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1、第一章工程地质一、考情分析本章主要以单选题为主，单选题6题，多选题2题。共计10分。其中第二节1分，其他三节分值比较平均。本章知识点较分散，内容涵盖较多，学员应该理解记忆。本章历年真题分值分布单项选择题多项选择题合计2008年2009年6分2分8分2010年6分2分8分2011年6分2分8分2012年3分0分3分2013年6分6分12分2014年6分6分12分2015年6分6分12分2016年6分6分12分2017年6分4分10分第一节岩体的特征岩体是岩石受节理、断层、层面及片理面等结构面切割而具有一定结构的、受地下水影响的多裂隙综合体。岩体和岩石的概念不同，岩石是矿物的集合体，岩体可能由一种
2、或多种岩石组合，且在形成现实岩体的过程中，经受了构造变动、风化作用、卸荷作用等各种内外力地质作用的破坏和改造。工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。在工程施工和使用过程中，工程岩体的稳定性直接影响部分工程甚至整个工程的安全与稳定，决定工程的成功与失败，应高度重视。【2016年真题】工程岩体分类有（）。A.稳定岩体B.不稳定岩体C.地基岩体D.边坡岩体E.地下工程围岩正确答案CDE答案解析本题考查的是岩石。工程岩体有地基岩体、边坡岩体和地下工程围岩三类。参见教材P1。一、岩体的结构（一）岩体的构成1.岩石（1）岩石的主要矿物其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。岩石中的石英含量越多，钻孔的
3、难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。【2015年真题】对岩石钻孔作业难度和定额影响较大的矿物成分是（）。A.云母B.长石C.石英D.方解石正确答案C答案解析本题考查的是岩石。岩石中的石英含量越多，钻孔难度就越大，钻头、钻机等消耗量就越多。参见教材P1。由于成分和结构的不同，每种矿物都有自己特有的物理性质，如颜色、光泽、硬度等。物理性质是鉴别矿物的主要依据。例如，依据颜色鉴定矿物的成分和结构，依据光泽鉴定风化程度，依据硬度鉴定矿物类别，如表1.1.1。表1.1.1矿物硬度表硬度12345678910矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石长石石英黄玉刚玉金刚石在实际工作中常用可刻划物品来大致测定矿物的相对
4、硬度，如指甲约为22.5度，小刀约为55.5度，玻璃约为5.56度，钢刀约为67度。（2）岩石的成因类型及其特征地球固体的表层是由岩石组成的硬壳地壳，组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。1）岩浆岩岩浆岩又称火成岩，是岩浆通过地壳运动，沿地壳薄弱地带上升冷却凝结后形成的岩石。根据形成条件，岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。根据形成深度，侵入岩又分为深成岩（形成深度大于5km）和浅成岩（形成深度小于5km）。深成岩常形成岩基等大型侵入体，岩性一般较单一，以中、粗粒结构为主，致密坚硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性强，故其常被选为理想的建筑基础，如花岗岩、正长岩、闪长岩、
5、辉长岩；浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，有时相互穿插。颗粒细小，岩石强度高，不易风化，但这些小型侵入体与周围岩体的接触部位，岩性不均匀，节理裂隙发育，岩石破碎，风化蚀变严重，透水性增大，如花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、脉岩。喷出岩是指喷出地表形成的岩浆岩，一般呈原生孔隙和节理发育，产状不规则，厚度变化大，岩性很不均一，比侵入岩强度低，透水性强，抗风能力差，如流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、火山碎屑岩。2）沉积岩沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。沉积岩的构造，是沉积岩各个组成部分的空间分布
6、和排列方式。常见的构造有层理构造、层面构造、结核（与周围沉积岩不同的、规模不大的团块体）、生物成因构造（如生物礁体、叠层构造、虫迹、虫孔等）。根据沉积岩的组成成分、结构、构造和形成条件，可分为碎屑岩（如砾岩、砂岩、粉砂岩）、黏土岩（如泥岩、页岩）、化学岩及生物化学岩类（如石灰岩、白云岩、泥灰岩）等。3）变质岩变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化，所形成的新的岩石。变质岩的构造主要有板状构造（平行、较密集而平坦的破裂面分裂岩石成板状体）、千枚状构造（岩石呈薄板状）、片状构造（含大量呈平行定向排列的片状矿物）
7、、片麻状构造（粒状变晶矿物间夹鳞片状、柱状变晶矿物并呈大致平行的断续带状分布）、块状构造（矿物均匀分布、结构均一、无定向排列，如大理岩、石英岩等）。三大类岩石的主要区别。根据上述三大类岩石的特征描述，现将它们之间的主要区别归纳如表1.1.2。表1.1.2岩浆岩、沉积岩和变质岩的地质特征表岩浆岩沉积岩变质岩主要矿物成分全部为从岩浆岩中析出的原生矿物，成分复杂，但较稳定。浅色的矿物有石英、长石、白云母等；深色的矿物有黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等次生矿物占主要地位成分单一，一般多不固定。常见的有石英、长石、白云母、方解石、白云石、高岭石等除具有变质前原来岩石的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石
8、、方解石、白云石、高岭石等外，尚有经变质作用产生的矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等结构以结晶粒状、斑状结构为特征以碎屑、泥质及生物碎屑结构为特征、部分为成分单一的结晶结构，但肉眼不易分辨以变晶结构等为特征构造具块状、流纹状、气孔状；杏仁状构造具层理构造多具片理构造成因直接由高温熔融的岩浆形成主要由先成岩石的风化产物，经压密、胶结、重结晶等成岩作用而形成由先成的岩浆岩、沉积岩和变质岩，经变质作用而形成【2013年真题】常见的沉积岩有（）。A.辉绿岩B.泥岩C.石灰岩D.白云岩E.大理岩正确答案BCD答案解析本题考查的是岩体的构成。选项A，辉绿岩属于岩浆岩，选项E，大理岩属于变质岩。参见教
9、材P2。【2010年真题】大理岩属于（）。A.岩浆岩B.变质岩C.火成岩D.沉积岩正确答案B答案解析本题考查的是岩体的构成。变质岩的构造主要有板状构造、片状构造、千枚状构造、块状构造，大理石属于块状构造。参见教材P2。2.土土是岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在各种自然环境中形成的堆积物。（1）土的组成。土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气（气相）所组成的三相体系。根据组成土的固体颗粒矿物成分的性质及其对土的工程性质影响不同，组成土的固体颗粒矿物可分为原生矿物、不溶于水的次生矿物、可溶盐类及易分解的矿物、有机质等四种。（2）土的结构和构造。土的结构是指上颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的
10、综合特征，一般可分为两大基本类型：单粒结构。也称散粒结构，是碎石（卵石）、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。【2017年真题】整个土体构成上的不均匀性包括（）。A.层理B.松散C.团聚D.絮凝E.结核正确答案AE答案解析本题考查的是土。整个土体构成上的不均匀性包括：层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙特征与发育程度等。参见教
11、材P3。（3）土的分类。根据有机含量分类。根据土中有机质含量，分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭。根据颗粒级配和塑性指数分类。根据颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。碎石土是粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土，根据颗粒级配和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾；砂土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土；黏性土是塑性指数大于10的土。黏性土分为粉质黏土和黏土；粉土是粒径大于0.075的颗粒不超过全重50%，且塑性指数小于或等于10的土。根据地质成因分类。土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰
12、积土和风积土等。根据颗粒大小及含量分类。土可分为巨粒土、粗粒土、细粒土等。如图1.1.1所示。图1.1.1土的分类与土粒粒径【2016年真题】黏性土的塑性指数（）。A.2B.2C.10D.10正确答案C答案解析本题考查的是岩体的结构。黏性土是塑性指数大于10的土。参见教材P4。3.结构面结构面是切割岩体的各种地质界面的统称，是一些具有一定方向，延展较广较薄的二维地质界面，如层面、沉积间断面、节理、裂隙、裂缝、断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层。结构面的产状由走向、倾向和倾角三个产状要素，如图1.1.2所示。层面的产状还代表所在岩层的产状，即表示所在岩层的空间位置。（1）结构面走向，即结构面在空间
13、延伸的方向，用结构面与水平面交线即走向线的方位角或方向角表示。走向线两端延伸方向均是走向，虽相差180，但是表示的是同一走向。（2）结构面的倾向，即结构面在空间的倾斜方向，用垂直走向顺倾斜面向下引出的一条射线对水平面投影的指向。（3）结构面的倾角，即结构面在空间倾斜角度的大小，用结构面与水平面所夹的锐角表示。节理组数的多少决定了岩石的块体大小及岩体的结构类型，表1.1.3是根据节理组数划分的结构面发育程度来予以分级的。表1.1.3结构面发育程度等级分类表等级特征不发育12组规则节理，一般延伸长度3m，多闭合、无填充较发育23组规则节理，延伸长度10m，多闭合、无充填或有方解石等细脉，少量有岩粉
14、或碎屑充填发育一般规则节理多于3组，或有较多不规则裂隙，延伸长度不均匀，多数超过10m，风化者多张开、夹泥很发育规则节理多于3组，并有很多不规则裂隙，杂乱无章，裂隙多张开，夹泥，并有延伸较长的大裂隙4.地质构造（1）水平构造和单斜构造。水平构造是虽经构造变动的沉积岩层，仍基本保留形成时的原始水平产状的构造。先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。单斜构造是原来水平的岩层，在受到地壳运动的影响后，产状发生变动形成岩层向同一个方向倾斜的构造，这种产状往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降形成的。（2）褶皱构造褶皱构造是组成地壳的岩层受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，它是岩层产生的塑性变形。绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成的。褶皱在层状岩层常见，在块状岩体中则很难见到。
