《工程地质学》考试复习重点

《工程地质学》考试复习重点

一、概念题（10/15，10分）

1.工程地质学

是研究与人类工程建设等活动有关的地质问题的一门地质学分支学科。人类工程活动与地质环境的相互作用关系为研究核心

2.工程地质条件、工程地质问题、工程地质环境

①工程地质条件：与工程建筑物有关的地质因素的综合。工程地质条件可以理解为与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。

②工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题

③工程地质环境是指与工程相关的地壳上部的岩石、水、空气和生物在内的相互关联的多成分系统。这个系统以地表为其上限，以人类作用于地壳的深度为其下限。

3.土和土体

“土”是一个一般性概念，泛指地壳表面最新沉积的、未经胶结成岩的物质。

“土体”则是一个工程概念，特指那些经过一定地质历史过程并含有若干非连续界面的土层集合体。

4.粒组、有效粒径、土的结构

粒组：是根据实际需要出发，为研究方便起见，将颗粒的大小划分成若干粒径区段，这些粒径比较接近的区段被称之为“粒组”。

有效粒径:指土粒的累积百分含量为10%时的粒径，用d10表示。是土中最具代表性的粒径

土的结构：指土中颗粒和孔隙的形态及其组合特征。

5.压缩性

土的压缩性:指土在压力的作用下体积减小的特性.

6.特殊土

指的是与一般土体(如一般粘土、砂土、粉土等)相比，具有某些特殊工程性质的土类。如：黄土、软土、膨胀土、红土、冻土、混合土等。

7.地质灾害

广义的定义是指由于自然的变异或人为的作用，导致地质环境或地质体的改变并给人类和社会造成危害的灾害事件。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等。8.滑坡

指斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象。

9.崩塌

崩塌（崩落、垮塌或塌方）是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。

10.泥石流

泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。

11.地基与基础

基础是建筑物与土壤直接接触的部分，是建筑物的组成部分，承受着建筑物的全部荷载；

把支承建筑物重量的土层叫地基，它不是建筑物的组成部分。

12.天然地基与人工地基

天然地基：凡天然土层具有足够的承载力，不需经人工加固或改良便可作为建筑物地基；

人工地基：当建筑物上部的荷载较大或地基的承载力较弱，须预先对土壤进行人工加固或改良后才能作为建筑物地基。

13.土的结构性问题

指土体的结构对其变形和强度的影响，具体表现为天然土结构所形成的初始微观应力差异和受力后的结构变化（损伤）及其力学效应等方面。

14.土体微结构力学

以岩土体的结构性控制为基本点，以建立岩土体的结构性本构模型为核心内容、以岩土体工程问题的量化结构模拟和预测为目标、以非线性力学和工程岩土学为基础的现代岩土力学分支学科。

15.“斜长石溶蚀度”

一种评价花岗质岩石风化度的新指标。“斜长石溶蚀度”（Nf）具体定义：

其中：A(i)—被测矿物体内的可见孔隙面积;

n—被测矿物体内的可见孔隙数量;

Am—被测矿物的总面积。

16.“土石混合体”

是指第四纪以来形成的，由具有一定工程尺度、强度较高的块石、细粒土及孔隙构成且具有一定含石量的极端不均匀（Inhomogeneous）松散岩土介质。

17.高速远程滑坡

指以滑坡或大型崩塌的形式从山体上滑落快速下来，以碎屑流体的形式向坡下快速、远程运移的斜坡失稳现象。以强震条件下最为常见。

18.承压水

充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水

19.边坡

因工程需要而人工改造形成的斜坡，或被工程直接利用的、与工程安全直接相关的天然斜坡，称为边坡。（斜坡：具有侧向临空面的地质体。）

20.管涌

强烈的渗透变形会在渗流出口处侵蚀形成孔洞，孔洞又会促使渗透途径已经减短、水力梯度有所增大的渗流向它集中，而在孔洞末端集中的渗透水流就具有更大的侵蚀能力，所以孔洞就不断沿最大水力梯度线溯源发展，终至形成一条水流集中的管道，由管道中涌出的水携带较大量的土颗粒，这就是管涌。

21.流土

在向上的渗透水流作用下，表面土局部范围内的土体或颗粒同时发生悬浮、移动的现象称为流土。

22.均质各向同性

不同位置渗透性相同，且同一点各方向上渗透性亦相同的介质称为各向同性介质

23.横观各向同性

平行于层面的所有各个方向(即所谓“横向”)都具有相同的弹性性能，这种岩体即称为横观各向同性岩体

24.水力梯度

水力梯度是沿渗透途径上的水头损失与相应渗透途径的长度比

岩体中不同形态、规模、性质的结构面和结构体（岩块）相互组合，构成岩体结构。

26.地应力

是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体韧性应力、绝对应力或原岩应力27.活动断层

一般是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。

28.地震基本烈度、场地烈度的区别

基本烈度：指在今后一定时间（一般按100年考虑）和一般场地条件下某一定地区范围内可能遭遇的最大地震烈度。

场地烈度：建设地点在工程有效使用期间内，可能遭遇的最高地震烈度。是在基本烈度的基础上，考虑了小区域地震烈度异常的影响后确定的。

29.砂土液化

砂土液化（又名振动液化）：饱水砂土在地震或机械振动作用下，受到强烈振动而使砂粒处于悬浮状态，丧失强度和承载能力，致使地基失效的作用或现象。

30.围岩压力

由于围岩的变形与破坏而作用于支护或衬砌上的压力，称为“围岩压力”。

二、问答题（10题，60分）

1、膨胀性

1）膨胀土及其基本特征是什么?

膨胀土泛指含水状况发生变化时其体积将发生明显膨胀或收缩的一类特殊土。从工程角度看,膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性，且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。

基本特性

1．膨胀土中的粘土矿物成分主要是由亲水性矿物组成的，而蒙脱石则是最典型的强亲水性矿物，伊利石(水云母)具有中等亲水性，这两类粘土矿物都具有膨胀的微结构。所以当土含有一定量的蒙脱石、伊利石时，这一类土对湿度状态的变化就特别敏感。

2．膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性，而且这种变形是可逆的，即可以吸水膨胀、失水收缩，再吸水再膨胀、再失水再收缩，并胀缩变形显著。

3．膨胀土吸水膨胀后强度减小，并有随之湿化崩解的现象，而失水收缩后土的强度增大，一般都较干硬，但常伴有裂隙产生。

4．膨胀土一般具有高液限、低塑限以及塑性指数较高的特性，因而从土质分类与土的工程分类意义来讲，属于高塑性粘性土范畴。

2）土体发生显著膨胀变形的原因是什么?

膨胀土矿物成分以蒙脱石为主时，结构单元是两层二氧化硅和一层三氧化二铝组成，层间联结很弱，水分子可以渗入层问，生成水夹层，而产生晶内膨胀。加上蒙脱石一般又有较多的钠、钙阳离子，由于阳离子吸附作用，还产生粒间膨胀。伊利石的晶格与蒙脱石类似，但晶包之间结合的不是水，而是正价钾离子(K+)，故伊利石的晶架结构比较牢固，浸水时产生的粒间膨胀比蒙脱石的晶内膨胀弱得多；高岭石，由于矿物晶架联结牢固，一般很少有交换能力的阳离子，因此，其浸水后膨胀性很弱。

3）膨胀土地基的常见处理方法有哪些？

●换土

将主要胀缩变形层内的膨胀土全部或部分挖掉，填以非膨胀土(砂、砾石、灰土等)，以消除或减少地基的胀缩变形量。