2025年工程地質(zhì)試題及答案一、名詞解釋（每題4分，共20分）1.工程地質(zhì)條件：指與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境要素的綜合，主要包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造（斷裂、褶皺等）、水文地質(zhì)條件（地下水類型、分布、運動特征）、不良地質(zhì)現(xiàn)象（滑坡、崩塌、泥石流等）及天然建筑材料等要素，是評價工程適宜性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)依據(jù)。2.滲透變形：指在滲透水流作用下，土體或巖體中的顆粒被水流帶出或結(jié)構(gòu)被破壞的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為流土、管涌、接觸沖刷和接觸流失四種類型，是導致堤壩、基坑等工程滲漏失穩(wěn)的重要原因。3.斜坡變形破壞：斜坡在重力、水、地震等因素作用下，其巖土體原始應力平衡被打破，發(fā)生位移、開裂、滑動或崩塌的過程，包括蠕動、拉裂、彎曲傾倒等變形階段，以及滑坡、崩塌等破壞階段，是山區(qū)工程建設(shè)的主要地質(zhì)災害之一。4.巖溶（喀斯特）：可溶性巖石（如石灰?guī)r、白云巖、石膏等）在水（尤其是含CO?的地下水）的溶蝕、侵蝕及重力崩塌等綜合作用下，形成的溶溝、溶洞、暗河、落水洞等地表和地下形態(tài)的地質(zhì)現(xiàn)象，常導致地基不均勻沉降、水庫滲漏、地面塌陷等工程問題。5.活動斷裂：指晚第四紀（距今約12萬年以來）內(nèi)有過活動（包括蠕動或突發(fā)錯動），且未來可能再次活動的斷裂構(gòu)造。其活動性對工程選址（如大壩、核電站、高鐵）的抗震設(shè)計和穩(wěn)定性評價具有關(guān)鍵影響，需通過地質(zhì)調(diào)查、年代測定和監(jiān)測手段判定。二、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種巖石屬于變質(zhì)巖？（）A.石灰?guī)rB.玄武巖C.片麻巖D.砂巖答案：C（石灰?guī)r為沉積巖，玄武巖為巖漿巖，砂巖為沉積巖，片麻巖為變質(zhì)巖）2.褶皺的基本形態(tài)包括背斜和向斜，其中背斜的核部地層（）。A.時代較新B.時代較老C.與兩翼地層時代相同D.無規(guī)律答案：B（背斜核部為褶皺中心，地層受擠壓上拱，核部地層時代老于兩翼）3.衡量巖石抗凍性的指標是（）。A.軟化系數(shù)B.吸水率C.飽水系數(shù)D.凍融系數(shù)答案：D（軟化系數(shù)衡量巖石遇水軟化能力，吸水率為吸水飽和時的吸水量，飽水系數(shù)為吸水率與飽水率之比，凍融系數(shù)為凍融后抗壓強度與凍融前的比值）4.下列哪種結(jié)構(gòu)面屬于次生結(jié)構(gòu)面？（）A.層理面B.節(jié)理面C.斷層泥D.卸荷裂隙答案：D（層理面為原生沉積結(jié)構(gòu)面，節(jié)理面為構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，斷層泥為斷層帶產(chǎn)物，卸荷裂隙為地表巖石因卸荷回彈產(chǎn)生的次生結(jié)構(gòu)面）5.滲透系數(shù)K的量綱是（）。A.m/sB.m2/sC.Pa·sD.無量綱答案：A（滲透系數(shù)表示單位水力梯度下的滲透速度，量綱為m/s）6.軟土的典型特征是（）。A.高壓縮性、高抗剪強度B.低含水量、高孔隙比C.高靈敏度、低透水性D.低壓縮性、高承載力答案：C（軟土天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、透水性差、靈敏度高）7.某滑坡體后緣出現(xiàn)拉張裂隙，兩側(cè)發(fā)育剪切裂隙，前緣有鼓脹裂隙，該滑坡處于（）階段。A.蠕動變形B.滑動破壞C.壓密穩(wěn)定D.復活前兆答案：B（滑動破壞階段的滑坡會出現(xiàn)后緣拉張、兩側(cè)剪切、前緣鼓脹等特征裂隙）8.地震基本烈度是指（）。A.某地區(qū)未來100年內(nèi)可能遭遇的最大地震烈度B.某地區(qū)歷史上發(fā)生過的最大地震烈度C.50年內(nèi)超越概率為10%的地震烈度D.工程場地的設(shè)計地震烈度答案：C（根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，地震基本烈度定義為50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度）9.評價巖石質(zhì)量的RQD指標是指（）。A.大于10cm巖芯長度占總進尺的百分比B.大于5cm巖芯長度占總進尺的百分比C.巖芯完整段長度的平均值D.巖芯破碎程度的量化指標答案：A（RQD為巖石質(zhì)量指標，定義為大于10cm的巖芯長度占總鉆進長度的百分比）10.巖溶發(fā)育的必要條件不包括（）。A.可溶性巖石B.巖石透水性C.靜水壓力D.水的流動性答案：C（巖溶發(fā)育需可溶性巖石、巖石透水性、水的溶蝕性及流動性，靜水壓力非必要條件）三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.殘積土的工程性質(zhì)具有明顯的垂直分帶性，由地表向下逐漸由松散、高壓縮性過渡為密實、低壓縮性。（）答案：√（殘積土因風化程度差異，垂直方向上物理力學性質(zhì)呈分帶變化）2.承壓水的補給區(qū)與分布區(qū)一致，而潛水的補給區(qū)與分布區(qū)可能分離。（）答案：×（潛水補給區(qū)與分布區(qū)一致，承壓水補給區(qū)與分布區(qū)分離）3.坡積土的顆粒分選性比洪積土好，層理更明顯。（）答案：×（洪積土因洪流搬運能力變化，顆粒分選性和層理性優(yōu)于坡積土）4.巖石的強度通常表現(xiàn)為：抗壓強度＞抗剪強度＞抗拉強度。（）答案：√（巖石抗壓能力遠大于抗剪和抗拉）5.活動斷裂的滑動速率是指斷裂在單位時間內(nèi)的累積位移量，滑動速率越大，未來發(fā)生地震的概率越低。（）答案：×（滑動速率越大，能量積累越快，未來地震概率越高）6.泥石流的形成需同時具備陡峻的地形、豐富的松散物質(zhì)和充足的水源條件。（）答案：√（地形、物源、水源為泥石流三大形成條件）7.膨脹土的脹縮性主要由蒙脫石等親水性黏土礦物引起，其自由膨脹率一般小于40%。（）答案：×（膨脹土自由膨脹率≥40%，蒙脫石含量高是脹縮性主因）8.地下洞室圍巖的穩(wěn)定性主要取決于圍巖的強度、地應力大小及結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度，與地下水無關(guān)。（）答案：×（地下水可軟化圍巖、增加靜水壓力，顯著影響圍巖穩(wěn)定性）9.地震震級每增加1級，能量約增加32倍；烈度每增加1度，地面破壞程度顯著增強。（）答案：√（震級與能量呈對數(shù)關(guān)系，烈度反映地面破壞程度）10.工程地質(zhì)勘察階段應與工程設(shè)計階段相適應，一般分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。（）答案：√（工程地質(zhì)勘察需分階段進行，匹配設(shè)計需求）四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述工程地質(zhì)勘察的主要任務。答：工程地質(zhì)勘察的主要任務包括：①查明場地工程地質(zhì)條件（地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象等）；②分析評價場地的穩(wěn)定性和適宜性（如區(qū)域穩(wěn)定性、地基承載力、邊坡穩(wěn)定性等）；③預測工程建設(shè)可能引發(fā)的地質(zhì)問題（如基坑降水導致的地面沉降、水庫蓄水誘發(fā)的地震等）；④為工程設(shè)計和施工提供所需的地質(zhì)參數(shù)（如巖土體物理力學指標、滲透系數(shù)等）；⑤提出防治不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程措施建議（如滑坡治理、巖溶地基處理等）。2.對比分析沖積土與洪積土的工程地質(zhì)特征。答：沖積土由河流長期搬運沉積形成，洪積土由暫時性洪流（如暴雨、融雪形成的山洪）堆積而成，二者工程地質(zhì)特征對比如下：①顆粒分選性：沖積土因河流流速穩(wěn)定，顆粒分選性好（上游粗、下游細）；洪積土因洪流流速驟變，分選性較差（扇頂粗、扇緣細，同一位置顆?；祀s）。②層理性：沖積土具明顯水平層理或斜層理；洪積土層理不明顯，常呈交錯層或透鏡體。③工程性質(zhì)均勻性：沖積土（如河漫灘相）分布廣、厚度大，性質(zhì)較均勻；洪積土（如洪積扇）因沉積環(huán)境差異，扇頂多碎石土（承載力高但透水性強），扇緣多黏性土（承載力較低但透水性弱），工程性質(zhì)差異大。④地下水賦存：沖積土常構(gòu)成良好含水層（如沖積平原的孔隙潛水）；洪積扇頂部透水性強（地下水深埋），中部為過渡帶，扇緣透水性弱（地下水淺埋甚至出露）。3.說明地下水對邊坡穩(wěn)定性的影響機制。答：地下水對邊坡穩(wěn)定性的影響主要通過以下機制：①靜水壓力作用：地下水在邊坡巖土體中形成孔隙水壓力，降低有效應力，從而減小巖土體的抗剪強度（τ=σ'·tanφ+c=（σ-u）·tanφ+c，u為孔隙水壓力）。②動水壓力作用：當?shù)叵滤鲃訒r（如降雨后邊坡內(nèi)部滲流），水流對巖土顆粒產(chǎn)生拖曳力（動水壓力），方向與滲流方向一致，可能推動巖土體向下滑動。③軟化作用：地下水（尤其是酸性水）可溶解巖土中的膠結(jié)物（如碳酸鈣），軟化黏土礦物（如蒙脫石吸水膨脹），降低巖土體的內(nèi)聚力c和內(nèi)摩擦角φ。④潛蝕作用：水流攜帶細小顆粒（如粉粒、黏粒）遷移，導致巖土體結(jié)構(gòu)松散（如管涌），形成空洞或軟弱帶，誘發(fā)局部失穩(wěn)。⑤凍融循環(huán)：寒冷地區(qū)地下水凍結(jié)膨脹，融化后巖土體強度降低，反復凍融加劇邊坡破壞。4.簡述巖溶區(qū)地基的主要工程地質(zhì)問題及處理措施。答：巖溶區(qū)地基的主要問題及處理措施：（1）主要問題：①地基不均勻沉降（溶洞、溶溝等導致巖土體厚度差異大）；②地面塌陷（溶洞頂板因荷載或水位變化失穩(wěn)）；③地基承載力不足（溶蝕破碎帶強度低）；④滲漏問題（溶洞、暗河導致水庫或基坑漏水）。（2）處理措施：①挖填置換：挖除淺層溶洞、溶溝內(nèi)的松軟充填物，換填碎石、混凝土等密實材料；②跨蓋法：對深層溶洞采用鋼筋混凝土梁、板跨越，將荷載傳遞至穩(wěn)定圍巖；③注漿加固：向溶洞、裂隙中注入水泥漿或化學漿液，充填空隙并膠結(jié)巖土體；④強夯或碾壓：對表層松散巖溶堆積物進行強夯，提高密實度；⑤疏排截水：設(shè)置排水溝、截水墻，降低地下水位或阻斷地下水滲透路徑，減少潛蝕和塌陷風險；⑥繞避：對規(guī)模大、處理困難的巖溶區(qū)，調(diào)整工程選址或線路。五、論述題（每題14分，共28分）1.從物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、水理性質(zhì)和力學性質(zhì)角度，系統(tǒng)論述軟土的工程地質(zhì)特性及其對工程建設(shè)的影響。答：軟土是指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土，主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭等，其工程地質(zhì)特性及影響如下：（1）物質(zhì)組成：軟土以黏粒（＜0.005mm）和粉粒（0.005~0.075mm）為主，黏粒含量常＞30%；黏土礦物以蒙脫石、伊利石等親水性礦物為主，有機質(zhì)含量高（泥炭可達60%以上）。（2）結(jié)構(gòu)特征：軟土多為絮狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)，顆粒間連接弱，孔隙比大（e＞1，淤泥e＞1.5），天然含水量接近或大于液限（ω≥ωL），結(jié)構(gòu)性強（擾動后強度顯著降低）。（3）水理性質(zhì)：①高含水量（ω=30%~80%）；②透水性差（滲透系數(shù)k=10??~10??cm/s），排水固結(jié)緩慢；③高壓縮性（壓縮系數(shù)a???＞0.5MPa?1，屬高壓縮性土）；④靈敏度高（St=4~10，有的可達16以上），擾動后易觸變軟化。（4）力學性質(zhì)：①抗剪強度低（天然狀態(tài)下黏聚力c=5~15kPa，內(nèi)摩擦角φ=0°~5°）；②承載力低（地基承載力特征值fak=50~100kPa）；③變形量大且持續(xù)時間長（主固結(jié)完成后仍存在次固結(jié)沉降）。對工程建設(shè)的影響：①地基沉降問題：軟土地基在建筑物荷載作用下會產(chǎn)生較大的沉降（尤其是差異沉降），導致建筑物傾斜、開裂（如路基不均勻沉降影響高鐵運行安全）；②穩(wěn)定性問題：軟土邊坡（如路堤、基坑）易因抗剪強度不足發(fā)生滑動破壞；③施工擾動問題：打樁、基坑開挖等施工活動易破壞軟土結(jié)構(gòu)，導致強度驟降（觸變），引發(fā)周邊地面沉降或土體滑動；④工期延長：軟土地基需采用排水固結(jié)法（如堆載預壓、真空預壓）加速固結(jié)，施工周期長；⑤加固成本高：需采用深層攪拌樁、CFG樁、換填等方法提高地基承載力，工程投資增加。2.結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景、地形地貌、地層巖性和水文條件，論述滑坡形成的主要條件及防治措施。答：滑坡是斜坡巖土體在重力等因素作用下沿滑動面整體滑動的現(xiàn)象，其形成條件及防治措施如下：（1）形成條件：①區(qū)域構(gòu)造背景：構(gòu)造活動強烈區(qū)（如斷裂帶、地震頻發(fā)區(qū)）巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，為滑坡提供軟弱結(jié)構(gòu)面（如斷層面、節(jié)理面）；地震動荷載可觸發(fā)老滑坡復活或新滑坡形成。②地形地貌：斜坡坡度是關(guān)鍵因素（一般20°~40°易發(fā)生滑坡），坡高越大、臨空面越陡（如峽谷、河流沖刷形成的陡崖），重力勢能越大；坡型（凸形坡比凹形坡更易失穩(wěn)）和坡向（順向坡比逆向坡易滑動）也有影響。③地層巖性：易滑巖組包括：a.軟巖（如泥巖、頁巖）與硬巖（如砂巖）互層（軟巖易風化形成滑動面）；b.松散堆積物（如殘坡積土、崩積物），結(jié)構(gòu)松散、抗剪強度低；c.遇水軟化的巖土體（如膨脹土、千枚巖）。④水文條件：地下水是主要誘發(fā)因素：a.地下水浸潤軟化滑動帶巖土體，降低抗剪強度；b.孔隙水壓力增大，減小有效應力；c.動水壓力推動巖土體下滑。地表水（如暴雨、水庫蓄水）下滲可快速增加地下水量，觸發(fā)滑坡（統(tǒng)計顯示90%以上的滑坡與降雨相關(guān)）。⑤人類工程活動：切坡建房、修路（破壞坡腳支撐）、堆載（增加坡體重量）、灌溉（增加地下水位）、采礦（引發(fā)地面塌陷或震動）等均可誘發(fā)滑坡。（2）防治措施：①排水工程：a.地表排水（修建截水溝、排水溝，攔截坡面流水）；b.地下排水（設(shè)置盲溝、滲井、排水隧洞，降低地下水位）。②支擋工程：a.抗滑擋土墻（重力式、懸臂式，阻止滑坡體下滑）；b.抗滑樁（鋼筋混凝土樁嵌入穩(wěn)定巖層，承受滑坡推力）；c.錨索（預應力錨索穿過滑動面，錨固于穩(wěn)定巖體，提高滑動面抗剪強度）。③削坡減載與反壓：a.削緩坡頂（減少下滑力）；b.在坡腳堆填土石（增加抗滑力），適用于推移式滑坡。④巖土體改良：a.注漿加固（向滑動帶注入水泥漿，膠結(jié)軟弱巖土體）；b.焙燒法（對黏性土滑坡加熱，使其脫水硬化）；c.加筋土（在滑體中鋪設(shè)土工格柵，提高整體強度）。⑤監(jiān)測預警：安裝位移計、傾斜儀、雨量計等設(shè)備，實時監(jiān)測滑坡變形速率、地下水位及降雨量，結(jié)合預警模型（如位移-時間曲線拐點法）提前發(fā)出警報，減少人員傷亡。⑥避讓措施：對規(guī)模大、治理成本高的滑坡，調(diào)整工程選址或線路，避開危險區(qū)。六、案例分析題（30分）某擬建高速公路需穿越西南某山區(qū)，該區(qū)域?qū)贅?gòu)造活動帶，年平均降雨量1200mm，雨季集中在6-9月?？辈熨Y料顯示：路線K23+500~K24+200段為順向坡，坡角35°~40°，地層為侏羅系泥巖（強風化，厚5~8m）與砂巖互層（傾角32°，與坡向一致）；地表分布厚2~4m的殘坡積黏性土（ω=35%，c=12kPa，φ=8°）；地下水埋深1~3m，雨季水位接近地表；歷史上該段曾發(fā)生小規(guī)模滑坡（滑動面位于泥巖與砂巖界面）。問題：1.分析該路段滑坡的主要形成條件。（10分）2.指出可能的滑坡誘發(fā)因素。（8分）3.提出針對性的防治措施。（12分）答案：1.滑坡主要形成條件：①地形條件：順向坡（坡向與巖層傾向一致），坡角（35°~40°）大于巖層傾角（32°），臨空面陡峭，重力沿坡面的分力大于抗滑力。②地層巖性：泥巖強風化，強度低（易軟化）；泥巖與砂巖界面為軟弱結(jié)構(gòu)面（滑動面），提供滑動路徑。③水文條件：地下水埋深淺，雨季水位上升，軟化泥巖（降低c、φ），增加孔隙水壓力（減小有效應力）。④構(gòu)造背景：區(qū)域構(gòu)造活動導致巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，泥巖破碎，加劇失穩(wěn)風險。⑤地表覆蓋層：殘坡積黏性土含水量高、抗剪強度低（c=12kPa，φ=8°），易沿下伏泥巖頂面滑動。2.可能的誘發(fā)因素：①降雨：雨季集中降雨（年降雨量1200mm）下滲，增加殘坡積土和泥巖含水量，降低抗剪強度；地表徑流沖刷坡腳，削弱支撐。②人類工程活動：高速