工程地质分章作业.docx

1、工程地质分章作业 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】工程地质分章作业第一章 绪论习题一：名词解释：地质环境在内外营力作用下形成的与工程有关的自然地质条件。习题二：名词解释：工程地质条件工程地质条件即为工程活动的地质环境，可理解为工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。一般认为它包括岩土（岩石和土）的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等。习题三：名词解释：工程地质问题：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

2、质问题。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括以下四类：（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。习题四：问答题：试举例说明工程活动与地质环境的相互关系。人类的工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者之间具有密切的联系，并且相互影响，相互制约的。地质环境对工程建设活动的制约是多方面的。它可以影响工程建筑的造价与施工安全，也可以影响工程建筑的稳定和正常使用。如在岩溶地区修建房屋，如不查明岩溶分布情况并采取有效措施，可能会引起地面塌陷。工程活动也会以各种方式影响地质环境。如开挖路堑会改变斜坡原有的地质条件，不合理开挖可能会引发崩塌或滑坡。不科学的

3、工程活动，甚至会引发严重的地质灾害。习题五：问答题：工程地质学的主要任务与研究方法是什么研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约，合理开发和妥善保护地质环境，使工程活动和地质环境协调相处是工程地质学的最基本任务，其基本任务主要表现以下三方面：（1）区域稳定性研究与评价，指由内力地质作用引起的断裂活动、地震对工程建设地区稳定性的影响；（2）地基稳定性研究与评价，指地基的牢固、坚实性、安全性；（3）环境影响评价，指人类工程活动对环境造成的影响。工程地质学的研究方法主要有以下四种：（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

4、的基础上，采用力学手段建立模型进行计算和预测；（3）工程类比法：根据条件类似地区羽翼已有资料对研究区的问题进行分析；（4）实验法：通过室内或到野外现场试验，取得所需要的岩土的物理力学参数。习题六：问答题：土木工程对地质环境所提的要求有哪些为确保土木工程活动的安全与稳定，地质环境需要满足以下三点基本要求：（1）地基岩土要有足够的承载能力，以保证在上部建筑物荷载作用下不产生失稳而破坏；（2）在外荷载作用下，产生的地基沉降值应该满足建筑物安全与正常使用的要求；（3）建筑场地周边地质环境应安全稳定，即工程活动不引发次生的地质灾害。?习题七：问答题：土木工程中常见的工程地质问题有哪些就土木工程而言，主要

5、的工程地质问题包括以下四类：（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。第二章 地壳及其物质组成习题一：填空题：下列矿物中硬度最小的是，有樱红色条痕的是，有极完全解理的是，有三组完全解理的是。答案：滑石、赤铁矿、云母、方解石习题二：填空题：下列岩石中为岩浆岩类；为沉积岩类；为变质岩类。答案：花岗岩、白云岩、千枚岩习题三：填空题：岩石由矿物组成，泥质灰岩中主要的矿物是，该矿物的化学成分是 。沉积岩在野外可见的主要特征有、 等。答案：方解石、碳酸钙、层理构造、化石习题四：填空题：一般说来，比较而言，碎屑岩中，硅质胶结的岩石强度比铁质胶结的岩石。答案：

6、大习题五：填空题：试列出四种肉眼鉴定矿物的特征：、。答案：矿物形态、矿物条痕、解理、光泽习题六：填空题：地壳中的岩石按成因分为：、等三大类，请指出砂岩属岩类，片麻岩属 岩类，玄武岩属岩类。答案：岩浆岩、沉积岩、变质岩、沉积岩、变质岩、岩浆岩习题七：填空题：岩石由矿物组成，组成白云岩的主要矿物是，其化学成分是。答案：白云石、CaMg(CO3)2习题八：填空题：岩层按单层厚度（b）可划分为层（b1.0m）、层（b=1.0m）、层（b=0.5m）和层（b0.1m）。答案：块状、厚、中厚、薄习题九：名词解释：矿物答案：矿物是天然产出的单质或化合物，大多数矿物具有一定的内部结构，即其内部的原子或离子在三

7、维空间成周期性重复排列。习题十：名词解释：岩浆岩答案：岩浆在地下或喷出地表后冷凝而成的岩石，又叫火成岩。习题十一：名词解释：变质岩答案：原先生成的岩石（可以是岩浆岩、沉积岩或变质岩）经高温高压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份或结构构造的改变而形成的新岩石。习题十二：名词解释：沉积岩答案：由成层沉积的松散堆积物固结而成的岩石，又叫水成岩。习题十三：问答题：什么是矿物矿物的主要性质有那些答案：是天然产出的单质或化合物，大多数矿物具有一定的内部结构，即其内部的原子或离子在三维空间成周期性重复排列。矿物的主要性质有：较稳定的晶体形态（单体）、颜色与条痕特征、光泽、硬度、解理

8、与断口、其它特殊性质等。习题十四：问答题：岩浆岩的矿物成分结构构造特征是什么岩浆岩的产状有哪些主要类型答案：岩浆岩矿物成分从其颜色上看，可分为浅色矿物(如石英、正长石、斜长石、白云母等)和深色矿物(如角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等)，浅色矿物形成酸性、中性岩浆岩，而深色矿物主要形成基性、超基性岩浆岩。岩浆岩的结构是指矿物的结晶程度，颗粒大小，形状及矿物间结合方式所反应出来的特征。按结晶程度和晶粒大小分三类：(1) 显晶质（晶粒状结构、等粒结构）、(2)斑状结构（半晶质）、(3)玻璃质结构（非晶质）。岩浆岩的构造指岩石中不同矿物集合之间排列，充填以及空间分布方式所反映出来的岩石外貌特征。主要类型

9、有：(1)块状构造、(2)流纹构造、(3)气孔构造、(4)杏仁构造等。岩浆岩的产状是指岩石形成时岩体的形状，大小及其与围岩的关系，即岩浆岩在空间的位置。主要类型有：(1)侵入岩岩基、岩株、岩脉、岩床等；(2)喷出岩火山锥，岩流，岩被等。习题十五：问答题：沉积岩的物质成分、结构、构造特征是什么答案：沉积岩的物质成份包括以下四类：（1）碎屑物质：主要是由一些原生矿物(如石英、长石等)组成的岩石碎屑；（2）粘土矿物：高岭石、蒙脱石、水云母；（3）化学沉积矿物：方解石、白云石、石膏、岩盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等；（4）有机物质或生物遗骸：沉积岩中特有的物质。沉积岩的结构有四种类型：（1）碎屑结构：

10、由碎屑物质和胶结物质组成；（2）泥质结构：50%以上由0.005mm粘粒组成；（3）结晶结构：由化学沉积物质的结晶颗粒组成的岩石结构；（4）生物结构：由30%以上生物遗体或碎片所组成的岩石结构。沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。主要有以下类型：（1）层理构造：岩石各组成部分在颜色、矿物成分、碎屑颗粒大小等方面的差异变化所形成的成层性，又可分为平行层理、交错层理等；（2）递变层理：同一层内碎屑颗粒逐渐由粗变细的层理特征；（3）波痕与泥裂，是沉积岩层面上的构造特征；（4）结核：是在成分、结构、颜色等与周围有显著差异的矿物集合体，是成岩阶段物质成分重新分配的产物。习题十六：问答

11、题：何为变质作用分为那些类型变质岩的主要矿物、结构、构造特征是什么答案：由于高温、高压或化学元素的参与使岩石发生变质的过程即为变质作用。按其引起变质的原因可分为三类：（1）接触变质：发生在侵入体与围岩的接触带上，又可分为接触热变质与接触交代变质作用，由于温度升高或来自岩浆的化学活动组成的作用使岩石变质。（2）动力变质：是断裂构造作用有关，发生在断裂带两侧。（3）区域变质：是高温、高压等因素联合作用于一个广大地区范围内的变质作用。变质岩的矿物组成有两类：（1）变质矿物：变质作用过程中形成的矿物，如石榴子石、 绿泥石、蛇纹石、滑石等。变质矿物是鉴别变质岩的重要标志，只要含有变质矿物的岩石就是变质岩

12、。（2）一般矿物：如石英、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等。变质岩的结构有两种类型：（1）变晶结构：原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构。如片岩、片麻岩的结构。（2）变余结构：是指从早先岩石中保留的结构。变质岩的构造类型可划分为两类：（1）变成构造：通过变质作用形成的构造。（2）变余构造：是变质岩残留的原岩的构造。在变成构造中，片理构造是变质岩所特有的，是从构造上区别于其他岩石的一个显著标志。 地壳是固体地球的外部层圈 矿物 岩石第三章 地质年代与第四纪地质概述习题一：填空题：残积层是作用的产物；冲积层是作用的产物；洪积层是作用的产物；坡积层是作用的产物。答案：风化、河流沉积、洪水、雨水和雪融

13、水坡面片流习题二：填空题：下列属于地质年代单位的是、；属于年代地层单位的是、；性属于地方性岩石地层单位的是、。答案：宙、代、纪、世、期；宇、界、系、统、阶；群、组、段习题三：名词解释：第四纪沉积层答案：第四纪沉积是指第四纪所形成的各种堆积物。即地壳的岩石经风化、风、地表流水、湖泊、海洋、冰川等地表地质作用的破坏、搬运和堆积而形成的现代沉积层。习题四：名词解释：地层层序律答案：未经构造运动改造的水平岩层，其层序为每一层都比它下伏的相邻层新，而比它上覆的相邻层老。习题五：名词解释：相对年代答案：相对年代是指地质事件发生的先后顺序。习题六：名词解释：绝对年代答案：绝对年代是指地质事件发生至今的年龄。

14、习题七：问答题：什么是切割律答案：不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插，对于侵入的情况：侵入者时代新，被侵入者时代老；对于包裹的情况：包裹者时代新，被包裹者时代老。这就是切割律。习题八：问答题：第四纪地质作用的主要特征事件有那些答案：主要有新构造运动与冰川作用。第四纪时期的强烈地壳活动称之为新构造运动，也就是第三纪末喜马拉雅运动以来的地壳活动，包括大规模的水平运动、火山喷发及地震等活动。一个地区新构造运动的特征，对工程区域的稳定性问题的评价是一个基本因素。第四纪冰期活动频繁，第四纪冰川规模大而频繁，导致相应的很多冰川作用特征显著，如风沙盛行沙漠面积扩大、黄土堆积作用强烈及形成各种冰川堆积物（

15、冰碛堆积、冰水堆积、冰碛湖堆积等）。习题九：问答题：第四纪沉积物的共同特征有哪些答案：第四纪沉积物由于其形成时间短，固结成岩作用不充分，故为松散堆积物，覆盖在之前坚硬的岩层之上。具有以下特征：（1）至第四纪，现今的大陆轮廓已形成，故以陆相沉积为主；（2）没有足够的时间固结成岩，具松散性；（3）岩相多变性；（4）构成各种呈规律分布的堆积地貌。 地质年代 第四纪地质概述本章小结第四章 地质构造习题一：名词解释：构造运动答案：由于地球内力地质作用引起地壳变化使岩层或岩体发生变形和变位的运动，称为地壳运动。地壳运动的结果，形成了各种不同的地质构造。因此，地壳运动也常称为构造运动。习题二：名词解释：地质

16、构造答案：地壳运动的结果所形成的各种不同的构造形迹，如褶皱断裂等，称为地质构造。习题三：名词解释：褶皱答案：组成地壳的岩层在构造运动作用下，形成一系列连续的波状弯曲，称为褶皱。习题四：名词解释：背斜答案：岩层向上弯曲，核心部分岩层较老的褶皱称为背斜。习题五 ：名词解释：向斜答案：岩层向下弯曲，核心部分岩层较新的褶皱称为向斜。习题六 ：名词解释：断裂构造答案：岩石受构造应力作用超过其强度时就会发生裂缝或错断，岩石的连续完整性遭到破坏而形成的各种大小不一的断裂，称为断裂构造。习题七 ：名词解释：裂隙答案：裂隙又称为节理，是岩层受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造，是指岩体中的裂缝。习题八

17、：名词解释：断层答案：断层是指岩层受力断裂后，两侧岩块发生了显著位移的断裂构造。习题九 ：名词解释：正断层答案：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。习题十 ：名词解释：逆断层答案：上盘沿断面相对上升，下盘相对下降的断层。习题十一 ：名词解释：平移断层答案：又称平推断层，由于岩体受到水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。习题十二：名词解释：顺向坡答案：组成边坡的岩层倾向与边坡倾向一致时，这种边坡称为顺向坡。习题十三：名词解释：反向坡答案：组成边坡的岩层倾向与边坡倾向相反时，这种边坡称为反向坡。习题十四：问答题：什么是岩层产状试举例说明岩层产状要素的文字表示方法。答案：岩层的

18、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。倾斜岩层的产状可用岩层面的走向倾向倾角三个产状要素来表示。文字表示方法有象限角和方位角两种：（1）象限角表示法，常用走向倾向和倾角象限表示。如N50WSW35，即走向为北偏西50，倾向向南西倾斜，倾角为35；（2）方位角表示法，常用倾向和倾角表示。如31035，310是倾向方位角，35是倾角，走向可根据倾向加减90后得到。习题十五：问答题：岩层的主要接触关系类型有哪些答案：概括起来，地层接触关系主要有以下几种：整合接触；假整合接触(平行不整合接触)；不整合接触(角度不整合接触)；侵入体的沉积接触；侵入接触；断层接触。上

19、述接触关系中，为沉积岩层间的接触关系，为岩浆岩与沉积岩层间的接触关系。由于整合接触中的不整合面，是下伏古地貌的剥蚀面，常有较大的起伏，同时常有风化层或底砾存在，层间接合差，地下水发育，当不整合面与斜坡倾向一致时，常成为潜在的滑动面，如开挖路堑，经常沿此面产生斜坡滑动，以工程建筑不利。习题十六：问答题：褶皱有哪两种基本形式其各自的基本特征是什么答案：褶皱的基本形式是背斜和向斜。其各自的基本特征是：背斜的岩层向上弯曲，核心部分岩层较老 ，两翼岩层相背倾斜；而向斜的岩层向下弯曲，核心部分岩层较新，两翼岩层相向倾斜。习题十七：问答题：试述褶皱构造与工程的关系。答案：褶皱构造对工程的影响程度与工程类型及

20、褶皱类型褶皱部位密切相关，对于某一具体工程来说，所遇到的褶皱构造往往是其中的一部分，因此褶皱构造的工程地质评价应根据具体情况作具体的分析。褶皱核部：由于褶皱核部是岩层受构造应力最为强烈最为集中的部位，因此在褶皱核部，不论是公路隧道或桥梁工程，容易遇到工程地质问题，主要是由于岩层破碎产生的岩体稳定问题和向斜核部地下水的问题。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。褶皱的翼部：主要是单斜构造中倾斜岩层引起的顺层滑坡问题。倾斜岩层作为建筑物地基时，一般无特殊不良的影响，但对于深路堑高切坡及隧道工程等则有影响。对于深路堑高切坡来说，当路线垂直岩层走向，或路线与岩层走向平行但岩

21、层倾向与边坡倾向相反时形成反向坡，就岩层产状与路线走向的关系而言，对边坡的稳定性是有利的；当路线与岩层走向平行且岩层倾向与边坡倾向一致时形成顺向坡，稳定性较差，特别是当边坡倾角大于岩层倾角时且有软弱岩层分布在其中时，稳定性最差。对于隧道工程来说，从褶皱的翼部通过一般较为有利。如果中间有软弱岩层或软弱结构面时，则在顺倾向一侧的洞壁，有时会出现明显的偏压现象，甚至会导致支护结构的破坏，发生局部坍塌。习题十八：问答题：简述裂隙的成因分类力学性质分类。答案：按成因分类：（1）构造裂隙：受地壳运动的构造应力作用形成的。特点：延伸范围大，空间分布具有一定的规律性，成群出现。（2）非构造裂隙：包括原生裂隙，

22、岩体受外力作用形成的裂隙，如风化崩塌滑坡，边坡卸荷裂隙等等。特点：范围小，延伸不远，深度小，无方向性。按形成时应力类型分类：（1）张裂隙：延伸不远，多具有较大裂口，裂隙面较粗糙一般很少有擦痕。在褶皱构造中，主要发育于褶皱的轴部。（2）剪裂隙：延伸长方位稳定，多是闭合的，裂隙的平滑有擦痕，往往是呈“X”形两组分布。剪裂隙主要发育于褶皱的翼部和断层附近。习题十九：问答题：简述裂隙与工程的关系。答案：当岩石中存在裂隙时，裂隙与工程的关系如下：（1）裂隙破坏了岩石的完整性，给风化作用创造了有利条件，促进岩石风化速度。（2）裂隙降低了岩石强度地基承载力稳定性。当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡

23、一致时，不论岩体的走向如何，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。（3）裂隙的存在有利于挖方采石，但影响爆破作业的效果。（4）裂隙是地下水良好的通道，加快可溶岩的溶蚀，对工程不利，会在施工中造成涌水。（5）裂隙发育的岩层是良好的供水水源点。习题二十：问答题：裂隙的工程地质评价主要解决哪三个问题答案：裂隙的工程地质评价主要解决的三个问题是：（1） 主要发育方向的评价；（2）裂隙发育程度的评价；（3）裂隙性质的评价。习题二十一：问答题：节理(裂隙)和解理有何不同答案：节理是地质构造的一种，是指岩层受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造，即为岩体中的裂缝，又称为裂隙，节理的两侧破裂面为裂隙面。解

24、理是矿物的物理力学征之一，是指矿物受外力作用时，沿一定方向裂破成平面的性质，其裂开的平面称之为解理面。习题二十二：问答题：试述断层的要素及其基本类型。答案：断层的各个组成部分称为断层要素，断层要素包括断层面断层盘断距等。断层的基本类型是按断层两盘的相对位移来分类的，这种分类把断层分为：正断层；逆断层；平移断层。习题二十三：问答题：野外识别断层存在的标志有哪些答案：（1）地貌特征：地貌上有断层崖或断层三角面。河谷常沿断层带发育或突然转向，串珠状分布的湖泊洼地和带状分布的泉点等往往也是断层存在的标志。（2）构造线和地质体的不连续：任何线状或面状的地质体，如地层岩脉岩体变质岩的相带不整合面侵入体与围

25、岩的接触界面褶皱的枢纽及早期形成的断层等，在平面或剖面上的突然中断错开等不连续现象是判断断层存在的个重要标志。（3）地层的重复与缺失：地层发生不对称的重复现象或是某些层位的缺失现象。（4）断层面(带)的构造特征：在断层面上及其附近留下的擦痕阶步牵引构造伴生节理构造透镜体断层角砾岩和断层泥等。以上是野外识别断层的主要标志，但不能孤立地根据一种标志进行分析，应综合多种证据，才能得到可靠的结论。习题二十四：问答题：断层对工程有何不利影响答案：由于断层的存在，破坏了岩体的完整性，加速风化作用地下水的活动及岩溶发育，对工程建筑主要产生如下影响：（1）断层是软弱结构面(带)，应力集中，裂隙发育，岩石破碎，

26、整体性差，岩石强度和承载力显著降低。（2）断层陡壁岩体不稳定，易崩塌，易滑动。（3）断层上下两盘岩性有差异，坐落于两盘的建筑物易产生不均匀沉降。（4）断层可能富水，施工中可能涌水，但富水性强的断层带是良好的供水地。（5）在新构造运动强烈地区，断层可能激活，并诱发断层地震。因此，断层带对工程建设不利，影响地基稳定性，应尽量避开，必须修建时，应查清情况并采取适当工程措施。 岩层产状与地层接触关系 第五章 地下水习题一：问答题：什么是岩土的空隙性它们在数量上是如何表示的答案：通常将岩土空隙的大小、多少、形状、连通程度，以及分布状况等性质统称为岩土的空隙性，常用空隙率表示，也可用孔隙率和裂隙率表示。习

27、题二：问答题：岩土中有哪些形式的水，重力水有哪些特点答案：地下水有气态、液态和固态三种形式。根据岩土中水的物理力学性质的不同，又可分为气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水以及结晶水和结构水，其中重力水和毛细水对地下水的工程特性有较大影响。重力水的特点是：它不受固体颗粒静电引力的影响，可在重力作用下运动。一般所指的地下水就是重力水，它具有液态水的一般特征，可传递静水压力。重力水能产生浮托力、孔隙水压力。流动的重力水在运动过程中会产生动水压力。重力水具有溶解能力，对岩土产生化学潜蚀，导致岩土的成分及结构的破坏。习题三：问答题：什么是地下水循环由哪些环节组成答案：地下水循环指地下水由补给区流经径流

28、区，流向排泄区的整个过程，它由补给区、径流、排泄三个环节组成。习题四：问答题：地下水对钢筋混凝土的腐蚀分为哪几种类型各类腐蚀分别是由哪些过量的离子引起的答案：地下水对钢筋混凝土的腐蚀类型如下：（1）结晶类腐蚀：地下水中含过多的SO4-2；（2）分解类腐蚀：地下水含有、；（3）结晶分解复合类腐蚀：地下水中的、和离子的含量过量。习题五：问答题：地下水有哪几种类型（按埋藏条件、空隙性质分）各有什么特点答案：根据地下水的埋藏条件，可以把地下水划分为上层滞水、潜水和承压水。按含水介质空隙类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。（1）上层滞水：在包气带中局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为上层滞

29、水。其特点是：补给源为大气降水和地表水渗入，补给区与分布区一致；水量小，且不稳定，季节性变化明显；水位埋藏浅，易蒸发，易污染，水质较差。（2）潜水：潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。其特点是：潜水为无压水，具有自由表面，其上无稳定的隔水层存在；潜水在重力作用下，由高处向低处流动，流速取决于地层的渗透性能和水力坡度；潜水的分布区与补给区一致，受降水，地表水，凝给水补给；潜水随地区和时间而变化。（3）承压水：充满于上下两个稳定隔水层之间的含水层中的有压重力水称为承压水。其特点是：有承压性，承受静水压力；埋藏区与补给区不一致，补给区、承压区和排泄区的分布较为明显；补给区为

30、承压含水层出露地表部分，可按受降水，地表水及上部潜水的补给，具有潜水的特点；埋藏深度大，受人为因素和自然因素影响较小，故水质、水温、水量、水化学等特征变化小，动态稳定；适宜形成承压水的地质构造大致有两种：一为向斜构造或盆地称为自流盆地；另一为单斜构造和为自流斜地。（4）孔隙水：主要分布于第四纪各种不同成因类型的松散沉积物孔隙中的地下水。其特点有：分布均匀，连续性好，水量也较大。凡是打井都能获得一定的水量。成层状分布，水力联系密切，同一层水具有统一的水面。一般呈层流状态，符合达西定律，只有在特殊情况下，如大降深抽水附近，可能出现紊流。孔隙水的分布特征，直接受沉积物类型，地质结构，地貌形态，地形位置而不同。尤其以沉积成因类型影响最大。（5）裂隙水：埋藏在各种岩石裂隙中的地下水