孔状构造和杏仁状构造。 按照地质营力的不同,内力地质作用可分为地壳运动、岩浆作用、地震作用、变质作用等四种主要形式。 岩石按照成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。根据SiO2含量,岩浆岩可分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩四种类型。 河流的地质作用主要表现为侵蚀作用,搬运作用和沉积作用,这三种作用在整条河流上同时进行,在河流的不同段落上强度并不相同,常以某一种作用为主。 地下水按含水介质不同可分为:孔隙水、裂隙水和岩溶水。 岩层产状是指岩层在空间的位置,描述倾斜岩层产状的要素有走向、倾向和倾角。N30°E/27°SE的含义是走向北偏东30°,向南东方向倾斜,倾角27°。 岩浆层相对地质年代的确定,是通过它与沉积岩的接触关系以及它本身的穿插构造来确定。其中接触关系包括侵入接触和沉积接触。 划分地质年代单位和时间地层单位的主要依据是地壳运动和生物演变。 水平构造:经构造运动微弱的地区,岩层虽遭受构造应力的作用,但是变形变位不大,倾角小于10的构造。 倾斜构造:岩层在构造应力的作用下,岩层层面和水平面之间的夹角不大于水平构造的岩层,成为倾斜构造。 褶皱构造:岩层在构造应力的强烈作用下,使岩层形成一系列波状弯曲而为丧失其连续性的构造。 褶皱构造包括核部、翼、轴面、轴、转折端。枢纽。 褶皱的基本形态是背斜和向斜。 褶皱的形态分类:按褶皱的横剖面分类分为直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱和平卧褶皱。 按褶皱的纵剖面形态分为水平褶皱和倾伏褶皱。 褶皱构造的野外观察法:穿越法和追索法。穿越法就是垂直岩层的走向进行观察。追索法就是沿着岩层的走向进行观察。 断层的基本类型:正断层、逆断层和平推断层。 断层的组合形式:阶状断层、地堑、地垒、叠瓦式构造等。 断层的野外识别:地貌特征;地层特征;断层的伴生构造现象。 1. 下列常见造岩矿物中,属于变质矿物的是(绢云母) A.辉石 B.方解石 C.白云石 D.绢云母

地质雷达实验报告封面报告

地质雷达实验报告封面 报告 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

地质雷达实验报告 成绩: 系别:资源勘查与土木工程系 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 年月日

实验项目名称:地质雷达的操作及应用 同组学生姓名: 实验地点:结构检测实验室91110 实验日期:年月日 实验目的 (1)了解地质雷达基本构造、性能和工作原理。 (2)掌握地质雷达的操作步骤和使用方法。 实验原理及方法 通过发射天线向地下发射宽频带高频电磁波。在传播过程中,当遇到存在电性差异的地下介质或目标体时,雷达波会发生反射返回地面,并由接收天线接收,并以波或图像的形式,存储在电脑中。 仪器设备 OKO-2俄罗斯地质雷达。

实验步骤 (1)连好数据线; (2)打开主机和天线上的电源开关; (3)运行采集软件; (4)设置参数; (5)数据采集并保存数据; (6)关机、拆线。 数据处理 主要包括两个方面:即增益和滤波。增益的目的是放大深部信号的增幅,使较弱的信号能被识别,滤波的种类很多,一般包括中值滤波、平均值滤波、带通滤波和巴特沃斯带通滤波等等。 注意事项 在运用雷达过程中,须掌握雷达工作的三个重要参数:环境电导率、介电常数和探测频率。 环境电导率σ是表征介质导电能力的参数,它决定了电磁波在介质中的穿透深度,其穿透深度随电导率的增加而减小,当介质的电导率σ>10-2S/m时,电磁波衰减极大,难于传播,雷达方法不宜使用,如:湿粘土、湿页岩、海水、海水冰、湿沃土、金属物等。

介电常数是影响应用效果的另一个重要因素,它决定了高频电磁波在介质中的传播速度,并且反射信号的强弱也取决于介电常数的差异。电磁波在介质中的传播速度可采用下式近似考虑: r C V ε≈ 式中: C ─ 电磁波在真空中的传播速度,C =ns (光速), r ε─ 介质的相对介电常数。 介质的介电常数主要受介质的含水量以及孔隙率的影响,相对介电常数与水含量的关系曲线,相对介电常数的范围为:1(空气)~81(水),多数干燥的地下介质,其相对介电常数值均小于10。 探测频率不但是制约探测深度的一个关键因素,同时也决定了探测的分辨率;探测频率越高,探测深度越浅,探测的垂直分辨率和水平分辨率越高。高频 电磁波在传播过程中发生衰减,其衰减的程度随电磁波频率的增加而增加,这也是造成探测频率越高,探测深度越浅的原因。因此,在实际工作时,必须根据目标体的探测深度选用合理的探测频率。 附图(不少于6张图片)

工程地质课后思考题汇总与答案

工程地质课后思考题汇总与答案

第一章绪论 1.1 工程地质学的研究内容和任务是什么? 研究内容:(1)岩土工程性质的研究(2)工程动力地质作用的研究(3)工程地质勘察理论和技术方法的研究(4)区域工程地质研究 研究任务:1、查明和分析评价建筑场地的工程地质条件2、论证和预测发生工程地质问题的可能性,提出防范措施3、提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体和防治地下水的方案。4、研究岩体、土体分类和分区及区域性特点5、研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。 1.2 说明人类工程活动与地质环境的关系? 人类的工程活动和自然地质作用会改变地质环境,影响工程地质的变化。 1.3 什么是工程地质条件和工程地质问题? 工程地质条件:工程地质条件是与工程建筑有关的地质条件的总称。它包括工程建设物所在地区的地质环境要素:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料等六个方面的因素。 工程地质问题:工程地质条件不能满足工程建筑上稳定和安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。常见几类:地基稳定性问题——变形、强度;斜坡稳定性问题——地质灾害;洞室围岩稳定性问题——地质体受力和变形;区域稳定性问题——地震、震陷、液化、活断层。 1.4 说明工程地质学在土木工程建设中的作用? 工程地质工作在土木工程建设中是很重要的,是设计之先驱。没有足够考虑工程地质条件而进行的设计,是盲目的设计,都会给工程带来不同程度的影响。轻则修改设计方案、增加投资、延误工期;重则是建筑物完全不能使用,甚至突然破坏,酿成灾害。 1.5 分析图1-7和图1-8在不同工程地质下的建筑物安全稳定问题。

《公路工程地质》试卷A

《公路工程地质》试卷 A 一、填空题(20% 每空1分) 1. 地质学,又称“工程岩土学,是研究 __________________ 的学科。 2. 地壳按分布状态分为_______________ 地壳和_________________ 地壳球体。 3. 物理风化作用,按其进行方式可归纳为三 种:________________ 、______________ 、______________ 。 4. 岩石的密度(容重)是指包括______________ 在内的单位体积的质量。岩石密度的大小取 决于组成岩石的________________ 、________________ 、及其含水情况。 5. 不同类型、不同规模的地貌形态,都是由 ____________________________________ 的结果。 6. 岩石的工程性质通常包括:_______________ 性质、 ______________ 性质、 ______________ 性质。 .在地质年代表中,中生代有三纪,按由老到新的名称及其代号依次是:7. _____________ ()纪、_________________ ()纪和、__________________ ()纪。 9. 存在于岩体或土体之中的液态水,按其物理力学性质可分为:吸着水、______________ 水、______________ 水和重力水。 10. 河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为: ________________ 作用和______________ 作用。 二、单项选择题(30%每题1.5分) 1. 在下列矿物中,硬度最高的是(). A. 橄榄石 B. 石英 C. 辉石 D. 长石 2. 角度不整合接触是两套地层()的一种接触关系. A. 产状不平行,时代连续 B. 产状平行,时代连续 C. 产状不平行,时代不连续 D. 产状平行,时代不连续 3. 力学强度低,遇水易产生软化、泥化的岩石是(

完整版工程地质习题集答案1

第一章绪论 名词:工程地质学、不良地质现象 1、工程地质条件包括哪些因素? 2、什么是工程地质问题?就土木工程而言主要包括哪几个方面的问题? 3、举例说明地质环境如何影响制约工程活动。 4、举例说明工程活动如何影响地质环境。第二章岩石的成因类型及其工程地质特征 一、名词解释(8) 1、矿物、 2、岩石、 3、解理、 4、断口、 5、岩石结构、 6、岩石构造、 7、变质岩、 8、条痕 二、单项选择题(39) 1、某矿物呈黑色,玻璃光泽,一组极完全解理、板状,该矿物可定名为()。 A 角闪石 B 辉石 C 石榴子石 D 黑云母 2、某矿物呈白色,玻璃光泽,一组极完全解理、板状,该矿物可定名为()。 A 角闪石 B 辉石 C 石榴子石 D 白云母 3、某矿物呈乳白色粒状,玻璃光泽,贝壳状断口,钢刀不能划动,则该矿物定名为:()。 A 斜长石 B 白云石 C 石英 D 蛇纹石 4、某矿物呈灰白色,菱面体,三组完全解理,小刀能刻划动,遇稀盐酸强烈起泡。该矿物可定名为:()。

A 石膏 B 食盐 C 方解石 D 白云石 5、某矿物呈褐色、短柱状、玻璃光泽、两组近正交的中等解理,小刀不能

刻划动。该矿物可定名为:() A 辉石B角闪石C黑云母 D 蛇纹石 6、某矿物呈绿黑色、长柱状、玻璃光泽、两组 124°相交的中等解理,小刀 不能刻划动。该矿物可定名为:()。 A 辉石 B 角闪石 C 黑云母 D 蛇纹石 7、某矿物呈灰白色、板状、柱状、玻璃光泽、 中等解 理, 小刀能刻划动。 该矿物可定名为:()。 A 辉石B角闪石C黑云母 D 斜长石 8、某矿物呈肉红色、板状、柱状、玻璃光泽、 中等解 理, 解理面成直角。 该矿物可定名为:()。 A 辉石 B 正长石 C 黑云母 D 斜长石 9、某矿物呈白、黄色、土状光泽。该矿物可定名为:( )。 A 辉石 B 角闪石 C 黑云母 D 高岭石 10、下列矿物中遇冷稀盐酸剧烈起泡的是()。 A. 石英 B. 方解石 C. 黑云母 D. 正长石 11、矿物受力后常沿一定方向裂开成光滑平面的特性称为()。 A. 断口 B. 节理 C. 层理 D. 解理 12、关于矿物的解理叙述不正确的是()。 A. 矿物解理的完全程度和断口是互相消长的 B. 矿物解理完全时则不显断口 C. 矿物解理不完全或无解理时,则断口显著 D. 矿物解理完全时则断口显著 13、下列哪种矿物为变质矿物?()。

工程地质课后练习与答案

《土木工程地质》课程复习题 绪论 一、名词解释 1、工程地质学:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。 2、工程地质条件:工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。包括地层的岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。 二、简答题 1、工程地质条件的要素是什么? 答:地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。 第一章地质作用 一、名词解释 1、河流阶地:由河流作用形成沿河谷两侧伸展、且高出洪水位的阶梯状地形。 2、风化壳:地球表面岩石圈被风化后形成的残积层。是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。 3、风化作用:地球表面的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用,发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。 4、变质作用:地壳中的岩石,当其所处的环境变化时,岩石的成分、结构和构造等常常也会随之变化,而达到新的平衡关系的过程。 5、地质作用:地质作用,是指由于受到某种能量(外力、力、人为)的作用,从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用 6、岩浆作用:岩浆发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程。 7、地震作用:地震引起的作用于建筑物上的动荷载。水工建筑物的地震作用主要包括地震惯性力和地震动水压力,其次为地震动土压力。 8、力地质作用:就是形成和改变地球的物质组成,外部形态特征与部构造的各种自然作用。包括岩浆作用,地壳运动,地震,变质作用 9、外力地质作用:外力地质作用是指由地球以外的能源,也就是由太阳能和日月引力能等所引起的地质作用。 10、地壳运动:指包括花岗岩- 变质岩层(硅铝层)和下部玄武岩层(硅镁层)在的整个地壳的运动。广义的指地壳部物质的一切物理的和化学的运动,如地壳变形、岩浆活动等;狭义的指由地球营力作用所引起的地壳隆起、拗陷和各种构造形态形成的运动。 二、填空 1、岩石的风化程度可根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度、坚硬程度等方面

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