课后习题答案重庆大学综合项目工程地质试卷答案.doc

思考题及答案第1章【1】工程地质问题涉及哪几种方面？ 答：工程地质问题重要涉及地质灾害问题，区域稳定性问题，地基沉降变形问题，地基、斜坡或洞室围岩稳定性问题，渗漏问题等问题。【2】工程地质学定义。 答：工程地质学广义讲是研究地质环境及其保护和运用科学。狭义讲是将地质学原理运用于解决与工程建设关于地质问题一门学科，是岩土工程重要构成某些。【3】工程地质学研究对象是什么？ 答： 工程地质学研究对象是工程地质条件与人类工程建筑活动矛盾。 【4】工程地质条件有哪些？ 答：工程地质条件是与人类活动关于各种地质要素综合，涉及地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造与构造、水文地质条件、不良地质作用、以及天然建筑材料等六大方面，是一种综合概念。【5】工程地质学研究内容涉及什么？ 答：工程地质学研究内容重要涉及地球与地貌、岩石与岩体、岩体地质构造、第四纪堆积物与土工程性状、地表水与地下水性质、不良地质现象及防治对策和岩土工程地质勘察等内容。【6】工程地质学分析办法有哪些？ 答：工程地质学惯用分析办法涉及自然地质历史分析法，工程地质建模与计算，工程地质实验与现场实验，工程类比法。上述4种办法往往是结合在一起，综合应用才干事半功倍。第2章1 地球内圈和外圈各分为哪三圈？各圈层性质如何？各有哪些特点？答：地球外部层圈有大气圈、水圈和生物圈。地球内部层圈涉及地壳、地幔和地核。地壳是莫霍面以上地球表层。地壳厚度是变化，地壳物质密度普通为2.6-2.9g/cm3，其上部密度较小，向下密度增大。地壳普通为固态岩石所构成，涉及沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类。地幔是位于莫霍面之下，古登堡面之上。体积约占内圈总体积80，质量约占内圈总质量67.8，重要由固态物质构成。地核是地球内部古登堡面至地心某些，其体积占地球总体积16.2，质量却占地球总质量31.3，地核密度达9.98-12.5 g/cm3。2 矿物定义是什么？矿物如何进行分类？常用造岩矿物和造矿矿物有哪些？常用原生矿物和次生矿物有哪些？答：矿物是构成岩石基本物质单元。矿物是地壳中元素在各种地质作用下由一种或几种元素结合而成天然单质或化合物，它是在地质作用中产生，具备一定化学成分、结晶构造、外部形态和物理性质天然物体。自然界矿物按其成因可分为三大类型：原生矿物、次生矿物、变质矿物。按照矿物物质成分分类：造岩矿物、造矿矿物。造岩矿物指斜长石、正长石、石英、白云母、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、石榴石等构成岩石常用矿物。金属造矿矿物指磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿和方铅矿等构成矿产常用矿物。原生矿物：在成岩或成矿时期内，从岩浆熔融体中经冷凝结晶过程中所形成矿物，如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。次生矿物：指原生矿物遭受风化作用而形成新矿物，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或在水溶液中析出生成，如方解石、石膏、白云石等。3 矿物重要物理性质有哪些？如何依照矿物性质进行标本辨认？答：矿物物理性质重要涉及形状、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理、断口、密度等。研究矿物物理性质，可作为对矿物进行鉴定根据。矿物物理力学性质是鉴别矿物重要根据。除上述矿物性质外，尚有某些矿物具备独特性质，这些性质同样是鉴定矿物可靠根据，如导电性、磁性、弹性、挠性、延展性、脆性、放射性等等。4 岩浆岩是如何形成？可分为哪几种类型？岩浆岩常用矿物成分有哪些？岩浆岩构造、构造特性是什么？岩浆岩代表性岩石有哪些？ 答：岩浆岩亦称火成岩，它是由炽热岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成岩石。岩浆岩按照成因可分为深成岩、浅成岩、喷出岩。构成岩浆岩矿物大概有30各种，按其颜色及化学成分特点可分为浅色矿物和深色矿物两类。浅色矿物富含硅、铝成分，如正长石、斜长石、石英、白云母等；深色矿物富含铁、镁物质，如黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。岩浆岩构造是指岩石中（单体）矿物结晶限度、颗粒大小、形状以及它们互相组合关系。按岩石中矿物结晶限度划分：全晶质构造、半晶质构造、非晶质构造。按岩石中矿物颗粒绝对大小划分：显晶质构造、隐晶质构造。按岩石中矿物颗粒相对大小划分：等粒构造、不等粒构造、斑状构造。岩浆岩构造是指（集合体）矿物在岩石中排列顺序和填充方式所反映出来岩石外貌特性。岩浆岩构造特性，重要决定于岩浆冷凝时环境。常用岩浆岩构造有块状构造、流纹构造、气孔构造和杏仁状构造四种。 岩浆岩代表性岩石有花岗岩、流纹岩、花岗斑岩、正长岩、正长斑岩、粗面岩、闪长岩、闪长玢岩、安山岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、橄榄岩。5 沉积岩是如何形成？可分为哪几种类型？沉积岩常用矿物成分有哪些？沉积岩构造、构造特性是什么？沉积岩代表性岩石有哪些？答：沉积岩形成普通通过了先成岩石(岩浆岩、沉积岩或变质岩)遭受风化、剥蚀破坏，破坏产物被搬运至一定场合沉积下来，再固结成岩过程。详细通过风化阶段、搬运阶段、沉积阶段和硬结成岩阶段四个阶段。沉积岩中已发现矿物在160种以上，其中比较重要有20余种，构成了99以上沉积岩物质。最常用矿物有氧化物，硅酸盐(长石类、黏土类矿物、云母类矿物)、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等矿物沉积岩构造按成因可分为碎屑构造、非碎屑构造（泥质构造、结晶构造和生物构造）。沉积岩构造重要是层理构造，水平层理，斜层理，交错层理。常用沉积岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩、泥岩、黏土、石灰岩、白云岩、泥灰岩、硅质岩、火山碎屑岩。6 什么是变质作用？变质作用有哪些类型？变质岩重要矿物构成、构造、构造特性是什么？变质岩代表性岩石有哪些？ 答：由原先存在固体岩石 (火成岩、沉积岩或初期变质岩)在岩浆作用（高温、高压、化学活动性气体）或构造作用下使得原岩在成分、构造构造方面发生变化而形成新岩石改造过程称为变质作用依照变质作用因素及变质岩形成条件，可将变质作用分为：接触变质作用、区域变质作用、动力变质作用、交代变质作用。变质岩是原岩受高温高压等变质作用而成，因而变质岩化学成分及矿物成分具一定继承性，另一方面变质作用与岩浆作用、沉积作用又有所不同。构成变质岩矿物，一某些是与岩浆岩或沉积岩所共有，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等；另一某些是是变质作用所特有变质矿物，如红柱石、矽线石、蓝晶石、硅灰石、刚玉、绿泥石、绿帘石、绢云母、滑石、叶蜡石、蛇纹石、石榴子石等。变质岩构造是指构成岩石各矿物颗粒大小、形状以及它们之间互有关系。变质岩构造有变余构造、变晶构造和碎裂构造三种。变质岩构造是鉴定变质岩重要特性，也是区别于其她岩石特有标志。普通按成因变质岩构造可分为片麻状构造、片状构造、板状构造、块状构造、千枚状构造五种。变质岩代表性岩石有：板岩、片岩、千枚岩、片麻岩、矽卡岩、石英岩、角岩、云英岩、蛇纹岩、混合岩、大理岩、断层角砾岩、糜棱岩、碎裂岩、片理化岩。7 三大类岩石在物质构成、构造、构造上异同有哪些？岩石标本鉴定办法是如何？如何对三大类岩石进行鉴定？三大类岩石是如何互相转化？答：三大类岩石具备不同形成条件和环境，而岩石形成所需环境条件又会随着地质作用进行不断地发生变化。沉积岩和岩浆岩可以通过变质作用形成变质岩。在地表常温、常压条件下，岩浆岩和变质岩又可以通过母岩风化、剥蚀和一系列沉积作用而形成沉积岩。变质岩和沉积岩当进入地下深处后，在高温高压条件下又会发生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆岩。因而，在地球岩石圈内，三大岩类处在不断演化过程之中。标本鉴定略。 8 岩石容重、比重、密度、孔隙率、孔隙比含义是什么？如何计算？ 答：岩石比重是单位体积岩石固体某些重量与同体积水重量(4)之比。岩石重度是单位体积岩石重量。岩石孔隙率指岩石孔隙和裂隙体积与岩石总体积之比。9 岩石水理性质普通涉及哪些？岩石吸水性、透水性、软化性和抗冻性分别指什么？如何来表达？答：岩石水理性质系指岩石与水互相作用时所体现性质，普通涉及岩石吸水性、透水性、软化性和抗冻性等。岩石在一定实验条件下吸水性能称为岩石吸水性。岩石吸水率()系指岩石试件在常温常压下自由吸入水重量()与岩石干重()之比值，以百分数表达。岩石透水性，是指土或岩石容许水透过自身能力。透水性强弱取决于土或岩石中孔隙和裂隙大小，透水性强弱以渗入系数来表达。岩石浸水后强度减少性能称为岩石软化性。岩石软化性与岩石孔隙性、矿物成分、胶结物质等关于。岩石软化性大小惯用软化系数岩石抵抗冻融破坏性能称为岩石抗冻性。岩石抗冻性普通采用抗冻系数及重量损失率来表达。10 岩石力学性质涉及哪些内容？岩石应力应变关系有何特点？分为哪几种阶段？岩石破坏方式有哪些？答：岩石力学性质，重要是变形特性和强度特性。前者是在外力作用下岩石中应力与应变关系特性；后者则为岩石抵抗应力破坏作用性能。岩石在外力作用下要产生变形，其变形性质可分为弹性变形和塑性变形，破坏方式有塑性和脆性破坏之分。岩石变形过程划分为四个阶段： 孔隙裂隙压密阶段 弹性变形至微破裂稳定发展阶段 塑性变形阶段至破坏峰值阶段 破坏后峰值跌落阶段至残存强度阶段 11 什么是岩石蠕变和松弛？答：岩石蠕变是指岩石在恒定应力不变状况下岩石变形随时间而增长现象。岩石蠕变实质上是岩石恒定加荷后岩石内部裂隙孔隙逐渐压密过程。岩石蠕变特性可以通过在岩石试件上加一恒定荷载，观测其变形随时间发展状况，即蠕变实验来研究。岩石松弛是指当岩石保持应变恒定期，应力随着时间延长而减少现象。 12 岩石抗压强度、抗剪强度和抗拉强度是如何表达？各有如何破坏形式？答：岩石抗压强度也就是岩石在单轴受压力作用下抵抗压碎破坏能力，相称于岩石受压破坏时最大压应力。抗剪强度是岩石抵抗剪切破坏能力。相称于岩石受剪切破坏时，沿剪切破坏面最大剪应力。由于岩石构成成分和构造与构造比较复杂，在应力作用下剪切破坏形式有各种。抗剪断实验、抗切实验、弱面抗剪切实验。岩石试件在单轴拉伸荷载作用下所能承受最大拉应力就是岩石抗拉强度。13 影响岩石工程地质性质因素有哪些？岩浆岩、沉积岩和变质岩工程地质性质如何评价？ 答：岩石作为建筑物地基或岩体和建筑材料，在应用时，必要注意影响其物理力学性质变化因素。影响因素是多方面，重要有两方面：一是形成岩石构成成分、构造与构造及成因等；二是风化和水等外部因素影响。由于不同生成条件，各种岩浆岩构造、构造和矿物成分亦不相似，因而岩石工程地质及水文地质性质也各有所异。因此详细是什么种类岩浆岩及力学性质是影响岩石工程性状最重要因素。沉积岩按其构造特性可分为碎屑岩、泥质岩及生物化学岩等，不同沉积岩岩石工程地质及水文地质性质也各有所异。因此详细是什么种类沉积岩及力学性质是影响岩石工程性状最重要因素。变质岩是由岩浆岩或沉积岩受温度、压力或化学性质活泼溶液作用，在固态下变质而成，故其工程性质与原岩密切有关。因此详细是什么种类变质岩及力学性质是影响岩石工程性状最重要因素。第3章1 什么是地质作用？地质作用有哪些类型？答：通过漫长地质年代，也许导致地球面貌巨大变化。地质学中将自然动力促使地壳物质成分、构造及地表形态变化发展作用叫做地质作用地质作用分为外动力地质作用和内动力地质作用。2 内动力地质作用分为哪些类型？哪种作用占主导地位？其影响因素有哪些？答：内动力地质作用是由地球内部能量，如地球旋转能、重力能和放射性元素蜕变产生热能所引起。内动力地质作用涉及地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用。各种内动力地质作用互有关联，地壳运动可以在地壳中形成断裂，引起地震，并为岩浆活动创造通道。而地壳运动和岩浆活动都也许引起变质作用。由此可见，地壳运动在内动力地质作用中常起主导作用。3 外动力地质作用涉及哪五种？其影响因素有哪些？外动力作用方式是如何？答：外动力地质作用是由地球外部能量引起。重要来自宇宙中太阳辐射热能和月球引力作用，它引起大气圈、水圈、生物圈物质循环运动，形成了河流、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等地质营力，从而产生了各种地质作用。外力动地质作用，一方面通过风化和剥蚀作用不断地破坏露出地面岩石；另一方面又把高处剥蚀下来风化产物通过流水等介质，搬运到低洼地方沉积下来重新形成新岩石。外动力地质作用重要影响因素是气候和地形。4 什么是绝对地质年代？什么是相对地质年代？绝对地质年代和相对地质年代是如何拟定？各有哪些拟定办法？答：绝对地质年代是指地层形成到当前实际年数，是用距今多少年此前来表达。相对地质年代是指地层形成先后顺序和地层相对新老关系，是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位相对层位关系来决定。绝对地质年代拟定普通依照放射性同位素蜕变规律，来测定岩石和矿物年龄。相对地质年代惯用办法有地层层序法、生物层序法、岩性对比法和地层接触关系法等。5 地貌按形态和成因可划分哪几种类型？ 答：地貌形态是由地貌基本要素所构成。地貌基本要素涉及：地形面、地形线和地形点。地貌单元重要涉及剥蚀地貌、山麓斜坡堆积地貌、河流地貌、湖积与海岸地貌、冰川地貌、风成地貌。6 地壳运动有哪两种基本类型？各类型重要形成哪些地质构造？答：地壳运动基本类型有两种：升降运动和水平运动。壳垂直升降运动有海侵、海退。水平运动成果导致产生巨大褶皱构造及平移断层形成。7 水平岩层和倾斜岩层在地质图上如何体现？答：水平岩层指是岩层平行水平面或大体平行水平面岩层，即岩层和水平面之间夹角为0或接近0 (60块状构造岩性单一，构造变形轻微中档厚层岩体及火成岩体，节理普通发育，较稀疏构造面23组，延展性差，多闭合状，普通无充填物，层面有一定结合力，tan0.4O.6大型方块体、菱块体、柱体普通60层状构造构造变形轻微中档中厚层状岩体(单层厚30cm)，节理中档发育不密集构造面23组，延展性较好，以层面、层理、节理为主，有时有层间错动面和软弱夹层，层面结合力不强，tan0.30.5大中型层块体、柱体、菱柱体30碎裂构造岩性复杂，构造变动强烈，破碎遭受弱风化作用或软硬相间岩层组合，节理裂隙发育、密集各类构造面均发育，组数多，彼此交切或节理、层间错动面、劈理带软弱夹层均发育，构造面组数多较密集密集，多含泥质充填物，构造面形态光滑度不一，tan=0.20.4形状大小不一，以小型块体、板柱体、板楔体、碎块体为主含微裂隙，强度普通30散体构造岩体破碎，遭受强烈风化，裂隙极发育，紊乱密集以风化裂隙、夹泥节理为主，密集无序状交错，构造面强烈风化、夹泥、强度低以块度不均小碎块体、岩屑及夹泥为主碎块体，手捏即碎6 岩体变形有哪些特点？影响岩体变形性质因素有哪些？岩体强度特性有哪些？答：岩体变形普通涉及构造面变形和构造体变形两某些。岩体应力应变曲线普通可分为四个阶段，OA段曲线呈凹状缓坡，这是由于节理压密闭合导致；AB段是构造面压密后弹性变形阶段，BC段呈曲线形，它表白岩体产生塑性变形或开始破裂，C点应力值就是岩体极限强度。过C点后曲线开始下降，表白岩体进入全面破坏阶段。岩体强度是指岩体抵抗外力破坏能力，岩体是由岩块和构造面构成地质体，因而其强度必然受到岩块和构造面强度及其组合方式(岩体构造)控制，和岩块同样，也有抗压强度、抗拉强度和剪切强度。7 岩体水力学特性有哪些？地下水对岩土体有哪些力学作用？答：岩体水力学性质是岩体力学性质一种重要方面，它是指岩体与水共同作用所体现出来力学性质。水在岩体中作用涉及两个方面：一方面是水对岩石物理化学作用，在工程上惯用岩体软化系数来表达；另一方面是水与岩体互相耦合伙用下力学效应，涉及空隙水压力与渗流动水压力等力学作用效应。在空隙水压力作用下，一方面是减少了岩体内有效应力，从而减少了岩体剪切强度。此外，岩体渗流与应力之间互相作用强烈，对工程稳定性也具备重要影响。8 岩体破坏方式有哪些？岩体内应力分布规律如何？如何进行测量？有哪些测量办法？答：岩体破坏方式与破坏机制与受力条件及岩体构造特性关于。普通当岩体构造类型不同步，其破坏方式也不同。从宏观分析，岩体破坏方式重要有4种：脆性崩塌破裂、整体滑动破坏、局部剪切破坏、基底隆起破坏四种。岩体自重应力随深度呈线性增长，在一定深度范畴内，岩体基本上处在弹性状态。但当埋深较大时，岩体自重应力就会超过岩体弹性限度，岩体将处在潜塑状态或塑性状态。由于岩石圈构造运动，不但在岩体中产生各种变形行迹，并且还在岩体中引起一定构造残存应力，称为构造应力。地壳运动在岩体内导致构造应力是复杂，其重要特性是具备很强方向性。在漫长地质演化历史过程中，岩石圈始终处在不断地构造运动中，在岩体中残存构造应力既有古构造应力，也有当今正在活动构造应力。量测岩体应力目是为了理解岩体中应力大小和方向，从而为分析岩体工程受力状态以及为支护和岩体加固提供根据，同步也可用来预报岩体失稳破坏。当前在国内外最惯用应力量测是水压致裂法、钻孔套心应力解除法和应力恢复法（扁千斤顶法）三种办法。9 围岩变形特性和破坏方式有哪些？影响围岩稳定性因素有哪些？围岩稳定性如何定量评价？保障地下洞室围岩稳定性解决办法有哪些？答：洞室围岩破坏方式重要涉及洞室顶部围岩冒顶破坏、洞室两侧围岩侧向鼓出破坏和洞室底部围岩隆起破坏三种。在做洞室围岩稳定分析之前一方面要理解影响拟设计工程隧道围岩岩性、岩层倾角、地质构造发育限度、岩体构造类型、地下水发育状况以及围岩天然应力等影响围岩稳定性因素。围岩稳定分析办法普通有解析分析法，赤平极射投影分析办法等。保证隧道洞室围岩稳定性解决办法涉及如下几种方面：(1)在隧道洞室设计时一方面要进行详细工程地质勘察和方案论证。(2)依照围岩地质勘察资料进行详细隧道工程施工设计，设计要多方案比较论证完善并拟定最优方案，同步依照施工状况和监测状况反馈修改不断完善设计方案。(3)依照场地地质条件选取合理施工办法，当代隧道施工办法重要有新奥法和盾构法。(4)在施工时保护洞室完整围岩原有强度和承载能力，合理施工，尽量减少围岩扰动，并对因地质构造破碎围岩和富水围岩进行注浆加固、封闭裂隙、止水及引导水流等办法。(5)隧道洞室加固办法涉及对洞室洞壁支撑、注浆加固、衬砌、注浆锚杆加固、喷射混凝土护壁等。(6)洞室围岩开挖过程中应做稳定性实时监测。10 边坡破坏机理是什么？破坏类型及影响因素有哪些？岩体稳定性分析办法重要有哪些？各自有何特点？边坡稳定性理论计算办法？如何进行边坡稳定性评价与边坡加固设计？ 答：岩质边坡破坏类型有平面破坏、楔形破坏、圆弧破坏、倾倒破坏。影响边坡稳定因素有：岩石性质、岩体构造、水作用、风化作用、地震力、地形地貌及人为因素等。岩体稳定性分析惯用办法有三种，即工程地质类比法、赤平面投影法和边坡稳定性理论计算法。岩体内在各类软弱构造面是影响岩体稳定重要因素，而其她因素普通是通过构造面对岩体稳定性施加影响。岩质边坡变形破坏，往往是受几组重要构造面所控制。构造面或构造面组合线产状及其与边坡临空面关系对边坡稳定性影响极大。可应用图解法找出构造面及其与边坡临空面方位组合关系，从而分析边坡稳定性。按边坡岩体内构造面组数多少，可将岩质边坡分为一组构造面、两组构造面、三组构造面和多组构造面边坡。岩质边坡变形破坏失稳重要破坏形式是滑坡与崩塌。边坡失稳经常是沿着顺层软弱构造面滑移失稳。边坡稳定计算，重要是滑动破坏(即滑坡)计算。当前有规范安全系数法、折线滑动法、毕肖普等圆弧滑动法、有限单元法等四大类。不稳定边坡一方面要在坡顶和坡面进行削坡解决，然后在坡面上采用锚杆注浆土钉墙加固解决，并对滑动界面进行注浆加固以提高界面摩阻力，在坡面下方当边坡滑动严重时还可以采用抗滑桩加固，在坡脚可以采用挡土墙加固。详细边坡加固办法：削坡解决、引导水流或减少地下水位、边坡锚杆注浆土钉墙等加固、边坡坡面喷射钢筋混凝土面层加固、边坡内部滑动界面注浆加固、抗滑桩加固、坡脚采用挡土墙加固。11 建筑物岩石地基基本形式有哪些？加固岩石地基办法有哪些？答：所谓岩石地基（简称岩基），是指建（构）筑物以岩体作为持力层地基。相对于土体，完整岩体具备更高抗压、抗剪强度，更大变形模量，由此具备承载力高和压缩性低特点，对于普通工业和民用建筑，是一种极为良好地基。岩石地基总体解决办法为：岩石地基在地基基本设计前应进行岩土工程地质勘察，然后依照勘察资料进行地基抗压承载力验算、变形验算、稳定性验算、基本抗浮验算和抗渗流验算。第5章1 土成因是什么？答：岩石通过风化（物理风化、化学风化、生物风化）、剥蚀等作用会形成颗粒大小不等岩石碎块或矿物颗粒，这些岩石碎屑物质在斜坡重力作用、流水作用、风力吹扬作用、冰川作用及其她外力作用下被搬运到别处，在恰当条件下沉积成各种类型土体。2 土矿物成分有哪些？常用原生矿物与次生矿物有哪些？答：土矿物成分重要是依照构成土固体颗粒及其杂质来划分，它可分为三大类别，即原生矿物、次生矿物和有机质。原生矿物是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化矿物碎屑。常用原生矿物有石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、石榴石等。次生矿物是矿物成分发生变化矿物某些，它重要涉及粘土矿物、次生SiO2、A12O3和Fe2O3等。土中次生SiO2和倍半氧化物Al2O3和Fe2O3等矿物胶体活动性、亲水性及对土工程性质影响，普通比次生粘土矿物要小。3 什么是