工程地质习题答案文档格式.docx

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不能切穿所经过的砾石及岩石碎屑等。

5.叙述各褶曲要素。

核：

组成褶皱中心部位的岩层。

翼：

中心岩层动外的岩层。

转折端：

从翼向另一翼过渡的弯曲部分。

枢纽：

组成褶皱岩层的同一层面最大弯曲点的连线。

轴面：

由各岩层枢纽所连成的面。

四、论述题

1.如何确定沉积岩的相对地质年代？

　　岩石（体）相对地质年代的确定可依据地层层序律生物演化律以及地质体之间的接触关系三种方法。

（1）地层层序律

　　未经构造变动影响的沉积岩原始产状应当是水平的或近似水平的。

并且先形成的岩层在下面，后形成的岩层在上面。

（2）生物演化律

　　由于生物是由低级到高级，由简单到复杂不断发展进化的。

故可根据岩层中保存的生物化石来判断岩层的相对新老关系。

　　（3）地质体之间的接触关系

　　根据沉积岩层之间的不整合接触判断。

与不整合面上底砾岩岩性相同的岩层形成时间较早。

另外与角度不整合面产状一致的岩层形成时间较晚。

如果岩层与岩浆岩为沉积接触，则沉积岩形成较晚，如果岩层与岩浆岩为侵入接触，则沉积岩形成时间较早。

作业2

三、简答题

1.应根据什么原则采取防止土体渗透破坏的措施？

防止土体渗透破坏的原则一是改变渗流的动力条件，使其实际水力梯度减小到允许的程度；

二是改善岩土性质，增强其抗渗能力。

具体要根据工程地质条件和工程性状来具体处理。

2.什么是潜水的等水位线图？

如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度？

潜水面的形状可用等高线图表示，即为潜水等水位线图。

潜水由高水位流向低水位，所以，垂直于等水位线的直线方向，既是潜水的流向（通常用箭头方向表示）。

在潜水的流向上，相邻两等水位线的高程与水平距离之比值，即为该距离段内潜水的水力梯度。

3.简述化学风化作用

化学风化作用是指岩石在水和各种水溶液的作用下所引起的破坏作用。

这种作用不仅使岩石在块体大小上发生变化，更重要的是使岩石成分发生变化。

化学风化作用有水化作用、氧化作用、水解作用及溶解作用等。

4.岩体结构类型及工程特征

整体状结构：

整体强度高、岩体稳定。

块状结构：

结构面相互牵制，岩体基本稳定。

层状结构：

为各向异性体，稳定性较差。

碎裂状结构：

变形和强度受软弱结构面控制，稳定性很差。

散体状结构：

完整性遭到破坏，稳定性极差，接近松散介质。

1.分析褶皱区可能存在的工程地质问题。

褶皱形成以后，使岩层产生一系列波状弯曲，同时，在褶皱的斩折端，一般张裂隙发育，岩层较破碎，在褶皱两翼，岩层中易产生剪裂隙。

由于褶皱构造中存在着不同的裂隙，导致岩层的完整体受到破坏，因此，褶皱区岩层的强度及稳定性较之原有岩层有所降低。

另外由于转折端更易遭受风和作用的影响，因此，工程应避免布置在转折端。

褶皱两翼，岩层均为单斜岩层，如果在褶皱两翼开挖形成边坡，可能导致边坡产生顺层滑动。

因此在两翼布设工程应尽量使开挖形成边坡的倾斜方向与岩层倾斜方向相反；

如果边坡倾斜方向与岩层倾斜方向一致，应使边坡的倾角小于岩层倾角，否则应采取相应的加固措施。

作业3

1.保障围岩为顶顶的途径有那些？

保障围岩为定型的途径有两种：

（1）保护围岩原有稳定性，使之不至于降低；

（2）提高岩体整体强度，使其稳定性有所提高。

前者主要是采用合理的施工和支护衬砌方案，后者主要是加固围岩。

2.什么是地下水的总矿化度？

它代表地下水的什么特性？

总矿化度表示水的矿化成都，为水中离子、分子和各种化合物的总量，以每升水中所含各种化学成分的总克数（g/L）。

习惯上以1升水在105-110度下蒸发干所得的干涸残余物的克数表示。

总矿化度主要代表地下水对混凝土强度和钢筋腐蚀等特性。

3.变质作用的类型？

变质作用的类型主要有：

（1）接触交代变质作用：

这是指岩浆侵入时，岩浆和围岩的接触带受到岩浆的热烘烤而引起的变质作用。

这是一种局部变质作用，仅限于接触带附近。

变质温度大致为300-800℃，压力0.2-3Kb，反映出高温、低压的特点。

（3）区域变质作用：

这是分布最广泛、变质因素最复杂的一种变质作用，一般具有比较大的规模，分布面积可以达到数百、甚至数千公里。

高温和定向构造应力是引起区域变质作用诸多因素中的主要因素。

通常，变质作用温度范围大约在200-900℃，压力在3-12Kb。

（3）混合岩化作用：

是指随着变质作用增强，温度、压力增高，岩石发生部分熔融，那些成分和花岗岩相近的组分首先发生熔融，而富含镁铁的难熔组分仍然留在原地，这种由浅色长石、石英物质和暗色角闪石、黑云母共同组成的岩石被称为混合岩。

由变质岩经过熔融而形成混合岩的过程，称为混合岩化作用。

（3）埋藏变质作用：

这是新近提出来的一种变质作用类型。

它是指由于巨厚的火山沉积物埋藏深度大而导致温度、岩石压力升高而发生变质作用。

这是一种低级变质作用，变质改造常常不彻底，有时甚至和原岩难以区分开来。

（4）动力变质作用：

这是机械过程占主导的一种变质作用，大部分发生在地壳活动地带，主要表现为岩石破裂、韧性变形和重结晶的过程。

（5）冲击变质作用：

这种变质作用发生在陨石冲击地球或其他星体表面所产生的冲击坑中，是一种瞬间高温、高压条件下发生的、特殊类型的变质作用。

外表很象火山岩，具有特征的矿物学标志，比如含有高压条件下形成的柯石英、斯石英，还有一些常见的冲击变质玻璃。

（6）水热变质作用：

这是岩浆作用晚期析出大量的挥发份和含有矿物质的水溶液使岩石化学成分和矿物成分发生变化的一种变质作用，也叫蚀变作用。

其与矿产形成关系密切，常见的蛇纹岩、云英岩、青磐岩、滑石菱镁岩都属此类型。

4.简述沉积岩的构造类型？

可参加表中所述

类别

主要类别

主要特征

形成环境

层理构造

层理

层理与层面互相平行

泻湖相、深水湖、海相等介质平静的环境中流动性大的浅水

斜层理

层理与层面单向斜交

交错层理

二种层理与层面斜交

水流运动方向变化频繁的滨海湖沉积和风成浅水波浪带

波状层理

层理波状起伏,总的方向平行层面,由波浪作用引起

变形层理

沉积过程中,由于滑陷滚动,沉积物原有层理发生挠曲,倒转破碎,变形如包卷层理、枕状构造等

层面构造

波痕

表面波状起伏,可指示风向、水流向,鉴别层位关系

风、水流、波浪作用下砂粒移动形成

干（泥）裂

粘土岩的网格状干缩裂缝,深度不一,尖端向下

沉积物露出水面，收缩开裂形成

印痕

泥质、粉质沉积表面,由雨水冰雹造成的形状不规则凹坑

沉积物曾露出水面的滨湖（海）相沉积

印模

印痕底面复印下来的凸模

碳酸盐类岩石构造

结核

成岩过程的自生析离体

溶液的某些成分积聚

缝合线

碳酸盐类岩石中,在垂直层面的切面上的锯齿状裂纹

岩石在受压条件下,产生不均匀溶解而成

示底鸟眼

石灰岩中,平行层面排列的似鸟眼状孔隙,充填有石膏或方解石

多产于潮上带或潮向带

5.简述斜坡变形和破坏的方式。

斜坡变形实际上在其形成过程中即已发生，表现为卸荷回弹和蠕变两种主要方式。

卸荷回弹：

是斜坡岩体内积存的弹性应变能释放而产生的。

斜坡的蠕变：

是在坡体压力（以自重应力为主）长期作用下发生的一种缓慢而持续的变形，这种变形包含某些局部破裂，并产生一些新的表生破裂面。

坡体随蠕变的发展而不断松动。

6.叙述沉积岩的成因？

沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏（风化作用和剥蚀作用）、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用等几个互相衔接的阶段。

但这些作用有时是错综复杂和互为因果的，如岩石风化提供剥蚀的条件，而岩石被剥蚀后又提供继续风化的条件；

风化、剥蚀产物提供搬运的条件，而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”；

物质经搬运而后沉积，而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运。

7.选择洞轴线位置时应考虑哪些因素？

选择洞轴线位置应考虑

（1）地形：

应注意利用地形、方便施工。

（2）地层与岩性条件：

地层与岩性条件的好坏直接影响洞室的稳定性。

（3）地质构造条件：

应考虑在大块而完整岩体中布置轴线；

应注意分析洞轴线与岩层产状、褶皱地层的走向的关系。

（4）水文地质条件：

对隧洞沿线地下水分析其埋藏运动条件、类型及物理化学特性等情况。

作业4

1.什么是土的崩解性？

它受到哪些因素的影响？

粘性土在水中崩散解体的性能，称土的崩解性，又称湿化性。

粘性土崩解的形式多种多样，有的呈均匀散粒状，有的呈鳞片状，有的呈碎块状或块裂状等。

土的崩解性也受土的粒度成分、矿物成分、水溶液的pH值、电解质浓度和极化程度的影响。

2.天然平衡拱法围岩应力的普氏FK法的基本假定是什么？

普氏FK法认为，洞室开挖后围岩一部分砂体失去平衡而向下塌落，塌落部位以上和两侧砂体，处于新的平衡状态而稳定。

塌落边界轮廓呈拱形。

若洞室侧围砂体沿斜面滑动，洞顶仍塌落后呈拱形。

若有支撑或衬砌，作用在支撑或衬砌上的压力，便是拱圈以内塌落的砂体重量，而拱圈以外的砂体已维持自身平衡。

3.叙述剪节理的主要特征。

剪节理又称剪切节理，是岩石在剪切应力（亦称扭应力）作用下所产生的节理，它一般产生于与压应力呈45°

角左右的平面上，即最大剪切面上。

上述褶曲构造中的斜向节理或斜节理多属于剪节理。

剪节理具有下述特征：

（1）产状比较稳定，在平面中沿走向延伸较远，在剖面上向下延伸较深；

（2）常具紧闭的裂口，节理面平直而光滑，沿节理面可有轻微位移，因此在面上常具有擦痕、镜面等；

（3）在碎屑岩中的剪节理，常切开较大的碎屑颗粒或砾石，或切开结核、岩脉等；

（4）节理间距较小，常呈等间距均匀分布，密集成带；

（5）常平行排列、雁行排列，成群出现；

或两组交叉，称“X节理”，或称“共轭节理”，两组节理有时一组发育较好，一组发育较差。

4.叙述各断层要素。

（1）断层面：

岩层或岩体断开后，两侧岩体沿着断裂面发生显著位移，这个断裂面称为断层面。

它可以是平面，也可以是弯曲或波状起伏的面。

它也可以是直立的，但大多是倾斜的。

断层面的产状，和岩层、节理一样，用走向、倾向、倾角来表示。

（2）断层线：

断层面与地面的交线称断层线，它表示断层的延伸方向。

它可以是一条直线，也可以是一条曲线或波状弯曲的线。

（3）断盘：

①上盘和下盘：

断层面两侧发生显著位移的岩块称为断盘。

如果断层面是倾斜的，位于断层面以上的岩块叫上盘，位于以下的叫下盘。

②上升盘和下降盘：

从运动角度看，很难确定断层面两侧岩盘究竟是怎样移动的，也许是一侧上升，另一侧下降；

也可能是两侧同向差异上升或两侧同向差异下降。

因此，在实际工作中是根据相对位移的关系来判断上升和下降，相对上升的岩块叫上升盘，相对下降的岩块叫下降盘。

（4）位移：

断层两盘的相对移动统称位移。

在实际工作中，经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的距离。

（5）断距：

断层两盘沿断层面相互错动的距离成为断距。

5.简述岩溶的发育规律。

岩溶发育以地下水的流动为前提。

因此，厚层裸露碳酸盐地区地下水的分布规律及运动特性，也就决定了该地区岩溶的发育规律。

岩溶水的循环动态大致分为垂直循环带、季节变化带、水平循环带、深部循环带等。

6.利用擦痕如何判断断层类型？

断层两盘相对错动时留下的痕迹，即在断层面上产生的沟槽状细微平行刻痕。

组成断层擦痕的擦沟或擦槽往往一端宽且深，另一端窄而浅并逐渐消失，根据它的延长方向及擦槽形状，可以判别断层两盘相对运动的方向。

手摸断层擦痕，有光滑感的方向代表断层另一盘滑动的方向。

1.分析地震效应？

在地震作用影响下地面出现的各种震害和破坏称为地震效应。

地震效应包括，地震力效应，地震破裂效应，地震液化效应和地震激发地质灾害效应。

①地震力效应

地震可使建筑物受到一种惯性力的作用，当建筑物无法抵挡这种力的作用时，建筑物将会发生变形、开裂、倒塌。

②地震破裂效应

地震自震源处以地震波的形式传播于周围岩土层中，引起岩土层的振动，当这种振动超过岩石的强度时，岩石就产生突然破裂和位移，形成断层和地裂缝，引起建筑物变形和破坏。

③地震液化效应

在饱和粉砂土中传播的地震波，使得土中孔隙水压力不断升高，有效应力减少，当孔隙水压力超过土层的有效上覆压力时，形成砂土液化，导致地基强度降低。

④地震能激发斜坡岩土体松动失稳发生滑坡，崩塌等不良地质现象。