工程地质作业参考答案(新)

工程地质作业参考答案

作业一

一．填空题

1.方解石碳酸钙

2.硬质岩石软质岩石

3. 工程岩土学工程地质分析工程地质勘察

4. 颜色硬度解理

5. 正变质岩副变质岩

6. 内动力地质作用外动力地质作用

7. 相对年代同位素年龄

8、水平构造单斜构造褶皱构造

9. 节理断层

10.侵蚀

二、选择题答案

1.A

2.C

3.A

4.C

5.D

6.C

7.A

8.B

9.C 10.D

三、判断题

1.矿物是具有一定化学成分和物理性质的元素单质和化合物。 [╳]

2.玄武岩是岩浆岩。 [√]

3.粘土矿物是沉积岩所特有的矿物成分。 [√]

4.沉积岩的主要构造特征是片理构造。 [╳]

5.放在地质图右侧的地层图例，应严格按照自上而下，由新到老的顺序排列。 [√]

6.微晶高岭石、水云母、高岭石等是组成粘土的次生矿物。 [√]

7.岩层的褶皱构造中，岩层向上弯曲称为背斜褶曲；岩层向下弯曲为向斜褶曲，一般

情况下可以认为背斜为山，向斜为谷。 [╳]

8.在岩溶发育地区修筑高速公路，在路线的选择方面，必需认真注意下列问题：

a.路线应尽量选择在难溶岩石分布地区通过；

b.路线方向不宜与岩层构造线方向平行；

c.路线应尽量避开河流附近、大的断层破碎带等。这些都是十分重要的基本原则。[√]

9.砾岩与砂岩的粒度界限是 1mm。 [╳]

10.片流的洗刷作用形成冲积物。 [╳]

四、名词解释

1.正断层：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。

2.泥石流：由暴雨或冰雪迅速融化形成的急骤水流，挟带堆积在山坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象（含土量少时，可称为水石流）。

3.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，包括地层岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌等。

4.残积土:岩石经风化作用后残留在原地的碎屑物称为残积物或残积土，因其覆盖在地表，又常称为残积层。

坡积土:雨水或雪水将高处的风化碎屑物洗刷而向下搬运，或由本身的重力作用，堆积

在平缓或坡脚处，成为坡积物。

冲积土:河流地质作用形成的沉积物。

5.潜水: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。

岩溶:岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称为岩溶。

6.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维空间成周期性重复排列。

7.逆断层:上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。

五、问答题

1.（1）必须事先了解河流的最高洪水水位，避免在洪水淹没区进行建筑；

（2）应注意河岸的稳定性，不在崩塌、滑坡等不稳定的地区建筑。如必须建筑时，要对崩塌、滑坡进行处理；

（3）河床上是不宜建厂的，如果要建设船台、码头、桥墩或取水构筑物，应考虑由于进行建设而改变河床断面后的最高洪水水位、冲刷深度、含泥量，同时也要考虑河水对岸边及构筑物的冲刷；

（4）河流的凹岸受冲刷，容易形成河岸的崩塌、滑坡，选择建筑场地时，建筑物距阶地边缘应留有适当的安全距离，必要时采取保护河岸的措施；

（5）应注意冲积物的产状，冲积层中埋藏有粘性土的透镜体或尖灭层时，能使建筑物产生不均匀沉降；

（6）阶地上有古老的河床的沉积物和牛轭湖沉积物时，应注意它们的分布、厚度及工程地质性质；

（7）冲积层中常较丰富的地下水，可作为供水水源，但在古河床地区施工时，多因地下水多、水位高而引起施工排水困难。

2.主要工程地质问题有：

（1）溶蚀岩石的强度大为降低；

（2）造成基岩面不均匀起伏；

（3）漏斗对地面具不良影响（塌陷崩落）；

（4）岩溶和土洞影响地基稳定性：①分布较密发育强烈场地不宜作为工程地基；②岩溶和土洞的埋深影响地基的稳定性（需进行地质分析和力学验算）；③抽水（施工时或开采地下水）影响土洞和岩溶顶板的稳定性。

（5）地下工程有时会出现涌水、淹没、塌陷等突发事故。

3.工程地质勘察成果报告的内容，应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定。其基本主要包括：

（1）勘察目的、要求和任务；

（2）拟建工程概述；

（3）勘察方法和勘察任务布置；

（4）场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质、地下水、不良地质现象的描述与评价；

（5）场地稳定性和适宜性的评价；

（6）岩土参数的分析与选用；

（7）岩土利用、整治、改造方案；

（8）工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题的预测、监控和预防措施；

（9）必要的图件。

4.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。

5.通常采用的防治岩石风化措施有：

（1）挖除法：风化层较薄时，可将工程性质较差、影响建筑稳定的表土挖除。

（2）抹面法：用使水和空气不能透过的材料（如沥青、水泥、粘土等）将岩石覆盖起来。

（3）胶结法：用水泥、粘土等浆液材料灌注入岩层或岩石裂隙中，可加强岩层的强度、降低其透水性。

（4）排水法：设计排水工程、排除地表水或地下水，减少水对岩石中矿物的溶解等影响。

6.（1）滑坡的形态和边界的基本构造特征是判断滑坡存在和滑坡范围的重要依据。一个典型滑坡的基本构造特征包括如下方面要素：滑坡体；滑动面、滑动带、滑坡床；滑坡壁（后壁）；滑坡台阶；滑坡鼓丘；滑坡舌；滑坡裂缝；滑坡主轴等。

（2）一般说来，滑坡的发生是一个长期的变化过程，这个过程人为地将其划分为三个阶段，即：蠕滑阶段（蠕动变形阶段）；滑动阶段（滑动破坏阶段）；渐趋稳定阶段。这种阶段划分的主要意义在于认识滑坡和正确地选择防滑治滑措施。

（3）滑坡的整治措施有如下几大类：排水类（包括地表排水与地下排水）；支挡类（如抗滑挡墙、抗滑锚杆（锚索）、锚杆挡墙、抗滑桩等）；减重与反压（坡顶刷方或拆除建筑物减重，坡脚堆载反压）；改善滑动面（带）的岩土性质；其它措施等。滑坡治理工程一般以支挡为主或以排水为主，排水、支挡、减重、护坡等措施视具体情况（滑坡的引发因素）采用，进行综合治理。

7.由暴雨或冰雪迅速融化形成的急骤水流，挟带堆积在山坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象。泥石流的形成必须具备丰富的物质来源，山坡陡峻和较大沟谷以及能大量集中水源的地形，并有突发的大量水源等条件，以上三个条件是缺一不可的。

8.地壳表层的岩石经长期风化作用后，一部分碎屑物质被风和水带走，而残留于原地的松散堆积物抽称之为残积层。

进行工程建设时，若残积层主要为粘性土，应重点研究可能产生的不均匀沉降问题；若残积层主要为粗岩屑，沉降可能较小；开挖基坑或进行边坡建筑场地施工时，必须注意边坡稳定性问题，防止产生滑坡。

通常采用的防治岩石风化措施有：

（1）挖除法：风化层较薄时，可将工程性质较差、影响建筑稳定的表土挖除。

（2）抹面法：用使水和空气不能透过的材料（如沥青、水泥、粘土等）将岩石覆盖起来。

（3）胶结法：用水泥、粘土等浆液材料灌注入岩层或岩石裂隙中，可加强岩层的强度、降低其透水性。

（4）排水法：设计排水工程、排除地表水或地下水，减少水对岩石中矿物的溶解等影响。

六、综合分析题

1.原因：

（1）不均匀沉降问题：地基由岩石与土体组成，两者沉降量不同；

（2）粘土与下伏基岩的接触面(不整合接触面)，以及砂、页岩互层间的层面，对于坡而言是外倾结构面，是个潜在的滑动面。

处理：

（1）对边坡对进行支挡；

（2）地基进行处理，使沉降均匀或在粘土部位采用深基础将荷载传至基岩上；

（3）做好排水措施。

2.滑坡要素为: 1)后缘环状拉裂缝; 2)滑坡后壁; 3)拉张裂缝及滑坡台阶; 4)滑坡舌及鼓张裂隙; 5)滑坡侧壁及羽状裂隙; 6)滑坡体; 7)滑坡床; 8)滑坡面(带)。

作业二

一．填空题

1. 物理风化化学风化生物风化作用

2. 冲蚀磨蚀溶蚀

3. 刨蚀搬运

4. 空隙裂隙溶穴

5. 岩裂隙风化裂隙

6. 液态水固态水气态水重力水

7. 含水层隔水层

8. 风化裂隙水成岩裂隙水

9. 包气带水饱水带水

二、选择题

1、C. F.

2、 B.

3、A. B. C.

4、A.

5、C. D.

三、判断题

1.沉积岩的形成大体上可以分为沉积物的形成、搬运、沉积和成岩作用四个过程。 [√]

2.碎屑岩属于沉积岩大类，其物质组成包括碎屑物、沉积物和胶结物。 [×]

3.普通花岗岩属于岩浆岩大类,其主要的造岩矿物为石英、长石和少量黑云母与角闪石。[√]

4.石灰岩、白云岩和钙质砂岩都属于可溶性岩石。 [√]

5.地震是一种特殊形式的地壳运动。可以用地震震级和地震烈度来衡量其大小和强

弱，一次地震只有一个震级和烈度。 [×] 6.岩石的片理构造也叫层理构造，是因岩石内部针、柱状矿物或片状矿物定向排列

而表现出来的岩石的外貌特征。 [×] 7.地表及地表一下一定深度的岩石，在气温变化、水溶液、气体及生物等自然因素

作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎或矿物成分的改变，丧失完整性的过程，称

为岩石的变质作用。 [×]

8.承压水的分布区与补给区不一致，而潜水的分布区和补给区是基本一致的。 [√]

9.逆断层上盘是断裂构造活动中移动距离大、变形严重的一盘，层间错动多，易发育

顺层滑坡。 [√] 10.河曲的形成及河床的变深是由河流的侧蚀作用造成的。 [×]

四、名词解释

1.崩塌：陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩土体在重力的作用下，突然发生崩落或滑落，并顺山坡猛烈地翻滚跳跃，撞击破碎，最后堆积于坡下的现象。

2.地震烈度：它是衡量地震在地面震动的强烈程度的尺子，由震源深度，震中距，能量所决定。是地震的基本参数之一。

3.工程地质问题：工程建筑物与地质条件之间的矛盾或问题。如：地基沉降、水库渗漏等。

4.基本烈度：指在今后一定时间（一般按100年考虑）和一定地区范围内一般场地条件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地震地质条件等的综合分析给定的，对一个地区地震危险性作出的概略估计，作为工程抗震的一般依据。

5.地质灾害（略）

6.岩溶：是岩溶作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。亦称喀斯特。

7.变质岩：变质岩是岩浆岩、沉积岩甚至是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变化后形成新的岩石。

五、问答题

1.褶皱构造对工程的影响程度与工程类型及褶皱类型、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。

2.（1）潜蚀：

成因：潜蚀作用可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种。机械潜蚀是指土粒在地下水的动水压力作用下受到冲将细粒冲走，使土的结构破坏，形成洞穴的作用；化学潜蚀是指地下水溶解土中的易溶盐分，使土粒间的结合力和土的结构破坏，土粒被水带走，形成洞穴的作用。

危害：在地基土层内如地下水的潜蚀作用时，将会破坏地基土的强度，形成空洞，产生地表塌陷，影响建筑工程的稳定。

防治措施：对潜蚀的处理可以采用堵截地表水流入土层、阻止地下水在土层中流动、设置反滤层、改造土的性质减小地下水流速及水力坡度等措施。这些措施应根据当地的具体地质条件分别或综合采用。

（2）流砂：

成因：流砂是地下水自下而上渗流时土产生流动的工程地质现象。当地下水的动水压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，就会产生流砂。

危害：流砂易产生在细砂、粉砂、粉质粘土等土中。流砂在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的地基破坏，能给施工带来很大困难，或直接影响建筑工

程及附近建筑物的稳定。

防治措施：在可能产生流砂的地区，若其上面有一定厚度的土层，应尽量利用上面的土层作天然地基，也可用桩基穿过流砂层，总之尽可能地避免开挖。如果必须开挖，可用以下方法处理流砂：①人工降低地下水位；②打板桩；③冻结法；④水下挖掘。此外，处理流砂的方法还有化学加固法、爆炸法及加重法等。在基坑开挖的过程中局部地段出现流砂时，立即抛入大块石等，可以克服流砂的活动。

3.地质方面: 最新沉积物的错断:活断层带物质结构松散: 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝。

地貌方面:断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为：一侧隆起区，一侧凹陷区。水系：对于走滑型断层（1）一系列的水系河谷向同一方向同步移错（2）主干断裂控制主干河道的走向不良地质现象呈线形密集分布。

水文地质方面：导水性和透水性较强；泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育。

历史资料方面：古建筑的错断、地面变形、考古、地震记载、地形变监测资料。

4.斜坡形成过程中，由于应力状态的变化，斜坡岩土体将发生不同方式、不同规模和不同程度的变形，并在一定条件下发展为破坏。斜坡破坏系指斜坡岩土体中已形成贯通性破坏面时的变动。而在贯通性破坏面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂，称为斜坡变形。斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进展性变形的岩体，称为变形体。被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。破坏后的滑落体(滑坡)或崩落体等被不同程度地解体。但在特定的自身或环境条件下，它们还可继续运动，演化或转化为其他运动方式，称为破坏体的继续运动。斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动，分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。

5.在研究岩溶区水库渗漏问题应查清的条件时，应抓住反映渗漏问题的两个关键：①渗漏通道的分析，即查明通道的类型（洞穴、裂隙、孔隙‘断层破碎带）、规模、位置、延伸方向和连通性，它是水库渗漏的必要条件，其中自水库入渗段至可能渗漏的排泄去之间渗漏通道的规模和连通性，对水库渗漏的影响最大；②水文地质条件的研究，其核心是分析拟建水库的河流和库水位与地下水位的关系，只要河间地块河湾地段的地下水分水岭高于设计水位，即便岩体中渗漏通道规模较大，连通性较好，也不会向邻谷或经河湾地段向本河下游产生永久性渗漏。因此，查明地下水分水岭与河水位及水库的关系，是分析水库渗漏的本质和关键，它是水库渗漏的充分条件。

6.分析场地工程地质条件对宏观震害的影响，主要表现为岩体的类型及性质、地质结构、地形地貌、水文地质条件。下面进行简要的分析：

①岩体的类型及性质的影响：一般岩土体的类型不同对震害的影响不同，软土比硬土的震害要大，且软土的厚度愈厚，埋的愈浅震害愈大。

②地质结构的影响一般是场地内的地质断裂的影响包括发震断裂和非发震断裂。工程时应不提高非发震断裂的烈度。

③地形地貌：一般地貌突出又孤立的地形，震动加剧，震害加大，而低洼河谷，震动减弱震害减小。

④水文地质条件的影响：砂土饱和后烈度增大，而且地下水的埋深愈浅，震害愈大。而地下水埋深愈大，上覆地层愈厚，震害愈小。

7.地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。

主要危害:

(1)沿海地区沉降使地面低于海面，受海水侵袭；

(2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力;

(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.

(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害;

(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象，如深井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不均匀下沉等，这些现象虽然不致于造成大的危害，但也会给市政建设的各方面带来一定影响。

六、综合分析题

1.上图表明, 河间地块存在地下分水岭; 且高程高于库水位, 所以不会发生水库渗漏. 下图中建库后, 在河岸附近局部地下水位低于河水位及河间地下水位, 这时极易产生强烈的坝肩渗漏。

2.（1）滑坡对铁路安全有影响, 应尽量避开; 如在坡体中开挖隧道.

（2）斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式.

（3）设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统.

作业三

一．填空题

1. 2222,,,O N CO H S

2. 地表塌陷 地面沉降 水质恶化

3. 潜蚀 流蚀 管涌

4. 人为地震 构造地震 火山地震 陷落地震

5. 断裂错动 地裂缝

6. 推移式滑坡 牵引式滑坡

7. 标准型泥石流 河谷型泥石流 山坡型泥石流

8. 机械冲蚀 地下水潜蚀作用

9.调查 测绘

二、选择题

1.D

2.C

3.A

4.D

5.A

6.C

7.C

8.A

9.C 10.D

三、判断题

1.×

2.√

3.×

4.√

5.×

6.√

7.×

8.×

9.√ 10.×

四、名词解释

1. 地质作用：由自然动力引起地壳或岩石圈甚至地球的物质组成、内部结构和地表形态变化和发展的作用叫地质作用。

2. 节理：节理是存在于岩层、岩体中的一种破裂，破裂面两侧的岩块没有发生显著位移的小型断裂构造。

3. 风化作用：地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素影响下，发生物理的和化学的变化，致使岩体崩解、剥落、破碎，变成松散的碎屑性物质，这种作用称为风化作用。

4. 承压水：充满于两个隔水层之间的含水层中的重力水，称为承压水。

5. 地震：地震是一种地质现象，是地壳构造运动的一种表现。地下深处的岩层，由于某种原因突然破裂、塌陷以及火山爆发等而产生振动，并以弹性波形式传递到地表，这种现象称为地震。

6. 滑坡：斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某一明显的界面发生剪切破坏向下运动的现象称为滑坡。

五、问答题

1.工程地质常用的研究方法主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法等。

2.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。

3.（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）。

4.（1）可溶性岩石（2）溶蚀性水溶液（3）水的循环交替条件地质因素：断层、褶皱、岩性组合，气象因素：降水、气温，地形地貌与新构造运动：地形地貌、新构造运动。

5.略

6.加强监测；组织搬迁；锚固；削坡减重；坡脚压重等。

7.（1）地震基本烈度：一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。即一个地区的平均烈度

（2）设防烈度（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、经济性等的需要，对基本烈度的调整。

8. 滑坡识别的标志有：

①地形地貌：形态要素，双沟同源，表面有若干个平台，后缘常有小型崩塌、阶地、

表平面变位.

②地质构造：前缘发育有小型褶曲和断裂，滑体与周围不动体在岩层产状、结构上的差异。

③水文地质：滑体透水性、径流条件的差异、滑体常有湿地或积水洼地，两侧及前常有泉出露。

④植被：植被茂盛，马刀树，醉汉林。

⑤滑动面鉴别：钻探、变形监测。

六、综合分析题

1.I区为泥石流形成区; II为流通区; III为堆积区; IV为泥石流堵塞形成的湖泊.

2.（1）滑坡对公路安全有影响, 应尽量避开;

（2）斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式.

（3）施工时应避免开挖坡脚;

（4）设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统.