工程地质习题及答案.docx

第一章　矿物与岩石
习 题
一、填空题
1. 工程地质条件是一综合概念，主要包括： 地形地貌条件 、 岩土类型及其工程性质 、 地质构造、 水文地质条件、 物理（自然）地质现象 和 天然建筑材料。
2. 矿物的光学性质有：颜色 、 条痕 、 光泽 和 透明度；力学性质有：硬度 、 解理、和 断口 。
3. 岩石的工程性质包括：物理性质 、 水理性质 和 力学性质。
4. 风化作用按照破坏岩石的方式可分为：① 物理风化作用 、② 化学风化作用和③ 生物风化作用 。
其中① 物理风化作用包括 气温变化 、 冰劈作用 和 盐类结晶作用 三个主要作用因素；② 化学风化作用 则主要包括 溶解作用 、 水化作用 、 氧化作用 和 碳酸化作用 四种风化作用。
5. 确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化 、 矿物成分改变 、岩石破碎程度 和 岩石强度变化 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为 未风化 、 微风化 、 弱风化 、 强风化 和 全风化 。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为 未风化 、 微风化 、 弱风化 、 强风化 和 全风化 。
6. 变质作用的主要因素有 温度 、 压力 、 化学活泼性流体 。
7. 岩浆岩按照SiO2的含量分为 酸性 、 中性 、 基性 、 超基性 。
8. 粘土矿物主要是指 伊犁石 、 高岭石 、 蒙托石 。
9. 碎屑岩的胶结方式有 孔隙式 、 基底式 、 接触式 。
10. 碎屑结构(clastic) ，特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。碎屑粒度的形状有棱角状、次棱角状、次圆状和圆状四种

二、名词解释
矿物：天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。
原生矿物：一般是由岩浆冷凝生成的，如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。
次生矿物：一般是由原生矿物经风化作用直接生成的，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或在水溶液中析出生成的，如方解石、石膏、白云石等。
结晶质矿物：矿物内部质点呈有规律的周期性排列，形成空间结晶格子构造。而矿物本身形成基本固定的规则形态。
非晶质矿物又可分为：
① 玻璃质矿物：由高温熔融状物质迅速冷却而成。如火山玻璃。
② 胶体质矿物：由胶体颗粒凝聚而成。如蛋白石
白云母可用作绝缘材料；黑云母可用作高温防护眼镜的镜片。
矿物集合体：同种矿物多个单体聚集在一起的整体。
显晶集合体形态：有规则连生的双晶集合体，如接触双晶和穿插双晶以及不规则的粒状、块状、片状、板状、纤维状、针状、柱状、放射状、晶簇状等。其中晶簇是以岩石空洞洞壁或裂隙壁作为共同基底而生长的晶体群。
隐晶和胶态集合体：可以由溶液直接沉积或由胶体沉积生成。主要形态有球状、土状、结核体、鲕状、豆状、分泌体、钟乳状、笋状集合体等。
颜色：是矿物对不同波长可见光吸收程度的不同反映。它是指矿物新鲜表面呈现的颜色，取决于矿物的化学成分及其所含的杂质。按成色原因，有自色、他色、假色之分。
条痕：矿物在白色无釉的瓷板上划擦时留下的粉末的颜色，称为条痕。
光泽：指矿物表面反射光线的能力，它是用来鉴定矿物的重要标志之一。
透明度：矿物透光能力的大小。分为三级：透明、半透明、不透明。
断口：完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面称为断口。
岩石：用通俗的话来讲，就是石头。它是在地壳中按一定规律，由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。
例如：石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。
岩浆：地壳下面存在着的处于高温高压下的，以硅酸盐为主的熔融状态的物质。
岩浆作用：受地壳运动的影响，岩浆沿着地壳中薄弱、开裂的地带向地表方向运动的作用。
侵入作用：岩浆上升未达地表，在地壳中逐渐冷凝的作用。
喷出作用：岩浆上升，冲出地表而冷凝的作用。
沉积物：原岩经过风化作用，形成的各种松散破碎物质。
夹层：夹在厚层中间的薄层称为夹层。
变质作用：指原岩基本上在固态下，主要由于温度、压力及化学活动性流体的作用，而使其成分、结构、构造等发生变化的地质作用。
交代作用的特点：在固态条件下进行；交代前后岩石的总体积几乎不变；原矿物的溶解和新矿物的形成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比较普遍的。
风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在太阳能、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。
从结构上看，抗风化能力：
　　v均匀、细粒结构＞粗粒结构；
　　v等粒结构＞斑状结构；
　　v隐晶质岩石最不易风化；
　　v基底式胶结＞孔隙式胶结；
　　vSi质胶结＞ Ca质胶结 ＞泥质。
　从构造上看，抗风化能力：
　　v致密的块状岩石＞各向异性的层理、片理状岩石；
　　v厚层岩石＞薄层状岩石。
层理：由于沉积环境的变化，先后沉积下来的岩石沿垂直方向在大小、形状、成分、颜色、结构等方面表现出来的成层现象。
岩石的抗压强度：干燥岩石试样在单轴压缩下能够承受的最大压应力
岩石的抗拉强度：岩石试样在单轴拉伸能够承受的最大拉应力。
岩石的抗剪强度：岩石试样在一定法向压应力作用下能够承受的最大剪应力。
岩石的变形模量：单轴压缩下任一时刻的轴向应力与应变之比
岩石的弹性模量：极限破坏应力值一半所对应的点与原点连线的斜率即岩石的弹性模量。
风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在温变化、水溶液、气体及生物等自然因素作用下逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。
三、简答题
1. 工程地质学的主要任务是什么？
勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件；分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响；选择最佳的场地位置；提出克服不良地质作用的工程措施；为工程建设规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。
2. 简述沉积岩的形成过程
沉积岩形成的过程主要包括：母岩风化（沉积物形成）、搬运与沉积（沉积物搬运与沉积）、成岩作用（沉积岩形成）三个过程。
3. 防治岩石风化的措施有哪些？
措施之一：向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石的整体性和强度，增强岩石抗风化的能力；措施之二：在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或石灰水泥砂浆封闭岩面，防止空气、水分与岩石接触或渗如其中。
4．岩石都是由矿物组成的吗？常见的建材——花岗石、石灰石、大理石是岩石还是矿物？
不是，由于岩石类型不同，在很多岩石中，除了矿物之外，还有一些其他物质。比如矿物颗粒之间的胶结物；遗留在岩石中的植物和动物遗迹（也称化石）；还有由于岩石形成温度高，冷却快、来不及结晶而形成的火山玻璃，这些物质也都是构成岩石集合体的成分。
花岗岩是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至地壳表层，岩浆不喷出地面，而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩，是一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩。
大理石又称云石，是重结晶的石灰岩，主要成分是CaCO3。石灰岩在高温高压下变软，并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石，颜色很多，通常有明显的花纹，矿物颗粒很多。
石灰石是石灰岩的商品名称。石灰岩是由方解石组成的一种碳酸盐类沉积岩，俗称石灰石或青石。石灰岩按矿床类型可分为纯石灰岩和含白云质石灰岩。纯石灰岩的主要成分是碳酸钙，其化学分子式是（CaCO3）。

第二章 地质构造
习　题
一、填空题
1. 构造运动按照其发生时间顺序可以分为： 古构造运动 、 新构造运动 、 现代构造运动 。
按照运动方向可分为 水平运动 、 垂直运动。其中前者又称为 造山运动 ，后者又称为 造陆运动 。
2. 地质作用依据其能源和作用部位的不同，可分为 内动力地质作用 和 外动力地质作用；其中前者主要包括 构造运动 、 岩浆活动和变质作用，在地表主要形成 山系 、 裂谷 、 隆起 、 凹陷 、 火山 、 地震 等现象；后者主要有风化作用 、 风的地质作用 、 流水的地质作用 、 冰川的地质作用 、 冰水的地质作用 、 重力的地质作用 等。
3. 地质图是 把一个地区的各种地质现象如地层、地质构造等，按照一定比例缩小，用规定的符号、颜色和各种花纹、、线条表示在地形图上 的一种图件。一副完整的地质图应包括 地质平面图 、 地质剖面图、 综合地层柱状图，并标明 图名 、 比例 、 图例 、和 接图 等。
4. 常见的地质图包括 普通地质图 、 构造地质图 、 第四纪地质图 、 基岩地质图 、 水文地质图 和 工程地质图 等六种。
二、名词解释
§ 走向 岩层面与水平面的交线，称走向线，走向线两端所指的方向称走向 ；
§ 倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线，称倾斜线。其在水平面上的投影线所指方向，称为倾向；
§ 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角。

褶皱：是地壳中最基本的构造型式, 是地壳中最引人注目的地质构造。褶皱是由岩石中原来近于平直的各种面(例如层理面)发生弯曲而显示的变形。
节理：岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移的断裂构造。
★在实际地形图上，倾伏背斜的地质界线表现为在倾伏端封闭弯曲；倾伏向斜的地质界线表现为在仰起端封闭弯曲。
褶曲的野外观察要点
　1．通过横向、纵向的观察，找地层界线、断层线、化石等，观察岩层是否有对称的重复出现；
　2．比较核心部与外部岩层的新老关系（利用角度不整合等），以及比较两翼岩层的走向和倾斜；
　3．研究两翼相当层的平面形态。
　 综合分析研究确定其形态。
研究节理的实际意义
节理构造是地壳上部岩石中发育最广的一种地质构造。节理研究在理论上和实践上都具有重要意义。
1) 节理常常为成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间。一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的性质、产状和分布有密切关系。
2)节理也是石油、天然气和地下水的运移通道和储集场所。
3)大量发育的节理常常引起水库的渗漏和岩体的不稳定, 为水库和大坝等工程带来隐患。
4)节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着密切的成因联系。所以, 节理的研究也有助于分析和阐明地质构造的形成和发展。
绝对地质年代是指地层形成到现在的实际年数，是用距今多少年以前来表示，目前，主要是根据岩石中所含放射性元素的蜕变来确定。
相对地质年代是指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系，是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相对层位的关系来决定的。
倾伏曲

课后16题
1．水平枢纽，轴面倾斜，P2之后形成的倾斜背斜；
2．F1断层，逆断层＞45°，属冲断层，在背斜后形成，形成于P2之后，J之前。
3．接触关系：
　　整合： C～P1，P1～P2
　　平行不整合： Ｃ～O2，O2～C
　　角度不整合：P1～J，P2～J，P2～K，C～J，J～K

三、简答题
1. 什么是岩层的产状要素？
确定岩层在空间分布状态的要素称为岩层产状要素。一般用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
2. 试简述岩层产状与地面坡度关系的“V”字型法则。
岩层产状
岩层倾角与地面坡向关系
岩层出露线与等高线关系
水平岩层

二者平行或重合
倾斜岩层

相反（不论倾角大小）
二者同向弯曲，“V”尖向沟谷上游
相同（岩层倾角＞地面坡角）
相同（岩层倾角＜地面坡角）
二者反向弯曲，“V”尖向沟谷下游
二者同向弯曲，“V”尖向沟谷上游
直立岩层

岩层出露线为直线，不受地形影响
3. 简述地质构造对工程建筑物稳定性的影响（从地质构造控制地质结构和地质环境两个方面总结分析）。
运动构造形成并控制着地质构造和地质环境，其中前者控制着区域地壳结构（或区域构造）和地质体结构即土体结构和岩体结构；后者则控制地壳稳定性（地震活动、地壳升降活动、断层活动及地壳活动引起的地壳表层活动）、地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等）、地质体中的地应力、地下水和地温等因素。上述不同的因素从不同的角度影响着不同类型工程建筑物的稳定性，可从边坡工程、地基工程、地下工程等不同种类的情况具体分析。
4. 试简述岩层和地层两概念的差别？
岩层一般泛指各种成层岩石，是由层状的沉积岩（固结的岩石或松散堆积物）、火山岩和它们的变质岩组成，不具有时代的概念。地史学中将各个地质历史时期形成的岩石称为该时代的地层，从时代上讲地层有老有新，具时间概念，是具有一定时代意义的岩层或岩层组合。
5. 简述地层划分和对比的方法及主要依据？
主要有绝对年代法和相对年代法。前者主要有同位素地质年龄测定法和古地磁学法。后者又包括地层层序法、古生物法、地层接触关系法。地层层序法的依据是标准地层剖面和沉积岩的层面构造；古生物法的依据是标准化石；地层接触关系法依据岩浆岩、沉积岩及其相互关系接触类型判断。沉积岩之间主要有整合接触和不整合接触（平行不整合、角度不整合），岩浆岩之间主要是穿插接触关系，岩浆岩和沉积岩之间是侵入接触和沉积接触。
6. 平行不整合和角度不整合是怎样形成的？
平行不整合：地壳先下降接受稳定沉积，然后胎生到侵蚀基准面以上接受风化剥蚀，再后地壳由下降接受稳定沉积的地史过程；
角度不整合：地壳先下降沉积，然后挤压变形和上升剥蚀，在下降接受沉积的地史过程。
7. 简述地质图的阅读步骤。
阅读地质图应按照如下顺序：一、图名、比例尺和方位；二、地形和水系；三、图例；四、地质内容，主要包括地层岩性、地质构造和地质历史等。
四、读图题
识读下图，写出此平面图中的地质构造类型及其形成时代，并判断各地层间的接触关系。（若同一构造类型有若干个，那么请在图上用①、②、③、④、⑤标出，然后分别描述）
1

5

4

3

2

答：
地质构造：
① 1～4号褶曲属于一个褶皱构造，形成于T之后，J之前，1 ～3号褶曲属倾伏倾斜褶曲，4号属倾伏直立褶曲；5号向斜形成于J之后，K之前，是直立褶曲。
② 逆断层，逆掩断层，形成于J之后，K之前。
接触关系：
整合接触：S～D，D～C，P2～T
平行不整合 C～P2
角度不整合 T～J， P2～J，C～J，C～K，D～K，S～K，J～K
γ与D、C、P2、T为侵入接触；J、K与γ为沉积接触。
第三章 水的地质作用
习　题
一、填空题
1. 地表流水可以分为暂时流水和 经常流水；其地质作用包括 侵蚀作用、 搬运作用和 沉积作用 ；地表流水的沉积物有 残积层 、 坡积层 、 洪积层 和 冲积层 四种主要类型。
2. 河流的侵蚀能力取决于流量 和 流速 ；河流侵蚀作用按其方向可分为 下蚀 和 侧蚀 ；前者的强弱取决于 流速 和 流量 的大小，也与 组成河床的物质 有关；后者产生的原因是：一是因为 原始河床不完全笔直，任一微小的弯曲都将使喝水主流线不再平行于河岸而引起冲刷，导致弯曲程度加剧，二是 河流中各种障碍物改变了主流线方向，导致冲刷河岸作用加剧 。
3. 河流的搬运方式可分为 物理搬运 和 化学搬运 两大类，其中前者主要搬运的物质是 泥沙 和 石块 ，后者则是 可溶解盐类 和 胶体物质 ；前者的搬运可有三种方式： 悬浮式 、 跳跃式 和 滚动式 。河流沉积物区别于其它成因沉积物的重要特征是 良好的分选性 和 磨圆度 。
4. 一条河流从河源到河口一般分为三段，即 上游 、 中游 和 下游 。从河谷横断面上，也可将其划分为三部分，即① 河床 、② 河漫滩 和③ 河谷阶地 。其中③用罗马数字按顺序编号，其编号越大，则 阶地位置愈高 ， 生成年代愈早 。
5. 河流阶地依据其组成物质的不同，可分为 侵蚀阶地 、 基座阶地 和 冲积阶地 。其物质组成特征分别是 由被侵蚀的岩石组成 、 由上部冲积层和下部基岩两部分构成 和 由冲积层构成 。在野外辨认河流阶地时应注意两方面的特征，即 形态特征 和 物质组成特征 。其中，冲积物是阶地物质组成中最重要的物质特征。
6. 木工程中地下水的作用表现在两个方面，一是 地下水供水的重要来源 ，二是 地下水是威胁施工安全和造成工程病害的重要因素 。
7. 水在岩土中的存在状态可分为① 气态水 、② 液态水 和③ 固态水 。其中②包括 重力水 和 毛细水 ；③包括 结合水 和 冰 。
8. 岩土的水理性质① 容水性 、② 持水性 、③ 给水性 和④ 透水性 ，其中①②③之间的关系是 给水度=容水度—持水度 。
9. 地下水的物理性质包括 温度 、 颜色 、 透明度 、 嗅觉 、 口味 、 比重 、 导电性 、 放射性 ；地下水的化学成分以 离子状态 、 化合物状态 和 气体状态 三种状态出现。其中化学成分出现最多的是： Na+ 、 Ka+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 等阳离子和 Cl— 、 HCO3— 、 SO42— 等阴离子。化合物则主要以 沉淀物 和 胶体 的形式存在。
10. 地下水按埋藏条件可分为① 上层滞水（包气带水） 、② 潜水 和③ 承压水 三种，其中最适宜形成③的地质构造是； 向斜构造 和 单斜构造 。
11. 地下水按含水层性质可分为① 孔隙水 、② 裂隙水 和③ 岩溶水 三种。其中②又可进一步划分为： 风化裂隙水 、 成岩裂隙水 和 构造裂隙水 。
12. 河流的侵蚀作用按其方向可分为 下蚀作用 和 侧蚀作用 。
13. 水循环按其循环范围分为：
大循环——指整个地球范围内，在海洋和陆地之间的循环。
小循环——指地球局部范围内的循环。

二、名词解释
洪积扇——洪流携带大量泥沙、石块到沟口后，流速显著降低，所搬运的碎屑物大量沉积，在沟口形成的扇形堆积地貌。
侵蚀基准面——海平面及由海平面向大陆内延伸的平面称为侵蚀基准面。
局部侵蚀基准面——不直接入海的河流，所注入的水体表面，如湖水面、主流的水面称为其局部侵蚀基准面。

饱水带：地下水面以下是自由流动的重力水，称为饱水带。
包气带：地下水面以上直到地表称为包气带。
包气带水：地面以下，潜水位以上，未饱和岩层中的水。
潜水：埋藏在地表以下，第一个稳定的隔水层之上，具有自由水面的重力水。
承压水：埋藏并充满在两个隔水层之间的地下水，是一种有压重力水。
含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大量补充的过程称为地下水的补给。

三、简答题
1. 简述河流地质作用与道路工程的关系。
道路沿河前进，则需注意线路在河谷横断面上所处位置的选择和河谷斜坡、河流阶地上路基的稳定性；道路跨河而过，则需注意桥墩台基础和桥渡位置的选择。应从边坡稳定、地基稳定和结构稳定等方面论证河流对工程建筑物的影响。
2. 简述潜水的特征。
①潜水与大气相通，具有自由水面，为无压水；
②潜水的补给区与分布区一致，直接接受大气降水补给，旱季时，常以蒸发形式排泄给大气；
③潜水的动态受气候影响较大，具有明显的季节性变化特征；
④潜水易受地面污染影响。
3. 简述潜水等水位线的用途。
①确定任一点的潜水流向；
②确定潜水流动方向上两点间的水力坡度；
③确定任一点潜水埋藏深度；
④确定潜水与地表水之间的补给关系。
4. 简述承压水的特征
①承压水的重要特征是不具有自由水面，并承受一定的静水压力，承压水承受的压力来自补给区的静水压力和上覆地层压力，由于上覆地层压力是恒定的，故承压水压力变化与补给区水位变化有关；
②承压水含水层的分布区与补给区不一致，常常是补给区远小于分布区，一般只通过补给区接受补给；
③承压水的动态比较稳定，受气候影响较小；
④承压水不易受地面污染。
5. 简述地下水对混凝土的侵蚀类型
主要包括：溶出侵蚀、碳酸侵蚀、硫酸盐侵蚀、一般酸性侵蚀和镁盐侵蚀
6．冲沟形成的条件
地表岩石或土比较疏松
裂隙发育
地面坡降大，角度陡
地面植被稀少
降水较集中
沉积作用发生的主要场所有：
(1)河床坡降变缓处，如山口处；
(2)河流流入其它水体处，如入海湖、入干流处；
(3)河床变宽处；
(4)河曲的凸岸。
包气带水的主要特征：
(1)水量不大，但季节性变化强烈。
　(2)补给区和分布区是一致的。
　(3)一般矿化度低，但水质最易受污染。
　(4)土壤水不能直接被人们取出应用，但对农作物和植物有重要作用。所含的上层滞水水量不大，但其常常是引起土质边坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。
潜水面的特征
⑴ 潜水面一般呈倾斜的各种形态的曲面。
　⑵ 潜水面的起伏经常与地形一致，只是比地形起伏平缓一些；潜水面与地表面的形态具有相似性。
　⑶当含水层厚度变大时，潜水面坡度变缓；
　⑷当岩层透水性变好，潜水面坡度变缓。
潜水的补给来源

⑴大气降水;
⑵地表水的补给；
⑶含水层之间的补给；
I.越流补给；II.直接补给
⑷凝结水；
⑸人工补给
第四章 地貌
习　题
一、填空题
1. 地貌形态是由地貌基本要素所构成的。地貌基本要素包括地形面、地形线和地形点，它们是地貌形态的最简单的几何组分，决定了地貌形态的几何特征。
2. 任何一种地貌形态的特点，都可以通过描述其地貌形态特征和形态测量特征反映出来。主要的形态测量特征有高度、坡度和地面切割程度等。
3. 地貌等级一般划分为四级：巨型地貌、大型地貌、中型地貌、小型地貌。
4. 地貌的形态分类，就是按地貌的绝对高度、相对高度及地面的平均坡度等形态特征进行分类。
5. 以内力作用为主所形成的地貌为内力地貌，它又可分为构造地貌和火山地貌。
6. 以外力地质作用为主所形成的地貌为外力地貌。根据外动力的不同它又分为水成地貌、冰川地貌、风成地貌、岩溶地貌和重力地貌等。
7. 山岭地貌具有山顶、山坡、山脚等明显的形态要素。
8. 构造作用形成的山岭有平顶山、单面山、褶皱山、断块山和褶皱断块山。
9. 从地质作用来看，可以将垭口归纳为构造型垭口、剥蚀型垭口和剥蚀—堆积型垭口三个基本类型，其中构造型垭口常见的有断层破碎带型垭口、背斜张裂带型垭口和单斜软弱层型垭口三种。
10. 山坡是山岭地貌形态的基本要素之一。按山坡的纵向轮廓分类，山坡可分为直线形坡、凸形坡、凹形坡和阶梯形坡。按山坡的纵向坡度分类，山坡的纵向坡度小于15°的为微坡，介于16～30°的为缓坡，介于31～70°的为陡坡，山坡坡度大于70°的为垂直坡。
11. 按高程，平原可分为高原、高平原、低平原和洼地；按成因，平原可分为构造平原、剥蚀平原和堆积平原。
12. 按河谷走向与地质构造的关系，可将河谷分为背斜谷、向斜谷、单斜谷、断层谷四种。
13. 一般可以将阶地分为侵蚀阶地、侵蚀—堆积阶地和堆积阶地三种主要类型。
二、名词解释
1. 地貌：由于内、外力地质作用，地壳表面形成各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态，称为地貌。
2. 地形：“地形”是专指地表既成形态的某些外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等。
3. 垭口：山脊标高较低的鞍部，即相连的两山顶之间较低的部分称为垭口。
4. 阶地：阶地是沿着谷坡走向呈条带状或断断续续分布的阶梯状平台。
三、简答题
1． 地形与地貌的区别是什么？
答：“地形”和“地貌”是两个不同的概念。“地形”是专指地表既成形态的某些外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等。这些形态在地形图上以等高线表达。“地貌”则含义广泛，它不仅包括地表形态的全部外表特征，更重要的还要分析和研究这些形态的成因和发展。
2． 试说明地貌是如何形成和发展的？
答：内力地质作用形成了地壳表面的基本起伏，对地貌的形成和发展起决定性作用。首先，地壳的构造运动不仅是地壳岩层受到强烈的挤压、拉伸或扭动而形成一系列褶皱带和断裂带，而且还在地壳表面造成大规模的隆起区和沉降区，隆起区将形成大陆、高原、山岭；沉降区则形成海洋、平原、盆地。其次，地下岩浆的喷发活动对地貌的形成和发展也有一定的影响，火山喷发可形成火山锥和熔岩盖等堆积物，后者的覆盖面积可达几百以至几十万平方公里，厚度可达几百、几千米。内力地质作用不仅形成了地壳表面的基本起伏，而且还对外力地质作用的条件、方式及过程产生深刻的影响。例如，地壳上升，侵蚀、剥蚀、搬运等作用增强，堆积作用就变弱；地壳下降，则相反。
外力地质作用对由内力地质作用所形成的基本地貌形态，不断地进行雕塑、加工，起着改造作用，其总趋势是削高补低，力图把地表夷平，即把由内力地质作用所造成的隆起部分进行剥蚀破坏，同时把破坏的碎屑物质搬运堆积到由内力地质作用所造成的低地和海洋中去。如同内力地质作用会引起外力地质作用加剧一样，在外力地质作用把地表夷平的过程中，也会改变地壳已有的平衡，从而又为内力地质作用产生新的地面起伏提供新的条件。
综上所述，地貌的形成和发展是内、外力地质作用共同产生的结果。
3． 地貌按成因可划分哪几种类型？它们各自的特征是什么？
答：以地貌形成的主导因素作为分类基础的方案如下：
（1）内力地貌　以内力作用为主所形成的地貌为内力地貌，它又可分为：
1) 构造地貌 由地壳的构造运动所造成的地貌。
2) 火山地貌 由火山喷发出来的熔岩和碎屑物质堆积所形成的地貌为火山地貌。
（2）外力地貌　以外力地质作用为主所形成的地貌为外力地貌。它又分为以下几种：
1) 水成地貌 以水的作用为地貌形成和发展的基本因素。它又可分为面状洗刷地貌、线状冲刷地貌、河流地貌、湖泊地貌与海洋地貌等。
2) 冰川地貌 以冰雪的作用为地貌形成和发展的基本因素。它又可分为冰川剥蚀地貌与冰川堆积地貌，
3) 风成地貌 以风的作用为地貌形成和发展的基本因素。它又可分为风蚀地貌和风积地貌。
4) 岩溶地貌 由地表水和地下水的溶蚀作用形成的地貌。
5) 重力地貌 以重力作用为地貌形成和发展的基本因素。
4． 按成因平原地貌可分为哪几种？它们的工程地质条件如何？
答：按成因，平原可分为构造平原、剥蚀平原和堆积平原。
构造平原可分为海成平原和大陆拗曲平原。海成平原上覆堆积物多为泥砂和淤泥，工程地质条件不良，并与下伏基岩一起略微向海洋方向倾斜。大陆拗曲平原岩层倾角较大，在平原表面留有凸状的起伏形态，其上覆堆积物多与下伏基岩有关。
由于基岩埋藏不深，所以构造平原的地下水一般埋藏较浅。在干旱或半干旱地区，若排水不畅，常易形成盐渍化。在多雨的冻土地区则常易造成道路的冻胀和翻浆。
剥蚀平原其特点是地形面与岩层面不一致，上覆堆积物很薄，基岩常裸露于地表；在低洼地段有时覆盖有厚度稍大的残积物、坡积物、洪积物等。剥蚀平原的工程地质条件一般较好。
堆积平原其特点是地形开阔平缓，起伏不大，往往分布有厚度很大的松散堆积物。按外力堆积作用的动力性质不同，堆积平原又可分为河流冲积平原、山前洪冲积平原、湖积平原、风积平原和冰碛平原，其中常见的是：（1）河流冲积平原，他地形开阔平坦，具有良好的工程地质条件，对道路选线也十分有利。但其下伏基岩埋藏一般很深，第四纪堆积物很厚，细颗粒多，地下水位浅，地基土的承载力较低。在冰冻潮湿地区，道路的冻胀翻浆问题比较突出，而低洼地面容易遭受洪水淹没。在道路勘测设计和路基、桥梁基础工程中，应注意选择较有利的工程地质条件，采取可靠的工程技术措施。（2）山前冲洪积平原：他的堆积物的岩性与山区岩层的分布有密切关系，其颗粒为砾石和砂，以至粉粒或黏粒。由于地下水埋藏较浅，常有地下水溢出，水文地质条件较差，往往对工程建设不利。（3）湖积平原：他的堆积物，由于是在静水条件下形成的，故淤泥和泥炭的含量较多，其总厚度一般也较大，其中往往夹有多层呈水平层理的薄层细砂或黏土，很少见到圆砾或卵石，且土颗粒由湖岸向湖心逐渐由粗变细。湖积平原地下水一般埋藏较浅。其沉积物由于富含淤泥和泥炭，常具可塑性和流动性，孔隙度大，压缩性高，承载力也很低。
5． 河谷地貌有哪些要素？
答：典型的河谷地貌，一般都具有（1）谷底，谷底上分布有河床及河漫滩。其中每年都能被洪水淹没的部分称为低河漫滩；仅为周期性多年一遇的最高洪水所淹没的部分称为高河漫滩。（2）谷坡，谷坡上部的转折处称为谷缘或谷肩，下部的转折处称为坡麓或坡脚。（3）阶地，阶地可能有多级，此时，从河漫滩向上依次称为Ⅰ级接地、Ⅱ级阶地、Ⅲ级阶地等。
6． 何谓河流阶地？它有哪些要素？它是如何形成的？按物质组成可划分为哪几种类型？
答：阶地是沿着谷坡走向呈条带状或断断续续分布的阶梯状平台每一级阶地都有阶地面、阶地斜坡、阶地前缘、阶地后缘和阶地陡坎等要素。
河流阶地是在地壳的构造运动与河流的侵蚀、堆积作用的综合作用下形成的。当河漫滩、河谷形成之后，由于地壳上升或侵蚀基准面相对下降，原来的河床或河漫滩遭受下切，而没有受到下切的部分就高出于洪水水位之上，变成阶地，于是河流又在新的平面上下切河床。此后，当地壳构造运动处于相对稳定期或下降期时，河流纵剖面坡度变小，流水动能减弱，河流下蚀作用变弱或停止，侧蚀和沉积作用增强，于是又重新扩宽河谷，塑造新的河漫滩。在长期的地质历史过程中，若地壳发生多次升降运动，则引起河流侵蚀与堆积交替发生，从而在河谷中形成多级阶地。
一般可以将其分为下列三种主要类型：侵蚀阶地、侵蚀-堆积阶地、堆积阶地（他又分为上迭阶地和内迭阶地）。
四、论述题
1. 山坡和垭口各有哪些基本类型？它们和线路建设有何关系？
答：山坡的形状有直线形、凹形、凸形以及复合形等各种类型，这取决于新构造运动、岩性、岩体结构及坡面剥蚀和堆积的演化过程等因素。
1) 直线形坡 在野外见到的直线形山坡，一般可分为三种情况。第一种是山坡岩性单一，经长期的强烈冲刷剥蚀，形成纵向轮廓比较均匀的直线形山坡，这种山坡的稳定性一般较高。第二种是由单斜岩层构成的直线形山坡，其外形在山岭的两侧不对称，一侧坡度陡峻，另一侧则与岩层层面一致，坡度均匀平缓，从地形上看，有利于布设线路，但开挖路基后遇到的均为顺倾向边坡，在不利的岩性和水文地质条件下，很容易发生大规模的顺层滑坡，因此不宜深挖。第三种是由于山体岩性松软或岩体相当破碎，在气候干旱，物理风化强烈的条件下，经长期剥蚀碎落和坡面堆积而形成的直线形山坡，这种山坡稳定性最差，选作傍山线路的路基时，应注意避免挖方内侧的塌方和路基沿山坡的滑坍。
2) 凸形坡 这种山坡上缓下陡，从上而下坡度渐增，下部甚至呈直立状态，坡脚界限明显。这类山坡往往是由于新构造运动加速上升，河流强烈下切所造成。其稳定性主要决定于岩体结构，一旦发生山坡变形，则会形成大规模的崩塌。线路一般设于凸形坡上部的缓坡，但应注意考察岩体结构，避免因人工扰动和加速风化导致失去稳定。
3) 凹形坡 这种山坡上部陡，下部急剧变缓，坡脚界限很不明显。山坡的凹形曲线可能是新构造运动的减速上升所造成的，也可能是山坡上部的破坏作用与山麓风化产物的堆积作用相结合的结果。分布在松软岩层中的凹形山坡，许多都是在过去特定条件下由大规模的滑坡、崩塌等山坡变形现象所形成的，凹形坡面往往就是古滑坡的滑动面或崩塌体的依附面。地震后的地貌调查表明，凹形山坡在各种山坡地貌形态中是稳定性比较差的一种。在凹形坡的下部缓坡上，也可进行线路的布设，但设计路基时，应注意路基稳定平衡；沿河谷的的路基应注意冲刷防护。
4) 阶梯形坡 阶梯形山坡有两种不同的情况：一种是由软硬不同的水平岩层或微倾斜岩层组成的基岩山坡，由于软硬岩层的差异风化而形成阶梯状山坡外形，山坡的表面剥蚀强烈，覆盖层薄，基岩外露，稳定性一般比较高；另一种由于山坡曾经发生过大规模的滑坡变形，有滑坡台阶组成的次生阶梯状斜坡，多存在于山坡中下部，如果坡脚受到强烈冲刷或不合理的切坡，或者受到地震的影响，可能引起古滑坡复活，威胁建筑物的稳定。
从地质作用来看，可以将垭口归纳为如下三个基本类型。
（1） 构造型垭口
这是由构造破碎带或软弱岩层经外力剥蚀所形成的垭口。常见的有下列三种。
1) 断层破碎带型垭口 这种垭口的工程地质条件比较差。岩体的整体性被破坏，经地表水侵入和风化，岩体破碎严重，一般不宜采用隧道方案，如采用路堑，也需控制开挖深度或考虑边坡防护，以防止边坡发生崩塌。2) 背斜张裂带型垭口 这种垭口虽然构造裂隙发育，岩层破碎，但工程地质条件较断层破碎带型要好，这是因为垭口两侧岩层外倾，有利于排出地下水，有利于边坡稳定，一般可采用较陡的边坡坡度，使挖方工程量和防护工程量都比较小。如果选用隧道方案，施工费用和洞内衬砌也比较节省，是一种较好的垭口类型。3) 单斜软弱层型垭口 这种垭口主要由页岩、千枚岩等易于风化的软弱岩层构成。两侧边坡多不对称，一坡岩层外倾可略陡一些。由于岩性松软，风化严重，稳定性差，故不宜深挖，如采取路堑深挖方案，与岩层倾向一致的一侧边坡的坡角应小于岩层的倾角，两侧坡面都应有防风化的措施，必要时应设置护墙或挡土墙。穿越这一类垭口，宜优先考虑隧道方案，可以避免因风化带来的路基病害，还有利于降低线路高程，缩短展线工程量或提高线形标准。剥蚀型垭口
（2）剥蚀型垭口 这是以外力强烈剥蚀为主导因素所形成的垭口，其形态特征与山体地质结构无明显联系。此类垭口的共同特征是松散覆盖层很薄，基岩多半裸露。垭口的形态特征主要取决于岩性、气候和外力的切割深度等因素。在气候干燥寒冷地带，岩性坚硬和切割较深的垭口，本身较薄，宜采用隧道方案；采用路堑深挖也比较有利，是一种良好的垭口类型。在气候温湿地区和岩性较软弱的垭口，则本身较平缓宽厚，采用深挖路堑或隧道都比较稳定，但工程量比较大。在石灰岩地区的溶蚀性垭口，无论是明挖路堑或开凿隧道，都应注意溶洞或其他地下溶蚀地貌的影响。
剥蚀-堆积型垭口 这是在山体地质结构的基础上，以剥蚀和堆积作用为主导因素所形成的垭口。其开挖后的稳定性主要决定于堆积层的地质特征和水文地质条件。这类垭口外形浑缓、宽厚，易于展线，但松散堆积层的厚度较大，有时还发育有湿地或高地沼泽，水文地质条件较差，故不宜降低过岭标高，通常多以低填或浅挖的断面形式通过。
第五章 土的分类及特殊土的工程地质
习　题
一、填空题
1．根据《建筑地基基础设计规范》（GBJ 50007-2002）和《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），作为建筑地基的土，可分为：岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。
2．根据地质成因，可把土划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土、海积土等。按堆积年代的不同，土可分为老堆积土、一般堆积土和新近堆积土。
3．分布在中国范围内的黄土，从早更新世开始堆积经历了整个第四纪，目前还未结束。形成于早更新世(Q1)的午城黄土和中更新世(Q2)的离石黄土，称为老黄土；晚更新世(Q3)形成的马兰黄土及全新世下部( )的次生黄土，称为新黄土；全新世上部( )及近几十年至近百年形成的最新黄土，称为新近堆积黄土。
4．湿陷性黄土又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
5．软土并非指某一特定的土，而是一类土的总称，一般包括软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。
6．冻土根据其冻结时间分为季节性冻土和多年冻土两种。
7．中国的多年冻土按地区分布不同分为两类：一类是高原型多年冻土，另一类是高纬度型多年冻土。
二、名词解释