工程地质学复习题

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1、绪论工程地质学：工程地质学是地质学的分支学科。它是一门研究与工程建设有关的地质问题、为工程建设服务的地质科学，属应用地质学范畴。工程地质条件（Engineering geological condition）：指与工程建设有关的地质因素的综合。它是自然地质历史发展演化过程中形成的，是客观存在。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面，它是一个综合概念。工程地质问题（Engineering geological problem）：指工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。工程地质学的主要任务：基本任务：查明工程地质条件；中心任务：工程地

2、质问题的分析、评价 第一章 土体工程地质研究 1、土、土层及土体的区别？ 土(soil)：是由固体颗粒以及颗粒间孔隙中的水和气体组成的一多相、分散多孔的系统。 土层(soil layer)：土具有成层特征, 同一层内土的物质组成和结构、构造基本一致，工程地质性质亦大体相同。 土体(soil body) ：由性质各异，厚薄不同的若干土层，以特定的上、下次序组合在一起的土层组合体。 2、土的三相组成？ 土由固体颗粒、液体水和气体三部分组成。 3、土的矿物成份类型？ 包括原生矿物、次生矿物及有机质。原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑。原生矿物主要有石英、长石等，主要存在于卵、砾

3、、砂、粉各粒组中。次生矿物是原生矿物在一定气候条件下经化学风化作用，使其进一步分解而形成一些颗粒更细小的新矿物。主要有可溶盐及粘土矿物。4、主要的粘土矿物主要有？分布较广且对土性质影响较大的是蒙脱石、高岭石和伊利石(或水云母)三种。5、按土中水的存在形式、状态、活动性及其与土的相互作用将土中水划分为矿物成分水、结合水、液态水、气态水、固态水等类型。 6、毛细水的工程地质意义？1.毛细压力促使土的强度增高 ；2.毛细水上升接近基础底面时，增大基底附加应力，增大建筑物的沉降；3.当地下水埋深浅，由于毛细管水上升，可助长地基土的冰冻现象；地下室潮湿；危害房屋基础及公路路面；促使土的沼泽化；4.腐蚀管

4、道和混凝土。 7、土粒间的连结关系主要有：接触连结、胶结连结、结合水连结及冰连结。 8、土的结构类型？巨粒土与粗粒土的结构类型：粗粒土的结构主要为单粒结构。根据颗粒间的排列接触关系可分为松散结构和密实结构。细粒土的结构类型：细粒土颗粒细小，细粒土一般为团聚结构（海绵状结构或蜂窝状结构）。细粒土的团聚结构按土粒均匀与否可分为均粒和非均粒两种类型。均粒团聚结构又分为蜂窝状和絮状结构。9、土的构造类型？研究土体构造的工程意义？层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造研究意义：1.土体构造反映土体的力学性质和其他工程性质的各向异性或土体的不均匀性。2.土体的构造特征是决定勘探、取样或原位测试布置方案

5、和数量的重要因素之一。10、土粒与土的密度？土粒密度大小决定于土粒的矿物成分，与土的孔隙大小和含水多少无关，它的数值一般在2.62.8g/cm3之间。土的密度是指土的总质量与总体积之比，即单位体积土的质量，其单位是g/cm3，常见值为1.62.2g/cm3。11、粘性土的稠度状态和稠度界限？ 界限含水量 ：粘性土的稠度状态的变化是由于土中含水量的变化而引起的，粘性土由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点（临界点）的含水量称为稠度界限（界限含水量）。 液限：土由可塑状态过渡到流动状态的界限含水量 塑限：土由可塑状态过渡到半固体状态的界限含水量 缩限：土由半固态过渡到固体状态的界限含水量

6、12、细粒土的产生膨胀的原因？由于土颗粒表面结合水膜增厚，并且主要由弱结合水增加而引起的，结合水膜增厚，加大土粒间距离，使土粒间的引力减弱，引起土体积膨胀；反之，收缩。 13、细粒土的崩解性原因及影响因素？ 原因：由于土浸水后，水进入孔隙或裂隙情况不平衡，因而引起粒间结合水膜增厚的速度不同，以致粒间斥力超过吸力的情况也不平衡，产生应力集中，使土体沿斥力超过吸力的最大面崩落下来。 影响因素：矿物成分、粒度成分、水溶液浓度、PH值及土的结构14、土的崩解性表示方法？崩解时间、崩解速度、崩解特征。15、影响土的透水性的主要因素？ 粒度成分：对粗碎屑土及砂土影响较大 矿物成分：浑圆石英尖角石英长石云母

7、 土中气体：减小土的有效孔隙，增大水的 粘滞性，造成局部水头损失。 土的密实程度：实而孔多，密而孔少。 还与水溶液的成分及浓度、胶体性质、土的构造等有关16、土的无侧限压缩过程分三阶段：压密阶段、剪切阶段、破坏阶段17、土的三个压缩性指标： 压缩系数a 压缩模量Es 变形模量E018、土的C粘聚力（内聚力、凝聚力）：主要由以下几个部分组成：结晶连结力、分子引力、水胶连结力、粒间毛细压力。19、土的成因类型？残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积土、风积土20、一般土按粒度成分特点分类？ （1）粒间无连结或有微弱的水连结无粘性土： 1）巨粒土和含巨粒土 2）粗粒土：砾类土； 砂类土

8、 （2）含较较多粘粒，有结合水，具粘性粘性土： 细粒土21、砾类土物理力学性质：孔隙大、透水性强、压缩性低、内磨擦角大、抗剪强度高。工程地质问题：渗漏、涌水、边坡坍塌等砂类土物理力学性质：透水性强、压缩性低、强度较高。工程地质问题：涌水、渗漏、砂土液化、流沙等细粒土物理力学性质：孔隙率高（4050），压缩量大且变形速度缓慢，抗剪强度主要取决于内聚力，而内摩擦角较小。影响因素：粘粒含量、稠度状态、孔隙比。 22、特殊性土的种类有： 沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土 南方和中南地区的膨胀土 西南亚热带湿热气候条件下的红粘土 西北、华北干旱气候区的黄土 西北、华北干旱气候区的盐渍土 高纬度、高海拔寒冷

9、气候区的冻土 各地人类工程活动的人工填土23、几种特殊土（淤泥类土、黄土、膨胀土及红粘土）的工程地质特征？ 淤泥类粘土：1. 含水量高，天然含水量液限，软塑流塑状态。2. 透水性低，水平向渗透系数较大。3. 压缩性大，强度低，欠压密状态。4. 显著的蠕变和触变性(高灵敏度)。膨胀土：1. 低含水量，呈坚硬硬塑状态2. 孔隙比小，密度大3. 高塑性，含粘粒及粉粒为主4. 具膨胀力,自由膨胀量40%5. 天然状态下压缩性低，承载力高，但由于干缩裂隙发育,稳定性差.浸水后或被扰动时,强度骤然降低.红粘土：1. 高含水量、高塑性，硬塑或可塑状态。2. 孔隙比大、低密度、孔隙饱水。3. 压缩性低、强度高

10、、地基承载力高。4. 浸水后膨胀量小，但失水后收缩剧烈黄土：1. 塑性较弱2. 含水较少，坚硬硬塑状态3. 压实程度差，孔隙比高，孔隙大4. 抗水性弱，遇水强烈崩解，湿陷明显5. 透水性较强，且呈各向异性6. 强度较高，粒间连接较强，压缩性中等。第二章 岩体工程地质研究1、岩石与土的工程地质性质的差别？ 1、岩石矿物颗粒间具有牢固的连结结晶和胶结连结； 2、岩体具有较高的地应力。 3、岩石强度高，不易变形，整体性及抗水性好，但岩体存在有断裂结构面； 2、影响岩石力学性质的因素有那些？水、温度、加载速率、围压、风化3、风化作用：是一种表生的自然营力和人类作用的共同产物，是一种很复杂的地质作用，将

11、涉及到气温、大气、水分、生物、原岩的成因、原岩的矿物成分、原岩的结构和构造等诸因素的综合作用。4、岩块、岩体？岩块：（Rock block 或 Rock）指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。岩体：（Rockmass）是指地质历史过程中形成的，由岩块和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。 5、结构面类型地质成因类型：原生结构面、构造结构面、次生结构面 6、软弱结构面及其特性？软弱结构面是岩体中具有一定厚度的软弱带(层)，与两盘岩体相比具有高压缩和低强度等特征，在产状上多属缓倾角结构面。主要包括原生软弱夹层、构造及挤压破碎带、

12、泥化夹层及其他夹泥层等。特性： 1、由原岩的超固结胶结式结构变成了泥质散状结构 或泥质定向结构 2、粘粒含量很高 3、含水量接近或超过塑限 4、密度比原岩小 5、常具有一定的胀缩性 6、力学性质比原岩差 7、强度低 8、压缩性高 9、易产生渗透变形 7、岩体结构类型按建造特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。8、影响岩体变形性质的因素？ 岩性、结构面特征、风化程度、试验方法、试件尺寸、加荷条件、温度、湿度等。9、岩体的剪切强度分为抗剪断强度、抗剪强度和抗切强度。 10、岩体中的弹性波分类？分为面波和体波。面波又可分为瑞利波(R波)和勒夫波(

13、Q波)。体波又可分为纵波(P波) 横波(S波)。11、影响弹性波在岩体中的传播速度的因素？ 不同岩性岩体中弹性波速度不同，岩体愈致密坚硬，波速愈大，反之，则愈小。 沿结构面传播的速度大于垂直结构面传播的速度。 在压应力作用下，波速随应力增加而增加，波幅衰减少；反之，在拉应力作用下，则波速降低，衰减增大。 随岩体中含水量的增加导致弹性波速增加。 岩体处于正温时，波速随温度增高而降低，处于负温时则相反。 12、按照风化营力及其引起的岩石变异的方式不同，风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化三种。13、风化壳：遭受风化的岩石圈表层称。它是原岩在一定地质历史时期各种因素综合作用的产物。14、风化岩

14、石与原岩的区别？（1）岩石结构构造发生变化： 原岩：完整性好，裂隙少，胶结强，块度大。 风化岩：完整性差，裂隙多，胶结弱或无胶结，块度小。 （2）岩石矿物成分和化学成分发生变化（3）岩石工程地质性质弱化：岩石风化，矿物成分、化学成分和结构构造均向弱的方向发生变化。因此，岩石力学强度降低、压缩性增加、渗透系数增加、水敏性增加等。总之，风化后，岩石在工程建筑上的优良性质削弱了，不良性质增加了，使工程地质条件恶化。 15、影响岩石风化的因素？气候：气候是控制风化营力的性质和强度的主要因素。岩性：岩石的抗风化能力与其形成环境、矿物成分及结构构造关系极为密切。地质构造：对加深及加速岩石的风化起了有力的促

15、进作用。地形地貌：地形条件既可直接影响岩石的风化作用，又可通过对气候及水文地质条件的影响，间接地影响岩石的风化。其它因素：地壳运动的特点控制着风化作用发生的总趋势。地下水的化学成分、补给、径流、排泄和埋藏条件，直接影响风化速度。外力侵蚀剥蚀作用促进岩石风化作用。 人类活动加剧了岩石风化作用。 第三章 区域工程地质研究第1节 活断层工程地质研究1活断层的基本概念及其研究意义活断层指目前正在活动的断层，或近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。“近期”，是一个地质历史的上限问题，“近期”的概念应遵循两大原则：（1）.应从断裂活动的延续性考虑；（2）.应考虑对工程建设最有利、最合适。“不久的将来”，以应结合工程寿命来考虑，工程的使用年限一般为数十年，一些大型水利工程级核电站等重要建筑物为一百年或更多一些，总的按100年考虑较为合适。