工程地质简答
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一1.什么是工程地质条件?要点:工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
2.简叙各褶曲要素。
要点:核:组成褶皱中心部位的岩层。
翼:中心岩层动外的岩层。
转折端:从翼向另一翼过渡的弯曲部分。
枢纽:组成褶皱岩层的同一层面最大弯曲点的连线。
轴面:由各岩层枢纽所连成的面。
3.地质平面图、剖面图及柱状图各自反映了哪些内容?答:一幅完整的地质图应包括平面图、剖面图和柱状图。
平面图是反映一表地质条件的图。
是最基本的图件。
地质剖面图是配合平面图,反映一些重要部位的地质条件,它对地层层序和地质构造现象的反映比平面图更清晰、更直观。
柱状图是综合反映一个地区各地质年代的地层特征、厚度和接触关系的图件。
4.何谓地震震级和地震烈度?要点:地震震级是表示地震本身大小的尺度,是由地震所释放出来的能量大小所决定的。
地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。
5.保障围岩稳定性的两种途径是什么?要点:保障围岩稳定性的途径有以下两种:一是保护围岩原有稳定性,使之不至于降低;二是提高岩体整体强度,使其稳定性有所提高。
前者主要是采用合理的施工和支护衬砌方案,后者主要是加固围。
论述题(10分)分析褶皱区如何布置工程建筑。
(工程地质评价)(1)褶皱核部岩层由于受水平挤压作用,产生许多裂隙,直接影响到岩体的完整性和强度,在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育。
所以在核部布置各种建筑工程,如厂房、路桥、坝址、隧道等,必须注意岩层的坍落、漏水及涌水问题。
(2)在褶皱翼部布置建筑工程时,如果开挖边坡的走向近于平行岩层走向,且边坡倾向与岩层倾向一致,边坡坡角大于岩层倾角,则容易造成顺层滑动现象(3)对于隧道等深埋地下的工程,一般应布置在褶皱翼部。
因为隧道通过均一岩层有利稳定,而背斜顶部岩层受张力作用可能塌落,向斜核部则是储水较丰富的地段。
简答题1莫氏硬度:滑石1,石膏2,方解石3,萤石4,磷灰石5,正长石6,石英7,黄玉8,刚玉9,金刚石10。
2地质年代:新生代(Ks):第四纪(Q)第三极(R);中生代(Ms):白垩纪(K)侏罗纪(J)三叠纪(T);古生代(Ps):二叠纪(P)石炭纪(C)泥盆纪(D)志留纪(S)奥陶纪(O)寒武纪(Є)3防治岩石风化措施:①向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液,提高岩石的整体性和强度,增强岩石抗风化的能力;②在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或石灰水泥浆封闭岩面防止空气、水分于岩石接触或渗入其中。
4影响岩石风化的要素:①岩石成因②岩石性质(矿物成分、结构和构造)③气候(气温高低、温差幅度、变化频率)④地貌5岩层的产状三要素:走向、倾向和倾角三个产状要素6沉积岩的形成过程:沉积岩的形成过程主要包括母岩风化(沉积物形成)、搬运与沉积(沉积物搬运与沉积)、成岩作用(沉积岩形成)。
7影响岩石工程性质的因素:七个~成因、矿物成分、结构、构造、地质构造、风化作用、水的作用8黄土的基本性质:①颜色为淡黄色、褐色或黄色②粒度以粉粒为主③含各种可溶盐,尤其富含以碳酸钙为主的碳酸盐④空隙多且大,结构疏松,有肉眼可见的大空隙,植物根系⑤无层理,有垂直节理和柱状节理,天然条件下能保持直立的边坡9岩溶的形成条件:可溶性岩石、岩石的空隙、水的溶蚀能力、岩溶水的循环10潜水等水位线的用途:确定任意一点的潜水流向、确定潜水流动方向上两点间的水力坡度、确定任意潜水的埋藏深度、确定地表水与潜水之间的补给关系11河流地质有作用与道路工程的关系:道路工程与河流关系非常密切。
道路一般沿河前进,线路在河谷横断面上所处位置的选择,河谷斜坡和河流阶地上路基的稳定,也都与河流地质作用密切相关。
道路跨过河流必须架桥,桥梁墩台基础、桥渡位置选择都应充分考虑河流的地质作用。
12承压水的特征:承压水是指充满于两个隔水层之间承受一定压力的地下水。
承压水的主要特征是其承受较大静水压力。
论述题:一•论述公路边坡中的顺向坡段在斜坡变形破坏方面的差异。
1•顺向边坡段易产生滑移拉裂,滑移压制拉裂,滑移弯曲拉裂。
1)滑移弯曲:主要发育在中陡倾外层体斜坡中,尤以薄层状岩体及延性较强的碳酸盐类层状岩体中多见。
这两类斜坡的滑移控制面倾角已明显大于该面的峰值摩擦角,上覆岩体具备滑移面下滑条件,但由于滑移面未临空,使下部受阻,造成坡脚附近顺层板梁承受纵向压应力,在一定条件下可使之发生弯曲变形。
2)滑移拉裂:斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑移,并使滑移体拉裂解体。
3)滑移压制拉裂:主要发育在坡度中等陡的平缓层状体斜坡中,坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的蠕变性滑移。
滑移面的锁固点火错列点附近,因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙,向上扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致并伴随局部滑移。
2•反向边坡则易产生弯曲拉裂和蠕滑拉裂变形。
1)弯曲拉裂:陡倾的板状岩体在自重弯矩作用下,于前缘开始向临空方向作悬臂梁弯曲,并逐渐向破内发展。
弯曲的板梁之间互相错动并伴有拉裂,弯曲后缘出现拉裂缝,形成于走向的反坡台阶和槽沟。
2)蠕滑拉裂:斜坡岩体向临空方向发生剪切蠕变,其后缘发育自坡面向深部发展的拉裂主要发育在倾内薄层状体坡中也可以发生。
二.简述岩石坝基浅层滑动破坏类型及其形成条件。
岩石坝基渐层滑动破坏的主要类型有浅层岩体的剪切破坏,浅层岩体滑移弯曲和浅层岩体剪动滑移三种类型,其形成条件:1•坝基岩体的岩性软弱,岩石本身的抗剪强度低于坝体混凝土与基岩的接触面2•坝基由近于水平产出的薄层状岩层组成,在库水推力作用下,产生层间滑移,导致坝址下游岩层弯曲隆起3•坝基由碎裂结构岩体组成,在库水推力作用沿不同方位结构面发生渐进性剪动滑动破坏。
三•公路因技术原因无法绕避坡积层滑坡,该滑坡处于基本稳定状态,试论述公路从坡顶,坡中和坡脚通过滑坡的优缺点,并建议合理的通过方案。
1坡脚方案由于公路施工开挖造成稳定性降低2坡中开挖,行车动荷载对坡体影响最小3坡顶方案开挖影响小,动荷载可能相对影响较大4坡脚方案最差,坡中方案最好。
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。
简述风化作用的类型、影响因素及风化分带。
答:根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
影响风化作用速度的因素主要有气候、地形和地质因素。
地壳表层岩石按其风化程度,从地壳表层向下分成为全风化、强风化、弱风化和微风化的层带。
河流地质作用对工程建设会产生什么影响?如何防治?答:①侵蚀作用:河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。
河流侵蚀一方面向下冲刷切割河床,称为下蚀作用。
另一方面,河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行破坏的作用称为侧向侵蚀,而河流化学侵蚀只是在可溶岩地区比较明显,没有机械侵蚀那么普遍。
②搬运作用:河水在流动过程中,搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上崩塌、冲刷下来的物质。
其中,大部分是机械碎屑物,少部分为溶解于水中的各种化合物。
前者称为机械搬运,后者称为化学搬运。
河流机械搬运量与河流的流量、流速有关,还与流域内自然地理——地质条件有关。
③沉积作用:当河床的坡度减小,或搬运物质增加,而引起流速变慢时,则使河流的搬运能力降低,河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来,形成层状的冲积物,称为沉积作用,河流沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处,或在河流的中下游,以及河曲的凸岸。
但大部分都沉积在海洋和湖泊里。
河谷沉积只占搬运物质的少部分,而且多是暂时性沉积,很容易被再次侵蚀和搬运。
河水通过侵蚀,搬运和堆积作用形成河床;并使河床的形态不断发生变化,河床形态的变化反过来又影响着河水的流速场,从而促使河床发生新的变化,两者相互作用相互影响.试述洪积扇堆积物的工程地质特征、冲积物的工程地质特征、河流阶地类型及特征。
答:a.靠近原山坡坡脚的粗碎屑沉积部分地下水埋藏较深,承载力较高,可作为良好的天然地基,但应注意透镜体等引起的地基的不均匀沉降;离原山坡坡脚较远的细碎屑沉积部分,如果形成过程中受到周期性的干燥,土中胶体颗粒凝结,同时有可溶性的盐分析出,则洪积层中的承载力常随土体的含水量的高低而变化。
简答题:1.识别滑坡的标志有:(1)地形地貌方面:滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比(2)地质构造方面:滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面:结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地,泉的出现(4)植被方面:马刀树、醉汉林(5)滑动面的鉴别:勘探:钻探变形监测:钻孔倾斜仪2.水库诱发地震有何特点?(1)空间分布特征a.震中位置*震中主要集中在断层破碎带附近*往往密集成条带状或团块状,其延伸方向大体与库区主要断裂线平行或与X型共轭剪切断裂平行*常分布于库区岩溶发育部位或断裂构造与岩溶裂隙带的复合部位b.震源较浅,震源体较小,一般发生在低烈度区c.等震线形状:主要与库区构造、岩性条件有关*构造型水库地震:椭圆形,长轴方向与所在地段的主要构造线或发震断层走向一致或平行*发生于新老地层接合部位的水库地震:等震线的长轴方向与新老地层的接合线方向一致*岩溶区发生的水库地震:等震线多为不规则的多边形或近似圆形,且与当地发育的岩溶形态一致或基本一致(2)地震活动与库水位的关系a.绝大多数水库的地震活动与库水位呈正相关b.少数水库区的地震活动性随着库水位的增加而明显地降低,呈负相关(3)地震活动的序列特点a.震型内生成因水库地震序列以前震——余震型为主,偶尔见群震型。
外生成因水库诱发地震常属单发式主震型或多发式群震型。
b.地震频度与震级的关系㏒N=a-bM水库地震:b值大于当地同震级的天然地震,b≥1,前震的b值一般略高于余震。
c.主震M0与最大余震M1的震级关系水库地震:M0-M1<1M1/M0≈13.写出滑坡的八个主要形态要素。
滑坡的形态要素主要有:滑动面(带)、滑床、滑坡后壁、滑坡周界、滑坡前缘(舌)、滑坡台(滑坡台阶)、滑坡洼地(湖)、滑坡裂缝、滑坡轴(主滑线)。
1.什么是潜水的等水位线图?如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度?答:潜水面的形状可用等高线图表示,即为潜水等水位线图。
工程地质1.简述地质作用的类型及其内容答:地质作用可分为内力地质作用、外力地质作用。
内力地质作用是由地球内部能量(旋转能、动能、放射性元素蜕变的热能等)所引起的地质作用。
内外力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用。
外力地质作用是由地球范围以外的能源,如太阳的辐射能、日月的引力能等为在地表或地表附近进行的地质作用,外力地质作用主要有风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩作用。
3.河流的地质作用包括:侵蚀作用、堆积作用和搬运作用剥蚀作用:地面流水、地下水、风等在运动过程中对地表岩石、土等的破坏过程。
堆积作用:即经过一定距离的搬运以后,由于搬运介质搬运介质搬运能力的减弱、搬运介质物理化学条件的改变或在生物作用下,从风和流水等介质中分离出来,形成沉积物的过程。
搬运作用:剥蚀产物被流水、风等搬走离开原地,迁移到其他地方的地质作用。
4.变质作用及其类型地球内力作用促进岩石发生矿物质万分及结构构造变化的作用称为变质作用。
变质作用分为接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用四种类型接触变质作用:这指发生在侵入岩与围岩之间的接触带上,并主要由温度和挥发物引起的变质作用。
区域变质作用:这是在广大范围内发生,并由温度、压力以及化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。
混合岩化作用:这是指原有的区域变质岩体与岩浆状的流体互相交代而形成新岩石(混合岩)的作用。
动力变质作用:这是指在地壳构造变动时产生的强烈定向压力使岩石发生的变质作用,也叫碎裂变质作用。
5.影响岩石工程地质的因素岩石工程地质性质的因素是多方面的,但归纳起来,主要有两个方面;一是岩石的地质特征,如岩石的矿物成分、结构、构造及成因等;另一个是岩石形成后所受外部因素的影响,如水的作用及风化作用等。
6.工程地质条件与工程建设有关的地质环境称为工程地质条件,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
最新国家开放大学电大本科《工程地质》简答论述题题库及答案(试卷号10)最新国家开放大学电大本科《工程地质》简答论述题题库及答案(试卷号:1110)一、简答题1.什么是工程地质条件,其涉及哪些方面?答:工程地质条件即工程活动的地质环境,可理解为对工程建筑的利用和改造有影响的地质因素的综合,一般认为它包括地形地貌、地层岩性、地质结构与构造、地下水、地应力、地表地质作用和天然建筑材料等。
2.何谓地震震级和地震烈度?答:地震震级是表示地震本身大小的尺度,是由地震所释放出来的能量大小所决定的地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。
3.什么是潜水的等水位线图?如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度?答:潜水面的形状可用等高线表示,称潜水等位线图。
确定潜水方向:潜水由高水位流向低水位,所以,垂直于等水位线的直线方向,即是潜水的流向。
确定潜水的水力梯度:在潜水的流向上,相临两等水位线的高程与水平距离之比,即为该距离段内潜水的水力梯度。
4.静力触探试验的作用有哪些?答:(1)根据贯人阻力曲线的形态特征或数值变化幅度划分土层。
(2)估算地基土层的物理力学参数。
(3)评定地基土的承载力。
(4)选择桩基持力层、估算单桩极限承载力,判定沉桩可能性。
(5)判定场地地震液化势。
6.工程地质学及其研究内容?答:研究工程活动与地质环境相互作用的学科称为工程地质学。
工程地质学探讨工程地质勘察的手段及方法,调查研究岩土体的工程地质性质、地质构造、地貌等工程地质条件及其发展变化规律,分析研究与工程有关的工程地质问题,并提出相应的处理方法及防治措施。
为工程的选址、规划、设计、施工提供可靠的依据。
7.简叙各褶曲要素。
答:核:组成褶皱中心部位的岩层。
翼:褶皱两侧的岩层。
转折端:从翼向另一翼过渡的弯曲部分。
枢纽:组成褶皱岩层的同一层面最大弯曲点的连线。
轴面:由各岩层枢纽所连成的面。
8.简述地质图的阅读步骤。
答:先看图和比例尺,以了解地质图所表示的内容,图幅的位置,地点范围及其精度;阅读图例,了解图中有哪些地质时代的岩层及其新老关系;分析地形地貌,了解本区的地形起伏,相对高差,山川形势,地貌特征等;分析地层分布、产状及其和地形关系,分析不同地质时代的分布规律,岩性特征及新老接触关系,了解区域地层的基本特点;分析本地区地质构造形态。
简答题:1地震成因①.构造地震:是由于地壳运动而引起的地震。
特点:传播范围广,振动时间长而且强烈,往往造成突然性和灾害性。
②.火山地震:是由于火山活动而引起的地震。
特点:影响范围不大,强度也不大、地震前有火山发作为预兆。
③.陷落地震:是由于山崩或地面陷落而引起的地震。
特点:影响范围很小,强度也微弱,地震次数很少。
④.人工触发地震:是由于人类工程活动而引起的地震。
特点:一般小多震,震动次数多。
变质岩分类:(1)热接触的变质岩(2)气-液变质岩(3)动力变质岩(4)区域变质岩构造运动结果:1).引起岩石圈的演变。
2).促进大陆或海洋的增生或消亡。
3).形成海沟和山脉。
4).引起岩石的产状和构造形态的改变。
5).引起构造地震。
2岩石分化治理:①、挖除方法:这种措施是采取挖除一部分危及建筑物安全的风化厉害的岩层,挖除的尝试是根据风化岩的风化程度、风化裂隙、风化岩的物理力学性质和工程要求等来确定。
挖除风化岩石是一个困难而耗费时间的过程,因而宜少挖。
②、防治方法:(1)覆盖防止风化营力入侵的材料,如沥青、水泥、粘土、盖层等;(2)灌注胶结和防水的材料,如水泥、沥青、水玻璃、粘土等浆液;(3)整平地区,加强排水,水是风化作用最活跃的因素之一,隔绝了水就能减弱岩石的风化速度;(4)当岩石风化速度较快时,必须通过敞露的探槽抽气机岩石的风化速度,从而确定基坑的敞开期限内岩石风化可能达到的程度,据此拟定保护基坑免受风化破坏的措施。
3泥石流形成条件:(1)大量固体物质补给(地质条件)(2)陡峻的的沟谷地形(地形条件)(3)短时间内补给充沛的水量(水文气象条件)4岩层相对地质年代确定方法:(1)沉积岩:1)地层对比法:以地层的沉积顺序为对比的基础。
沉积地层在形成过程中,先沉积的岩层在上面,后沉积的岩层在上面,形成沉积岩的自然顺序,根据这种上新下老的正常层位关系,就可以确定岩层的相对地质年代。
2)地层接触关系法:沉积地层在形成过程中,如地壳发生升降运动,产生沉积间断,在岩层的沉积顺序中,缺失沉积间断期的岩层,上下岩层之间的这种接触关系,称为不整合接触。
1.矿物的硬度:矿物抵抗外力机械作用的强度。
通常采用摩氏硬度2.活断层:现在正在活动,或在最近地质时期发生过活动的断层3.潜水:埋藏在地面以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水4.风化作用:让岩石产生崩解,分离为大小不等的岩屑或土层的作用5.地基承载力:地基所能承受有建筑物基础传递来的荷载的能力6.节理:作用力超过岩石的强度,岩石的连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的断裂构造7.原位测试:在岩土层原来所处的位置基本保持的天然结构含水量以及盈利状态下测定岩土的工程力学性质8.标准贯入试验:动力触探类型之一,利用规定重量的穿心锤,从恒定高度上自由落下,将一定规格的探头打入土中,根据打入难易程度判别图的性质9.含水层:能够给出并透过相当数量重力水的岩层10.断层:岩层发生破裂,破裂面两侧岩块发生明显的位移的这种断裂构造11.褶皱:岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱12.矿物:天然产生的均匀固体,各种地质作用的产物,是掩饰的基本组成13.土的构造:地球表面还没有固化成岩的松散堆积物14.土的压缩性:15.斜坡:地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段16.工程地址问题:已有的工程地质条件下在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题17.解理:矿物受外流作用,能沿一定方向破裂成平面的性质18.断口:矿物受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂,起破裂面称作断口19.径流:地下水由补给区流向排泄区的过程叫径流20.隔水层:不能给出并透过水的岩层21.土的工程分裂:以松散土为对象,以服务于工程建筑为目的的分类22.岩浆岩:岩浆作用的产物,分布于大陆海洋地表和地下23.变质岩:原先生成的火成岩沉积岩和变质岩经高温及化学活动性很强的气体和液体作用后,在固体状态下发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石24.断裂构造:岩石受力后发生变形,作用力超过岩石的强度,岩石连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的构造,包括节理和断层25.化学风化作用:岩石在水,水溶液和空气的氧和二氧化碳等的作用下发生溶解,水化,水解,碳酸化和氧化等复杂化学变化26.滑坡:斜坡土上土体,岩体或其他碎屑堆积物沿滑动面作整体下滑的现象27.岩溶:以地下水为主,地表水为辅,以化学作用为主,机械作用为辅对可溶性岩石的破坏和改造作用28.填土:由人类多动而堆积成的土,素填土、杂填土和冲填土、压实填土29.渗透性:岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性30.潜水等水位线图:潜水面上标高相等的各点的连线图1.简述原位测试与室内土工试验性比所具有的优势:1.不需经过钻探取样,直接测定岩土力学性质,更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性2.原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多,因而更能反映土的宏观结构如裂隙等)对土的性质的影响,比土样具代表性3.可重复进行验证,缩短试验周期2.岩溶作用发生的基本条件:1岩石必须是可溶的2.岩石必须是透水的3.水必须有溶蚀力4.水必须是流动的2.按运动方式可将斜坡分为哪几类1.崩塌2.泥石流3.滑坡3.工程地质现场原位测试的主要方法:静力荷载试验,触探试验,剪切试验,地基土动力特性试验4.火成岩的结构与构造:(结构):显晶质结构,斑状结构,隐晶质结构(构造):块状构造,气孔与杏仁构造,流纹构造6.水对岩体质量的影响:1.产生浮托力,空隙水压力2.流动的重力水产生动水压力3.有溶解能力,对岩石产生化学腐蚀,导致岩石成分及结构的破坏7.层流与紊流的区别:8.何为滑坡?简述影响滑坡的主要因素:斜坡上土体,岩体或其他碎屑堆积物沿一定滑动面做整体下滑的现象。
《工程地质》作业及思考题(答案)一、绪论1、工程地质学的具体任务与研究方法。
答:工程地质学是把地质科学的理论应用于工程实践,目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的地质依据。
为了做好上述工作,必须经过地质调查、勘察、试验、观测、理论分析等手段,获得必要的地质资料,结合具体工程的要求进行研究、分析和判断,最终得出相应的结论。
2、工程地质条件和工程地质问题是什么?它们具体包括哪些因素和内容?答:工程地质条件,通常指影响工程建筑物的结构形式、施工方法及其稳定性的各种自然因素的总和。
这些自然条件包括地层、岩性、地质构造、水文地质、地貌、物理地质作用、天然建筑材料等。
工程地质问题,一般是指所研究地区的工程地质条件由于不能满足工程建筑的要求,在建筑物的稳定、经济或正常使用方面常常出现的问题。
工程地质问题是多样的,依据建筑物特点和地质条件,概括起来有二个方面:一是区域稳定问题;二是地基稳定问题。
公路工程常遇到的工程地质问题有边坡稳定和路基(桥基)稳定问题;隧道工程中遇到的主要问题有围岩稳定和突然涌水问题;还有天然建筑材料的储量和质量问题等。
二、地球的概况2、简述物理地质作用及其分类答:地质作用是指由自然动力引起地球(最主要是地幔和岩石圈)的物质组成、内部构造和地表形态等进行的破坏和建造作用。
按其能源的不同,地质作用可分为两种类型:内动力地质作用和外动力地质作用。
(1) 内动力地质作用主要包括构造运动、岩浆作用、变质作用及地震等。
(2) 外动力地质作用:表现方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。
二、矿物与岩石1、矿物的物理性质有哪些?答:矿物主要的物理性质包括:外表形态、光学性质和力学性质。
其中,光学性质又分为颜色、条痕、光泽和透明度。
1 地下水: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。
地下水可分为包气带水、潜水和承压水三类。
2 潜水:潜水是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上,具有自由水面的重力水。
3 承压水:承压水是指充满在两个隔水层之间的含水层中,具有承压性质的地下水。
4岩石风化:岩石风化作用是指分布在地表或地表附近的岩石,经受太阳辐射。
大气。
水溶液及生物等因素的侵袭其结构、构造和矿物成分发生变化的作用。
5 地震:由于构造运动或其他包括人类的工程活动在内的原因所引起的地壳表层的一种震动作用。
6 震级:一次地震时震源释放出能量的大小。
7 烈度:地表地形及地面以上各种建筑物遭受地震影响和破坏的程度。
8基本烈度:一个地区今后100年内,一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。
9 岩浆岩:又称为火成岩,是由岩浆冷凝固节后形成的岩石。
10 沉积岩:是在地壳表层常温常压条件下、由风化产物,有机物和某些火山作用产生的物质,经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成层状岩石。
11 变质岩:地壳中原有的岩浆岩和沉积岩。
由于地壳运动和岩浆活动等造成物理,化学环境的改变,当其处在高温高压及其化学因素作用下,使原来的岩石成分,结构发生一系列变化而形成的新的岩石。
12 地质构造:岩层中保留的由地壳运动引起的变形和变位现象。
分为a 水平构造b 倾斜构造 c 褶皱构造d 断裂构造13 褶皱构造:岩层在构造运动中受力形成连续弯曲的永久变形。
14 断裂构造:断层与节理合称为断裂构造。
岩层或岩体在构造应力作用下发生破裂,沿破裂面两侧有明显位移的构造现象称为断层。
(断层的几何要素:断层面、断层线、断层带、断盘、断距)15 应力场:构造应力场是指形成构造体系和构造型式的地应力场,包括构造体系和构造型式所展布的地区,连同它内部在形成这些构造体系和构造型式时的应力分布状况,它是确定构造体系或构造型式的必要步骤之一。
16 强度:17 平衡状态:18岩石的吸水率:岩石在大气压力和室温条件下吸入水的质量与式样固体质量的比值;19 饱和吸水率:试样在强制状态下的最大吸水量与试样固体质量的百分比20 工程岩体的分类:以工程实用为目的的分类:a 单因素 b 多因素 c 综合性 d 专门性21 山岩压力:是指围岩的强度适应不了围岩应力而产生塑性变形或破坏时,作用在支护或衬砌上的力。
工程地质学:工程地质学是介于工程学与地质学的一门边缘学科,他研究建设工程在规划、设计、施工和运营过程中合理地处理和正确地使用自然条件和改造不良地质条件等地质问题。
P2岩石:岩石是指天然形成的,由一种或几种矿物组成、具有一定的结构和构造的矿物集合体。
P19沉积岩:沉积岩在地壳表层条件下,由风化作用、生物作用、火山作用及其他地质应力下改造形成的物质,经搬运、沉积、成岩等一系列地质作用形成的岩石,也称水成岩。
P24碎屑结构:是指一种由50%以上的直径大于0.005mm的碎屑物质被胶结物胶结而成的一种结构。
泥质结构:由50%以上的粒径小于0.005mm的细小碎屑和黏土矿物组成的结构称泥质结构。
结晶粒状结构:由化学沉积物质的结晶颗粒组成的岩石结构称为结晶粒状结构。
生物结构:由30%以上生物遗体或碎片所组成的岩石结构称为生物结构。
岩层的产状:岩层的产状是指岩层在空间位置的展布状态,即岩层面在三维空间的延伸方位及其倾斜程度。
工程地质学研究方法答:①地质分析法:以地质学和自然历史的观点分析研究工程地质条件的形成和发展;②力学分析法:在研究工程地质问题形成机理的基础上,采用力学手段建立模型进行计算和预测;③实验法:通过室内或到野外现场,取得所需要的岩土的物理力学参数;④工程类比法:根据条件类似地区已有资料对研究区的问题进行分析。
绝对地质年代和相对地质年代是如何确定的?国际上通用的地质年代单位和对应的地层单位有哪些?答:相对地质年代确定方法:(1)地层层序律法(未经构造运动改造的水平层状岩层或构造运动而发生倾斜的层状岩层,均存在上新下老的正常层序规律);(2)生物演化律法:(生物从无到有、从简单到复杂、从低级到高级的演化是不可逆转的,故不同地质时代的地层含有不同的化石及其组合,而相同时代相同环境下形成的地层则含有相同的化石);(3)岩性对比法:(在同一时期、同一地质环境下形成的岩石,通常具有相同工相近的颜色、成分、结构等岩性特征和层序规律。
简答题汇总1、工程地质常用的研究方法主要有:A、自然历史分析法;b、数学力学分析法;c、模型模拟试验法;d、工程地质类比法等。
2、岩石力学、土力学与工程地质学有何关系:岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。
它们属力学范畴的分支。
3、滑坡有哪些常用治理方法:抗滑工程(挡墙、抗滑桩、锚杆、锚索、支撑)、排水工程、削坡减荷、防冲护坡、土质改良、防御绕避等。
4、水对岩土体稳定性有何影响:(1)降低岩土体强度性能(2)静水压力(3)动水压力(4)孔隙水压力抵消有效应力(5)地表水的冲刷、侵蚀作用(6)地下水引起的地质病害、地基失稳(岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等)。
5、工程地质工作的步骤及内容:(1)收集已有资料(2)现场工程地质勘察(3)原位测试(4)室内实验(5)计算模拟研究(6)工程地质制图成果(7)工程地质报告6、斜坡形成后,坡体应力分布具有以下的特征:①无论什么样的天然应力场,斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。
表现为愈接近坡面,最大主应力愈与之平行,而最小主应力与之近乎正交,向坡体内逐渐恢复初始状态。
②由于应力分异结果,在坡面附近产生应力集中带。
不同部位应力状态是不同的。
在坡脚附近,最大主应力(表现为切向应力)显著增高,而最小主应力(表现为径向应力)显著降低,甚至可能为负值。
由于应力差大,于是形成了最大剪应力增高带,最易发生剪切破坏。
在坡肩附近,在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力(应力值为负值),形成一张力带。
当斜坡越陡此范围越大。
因此坡肩附近最易拉裂破坏。
③由于主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。
由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状。
④坡面处的径向应力实际为零,所以坡面处于二向应力状态。
1.什么是工程地质条件,其涉及哪些方面?答:工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。
由于工程地质条件复杂多变,不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同,所以工程地质问题是多种多样的。
就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:①地基稳定性问题:是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题,它包括强度和变形两个方面。
此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。
铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题:自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物,人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡(路堑、路堤、堤坝、基坑等),斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。
斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础,风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定,而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
③洞室围岩稳定性问题:地下洞室被包围于岩土体介质(围岩)中,在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件,便会出现一系列不稳定现象,常遇到围岩塌方、地下睡涌水等。
一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价,研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程,做好山体稳定性评价,研究岩体结构特性,预测岩体变形破坏规律,进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。
这些都是防止工程失误和事故,保证洞室围岩稳定所必需的工作。
④区域稳定性问题:地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响,自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。
对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区,区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。
2.什么是工程地质问题,就土木工程而言,涉及的工程地质问题有哪些?答:①风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。
1、考试内容以课堂所讲授内容为主;着重考查大家对工程地质学方面的基本概念、基本理论的掌握和理解程度。
2、考试形式和题型闭卷;填空题、名词解释、图形分析、简答题、论述题等。
3、考试时间第9或10周,具体时间待定。
第1章绪论1. 工程地质学:研究与人类工程建筑活动有关的地质问题的学科,是地质学的重要分支学科。
2. 工程地质条件:工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合,包括:地层岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌等。
3. 工程地质问题:已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。
主要工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围岩稳定性问题、区域稳定性问题等。
第2章岩石及其工程地质性质1.固体地球内部自内而外的圈层包括内核、外核、下地幔、上地幔、地壳。
2.矿物是天然产出的均匀固体,是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
矿物都具有一定的化学成分,并可用化学式来表达,构成岩石的矿物称为造岩矿物。
矿物具有确定的内部结构,即内部的原子或离子是在三维空间成周期性重复排列的,具有这种结构称为晶体,如石英的六方双锥晶体。
3.矿物的物理性质矿物的物理性质多种多样,包括:颜色与条痕、光泽、硬度、解理与断口、密度、及弹性、挠曲与延展性。
矿物的颜色,是矿物对可见光波的吸收作用产生的。
按成色原因,分为自色、他色、假色三种。
条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察,它对于某些金属矿物具有重要鉴定意义,例如,赤铁矿可呈赤红、铁黑或钢灰等色,而其条痕则为樱红色;金的条痕为金黄色,而黄铜矿的条痕为绿黑色。
光泽是矿物表面对可见光的反射能力,也就是矿物表面呈现的光亮程度。
根据反射能力自强而弱分为:金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度,是矿物的一个重要鉴定特征。
在鉴别矿物的硬度时,通常采用摩氏硬度,即以选定的十种矿物为标准,最软的是一度,最硬的是十度。
l-滑石;2-石膏;3-方解石;4-萤石;5-磷灰石;6-正长石;7-石英;8-黄玉;9-刚玉;10-金刚石矿物的透明度指矿物可以透过可见光的能力。
透明矿物,如石英、长石、角闪石;半透明矿物,如辰砂、锡石;不透明矿物,如方铅矿、黄铁矿、磁铁矿。
解理指矿物受打击后,能沿一定方向裂开成光滑平面的性质,裂开的光滑平面称为解理面,解理通常平行于晶体结构中相邻质点间联结力弱的方向发生。
根据解理的完全程度,可将解理分为:(1)极完全解理;(2)完全解理;(3)中等解理;(4)不完全解理4.常见的主要造岩矿物(1)石英:Si02,常发育成单晶并形成晶簇,成致密或粒状集合体;纯净的石英无色透明(水晶);玻璃光泽,断口为油脂光泽;硬度7;无解理。
(2)方解石:CaCO3,常发育成单晶或晶簇;粒状、块状、纤维状或钟乳状集合体;纯净的方解石无色透明,因杂质渗入常呈白、黄、浅红、绿、蓝等色;玻璃光泽;硬度3;完全解理;遇冷稀盐酸强烈起泡。
(3)角闪石:单晶体为长柱状,常见针状;绿黑色或黑色;玻璃光泽;硬度5~6;有平行柱面两组解理,交角为124°。
(4)正长石:又名钾长石,有两组解理直交(正长石因此得名)。
单晶体常为柱状或板柱状;常为肉红色;玻璃光泽;硬度6;有两组相互正交的解理。
(5)白云母:单晶体为短柱状及板状,横切面常为六边形;集合体为鳞片状;极完全解理;薄片为无色透明,薄片有弹性;具珍珠光泽;硬度2.5~3。
(6)黑云母:棕褐色或黑色;其形态及其它光学及力学性质同白云母。
(7)粘土矿物多为蒙脱石、高岭石、伊利石。
对膨胀土而言,蒙脱石含量越多,膨胀性越强烈。
5.岩石岩石是地壳的基本组成物质,是内、外动力地质作用的产物。
岩石是由矿物组成的,按其形成方式和过程(即成因)不同可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩三大类。
影响岩石工程性质的因素有:岩石的矿物组成、岩石的结构、岩石的构造及水的作用等几个方面。
6.岩浆岩岩浆沿着地壳薄弱带侵入地壳或喷出地表,温度、压力降低,最后冷凝形成岩浆岩。
根据冷凝成岩浆岩的地质环境的不同,将岩浆岩分成三类:(1)喷出岩(火山岩)(2)浅成岩(3)深成岩7.岩浆岩的矿物成分组成岩浆岩的矿物常见的只有6~7种,根据颜色,可分为浅色矿物和深色矿物两类:浅色矿物:有石英、正长石、斜长石及白云母等;深色矿物:有黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等。
8.根据SiO2含量,岩浆岩可分为:(1)酸性岩类(SiO2含量>65%):岩石的颜色浅,比重轻;(2)中性岩类(SiO2含量52~65%):岩石的颜色比较深,比重比较大;(3)基性岩类(SiO2含量45~52%):岩石的颜色深,比重也比较大;(4)超基性岩类(SiO2含量<45%):岩石的颜色很深,比重很大。
9.岩浆岩的结构岩浆岩的结构,指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
岩浆岩的结构特征,是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。
根据其结晶程度不同可分为三种结构类型:A.全晶质结构:全晶质结构根据结晶的矿物颗粒大小和形态又可分为:等粒结构和似斑状结构。
B.半晶质结构:半晶质结构主要为浅成岩具有的结构,有时在部分喷出岩中也能看到这种结构;C.非晶质结构:又称玻璃质结构,岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成;非晶质结构为部分喷出岩具有的结构。
10.岩浆岩的构造岩浆岩的构造指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况,即岩石外表的整体特征,主要取决于岩浆冷凝时的环境。
最常见的构造有:块状构造,流纹状构造,气孔状构造,杏仁状构造。
11.常见的岩浆岩(1)花岗岩:结晶粒状深成岩,由石英、长石和云母组成;长石有肉红色的钾长石和灰白色的斜长石;云母为片状的黑云母,有时也有白云母以及少量角闪石;花岗岩具有多种颜色,如灰白色、灰色、肉红色等。
(2)闪长岩:全晶质粒状结构,由斜长石和普通角闪石组成,有少量黑云母。
有些含少量石英称为石英闪长岩。
由于含有较多的暗色矿物,所以颜色较深,为深灰色及灰绿色。
(3)玄武岩:玄武岩主要由斜长石和辉石组成,有时含橄榄石和火山玻璃,呈暗灰色至黑色,常具隐晶质结构或斑状结构,气孔和杏仁构造。
12.沉积岩是由沉积物固结变硬而形成的,占地壳岩石总体积的7.9%,是三大类岩石中在地表分布最广的,占地壳表面积的75%。
沉积岩的构造是沉积岩的最显著的特征之一,主要体现在层理、层面、结核及化石等几个方面。
13.沉积岩的物质组成A.碎屑物质:由先成岩石经物理风化作用产生的碎屑物质组成,大部分为化学性质比较稳定、难溶于水的原生矿物的碎屑,如石英、长石、白云母等,部分是岩石的碎屑。
B.粘土矿物:主要是一些由含铝硅酸盐类矿物的岩石,经化学风化作用形成的次生矿物,如高岭石、微晶高岭石及水云母等。
这类矿物的颗粒极细(<0.005mm),具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。
C.化学沉积矿物:由纯化学作用或生物化学作用,从溶液中沉淀结晶产生的沉积矿物,如方解石、白云石、石膏、石盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。
D.有机质及生物残骸:由生物残骸或有机化学变化而成的物质,如贝壳、泥炭及其他有机质等。
14.沉积岩的分类根据物质组成的特点,沉积岩一般分为如下三类:A.碎屑岩类B.粘土岩类C.化学及生物化学岩类在沉积岩的组成物质中,粘土矿物、方解石、白云石、有机质等,是沉积岩所特有的,是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
15.沉积岩的结构和构造沉积岩的结构分为四种:碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
沉积岩的构造指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系,最主要的构造是层理构造。
层理是沉积岩成层的性质,如常见的有水平层理、斜层理、交错层理等。
16.常见的沉积岩(1)石灰岩:简称灰岩,矿物成分以方解石为主,常呈深灰、浅灰色,纯质灰岩呈白色;遇冷稀盐酸剧烈起泡是其重要鉴别标志,常含有大量生物介壳、骨骼的碎片。
(2)白云岩:主要由白云石组成,与石灰岩的区别是遇冷稀盐酸不起泡,通常为浅灰色、灰白色。
断口呈粒状,硬度稍大于石灰岩等。
17.变质岩是由原来的岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩)在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响,在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石,不仅具有自身独特的特点,还保留着原来岩石的某些特征。
18.变质作用的因素在变质因素的影响下,促使岩石在固体状态下改变其成分、结构和构造的作用,称为变质作用。
引起变质作用的主要因素:高温、高压和新的化学成分的加入。
19.变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分,除保留有原来岩石的矿物,如石英、长石、云母等外,还有变质矿物,如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等,变质矿物是变质岩所特有的。
20.变质岩的结构和构造变质岩结晶结构主要经过重结晶作用形成,故称为变晶结构以示区别,如粗粒变晶结构,斑状变晶结构等。
若变质作用不彻底,则在形成的变质岩中残留有变质前原来岩石的结构特征,称为变余结构。
变质岩的构造:片理构造和块状构造。
片理构造是变质岩所特有的,比较典型的片理构造有:板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造等;成致密块状构造有:大理岩和石英岩等。
21.常见的变质岩(1)大理岩:由石灰岩或白云岩经重结晶变质而成,等粒变晶结构,块状构造;主要矿物成分为方解石;大理岩常呈白色、浅红色、淡绿色、深灰色以及其他各种颜色,常因含有其他带色杂质而呈现出美丽的花纹。
(2)石英岩:结构和构造与大理岩相似,一般由较纯的石英砂岩变质而成,常呈白色,因含杂质,可出现灰白色、灰色、黄褐色或浅紫红色;强度很高,抵抗风化的能力很强。
第3章地质构造及其对工程的影响1.地壳运动和基本特点地壳运动主要是地球内动力作用所引起的地壳的机械运动,即构造运动。
它使地壳发生变形和变位,形成各种形迹的地质构造。
地壳运动的基本特点 :(1)地壳运动具有方向性(2)地壳运动具有普遍性和永恒性(3)地壳运动具有不同的速度和幅度2.地壳运动有关假说收缩说、均衡说、大陆漂移说、膨胀说、地幔对流学说、板块构造说等。
3.地质作用的概念和分类地壳形成已经40多亿年了,在这漫长的期间中,地球表面岩石圈从成分、结构、构造直至的形态,它无时无刻不发生变化。
使岩石圈(或地壳)发生变化的作用就是地质作用。
考虑地质作用动力来源,地质作用常被划分为外动力地质作用与内动力地质作用两大类。
4.地质年代地质年代指地球发展的时间段落。
岩层的地质年代有绝对地质年代和相对地质年代两种表示方法,表示地质事件发生的先后顺序为相对年代,表示地质事件发生至今的年龄称为绝对年代(同位素年龄)。
5.相对地质年代的确定方法(1)地层层序律(2)生物层序律(3)切割律不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插,就侵入岩与围岩相比,侵入者时代新,被侵入者时代老,这就是切割律,即包裹者新,被包裹者老。