工程地质课后练习与答案

《土木工程地质》课程复习题
绪论
一、名词解释
1、工程地质学:工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科。

2、工程地质条件:工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。

包括地层的岩性、地质构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌。

二、简答题
1、工程地质条件的要素是什么？
答：地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。

第一章地质作用
一、名词解释
1、河流阶地：由河流作用形成沿河谷两侧伸展、且高出洪水位的阶梯状地形。

2、风化壳：地球表面岩石圈被风化后形成的残积层。

是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。

3、风化作用：地球表面的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用，发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。

4、变质作用：地壳中的岩石，当其所处的环境变化时，岩石的成分、结构和构造等常常也会随之变化，而达到新的平衡关系的过程。

5、地质作用：地质作用，是指由于受到某种能量(外力、内力、人为）的作用，从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用
6、岩浆作用：岩浆发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程。

7、地震作用：地震引起的作用于建筑物上的动荷载。

水工建筑物的地震作用主要包括地震惯性力和地震动水压力，其次为地震动土压力。

8、内力地质作用：就是形成和改变地球的物质组成，外部形态特征与内部构造的各种自然作用。

包括岩浆作用，地壳运动，地震，变质作用
9、外力地质作用：外力地质作用是指由地球以外的能源，也就是由太阳能和日月引力能等所引起的地质作用。

10、地壳运动：指包括花岗岩- 变质岩层(硅铝层)和下部玄武岩层(硅镁层)在内的整个地壳的运动。

广义的指地壳内部物质的一切物理的和化学的运动，如地壳变形、岩浆活动等；狭义的指由地球内营力作用所引起的地壳隆起、拗陷和各种构造形态形成的运动。

二、填空
1、岩石的风化程度可根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度、坚硬程度等方面
情况确定。

2、岩石的风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用及生物风化作用。

3、影响岩石风化的因素有岩性、地质构造、气候及地形。

4、变质作用的类型有接触、变质、高热变质及动力变质。

5、按阶地组成物质的不同，阶地可分为侵蚀_阶地_堆积_阶地和基座_阶地。

6、地球的内圈层包括地壳、地幔和地核。

7、地质作用可分为内力地质作用和外力地质作用，外力地质作用主要包括构造运动、岩浆作用、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、硬结成岩作用等八种作用。

8、地球的外圈层包括_大气圈__、_水圈__及_生物圈_。

9、地质作用可分为内力地质作用和外力地质作用，内力地质作用可分为_岩浆作用、_地壳作用、_地震、变质作用_等四种主要形式。

10、河谷的横断面形态可分为V型谷和U型谷。

河谷底部较平坦的部分叫谷底，高出谷底的两侧斜坡叫谷坡。

谷底中经常有水流动的部分叫河床，谷底中洪水期被淹没、枯水期露出水面的部分叫河漫滩。

11、化学风化作用的影响因素主要是_水_和_空气_，其方式主要有_溶解作用作用、_水化作用_作用、_氧化作用作用和_碳化作用作用。

12、岩石按风化程度不同可分为全风化带、强风化带、中风化带、微风化带和未分化带
13、按侵蚀作用方向，河流侵蚀作用分为下蚀作用和侧蚀作用。

在上游及山区以前者为主，在平原及下游地区以后者为主。

14、负荷地质作用根据物质运动的特点可分为崩落、蠕动、滑动和泥石流
三、简答题
1、简述风化作用的类型、影响因素及风化分带。

答：根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。

影响风化作用速度的因素主要有气候、地形和地质因素。

地壳表层岩石按其风化程度，从地壳表层向下分成为全风化、强风化、弱风化和微风化的层带。

2、河流地质作用对工程建设会产生什么影响？如何防治？
答：①侵蚀作用：河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。

河流侵蚀一方面向下冲刷切割河床，称为下蚀作用。

另一方面，河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行破坏的作用称为侧向侵蚀，而河流化学侵蚀只是在可溶岩地区比较明显，没有机械侵蚀那么普遍。

②搬运作用：河水在流动过程中，搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上崩塌、冲刷下来的物质。

其中，大部分是机械碎屑物，少部分为溶解于水中的各种化合物。

前者称为机械搬运，后者称为化学搬运。

河流机械搬运量与河流的流量、流速有关，还与流域内自然地理——地质条件有关。

③沉积作用：当河床的坡度减小，或搬运物质增加，而引起流速变慢时，则使河流的搬运能力降低，河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来，形成层状的冲积物，称为沉积作用，河流沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处，或在河流
的中下游，以及河曲的凸岸。

但大部分都沉积在海洋和湖泊里。

河谷沉积只占搬运物质的少部分，而且多是暂时性沉积，很容易被再次侵蚀和搬运。

河水通过侵蚀,搬运和堆积作用形成河床;并使河床的形态不断发生变化,河床形态的变化反过来又影响着河水的流速场,从而促使河床发生新的变化,两者相互作用相互影响.
3、试述洪积扇堆积物的工程地质特征、冲积物的工程地质特征、河流阶地类型及特征。

答：a.靠近原山坡坡脚的粗碎屑沉积部分地下水埋藏较深，承载力较高，可作为良好的天然地基，但应注意透镜体等引起的地基的不均匀沉降；离原山坡坡脚较远的细碎屑沉积部分，如果形成过程中受到周期性的干燥，土中胶体颗粒凝结，同时有可溶性的盐分析出，则洪积层中的承载力常随土体的含水量的高低而变化。

b.冲积物的特征：呈现明显的层理构造。

由于搬运作用显著，碎屑物质由带棱角颗粒(块石，碎石及角砾)经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆形或圆形颗粒(漂石、卵石、圆砾)，其搬运距离越长，则沉积的物质越细，典型的冲积物是形成于河谷(河流流水侵蚀地表形成的槽形凹地)内的沉积物，可分为平原河谷冲积物和山区河谷冲积物等类型。

c. 河流阶地类型及特征：①侵蚀阶地。

由基岩构成，阶地面上往往很少保留冲积物。

②堆积阶地。

由冲积物组成。

根据河流下切程度不同，形成阶地的切割叠置关系不同又可分为：上叠阶地，是新阶地叠于老阶地之上；内叠阶地，新阶地叠于老阶地之内。

③基座阶地。

阶地形成时，河流下切超过了老河谷谷底而达到并出露基岩。

④埋藏阶地。

即早期的阶地被新阶地所埋藏。

运用物理、化学、生物、年代学的方法研究阶地的级数、结构、年代、成因、分布的规律在科学上与经济上都有着十分重要的意义。

第二章矿物和岩石
一、名词解释
1、矿物:指由地质作用所形成的天然单质或化合物。

2、造岩矿物:构成岩石主要成分的矿物
3、层理构造:层理是沉积岩在行程过程中，由于沉积环境的改变，所引起的沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象。

4、解理:矿物晶体受力后常沿一定方向的平面破裂，这种性质称为解理
5、岩石:由一种或通常由两种以上矿物所组成的固结或不固结的矿物体
6、断口:在外力作用下，宝石矿物不按一定结晶方向发生的断裂面称为断口
二、填空题
1、岩石按成因分为火成岩、沉积岩_和变质岩三大岩类。

2、沉积岩的胶结方式有基底胶结、孔隙胶结和接触胶结。

3、岩浆岩按成因产状、结构构造可分为粘土岩、化学岩及生物化学岩。

4、沉积岩中常见的胶结物有硅质、铁质、钙质、粘土质。

5、岩浆岩按照化学成分（sio2的含量）和矿物组成，划分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩。

6、沉积岩根据的组成部分、结构、构造和形成条件可分为碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩。

7、沉积岩中的矿物按成因类型可分为石灰岩_、白云岩、泥灰岩和硅质岩。

8、沉积岩的结构有碎屑结构、泥状结构、化学结构和生物化学结构等四种。

三、简答题
1、用最简单的方法区别石灰岩和石英岩？
答：在岩石上加盐酸起泡反应大的即为石灰岩。

2、三大岩类各写出三种代表岩石的名称？
答：岩浆岩：花岗岩、正长岩、闪长岩。

沉积岩：页岩、砾岩、硅质岩。

变质岩：板岩、千枚岩、片岩。

3、矿物与岩石有什么区别？
答：矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。

岩石是固态矿物或矿物的混合物
四、填表
第三章地质构造
一、名词解释
1、整合接触：一个地区在持续稳定的沉积环境下，地层依次沉积，各地层之间岩层产状彼此平行，地层间的这种连续的接触关系称为整合接触。

2、假整合接触：上、下两套地层间有沉积间断，但岩层产状仍彼此平行的接触关系。

3、不整合接触：由于地壳运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。

4、节理：岩石受力断开后，裂面两侧岩石沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。

5、断层：岩石受力断开后，裂面两侧岩石沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。

6、正断层：上盘相对向下运动，下盘相对向上运动的断层。

7、逆断层：上盘相对向上运动，下盘相对向下运动的断层。

二、填空题
1、断层面倾斜，上盘上升者为__逆___断层，是岩层受___挤压___力作用形成；上盘下降者为____正____断层，是岩层受____拉张___力作用形成；两盘只做水平方向相对位移的断层称为____平移___断层，主要受___水平剪切__力作用形成。

2、沉积岩层面的接触关系有__整合接触__、_假整合接触_、_不整合接触；岩浆岩与沉积岩间的接触关系有__侵入接触_、__沉积接触_。

3、地质构造的基本类型可分为_背斜褶皱_、__向斜褶皱__、___地垒断层_和_地堑断层_。

4、地质图的主要类型有_构造地质图__、__第四季地质图_、基岩地质图、水文地质图和工程地质图等五种类型。

5、岩层产状的三要素是_走向__、_倾向_和_倾角__。

6、褶皱构造基本形态有__向斜__和___背斜___。

7、褶皱根据褶皱轴面产状分为_直立褶曲__、_倾斜褶曲__、__倒转褶曲_和_平卧褶曲_。

8、节理按成因可分为_原生_节理、_构造_节理和_表生节理；按力学性质可分为_剪_节理和___张___节理。

9、断层按形态划分为__正_断层、__逆_ 断层及__平移__ 断层。

三、简答题
1、野外确定一条断层是否存在需要哪些标志？
野外认识断层及其性质的主要标志是：①地层、岩脉、矿脉等地质体在平面或剖面上突然中断或错开。

②地层的重复或缺失，这是断层走向与地层走向大致平行的正断层或逆断层常见的一种现象，在断层倾向与地层倾向相反，或二者倾向相同但断层倾角小于地层倾角的情况下，地层重复表明为正断层，地层缺失则为逆断层。

③擦痕，断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹，可用来鉴别两盘运动方向进而确定断层性质。

④牵引构造。

断层运动时断层近旁岩层受到拖曳造成的局部弧形弯曲，其凸出的方向大体指示了所在盘的相对运动方向。

⑤由断层两盘岩石碎块构成的断层角砾岩、断层运动碾磨成粉末状断层泥等的出现表明该处存在断层。

2、节理和解理有什么不同？
节理和解理的区别：节理是指岩石受力形成的没有发生显著位移的破裂；解理是指矿物受到外力作用以后，沿一定的岩石学方向，在晶体表面形成的光滑表面
3、简述岩层之间各种接触关系的特点？
1.整合接触沉积岩的沉积次序是衔接的、产状是彼此平行的，在形成的年代上也是顺次连续的，岩层之间的这种接触关系称为整合接触。

2.不整合接触如沉积过程发生间断，形成年代不相连续的岩层重叠在一起，中间发生间断期，岩层之间的这种接触关系称为不整合接触关系。

存在于接触面之间因沉积间断而形成的剥蚀面，称为不整合面。

不整合有不同类型，基本的有平行不整合和角度不整合。

平行不整合不整合面上下两套岩层形成的年代不连续，缺失沉积间断期的岩层，但彼此的产状基本上是一致的，看起来貌似整合接触，所以也称假整合。

角度不整合角度不整合又称斜交不整合。

角度不整合不仅不整合面上下两套岩层的地质年代不连续，而且两者的产状也不一致，下伏岩层在接受新的沉积前发生过褶皱变动，与不整合面相交有一定角度
4、褶皱的基本要素有哪些？褶皱的形态分类有哪些？
要素：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽、脊线、槽线。

分类：直立、倾斜、倒转、平卧、水平、倾伏褶曲。

5、断层的基本要素有哪些？断裂根据力学性质的分类？
要素：断层面、断层线、断盘、断距。

分类：压性断层、张性断层、扭性断层。

第四章地下水
一、名词解释
1、潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水。

2、承压水：充满于两隔水层之间的含水层中的水。

3、矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称总矿化度，即矿化度。

4、水的硬度：水中所含钙、镁离子的含量。

5、渗流：地下水在岩体、土体空隙中的运动。

6、水力坡度：河流水面单位距离的落差。

7、含水层：能透过又能给出重力水的岩层。

8、隔水层：不能给出并透过水的岩层。

二、填空题
１、地下水中主要阳离子有__Na_+________、____K+_______、____Ca2+_______和__Mg2+_____；主要阴离子有__Cl-1____、__HCO3-___和__SO4 2-__。

２、地下水据含水层所处地质结构部位和受隔水层限制情况分为_上层滞水_、___潜水___和__承压水_。

３、地下水对混凝土的侵蚀性作用有__溶出_侵蚀、____碳酸__侵蚀、__硫酸盐__侵蚀、__一般酸性__侵蚀和__镁盐_侵蚀。

4、地下水按含水介质空隙类型分为__孔隙_水、__裂隙_水和___岩溶__水。

5、泉按补给源和水流特征区分为_间歇泉_和__常流泉_。

6、泉按泉水出露原因分为_侵蚀泉_、__接触泉_和_溢流泉_。

三、简答题
1、潜水和承压水有什么区别？
饱和带中第一个稳定隔水层之上、具有自由水面的含水层中的重力水，成为潜水。

充满于两个稳定隔水层之间，含水层中具有水头压力的地下水，称为承压水。

2、简述地下水的埋藏类型及各自特征。

1）上层滞水：分布于接近地表的包气带内，与大气圈关系密切；这类水是季节性的，主要靠大气降水和地表水下渗补给，故分布区与补给区一致，以蒸发或逐渐向下渗透到潜水中的方式排泄；雨季水量增加，干旱季节减少甚至重力上层滞水完全消失；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；重力上层滞水分布面积，水量也小，季节变化大，容易受到污染，只能用作小型或暂时性供水水源；从供水角度看意义不大，但从工程地质角度看，上层滞水常常是引起土质边坡滑坍、黄土路基沉陷、路基冻胀等病害的重要因素。

2）.潜水
潜水具有自由水面，为无压水；潜水的动态（如水位、水量、水温、水质等随时间的变化）随季节不同而有明显变化；潜水的分布区和补给区基本是一致的；在潜水含水层之上因无连续隔水层覆盖，一般埋藏较浅，因此容易受到污染。

3）承压水
承压水的分布区和补给区是不一致的，一般补给区远小于分布区；承压水排泄可以由补给区流向地势较低处，或者由地势较低处向上流至排泄区，以泉的形式出露地表，或者通过补给该区的潜水或地表水而排泄；承压水比较稳定，水量变化不大
3、简述地下水不同介质中的类型及特征。

孔隙水：疏松岩石孔隙中的水。

孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。

沉积物形成时期的沉积环境对于沉积物的特征影响很大，使其空间几何形态、物质成分、粒度以及分选程度等均具有不同的特点。

裂隙水：赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水。

裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性；含水层的形态多种多样；明显受地质构造的因素的控制；水动力条件比较复杂。

岩溶水：赋存于岩溶空隙中的水。

水量丰富而分布不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既有具统一水位面的含水网络，又具有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。

第五章土的工程性质
一、名词解释
1、土的前期固结压力：指该土曾经经受过的上覆土层的自重压力或其他外来荷载，在该荷载下土层已经压密稳定。

2、塑性指数：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip
表示，取整数，即：Ip=w
L －W
p。

塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化
的幅度。

3、液性指数：土的天然含水量ω减塑限ωp与塑性指数Ip之比，记为Il，即
Il＝（ω－ωp）/Ip。

它是粘性土的稠度状态指标。

根据其值粘性土可分为坚硬、硬塑、软塑、流塑。

4、土的侧压力系数：侧向压力的增加值与铅直压力的增加值之比成为土的侧压力系数或者静止侧压力系数。

5、土的粒组及划分：土粒按大小组成粒组，同一粒组的土粒具有相近的性质，但与其相邻粒组土的性质又有明显区别。

将粒组有大至小依次分为：漂石（或块石）组，卵石（或碎石）组，圆砾或角砾组，沙粒组，粉粒组，黏粒组等6个等级的粒组。

6、颗粒累积百分含量：小于某粒径的土的质量占土的总质量的百分比叫累计百分含量。

二、填空题
１、土的物理性质中含水率、__密度___和__土粒比重__三项为测试指标，其它为导出指标。

２、根据颗粒级配和塑性指数，土可分为_碎石类土__、___砂类土_、__粉土_和_粘性土_等四类。

3、土的结构有_单粒结构__、_蜂窝状结构_和__絮状结构_三种类型。

4、土中的水可分为_吸着水_、__自由水_和_重力水__。

三、简答题
1、简述粘土和砂土的压缩特性有何不同？
答：砂土的砂粒含量超过50％，粘粒含量小于30％。

因此，其土壤颗粒间孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，保水性差。

易压缩。

粘土的特性正好和砂土相反。

它的质地粘重，土粒之间缺少大孔隙，因而通气透水性差，难以压缩。

2、简述粘土和砂土抗剪强度特性有何不同？
答：砂土其抗剪强度取决于剪切面上的摩擦性质，故无粘性土又称粒状土。

粒状土的密实程度及颗粒间的相对移动是影响无粘性土性质的决定因素。

粘性土又称为凝聚性土。

粘性土的强度由于其微观结构极为复杂、颗粒较为细小、矿物成份复杂、结构多变以及水和胶结物质的存在，表现出的性质极为复杂。

3、砂土和粘土结构上有何不同？
粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，为砂土。

砂土保水保肥能力较差，养分含量少，土温变化较快，但通气透水性较好，并易于耕种。

砂粒含量较高。

而粘土是粒级在0.001～0.004 mm的沉积物。

含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过，且有可塑性。

第六章岩石及岩体工程性质
一、名词解释
1、结构面:岩体中物质分异面、破裂面及软弱夹层等力学不连续面统称为结构面
2、结构体:结构面上空间上按不同的组合可将岩体切割成不同形状的和大小的岩块。

这些被结构面所围限的岩块称为结构体
3、软弱夹层:是指在坚硬岩层中有力学强度低泥质或碳质含量高遇水易软化，延伸较大和厚度较薄的软弱岩层
4、岩体:在一定工程范围内的自然地质体称为岩体
5、岩体结构:岩体的结构体和结构面统称为岩体结构
二、填空题
１、根据成因类型，岩体内结构面可分为_原生结构面_、构造结构面_和_次生结
构面_。

２、根据结构面对岩体的切割程度及结构体的组合形式，一般将岩体划分成_整块状结构、块状结构_、_层状结构_、碎裂状结构__和_散体状结构_等五种大的类型。

３、岩体一般是__块裂__、_碎裂__和___连续___介质。

４、岩体的工程地质性质首先取决于岩体的结构面的性质，其次才是_组成的岩石_。

５、岩石按坚硬程度、抗风化能力、软化系数可分为_坚硬岩_、__较坚硬岩_、_较软岩_、_软岩__及_极软岩__五个类型。

6、岩体稳定性的评价方法有_岩体质量__分析法、_岩体地质力学__分析法、_巴顿岩体质量__分析法。

三、简答题
1、请列举几种常见的结构面？
岩层层面、层理、片理、软弱夹层、节理、断层、不整合接触界面等。

2、请区分岩石与岩体？
在工程地质中，把工程作用范围内具有一定的岩石成分、结构特...征及赋存于某种地质环境中的地质体称为岩体。

岩体是在内部的联结力较弱的层理、片理和节理、断层等切割下，具有明显的不连续性。

这是岩体的重要特点，使岩体结构的力学效应减弱和消失。

使岩体强度远远低于岩石强度，岩体变形远远大于岩石本身，岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性。

岩石是在各种不同的地质作用下，由造岩矿物形成的集合体。

3、简述哪些因素对岩体稳定性产生影响？
影响工程岩体稳定性的诸因素中，岩石坚硬程度和岩体完整程度是岩体的基本属性，是各种岩石工程类型的共性，反映了岩体质量的基本特征，但它们远不是影响岩体稳定的全部重要因素。

地下水状态、初始应力状态、工程轴线或走向线的方位与主要软弱结构面产状的组合关系等，也都是影响岩体稳定的重要因素。

这些因素对不同类型的岩石工程，其影响程度往往是不一样的。

4、简述岩体结构类型。

答：按结构面和结构体组合形式，尤其是结构面性状，可将岩体划分如下结构类型：①整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构和菱块状结构；②层状结构，包括层状结构和薄层(板状)结构；③碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；④散体结构，包括块夹泥结构和泥夹块结构等。

5、简述软弱夹层的成因及形成条件。

答：按成因，软弱夹层可分为原生型和次生型两类。

前者如以石英砂岩为主的岩层夹有粘土质岩层或泥岩薄层；后者为风化、溶滤作用或层间剪切及断层错动而形成的软。