工程地质复习资料.pdf

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1、1/6 工程地质复习资料 主编：金建邦 校核：金俊鹏 第一章 地壳的物质组成 1.试对比火成岩、沉积岩、变质岩三大种类岩石在成因、产状、矿物成分、结构构造等方面的不同。2.什么是地质作用，地质作用有哪些类型？地质作用：形成和改变地壳物质组成和内部构造，塑造地壳外部形态特征的各种自然作用。类型：内力地质作用：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震；外力地质作用：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。3.火成岩有哪些结构、构造、产状，是如何分类的？火成岩结构：显晶质结构、斑状结构、隐晶质结构、玻璃质结构；火成岩构造：块状构造、气孔构造、流纹构造；火成岩产状：深成侵入岩:岩基、岩珠；浅成

2、侵入岩:岩墙（岩脉）、岩床、岩盖与岩盆；分类：按火成岩二氧化硅含量分为：超基性岩、基性岩、中性岩及酸性岩；按岩浆冷凝环境分为：侵入岩和喷出岩。侵入岩又可分为深成岩和浅成岩。4.何谓沉积岩，有哪些结构、构造，分类？沉积岩：由沉积物固结变硬而形成的岩石；其结构：碎屑结构、非碎屑结构；其构造：层理构造、递变构造、波痕与泥裂；其分类：碎屑岩、化学及生物化学岩，进一步划分为：碎屑沉积岩、火山碎屑岩、非蒸发岩和蒸发岩 5.何谓变质岩，如何鉴别？变质岩：原先生成的火成岩、沉积岩、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，发生矿物成分或结构构造的改变形成的新的岩石。鉴别标志：在变质作用

3、过程中常形成某些特征性的矿物，如红柱石、蓝晶石、硅线石、滑石、石墨等，这些变质矿物的出现是鉴别变质岩的重要标志。第二章 地质年代与第四纪地质概述 1.简述第四纪松散沉积物主要有哪些类型，并说明其主要特点。主要类型：残积土：残积碎屑物粒径由地表向深处由细变粗是其最重要的特征 坡积土:厚度变化大，成分与高处的岩石性质有关，一般不具节理 洪积土:具有明显的层理以及夹层、透镜体等 冲击土:磨圆度和分选性较好，清楚的层理构造，良好的韵律性，沉积2/6 物交替、重复出现，冲击物中交错层理很发育 湖泊沉积土:近岸带土强度高，远岸低 海洋沉积土 冰碛土与冰水沉积土：1）冰碛土，磨圆差，缺乏分选，棱角分明，不具

4、成层性砾石表面常具有磨光面或冰川擦痕，砾石因长期受冰川压力而弯曲变形；2）冰水沉积土具有一定程度的分选和良好的层理。风积土：包括风成砂和黄土，风成砂具有大型交错层理 2.何谓第四纪？地质年代有哪些单位？第四纪是新生代最晚的一个纪，包括现代在内的地质历史的最新时期，其下限是二百万年。地质年代单位有宙、代、纪、世。3.什么是地质绝对年代？什么是地质相对年代？地质年代是怎么确定的？地质绝对年代（同位素年龄），代表地质体形成或地质事件发生距今的时间；地质相对年代，即代表地质体生成及地质事件发生的先后顺序。确定方式：地质年代是以全球地层划分和对比为依据并综合其同位素年龄建立起来的地质历史编年。4.生物层

5、序率的主要内容是什么？不同地质时代的岩层中含有不同类型的化石及其组合，而在相同地质时期的相同地理环境下形成的地层，如果原先的海洋和陆地是相通的，则都含有相同的化石。第三章 地质构造 1.简述什么是褶皱构造，褶皱的基本类型，并简单说明褶皱构造的工程地质评价。岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱。基本类型有背斜和向斜。工程地质评价：（1）褶皱的核部是岩层强烈变形的部位，岩石破碎、裂隙发育，直接影响到岩石强度和岩体的完整性。所以布置工程时，必须注意岩层的坍塌及漏水、涌水等问题。（2）褶皱的翼部不同于核部，以倾斜岩层为主，工程布置应注意岩层产状。2.什么是节理？它对工程有哪些影响？节理就是岩石中的裂隙（缝）

6、。对工程的影响：节理发育的密集程度、张开度和充填物特征都是评价岩体质量的主要因素。节理持续性越好对工程影响越大。节理间距越小，岩体质量越低。3.什么是断层？按两盘相对移动方向，断层如何分类？简单说明断层的工程地质评价。断层：岩层受力发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显位移，这种断裂构造为断层。分类：按断层两盘相对位移方向分：正断层、逆断层、平移断层；3/6 按断层与所在岩层产状关系分：纵断层、横断层、斜断层、顺层断层。断层组合类型：阶梯状断层、地堑与地垒、叠瓦构造；地质评价：断层是影响岩体稳定性最重要的一种不连续面。（地下洞室不宜布置在断裂破碎带或断裂交汇处，隧道工程不宜沿断裂走向布置而以垂直走向

7、穿过、缩短穿越断裂破碎带的距离为好）4.简述什么是活断层？它对工程建筑有什么影响？未来可能发震、错动或蠕动的断层。具有危害作用。5.何谓构造运动？何谓地质构造？构造运动：是一种机械运动，涉及的范围包括地壳及上地幔上部（岩石圈），分为水平运动和垂直运动。地质构造：构造运动使岩层发生变形和变位，形成的产物称为地质构造。6.什么是岩层产状要素？岩层的产状是指岩层的空间位置，用走向、倾向和倾角表示，这三种称为产状要素。7.地层接触关系有哪几种？整合接触（相邻新老地层产状一致，时代连续）假整合接触（平行不整合接触，相邻新老地层产状平行一致，地层时代不连续）不整合接触（角度不整合接触，新老地层产状不一致以

8、角度相交，地层时代不连续）侵入体的沉积接触 侵入接触 断层接触。8.何谓张节理？何谓剪节理？各有什么特征？张节理是由张应力作用下形成的，一般张开，节理面粗糙不平，面上不具擦痕，发育稀疏、节理间距大，沿走向延伸不远即消失，但在附近不远处优惠断续出现。剪节理是由剪应力作用下而形成的。常成对出现，成为共轭剪节理，节理面上常可见擦痕，节理面平直光滑，并常紧闭，一般发育密集，节理间距小，沿走向和倾向延伸较远，产状稳定。第四章 地下水 1.地下水按埋藏条件可以分为哪几种类型？它们有哪些不同？试简述之。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水；埋藏接近地表，动态变化很不稳定；潜水:埋藏在地面以下第一个稳定隔

9、水层之上具有自由水面的重力水；为无压水，只能由潜水位较高处向潜水位较低处流动；常以泉或蒸发形式排泄，其动态受气候 影响较大，具有明显的季节性变化特征；承压水：充满于两个稳定的隔水层间的重力水，其形成取决于地质构造条件，如向斜（或盆地）构造和单斜构造。2.地下水按含水层空隙性质可以分为哪几种类型？孔隙水、裂隙水、岩溶水。3.达西定律试用的范围是什么？其渗流速度是真是流速吗？为什么？4/6 适用于雷诺数小于等于 10 的地下水层流运动。不是，在式中，过水断面的面积包括岩石颗粒所占据的面积及空隙说占据的面积，而水流实际通过的过水断面面积A1为空隙所占据的面积，即 A1=An，v 并非地下水的实际流速

10、，而是假设水流通过整个过水断面（包括颗粒和空隙所占据的全部空间）时间所具有的的虚拟流速。KAILHHKAQ21 KIAQv Q：渗透流量(m3/d)；H1、H2-上下游过水断面的水头（m）；L-上下游过水断面间的水平距离（m）；A-过水断面的面积（包括岩石颗粒和空隙两部分的面积）；K渗透系数（m/d）；I-水力坡度；v-地下水渗透系数（m/d）4.产生基坑突涌的原因是什么？简述对工程的影响，并说明其防治措施。当基坑下伏有承压含水层时，开挖基坑减小了底部隔水层的厚度。当隔水层较薄经受不住承压水头压力作用时，承压水的水头压力会冲破基坑底板，这种工程地质现象被称为基坑突涌。（基坑隔水底板厚度小于含水

11、层顶板的承压水头值,即MwH/）影响：基坑底部会出现网状或树枝状裂缝，地下水就会 从裂缝中涌出，并带出下部土颗粒，发生流砂、喷水及冒砂现象。从而造成基坑积水，软化地基，降低地基强度，严重时还会造成边坡失稳和整个地基悬浮流动，给施工带来很大的困难。防治措施：为防止基坑突涌，则必须对承压含水层进行预先排水，使其承压水头下降至基坑底能够承受的水头压力，即 HwM/w;具体有明排水法、注浆法、井点降水法、冻结法、地下连续墙法。5.岩石空隙分为哪几种，有何特点?孔隙：松散岩石中颗粒或颗粒集合体之间存在的空隙。岩石越疏松、分选性越好，孔隙度（除以总体积）越大；裂隙：坚硬岩石受地壳运动及其他内外地质营力作用

12、的影响产生的空隙；裂隙率。溶隙：可容岩中的裂隙经地下水流长期溶蚀而形成的空隙；岩溶（喀斯特）；溶隙大小相差悬殊，分布很不均匀，连通性差。6.何谓含水层？何谓隔水层？含水层：指能够给出并透过相当数量重力水的岩层。构成条件：岩石中要有空隙存在，并充满足够数量的重力水；这些重力水能够在岩石空隙中只有运动。隔水层：指不能给出并透过水的岩层。包括哪些给出与透过水的数量微不足道的岩层，隔水层有的可以含水，但是不具有允许相当数量的水透过自己的性能，如黏土。7.什么是地下水循环？由哪些环节组成？地下水由补给区流经径流区，流向排泄区的整个过程构成了地下水循环的全过程。由地下水的补给、地下水的排泄和地下水的径流组

13、成。8.什么是潜水等水位线图？如何确定水流方向和水流梯度？潜水等位图就是潜水面上标高相等各点的连线图，由潜水位高处指向潜水位低处。潜水流向：在等水位线图上，垂直于等水位线的方向；5/6 水流梯度：在潜水流向上取两点的水位差与两点间的水平距离的比值；潜水的埋藏深度：某一点的地形等高线标高与潜水位标高之差。第五章 地表地质作用 1.什么叫风化作用？它有哪几种类型？影响风化作用的因素有哪些？风化作用：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，这个过程中的变化称为风化，引起这种变化的作用称为风化作用。类型：物理风化（机械风化）：热力风化、冻融风化

14、；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 影响因素：气候因素、地形因素、地质因素 2.简述河漫滩的形成过程，并说明何谓二元相结构 形成过程:河漫滩是由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成的。由于横向环流作用，V 字形河谷展宽，冲积物组成浅滩，浅滩加宽，枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积，形成河漫滩。二元相结构：垂直剖面上呈现为下粗上细的结构，细颗粒的河漫滩相沉积物覆盖在粗颗粒的河床相物质之上。上部为黏土层（河漫滩相沉积物），下部为河床相砂砾层。3.何谓阶地？它是如何形成的？据物质组成，可将阶地分为哪几类？阶地：由于地壳上升或侵蚀基准面

15、相对下降，已形成河漫滩的河流重新下切侵蚀。原来的谷底呈阶梯状残留在新的谷坡上，在河谷两坡形成的阶梯状地形 河流阶地：在地壳构造运动与河流的侵蚀、沉积作用综合作用下形成的。按河流阶地的物质组成，可分为侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地。4.何谓岩溶（喀斯特）？岩溶作用发生的基本条件有哪些？以地下水为主、地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主、机械过程（流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用。岩溶作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称为岩溶 岩溶的基本条件：岩石的可溶性、透水性，水的溶蚀力、流动性；5.岩溶区的主要工程

16、地质问题有哪些？解决这些问题有哪些对策？1）地基稳定性及塌陷问题：对于石芽地基，在修建建筑物时，必须查清基岩的埋深、起伏情况、覆盖土层的压缩性及石芽的强度；对于溶洞地基，对于小规模溶洞，采用清除或堵塞或盖板跨越，规模大则不宜作为建筑物的地基；对于土洞地基，首先要治水，土洞埋深较浅时，可以采用挖填和梁板跨越，或强夯法；对直径较小的深埋土洞，仅在洞顶上部采取梁板跨越；对直径较大的深埋土洞，采取顶部钻孔灌砂和灌碎石混凝土以充填空间。6/6 2）渗漏和突水问题：对于库底渗漏，可采取堵（堵落水洞）、铺（铺盖黏土）、截（筑截水墙）、围（在落水洞四周建围墙）、引（引入库内或导出库外）等方法进行处理；对于岩溶

17、突水，以疏导为主；对于隧道中的岩溶水，可用水管引入隧道边沟或中心排水沟排水。出水量过大时，可用平行导坑排水。6.何谓滑坡？其主要形态特征是什么？影响滑坡发生的因素有哪些？可分为哪几个阶段？滑坡：斜坡上土体、岩体或其他碎屑堆积物沿一定的滑动面作整体下滑的现象。主要形态特征：滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡壁和滑坡台阶、滑坡舌和滑坡鼓丘、滑坡裂缝 影响因素：岩性（主要发生在松散堆积层）、构造（常发生在顺坡，上部透水下不透水利于发生滑坡）、地貌（河流冲刷坡地基部易发生）、气候（降雨起润滑作用，融冻季节常出现滑坡）、地下水（5 个过程）地震 人为因素 阶段：蠕动变形阶段，剧烈滑动阶段，渐趋稳定阶段 7.斜

18、坡变形破坏的防治措施主要有哪些？排水、降低下滑力和增加抗滑力、改变滑带土的性质 第六章 岩土工程地质分级与分类 1.影响岩体工程性质的主要因素有哪些？岩体初步分级和详细分级各考虑了哪些因素？主要因素：岩石强度和质量、岩体的完整性、水的影响。初步分级：岩体坚硬程度和岩体完整程度；详细分级：岩体坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线方位与主要软弱结构面产状的组合关系 2.土的分类标准主要考虑了哪几方面的指标因素？土颗粒组成及其特征、土的塑性指标（液限、塑限和塑性指数）、土中有机质的存在情况 3.地基土可分为哪几类？碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土 4.岩石坚硬程度定量确定的依据是什么？坚硬程度定性分为哪几种类型？采用岩石单轴饱和抗压强度的实测值；坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩。