《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題集解析緒論

、名詞解釋

1）工程地質(zhì)學(xué)：地質(zhì)學(xué)的一個分支學(xué)科，是一門討論與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題，是工程科學(xué)和地質(zhì)學(xué)相交叉的一門邊緣學(xué)科。

2）地質(zhì)工程（Geoengineerig）：指以地質(zhì)體為工程結(jié)構(gòu)?以地質(zhì)體為工程的建筑材料，以地質(zhì)環(huán)境為工程的建筑環(huán)境修建的一種工程。

3）工程地質(zhì)條件（Engineeringgeologicalcondition：指與工程建筑物有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合。地質(zhì)因素包括巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)、工程動力地質(zhì)作用和自然?建筑材料等方面，是一-個綜合概念。4）工程地質(zhì)問題（Engineeringgeologicalproblem：工程地質(zhì)條件與建筑物之間所存在的沖突或問題。

二、填空

工程地質(zhì)學(xué)進展趨勢是環(huán)境工程地質(zhì)、礦山工程地質(zhì)、地震工程地質(zhì)、海洋工程___________

1）工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)是什么？

①闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，并指出對建筑物有利和不利的因素；

②論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問題，并進行定性和定量評價，做出準(zhǔn)確結(jié)論；

③選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場地，并依據(jù)場地工程地質(zhì)條件對建筑物配置提出建議；

④討論工程建筑物建成后對地質(zhì)環(huán)境的影響，猜測其進展演化趨勢，提出利用和愛護地質(zhì)環(huán)境的對策和措施；

⑤依據(jù)所選定地點的工程地質(zhì)條件和存在的問題，提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議，以

及保證建筑物正常施工和使用所應(yīng)留意的地質(zhì)要求；

⑥為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案供應(yīng)地質(zhì)依據(jù)。

2）工程地質(zhì)學(xué)的討論方法是什么？

工程地質(zhì)學(xué)的討論方法主要有自然歷史分析法、數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、模型模擬試驗法和工程地質(zhì)類比法。

自然歷史分析法即為地質(zhì)學(xué)的方法，它是工程地質(zhì)學(xué)最基本的一種討論方法。

工程地質(zhì)學(xué)所討論的對象一一地質(zhì)體和各種地質(zhì)現(xiàn)象，是自然地質(zhì)歷史過程中形成的，而且隨著所處條件的變化，還在不斷地進展演化著。

查明各項自然地質(zhì)條件和各種地質(zhì)現(xiàn)象以及它們之間的關(guān)系，猜測其進展演化的趨勢及結(jié)果。

數(shù)學(xué)力學(xué)分析法是在自然歷史分析的基礎(chǔ)上開展的，對某一工程地質(zhì)問題或工程動力地質(zhì)現(xiàn)象在進行

自熱歷史分析之后，依據(jù)所確定的邊界條件和計算參數(shù)，運用理論公式或閱歷公式進行定量計算。

由于自然地質(zhì)條件比較簡單，在計算時時常需要把條件適當(dāng)簡化，并將空間問題簡化為平面問題來處理。一般的狀況是，先建立一地質(zhì)模型（物理模型），隨后抽象為數(shù)學(xué)模型，代入各項計算參數(shù)進行計算。

模型模擬試驗法在工程地質(zhì)討論中也常被采納，它可以關(guān)心我們探究，自然地質(zhì)用的規(guī)律，揭示某一工程動力地質(zhì)作用或工程地質(zhì)問題產(chǎn)生的力學(xué)機制以及發(fā)生、進展演化的全過程，以便我們作出正確的工程地質(zhì)評價。

工程地質(zhì)類比法在工程地質(zhì)討論中也是常用的一種方法，也可以用于定性評價，也可作半定量評價。它是將已建建筑物工程地質(zhì)問題的評價閱歷運用到自然地質(zhì)條件與之大致相同的擬建的同類建筑物中去。

3）我國工程地質(zhì)的討論現(xiàn)狀是什么？

巖體工程特性討論和巖體工程地質(zhì)力學(xué)的創(chuàng)立

區(qū)域工程地質(zhì)和區(qū)域地殼穩(wěn)定性討論

環(huán)境工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)難的討論特別土結(jié)構(gòu)和工程特性的討論工程地質(zhì)勘察的理論和技術(shù)方法

1活斷層工程地質(zhì)

一、名詞解釋

1）活斷層：現(xiàn)在正在活動或在最近地質(zhì)時間（全新世、1萬年）發(fā)生過活動。①對目前正在活動著的斷層，因有鑒別標(biāo)志而無可爭議?②“近期”時間上則有一些不同的觀點，有的認(rèn)為是第四紀(jì)以來活動過的斷層；

有的認(rèn)為應(yīng)在晚更新世之內(nèi)，有的認(rèn)為在35000年（14C確定的肯定年齡）之內(nèi)，還的有

認(rèn)為只限于全新世之內(nèi)。③從工程使用的年限和斷層知動資料的精確?????性來看，時限不宜過長，一般的

工程的使用年限為數(shù)十年，一些重大工程也在一二百年以內(nèi)。我們關(guān)懷的更應(yīng)當(dāng)是“不久的將來”（例如一二百年）。

2）錯動速率：是以某一時期內(nèi)斷層兩盤相對位移的平均值來表示

3）活斷層的錯動周期：地震斷層兩次突然錯動之間的時間間隔

二、填空

1）活動強度是以其長度和錯動速率來表征的

2）“近期”時間上則有一些不同的觀點，有的認(rèn)為是第四紀(jì)以來活動過的斷層；有的認(rèn)為應(yīng)在晚更新世_________之內(nèi)，有的認(rèn)為在35000年（上確定的肯定年齡）之內(nèi)，還的有認(rèn)為只限于全新世之內(nèi)。

3）在始新世末（約38Ma）,印度板塊白南南西方向與歐亞板塊相碰撞；與此同時，太平洋板塊和菲律賓板塊義分別從北東東和南東方向向歐亞大陸之下俯沖

4）活斷層的展布、活動特點和監(jiān)測等。如伴有地震活動，則應(yīng)進行地震危急性討論。

5）如核電站應(yīng)以場地為中心的300km半徑范圍。

三、選擇

1）一般認(rèn)為錯動速率1mm/a以上的即為較劇烈的活斷層

2）我國活斷層的分布，依據(jù)活斷層的類型和活動方向，可大致以東經(jīng)105。為界，分為東西兩部。

3）如核電站應(yīng)以場地為中心的300km半徑范圍。

五、簡答

1）活斷層對工程建筑物的影響表現(xiàn)為兩個方面。

一方面是由于活斷層的地面錯動直接損害跨越該斷層修建的建筑物；有些活斷層錯動時四周有伴生

的地面變形，則也會影響到鄰近的建筑物。

另一方面是伴有地震發(fā)生的活斷層，劇烈的地震對較大范圍內(nèi)建筑物的損害；

2）活斷層的基本特征是什么？

①活斷層的繼承性與反復(fù)性；

②活斷層的長度與斷距；

③活斷層的錯動速率和錯動周期；

④活斷層的年齡判據(jù)；

3）活斷層的鑒別標(biāo)志是什么？

活斷層的地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)標(biāo)志

一、地質(zhì)方面保留在最新沉積物中的地層錯開是鑒別活斷層的最牢靠依據(jù)。

⑴較新地層被錯斷；⑵在航衛(wèi)片上表現(xiàn)為清楚的線性構(gòu)造；

⑶地震斷層陡坎和地裂縫。

二、地貌標(biāo)志⑷兩種截然不同的地貌單元直線相接；⑸線性分布的斷層崖和三角面；⑹河流溝谷發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)

彎；

⑺串珠狀新生代小斷陷盆地；⑻夷平面或階地缺失。

三、水文地質(zhì)標(biāo)志

⑼串珠狀泉或湖泊，尤其是溫泉；⑽水系的突然轉(zhuǎn)彎；

（11）微量元素方面的標(biāo)志。

四、地震歷史方面的證據(jù)

（12）在肯定地質(zhì)歷史時期的地震歷史資料；

（13）地震觀測史證據(jù)。

4）活斷層討論內(nèi)容包括有哪些？

活斷層的展布、活動特點和監(jiān)測等。如伴有地震活動，則應(yīng)進行地震危急性討論。

一、調(diào)查其展布狀況

活斷層的位置、方向、長度等。利用衛(wèi)（航）片判釋，用一種低陽光角航空照片用來特地判定活斷層的存在

二、區(qū)域性踏勘在衛(wèi)（航）片判釋的基礎(chǔ)上，要進行區(qū)域性踏勘，進一步驗證判釋成果。

三、建筑場地內(nèi)及其四周的活斷層為了確定活斷址近期及現(xiàn)今活動的參數(shù)，如活動時間、錯動方向和距離、錯動

速率和錯動周期等，需進行鉆探、坑探、物探和肯定年齡測定等工作。

2地震工程地質(zhì)

一、名詞解釋

1）地震（earthquake）：在地殼表層，因彈性波傳播所引起的振動作用或現(xiàn)象；

2）震域：地面上地震所波及到的范圍；

3）震中：震源在地面上的垂直投影；

4）軟流圈：按板塊構(gòu)造的理論，在堅硬巖石圈之下的上地幔物質(zhì)處于塑流狀態(tài)；

5）活動斷裂的鎖固段或互鎖段：活斷層的端點，拐點，交匯點、分枝點和錯列點；

6）震源參數(shù)：地震發(fā)生時震源處的一些特征量或震源物理過程的一些物理量

7）彈性回跳：當(dāng)斷層突然錯動時，斷層兩側(cè)是向相反方向產(chǎn)生相對位移

8）粘滑（stickslip）斷裂面兩盤這種因摩擦力而粘結(jié)然后又突然滑動而釋放應(yīng)力的過程

9）地震震級：衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來打算。釋放出來的能量愈大，則震級愈大。

10）地震烈度：衡量地震所引起的地面震驚劇烈程度的尺度；它不僅取決于地震能量，同時

也受震源深度，震中距，地震波傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的制約。

11）

卓越周期To:由于表層巖土體對不同周期的地震波有選擇放大作用，

一種巖土體總是以某一周期的波選

擇放大得尤為明顯而突出。、填空

I）地震按其發(fā)生的緣由，可分為構(gòu)造地震、火山地震和陷落地震。此外，還有因水庫蓄水、深井注水和核爆炸等導(dǎo)致的誘發(fā)地震。

II）我國的地震活動主要分布在五個地區(qū)的23條地震帶上。

3）破壞性地震在地球上是有規(guī)律地沿肯定深度集中分布在特定的部位，總體呈帶狀展布?？梢詣澐殖霏h(huán)

_太平洋地震帶、地中海一喜馬拉雅地震帶、大洋海嶺地震帶及大陸裂谷系地震帶四大地震活動帶。

4）環(huán)太平洋地震帶的地震活動最為劇烈，全世界大約80%的淺源地震、90%勺中源地震以及幾乎全部的深

源地震都集中在這個帶上。釋放的能量約占全球地震釋放總能量的

80%5）劇烈地震的發(fā)生，必需具備肯定的介質(zhì)條件，結(jié)構(gòu)條件和構(gòu)造應(yīng)力場條件。

6）依據(jù)介質(zhì)斷裂特征和構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)的不同，可將地震分為四類：單一主震型、主震一余震型、前震一_________主震一余震型、群震型

7）地震波是一種彈性波，它包括體波和面波兩種。體波分為縱波

（P波）和橫波（S波）兩種。面波也可分為

瑞利波（R波）和勒夫波（Q波）兩種。

8）地震成因主要有斷層學(xué)說、巖漿沖擊學(xué)說、相變學(xué)說和溫度應(yīng)力學(xué)說等.

9）地震烈度是衡量地震所引起的地面震驚劇烈程度的尺度；它不僅取決于地震能量，同時

也受震源深度，震中距，地震波傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的制約。三、選擇

1）在我國歷史記載中，1556年陜西華縣地震8級死亡人口達83萬;超過20

萬。

2）—般狀況下，當(dāng)卩=0.22時，VP=1.67VS.明顯，縱波速度大于橫波速度.

3）一般狀況下，瑞利波速VR=0.914VS4）震級（M）是指距震中100km處的標(biāo)準(zhǔn)地震儀在地面所記錄的微米表示的最大振幅

5）烈度影響的深度隨地下水埋深而定，埋深愈小猛烈度增加值愈大；當(dāng)埋深大于了。四、改錯

1）地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來確定。

（）

2）地震震級是衡量地震所引起的地面震驚劇烈程度的尺度。（）五、簡答

1）粘滑機制是對彈性回跳機制的修正，主要表現(xiàn)在哪幾個方面？

①彈性回跳機制認(rèn)為，斷層錯動時要將全部積聚起來的應(yīng)力釋放完，即地震后震源處基本無應(yīng)力，而粘滑機制則認(rèn)為，斷層錯動時震源處只釋放了一小部分應(yīng)力。②彈性回跳機制認(rèn)為，地震鍺動時將震源處全部彈性剪切形變恢復(fù)了，此時斷層面上的動摩擦力為零.

2）重力性地裂的表現(xiàn)形式有哪幾種？

①由于斜坡失穩(wěn)造成土體滑動，在滑動區(qū)邊緣產(chǎn)生張性地裂。

②平坦地面的掩蓋層沿著傾斜的下臥層層畫滑動，導(dǎo)致地面產(chǎn)生張性地裂?此種形式大多發(fā)生在土質(zhì)脆弱

的故河床內(nèi)填筑土層的邊界上?它對建筑物的危

窖不容忽視。

3）重力性地裂產(chǎn)生的條件是什么？

1920年寧夏海原地震死亡人數(shù)也

A的對數(shù)值10m時，則影響就不顯著

①故河床積累松散砂層的震陷，

②由于砂層的震陷而引起上覆填土的垂直沉陷、位移；

③淺部填土層的振動具有地面運動的放大作用特征，在填上層的傾斜界面上產(chǎn)生斜向滑移。

4）簡述場地工程地質(zhì)條件對震害的影響

對震害有重大影響的工程地質(zhì)條件為巖土類型和性質(zhì)、斷裂、地形地貌及地下水。

（1）巖土類型和性質(zhì)

巖土類型和性質(zhì)對宏觀烈度的影響最為顯著在相同的地震力作用下，基巖上震害最輕，其次為硬土，而軟土是最重的。地層結(jié)構(gòu)對震害也有較大影響

（2）地質(zhì)構(gòu)造

發(fā)震斷裂是引起地基和建筑物結(jié)構(gòu)振動破壞的地震波的來源

（3）地形地貌

效應(yīng)趨勢是：突出孤立的地形使地震驚加強，震害加??；而低洼溝谷則使地震活動減弱，震害減輕。

3砂土地震液化工程地質(zhì)

-、名詞解釋

1）砂土液化（sandliquefaetion）或振動液化：飽水砂土在地震，動力荷載或其它外力作用下，受到劇烈振動而丟失抗剪強度，使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。

2）剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力（excessporepressure）假如砂土透水性不良而排水不通暢的話，則前

一周期的排水尚末完成，下一周期的孔隙度再削減又產(chǎn)生了，應(yīng)排解的水來不及排走，而水又是不行壓縮

的，于是就產(chǎn)生超孔隙水壓力

3）

二、填空

1）砂土液化的危害性為：（1）地面下沉⑵地表塌陷⑶地基土承載力丟失⑷地面流滑

三、選擇

1）砂土的抗剪強度T與作用于該土體上的往復(fù)剪應(yīng)力Td的比值來判定砂土是否會發(fā)生液化。當(dāng)/T>1

時，不會產(chǎn)生液化

2）一般飽水砂層埋深大于20m時難于液化，可以把液化最大地下水埋深定為5m,由于當(dāng)?shù)叵滤裆顬?/p>

3-4m時，液化現(xiàn)象很少。

3）飽水砂層愈厚亠地震變密時所產(chǎn)生的超孔隙水壓力愈大?！?/p>

4）當(dāng)液化砂層埋藏較深，上覆以較厚的非液化粘性土層時抑制了液化，而直接出露地表的飽水砂層最易于液化。5）在砂土液化現(xiàn)場以砂層埋深3m、地下水埋深2m作為基本健況，通過標(biāo)貫試驗找出不同地震烈度下的臨界貫入擊數(shù)。

四、改錯

1）地震愈強，歷時愈長，則愈易引起砂土液化；且波及范圍愈廣，破壞愈嚴(yán)峻。

2）用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗判定砂土液化時，若某一土層的實際貫入擊數(shù)大于臨界貫入擊數(shù)，則該土層液化。（

）

五、簡答

1）影響砂土液化的因素有哪些？

4巖石風(fēng)化工程地質(zhì)

、名詞解釋

1）巖石風(fēng)化（RockWeathering）:巖石在各種風(fēng)化營力作用下，所發(fā)生的物理和化學(xué)變化的過程。

2）化學(xué)風(fēng)化：巖石在氧、水溶液及有機體等作用下所發(fā)生的一系列簡單的化學(xué)反應(yīng)，引起其結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化的過程。

3）囊狀風(fēng)化：在裂隙密集帶、斷層破裂帶，特殊是不同方向的斷裂交匯處，巖石的風(fēng)化深度較大，風(fēng)化

殼底界起伏較大，一般大于10余米，大者可達數(shù)十米，形成寬度不大而深度較大的風(fēng)化囊

4）球狀風(fēng)化：被三組以上脆弱面切割的巖體，風(fēng)化營力沿脆弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生作用，促使巖體解體，風(fēng)化產(chǎn)物呈塊狀或棱角圓化的橢辣狀及球狀

二、填空

1）引起巖石風(fēng)化的營力主要是太陽熱能、水溶液___（地表、地下及空氣中的水），空氣（02及CQ等）及生物有機體等

2）根據(jù)風(fēng)化力量及其引起的巖石變異的方式不同，有物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種。

3）物理風(fēng)化是由于溫度的變化（特殊是晝夜的溫變），水的凍融、干濕交替，鹽類結(jié)晶，礦物水化和植物根______劈等作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力，引起巖石的機械破裂

4）反映氣候特點的氣象要素許多，其中對巖石風(fēng)化影響較大的主要是溫度和雨量。_

三、選擇

1）物理風(fēng)化主要發(fā)生在干寒地區(qū)，如我國北方、西北的干旱寒冷及高山寒冷地區(qū)

2）如在中、低緯度的高山區(qū)，以物理風(fēng)化為主：

3）在海拔較低的地區(qū)則以化學(xué)風(fēng)化為主，風(fēng)化速度較快，巖石變異較徹底。

4）聲波測試法是由于巖石風(fēng)化后其聲波傳播速度比原巖慢。—

五、簡答

1）巖石風(fēng)化主要表現(xiàn)在哪幾個方面？

（1）巖體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化

（2）巖石的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化

（3）巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)惡化。

2）巖石風(fēng)化主要影響因素有哪些？

由于氣候、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形、水文地質(zhì)條件等因素的影響所致。

3）巖石風(fēng)化分帶的標(biāo)志是什么？

（1）顏色

風(fēng)化程度不同的巖石，在外觀上首先表現(xiàn)在頗色上的差異。

（2）巖體破裂程度

隨著巖石風(fēng)化程度的加深，完整堅硬的巖體遂漸破裂成塊石、碎石、砂粒、粉粘粒.

（3）礦物成分的變化

依據(jù)詳細條件下風(fēng)化巖石中礦物的共生組合規(guī)律，可作為風(fēng)化殼垂直分帶的標(biāo)志。

（4）水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化

在風(fēng)化殼剖面上，由上到下這些性質(zhì)變化的趨勢是：①孔隙性和壓縮性由大到?。虎谖杂蓮姷饺?，③聲波速度由小到大；④強度由低到高等等，（5）鉆探掘進及并挖中的技術(shù)特性

（5）鉆探掘進及并挖中的技術(shù)特性

風(fēng)化程度不同的巖石，其完整性和結(jié)實性不同，因此，勘探中的鉆探方法、鉆進速度，巖心實行、掘進方法及難易程度是不同的；同時，施工中開挖方法及進度亦各異。

5斜坡變形破壞工程地質(zhì)

一、名詞解釋

1）斜坡形態(tài)要素是坡面、坡頂、坡肩、坡腳、坡角和坡高等。

2）斜坡的變形：斜坡應(yīng)力狀態(tài)的變化，使原有的平衡被打破，局部應(yīng)力集中超過了該部位巖體