工程地质分章作业样本

第一章绪论
习题一：名词解释：地质环境
在内外营力作用下形成与工程关于自然地质条件。

习题二：名词解释：工程地质条件
工程地质条件即为工程活动地质环境，可理解为工程建筑物所在地区地质环境各项因素综合。

普通以为它涉及岩土（岩石和土）类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等。

习题三：名词解释：工程地质问题：
工程地质问题是指已有工程地质条件在工程建筑和运营期间会产生某些新变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全地质问题。

就土木工程而言，重要工程地质问题涉及如下四类：（1）地基稳定性问题；（2）斜坡稳定性问题；（3）洞室围岩稳定性问题；（4）区域稳定性问题。

习题四：问答题：试举例阐明工程活动与地质环境互有关系。

人类工程活动都是在一定地质环境中进行，两者之间具备密切联系，并且互相影响，互相制约。

地质环境对工程建设活动制约是多方面。

它可以影响工程建筑造价与施工安全，也可以影响工程建筑稳定和正常使用。

如在岩溶地区修建房屋，如不查明岩溶分布状况并采用有效办法，也许会引起地面塌陷。

工程活动也会以各种方式影响地质环境。

如开挖路堑会变化斜坡原有地质条件，不合理开挖也许会引起崩塌或滑坡。

不科学工程活动，甚至会引起严重地质灾害。

习题五：问答题：工程地质学重要任务与研究办法是什么？
研究人类工程活动与地质环境之间互相制约，合理开发和妥善保护地质环境，使工程活动和地质环境协调相处是工程地质学最基本任务，其基本任务重要体现如下三方面：（1）区域稳定性研究与评价，指由内力地质作用引起断裂活动、地震对工程建设地区稳定性影响；
（2）地基稳定性研究与评价，指地基牢固、坚实性、安全性；
（3）环境影响评价，指人类工程活动对环境导致影响。

工程地质学研究办法重要有如下四种：
（1）地质分析法：以地质学和自然历史观点分析研究工程地质条件形成和发展；
（2）力学分析法：在研究工程地质问题形成机理基本上，采用力学手段建立模型进行计算和预测；
（3）工程类比法：依照条件类似地区羽翼已有资料对研究区问题进行分析；
（4）实验法：通过室内或到野外现场实验，获得所需要岩土物理力学参数。

习题六：问答题：土木工程对地质环境所提规定有哪些？
为保证土木工程活动安全与稳定，地质环境需要满足如下三点基本规定：
（1）地基岩土要有足够承载能力，以保证在上部建筑物荷载作用下不产生失稳而破坏；
（2）在外荷载作用下，产生地基沉降值应当满足建筑物安全与正常使用规定；
（3）建筑场地周边地质环境应安全稳定，即工程活动不引起次生地质灾害。

习题七：问答题：土木工程中常用工程地质问题有哪些？
就土木工程而言，重要工程地质问题涉及如下四类：（1）地基稳定性问题；（2）斜坡稳定性问题；（3）洞室围岩稳定性问题；（4）区域稳定性问题。

第二章地壳及其物质构成
习题一：填空题：下列矿物中硬度最小是，有樱红色条痕是，有极完全解理是，有三组完全解理是。

答案：滑石、赤铁矿、云母、方解石
习题二：填空题：下列岩石中为岩浆岩类；为沉积岩类；为变质岩类。

答案：花岗岩、白云岩、千枚岩
习题三：填空题：岩石由矿物构成，泥质灰岩中重要矿物是，该矿物化学成分是。

沉积岩在野外可见重要特性有、等。

答案：方解石、碳酸钙、层理构造、化石
习题四：填空题：普通说来，比较而言，碎屑岩中，硅质胶结岩石强度比铁质胶结岩石。

答案：大
习题五：填空题：试列出四种肉眼鉴定矿物特性：、、、。

答案：矿物形态、矿物条痕、解理、光泽
习题六：填空题：地壳中岩石按成因分为：、、等三大类，请指出砂岩属岩类，片麻岩属岩类，玄武岩属岩类。

答案：岩浆岩、沉积岩、变质岩、沉积岩、变质岩、岩浆岩
习题七：填空题：岩石由矿物构成，构成白云岩重要矿物是，其化学成分是。

答案：白云石、CaMg(CO3)2
习题八：填空题：岩层按单层厚度（b）可划分为层（b>1.0m）、层（b=0.5～
1.0m）、层（b=0.1～0.5m）和层（b<0.1m）。

答案：块状、厚、中厚、薄
习题九：名词解释：矿物
答案：矿物是天然产出单质或化合物，大多数矿物具备一定内部构造，即其内部原子或离子在三维空间成周期性重复排列。

习题十：名词解释：岩浆岩
答案：岩浆在地下或喷出地表后冷凝而成岩石，又叫火成岩。

习题十一：名词解释：变质岩
答案：原先生成岩石（可以是岩浆岩、沉积岩或变质岩）经高温高压及化学活动性很强气体和液体作用后，在固体状态下发生矿物成分或构造构造变化而形成新岩石。

习题十二：名词解释：沉积岩
答案：由成层沉积松散堆积物固结而成岩石，又叫水成岩。

习题十三：问答题：什么是矿物？矿物重要性质有那些？
答案：是天然产出单质或化合物，大多数矿物具备一定内部构造，即其内部原子或离子在三维空间成周期性重复排列。

矿物重要性质有：较稳定晶体形态（单体）、颜色与条痕特性、光泽、硬度、解理与断口、其他特殊性质等。

习题十四：问答题：岩浆岩矿物成分？构造构造特性是什么？岩浆岩产状有哪些重要类型？
答案：岩浆岩矿物成分从其颜色上看，可分为浅色矿物(如石英、正长石、斜长石、白云母等)和深色矿物(如角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等)，浅色矿物形成酸性、中性岩浆岩，而深色矿物重要形成基性、超基性岩浆岩。

岩浆岩构造是指矿物结晶限度，颗粒大小，形状及矿物间结合方式所反映出来特性。

按结晶限度和晶粒大小分三类：(1) 显晶质（晶粒状构造、等粒构造）、(2)斑状构造（半晶质）、(3)玻璃质构造（非晶质）。

岩浆岩构造指岩石中不同矿物集合之间排列，充填以及空间分布方式所反映出来岩石外貌特性。

重要类型有：(1)块状构造、(2)流纹构造、(3)气孔构造、(4)杏仁构造等。

岩浆岩产状是指岩石形成时岩体形状，大小及其与围岩关系，即岩浆岩在空间位置。

重要类型有：(1)侵入岩——岩基、岩株、岩脉、岩床等；(2)喷出岩——火山锥，岩流，岩被等。

习题十五：问答题：沉积岩物质成分、构造、构造特性是什么？
答案：沉积岩物质成分涉及如下四类：
（1）碎屑物质：重要是由某些原生矿物(如石英、长石等)构成岩石碎屑；
（2）粘土矿物：高岭石、蒙脱石、水云母；
（3）化学沉积矿物：方解石、白云石、石膏、岩盐、铁和锰氧化物或氢氧化物等；
（4）有机物质或生物遗骸：沉积岩中特有物质。

沉积岩构造有四种类型：
（1）碎屑构造：由碎屑物质和胶结物质构成；
（2）泥质构造：50%以上由<0.005mm粘粒构成；
（3）结晶构造：由化学沉积物质结晶颗粒构成岩石构造；
（4）生物构造：由30%以上生物遗体或碎片所构成岩石构造。

沉积岩构造是指沉积岩各个构成某些空间分布和排列方式。

重要有如下类型：
（1）层理构造：岩石各构成某些在颜色、矿物成分、碎屑颗粒大小等方面差别变化所形成成层性，又可分为平行层理、交错层理等；
（2）递变层理：同一层内碎屑颗粒逐渐由粗变细层理特性；
（3）波痕与泥裂，是沉积岩层面上构造特性；
（4）结核：是在成分、构造、颜色等与周边有明显差别矿物集合体，是成岩阶段物质成分重新分派产物。

习题十六：问答题：何为变质作用？分为那些类型？变质岩重要矿物、构造、构造特性是什么？
答案：由于高温、高压或化学元素参加使岩石发生变质过程即为变质作用。

按其引起变质因素可分为三类：
（1）接触变质：发生在侵入体与围岩接触带上，又可分为接触热变质与接触交代变质作用，由于温度升高或来自岩浆化学活动构成作用使岩石变质。

（2）动力变质：是断裂构造作用关于，发生在断裂带两侧。

（3）区域变质：是高温、高压等因素联合伙用于一种广大地区范畴内变质作用。

变质岩矿物构成有两类：
（1）变质矿物：变质作用过程中形成矿物，如石榴子石、绿泥石、蛇纹石、滑石等。

变质矿物是鉴别变质岩重要标志，只要具有变质矿物岩石就是变质岩。

（2）普通矿物：如石英、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等。

变质岩构造有两种类型：
（1）变晶构造：原岩在固态条件下发生重结晶形成构造。

如片岩、片麻岩构造。

（2）变余构造：是指从早先岩石中保存构造。

变质岩构造类型可划分为两类：
（1）变成构造：通过变质作用形成构造。

（2）变余构造：是变质岩残留原岩构造。

在变成构造中，片理构造是变质岩所特有，是从构造上区别于其她岩石一种明显标志。

第三章地质年代与第四纪地质概述
习题一：填空题：残积层是作用产物；冲积层是作用产物；洪积层是作用产物；坡积层是作用产物。

答案：风化、河流沉积、洪水、雨水和雪融水坡面片流
习题二：填空题：下列属于地质年代单位是、、、、；属于年代地层单位是、、、、；性属于地方性岩石地层单位是、、。

答案：宙、代、纪、世、期；宇、界、系、统、阶；群、组、段
习题三：名词解释：第四纪沉积层
答案：第四纪沉积是指第四纪所形成各种堆积物。

即地壳岩石经风化、风、地表流水、湖泊、海洋、冰川等地表地质作用破坏、搬运和堆积而形成当代沉积层。

习题四：名词解释：地层层序律
答案：未经构造运动改造水平岩层，其层序为每一层都比它下伏相邻层新，而比它上覆相邻层老。

习题五：名词解释：相对年代
答案：相对年代是指地质事件发生先后顺序。

习题六：名词解释：绝对年代
答案：绝对年代是指地质事件发生至今年龄。

习题七：问答题：什么是切割律？
答案：不同步代岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插，对于侵入状况：侵入者时代新，被侵入者时代老；对于包裹状况：包裹者时代新，被包裹者时代老。

这就是切割律。

习题八：问答题：第四纪地质作用重要特性事件有那些？
答案：重要有新构造运动与冰川作用。

第四纪时期强烈地壳活动称之为新构造运动，也就是第三纪末喜马拉雅运动以来地壳活动，涉及大规模水平运动、火山喷发及地震等活动。

一种地区新构造运动特性，对工程区域稳定性问题评价是一种基本因素。

第四纪冰期活动频繁，第四纪冰川规模大而频繁，导致相应诸多冰川作用特性明显，如风沙盛行沙漠面积扩大、黄土堆积作用强烈及形成各种冰川堆积物（冰碛堆积、冰水堆积、冰碛湖堆积等）。

习题九：问答题：第四纪沉积物共同特性有哪些？
答案：第四纪沉积物由于其形成时间短，固结成岩作用不充分，故为松散堆积物，覆盖在之前坚硬岩层之上。

具备如下特性：
（1）至第四纪，现今大陆轮廓已形成，故以陆相沉积为主；
（2）没有足够时间固结成岩，具松散性；
（3）岩相多变性；
（4）构成各种呈规律分布堆积地貌。

第四章地质构造
习题一：名词解释：构造运动
答案：由于地球内力地质作用引起地壳变化使岩层或岩体发生变形和变位运动，称为地壳运动。

地壳运动成果，形成了各种不同地质构造。

因而，地壳运动也常称为构造运动。

习题二：名词解释：地质构造
答案：地壳运动成果所形成各种不同构造形迹，如褶皱断裂等，称为地质构造。

习题三：名词解释：褶皱
答案：构成地壳岩层在构造运动作用下，形成一系列持续波状弯曲，称为褶皱。

习题四：名词解释：背斜
答案：岩层向上弯曲，核心某些岩层较老褶皱称为背斜。

习题五：名词解释：向斜
答案：岩层向下弯曲，核心某些岩层较新褶皱称为向斜。

习题六：名词解释：断裂构造
答案：岩石受构造应力作用超过其强度时就会发生裂缝或错断，岩石持续完整性遭到破坏而形成各种大小不一断裂，称为断裂构造。

习题七：名词解释：裂隙
答案：裂隙又称为节理，是岩层受力断裂后两侧岩块没有明显位移小型断裂构造，是指岩体中裂缝。

习题八：名词解释：断层
答案：断层是指岩层受力断裂后，两侧岩块发生了明显位移断裂构造。

习题九：名词解释：正断层
答案：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升断层。

习题十：名词解释：逆断层
答案：上盘沿断面相对上升，下盘相对下降断层。

习题十一：名词解释：平移断层
答案：又称平推断层，由于岩体受到水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移断层。

习题十二：名词解释：顺向坡
答案：构成边坡岩层倾向与边坡倾向一致时，这种边坡称为顺向坡。

习题十三：名词解释：反向坡
答案：构成边坡岩层倾向与边坡倾向相反时，这种边坡称为反向坡。

习题十四：问答题：什么是岩层产状？试举例阐明岩层产状要素文字表达办法。

答案：岩层产状是指岩层在空间位置展布状态，即岩层面在三维空间延伸方位及其倾斜限度。

倾斜岩层产状可用岩层面走向倾向倾角三个产状要素来表达。

文字表达办法有象限角和方位角两种：（1）象限角表达法，惯用走向倾向和倾角象限表达。

如N50°W∠SW35°，即走向为北偏西50°，倾向向南西倾斜，倾角为35°；（2）方位
角表达法，惯用倾向和倾角表达。

如310°∠35°，310°是倾向方位角，35°是倾角，走向可依照倾向加减90°后得到。

习题十五：问答题：岩层重要接触关系类型有哪些？
答案：概括起来，地层接触关系重要有如下几种：
①整合接触；②假整合接触(平行不整合接触)；③不整合接触(角度不整合接触)；④侵入体沉积接触；⑤侵入接触；⑥断层接触。

上述接触关系中，①－③为沉积岩层间接触关系，④－⑤为岩浆岩与沉积岩层间接触关系。

由于整合接触中不整合面，是下伏古地貌剥蚀面，常有较大起伏，同步常有风化层或底砾存在，层间接合差，地下水发育，当不整合面与斜坡倾向一致时，常成为潜在滑动面，如开挖路堑，经常沿此面产生斜坡滑动，以工程建筑不利。

习题十六：问答题：褶皱有哪两种基本形式？其各自基本特性是什么？
答案：褶皱基本形式是背斜和向斜。

其各自基本特性是：背斜岩层向上弯曲，核心某些岩层较老，两翼岩层相背倾斜；而向斜岩层向下弯曲，核心某些岩层较新，两翼岩层相向倾斜。

习题十七：问答题：试述褶皱构造与工程关系。

答案：褶皱构造对工程影响限度与工程类型及褶皱类型褶皱部位密切有关，对于某一详细工程来说，所遇到褶皱构造往往是其中一某些，因而褶皱构造工程地质评价应依照详细状况作详细分析。

褶皱核部：由于褶皱核部是岩层受构造应力最为强烈最为集中部位，因而在褶皱核部，无论是公路隧道或桥梁工程，容易遇到工程地质问题，重要是由于岩层破碎产生岩体稳定问题和向斜核部地下水问题。

这些问题在隧道工程中往往显得更为突出，容易产生隧道塌顶和涌水现象。

褶皱翼部：重要是单斜构造中倾斜岩层引起顺层滑坡问题。

倾斜岩层作为建筑物地基时，普通无特殊不良影响，但对于深路堑高切坡及隧道工程等则有影响。

对于深路堑高切坡来说，当路线垂直岩层走向，或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时形成反向坡，就岩层产状与路线走向关系而言，对边坡稳定性是有利；当路线与岩层走向平行且岩层
倾向与边坡倾向一致时形成顺向坡，稳定性较差，特别是当边坡倾角不不大于岩层倾角时且有软弱岩层分布在其中时，稳定性最差。

对于隧道工程来说，从褶皱翼部通过普通较为有利。

如果中间有软弱岩层或软弱构造面时，则在顺倾向一侧洞壁，有时会浮现明显偏压现象，甚至会导致支护构造破坏，发生局部坍塌。

习题十八：问答题：简述裂隙成因分类力学性质分类。

答案：按成因分类：
（1）构造裂隙：受地壳运动构造应力作用形成。

特点：延伸范畴大，空间分布具备一定规律性，成群浮现。

（2）非构造裂隙：涉及原生裂隙，岩体受外力作用形成裂隙，如风化崩塌滑坡，边坡卸荷裂隙等等。

特点：范畴小，延伸不远，深度小，无方向性。

按形成时应力类型分类：
（1）张裂隙：延伸不远，多具备较大裂口，裂隙面较粗糙普通很少有擦痕。

在褶皱构造中，重要发育于褶皱轴部。

（2）剪裂隙：延伸长方位稳定，多是闭合，裂隙平滑有擦痕，往往是呈“X”形两组分布。

剪裂隙重要发育于褶皱翼部和断层附近。

习题十九：问答题：简述裂隙与工程关系。

答案：当岩石中存在裂隙时，裂隙与工程关系如下：
（1）裂隙破坏了岩石完整性，给风化作用创造了有利条件，增进岩石风化速度。

（2）裂隙减少了岩石强度地基承载力稳定性。

当裂隙重要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，无论岩体走向如何，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。

（3）裂隙存在有助于挖方采石，但影响爆破作业效果。

（4）裂隙是地下水良好通道，加快可溶岩溶蚀，对工程不利，会在施工中导致涌水。

（5）裂隙发育岩层是良好供水水源点。

习题二十：问答题：裂隙工程地质评价重要解决哪三个问题？
答案：裂隙工程地质评价重要解决三个问题是：（1）重要发育方向评价；（2）裂隙发育限度评价；（3）裂隙性质评价。

习题二十一：问答题：节理(裂隙)和解理有何不同？
答案：节理是地质构造一种，是指岩层受力断裂后两侧岩块没有明显位移小型断裂构造，即为岩体中裂缝，又称为裂隙，节理两侧破裂面为裂隙面。

解理是矿物物理力学征之一，是指矿物受外力作用时，沿一定方向裂破成平面性质，其裂开平面称之为解理面。

习题二十二：问答题：试述断层要素及其基本类型。

答案：断层各个构成某些称为断层要素，断层要素涉及断层面断层盘断距等。

断层基本类型是按断层两盘相对位移来分类，这种分类把断层分为：①正断层；②逆断层；③平移断层。

习题二十三：问答题：野外辨认断层存在标志有哪些？
答案：
（1）地貌特性：地貌上有断层崖或断层三角面。

河谷常沿断层带发育或突然转向，串珠状分布湖泊洼地和带状分布泉点等往往也是断层存在标志。

（2）构造线和地质体不持续：任何线状或面状地质体，如地层岩脉岩体变质岩相带不整合面侵入体与围岩接触界面褶皱枢纽及初期形成断层等，在平面或剖面上突然中断错开等不持续现象是判断断层存在—个重要标志。

（3）地层重复与缺失：地层发生不对称重复现象或是某些层位缺失现象。

（4）断层面(带)构造特性：在断层面上及其附近留下擦痕阶步牵引构造伴生节理构造透镜体断层角砾岩和断层泥等。

以上是野外辨认断层重要标志，但不能孤立地依照一种标志进行分析，应综合各种证据，才干得到可靠结论。

习题二十四：问答题：断层对工程有何不利影响？
答案：由于断层存在，破坏了岩体完整性，加速风化作用地下水活动及岩溶发育，对工程建筑重要产生如下影响：
（1）断层是软弱构造面(带)，应力集中，裂隙发育，岩石破碎，整体性差，岩石强度和承载力明显减少。

（2）断层陡壁岩体不稳定，易崩塌，易滑动。

（3）断层上下两盘岩性有差别，坐落于两盘建筑物易产生不均匀沉降。

（4）断层也许富水，施工中也许涌水，但富水性强断层带是良好供水地。

（5）在新构造运动强烈地区，断层也许激活，并诱发断层地震。

因而，断层带对工程建设不利，影响地基稳定性，应尽量避开，必要修建时，应查清状况并采用恰当工程办法。

第五章地下水
习题一：问答题：什么是岩土空隙性？它们在数量上是如何表达？
答案：普通将岩土空隙大小、多少、形状、连通限度，以及分布状况等性质统称为岩土空隙性，惯用空隙率表达，也可用孔隙率和裂隙率表达。

习题二：问答题：岩土中有哪些形式水，重力水有哪些特点？
答案：地下水有气态、液态和固态三种形式。

依照岩土中水物理力学性质不同，又可分为气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水以及结晶水和构造水，其中重力水和毛细水对地下水工程特性有较大影响。

重力水特点是：它不受固体颗粒静电引力影响，可在重力作用下运动。

普通所指地下水就是重力水，它具备液态水普通特性，可传递静水压力。

重力水能产生浮托力、孔隙水压力。

流动重力水在运动过程中会产生动水压力。

重力水具备溶解能力，对岩土产生化学潜蚀，导致岩土成分及构造破坏。

习题三：问答题：什么是地下水循环？由哪些环节构成？
答案：地下水循环指地下水由补给区流经径流区，流向排泄区整个过程，它由补给区、径流、排泄三个环节构成。

习题四：问答题：地下水对钢筋混凝土腐蚀分为哪几种类型？各类腐蚀分别是由哪些过量离子引起？
答案：地下水对钢筋混凝土腐蚀类型如下：
（1）结晶类腐蚀：地下水中含过多SO4-2；
（2）分解类腐蚀：地下水具有、；
（3）结晶分解复合类腐蚀：地下水中、、和离子含量过量。

习题五：问答题：地下水有哪几种类型（按埋藏条件、空隙性质分）？各有什么特点？
答案：依照地下水埋藏条件，可以把地下水划分为上层滞水、潜水和承压水。

按含水介质空隙类型，可将地下水分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。

（1）上层滞水：在包气带中局部隔水层上积聚具备自由水面重力水称为上层滞水。

其特点是：①补给源为大气降水和地表水渗入，补给区与分布区一致；②水量小，且不稳定，季节性变化明显；③水位埋藏浅，易蒸发，易污染，水质较差。

（2）潜水：潜水是埋藏在地面如下第一种稳定隔水层之上具备自由水面重力水。

其特点是：①潜水为无压水，具备自由表面，其上无稳定隔水层存在；②潜水在重力作用下，由高处向低处流动，流速取决于地层渗入性能和水力坡度；③潜水分布区与补给区一致，受降水，地表水，凝给水补给；④潜水随处区和时间而变化。

（3）承压水：布满于上下两个稳定隔水层之间含水层中有压重力水称为承压水。

其特点是：①有承压性，承受静水压力；②埋藏区与补给区不一致，补给区、承压区和排泄区别布较为明显；③补给区为承压含水层出露地表某些，可按受降水，地表水及上部潜水补给，具备潜水特点；④埋藏深度大，受人为因素和自然因素影响较小，故水质、水温、水量、水化学等特性变化小，动态稳定；⑤适当形成承压水地质构造大体有两种：一为向斜构造或盆地称为自流盆地；另一为单斜构造和为自流斜地。

（4）孔隙水：重要分布于第四纪各种不同成因类型松散沉积物孔隙中地下水。

其特点有：①分布均匀，持续性好，水量也较大。

凡是打井都能获得一定水量。

②成层状分布，水力联系密切，同一层水具备统一水面。

③普通呈层流状态，符合达西定律，只有在特殊状况。