中南大學年《工程地質》各章節(jié)簡答題及答案

1、緒論1、工程地質學的主要任務與研究方法。 答：任務：分析、預測在工程建筑作用下，地質條件可能出現的變化和作用，選擇最優(yōu)場地，并提出解決不良地質問題的工程措施，為保證工程的合理設計、順利施工及正常使用提供可靠的科學依據 方法：工程巖土學，工程地質分析，工程地質勘察，區(qū)域工程地質研究2、工程地質條件和工程地質問題是什么？它們具體包括哪些因素和內容？答：工程地質條件，通常指影響工程建筑物的結構形式、施工方法及其穩(wěn)定性的各種自然因素的總和。工程地質問題，一般是指所研究地區(qū)的工程地質條件由于不能滿足工程建筑的要求，在建筑物的穩(wěn)定、經濟或正常使用方面常常出現的問題。 工程地質條件，這些自然條件包括地層、巖

2、性、地質構造、水文地質、地貌、物理地質作用、天然建筑材料等工程地質問題，一是區(qū)域穩(wěn)定問題；二是地基穩(wěn)定問題。一、地球的概況1、地球的內部圈層構造是如何劃分的？ 答：地球內部圈層構造以地表為界分為外圈和內圈。外圈包括大氣圈、水圈和生物圈；內圈包括地殼、地幔和地核。2、什么叫地質作用？地質作用的表現形式有哪些？ 答：在自然界中所發(fā)生的一切可以改變地球的物質組成、構造和地表形態(tài)的作用稱為地質作用。 地球內力地質作用：由地球內部能（地球旋轉能、重力能、放射性元素蛻變的熱能等）所引起的地質作用，它主要通過地殼運動、地震作用、巖漿作用、變質作用來改造地球的；外動力地質作用：由地球范圍以外的能源，如太陽的輻

3、射能、日月的引力能等為主要能源在地表或地表附近進行的地質作用，它主要通過風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、成巖作用來改造地球的。3、什么叫風化作用？風化作用主要有哪些形式？ 答： 風化作用是指地表或接近地表的 HYPERLINK /view/1445086.htm t _blank 堅硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過程中產生物理、 HYPERLINK /view/41556.htm t _blank 化學變化而在原地形成松散堆積物的全過程 根據風化作用的因素和性質可將其分為三種類型：物理風化作用、生物風化作用、化學風化作用。二、礦物與巖石1、礦物的主要物理性質有哪些？ 答：礦物主要的物

4、理性質包括：外表形態(tài)、光學性質和力學性質。其中，光學性質又分為顏色、條痕、光澤和透明度。力學性質主要指礦物的硬度和解理。2、最重要的造巖礦物有哪幾種？ （1）石英(SiO2) （2）正長石(KAlSi3O8) (3)斜長石mNa(AlSi3O8)-a(A1Si3O8)（4）白云母KAl2(A1Si3O10)(OH)2（5）黑云母K(Mg、Fe)3(AlSi3O10)(OH、H)2（6）角閃石NaCa2(Mg、Fe、A1)5(Si、A1)4O112(OH)2 (7)輝石(Ca、Mg、Fe、A1)(Si、A1)，O6（8）橄欖石(Mg、Fe)2(SiO4)（9）方解石(CaCO3)(10)白云石C

5、aMg(CO3)2(11)石膏CaSO42H2O(12)粘土礦物，泛指各種形成粘土的礦物。（高嶺石Al4(Si4O10)(OH)8蒙脫石(A12Mg3)Si4O10(OH)22H2O伊利石K1A12(Al、Si)Si3O10(OH)22H2O）(13)蛇紋石Mg6(Si4O10)(OH)8(14)綠泥石(Mg、Fe、A1)(Si、A1)4O10(OH)8 (15)滑石Mg3(Si4O10)(OH)2(16)石榴子石A2B2(SiO4)3(17)黃鐵礦(FeS2)3、礦物的力學性質包括哪些？（1）、硬度（2）、解理（3）、斷口4、巖漿巖常見的礦物成分、結構、構造是哪些？其產狀有哪些主要類型？ 答

6、：組成巖漿巖的主要礦物有30多種，但常見的礦物只有十幾種。按礦物顏色深淺可劃分為淺色礦物和深色礦物兩類，其中淺色礦物富含硅、鋁，有正長石、斜長石、石英、白云母等；深色礦物富含鐵、鎂物質，有黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等。長石含量占巖漿巖成分的60以上，其次為石英，所以長石和石英是巖漿巖分類和鑒定的重要依據。巖漿巖的結構是指巖石中礦物的結晶程度、晶粒的大小、形狀及它們之間的相互關系。按結晶程度劃分成三類：全晶質結構、半晶質結構、玻璃質結構。按礦物顆粒絕對大小分成顯晶質和隱晶質兩種類型。按礦物晶粒的相對大小劃分為三類：等粒結構、不等粒結構、斑狀結構。巖漿巖的構造是指巖石中礦物的空間排列和充填方式。

7、常見的巖漿巖構造有：塊狀構造、流紋構造、氣孔狀構造、杏仁狀構造。巖漿巖的產狀是指巖漿巖體的形態(tài)、大小及其與圍巖的關系。巖漿巖的產狀與巖漿的成分、物理化學條件密切相關，還受冷凝地帶的環(huán)境影響，因此它的產狀是多種多樣的。分為侵入巖的產狀：巖基、巖株、巖盤(巖蓋)、巖床、巖墻和巖脈。噴出巖的產狀：熔巖流、火山錐(巖錐)及熔巖臺地。5、簡述沉積巖的形成過程。 答：沉積巖的形成分為4個階段1）風化、剝蝕階段（由于地殼表面原來的各種巖石長期受自然界的風化、剝蝕，使原來堅三角的巖石逐漸破碎，形成一種新的風化產物。）2）搬運階段（巖石除一部分經風化、剝蝕后的產物殘積在原地外，大多數破碎物質受流水、風、冰川和自

8、身重力等作用，搬運到其他地方。）3）沉積階段（當搬運能力減弱或物理化學環(huán)境改變時，攜帶的物質逐漸沉積下來。沉積一般可分為機械沉積、化學沉積和生物化學沉積三種。）4）硬結成巖階段（最初沉積的松散物質被子后繼沉積物覆蓋，在上覆巖層壓務和膠結物質的作用下，逐漸使用權原物質壓密孔隙減小，脫水固結或重結昌作用而成較堅硬的巖層。）6、何謂變質作用？分為哪些類型？地殼中的原巖受到溫度、壓力及化學活動性流體的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生劇烈變化后形成的新的巖石稱變質巖。這種引起巖石產生結構、構造和礦物成分改變的地質作用稱為變質作用。變質作用類型主要有如下幾種：接觸熱變質作用(熱力變質)接觸交代變質作用（交代變質）動

9、力變質作用區(qū)域變質作用7、變質作用有哪些影響因素？主要受溫度和揮發(fā)物質的影響；受強烈定向壓力（動壓力）的影響；受溫度、壓力表和化學活動性流體影響。8、變質巖的結構、構造特征是什么？答：結構：按成因可分為：變晶結構、變余結構、碎裂結構。構造特征：指巖石中礦物在空間排列關系上的外貌特征。常見有：片理狀構造（板狀構造、千枚狀構造 、片狀構造、片麻狀構造）、塊狀構造。9、影響巖石工程性質的因素有哪些？答：巖石的物理性質 、 水理性質、力學性質。三、地質構造1、地層與巖層有何區(qū)別與聯系？ 答：由兩個平行或近于平行的界面(巖層面)所限制的同一巖性組成的層狀巖石，稱為巖層。地層和巖層不同，在某一地質時期形成

10、的一套巖層及其上覆堆積物統(tǒng)稱為那個時代的地層。所以，巖層是沉積巖的基本單位而沒有時代的含意。地殼中的沉積巖可劃分為不同時代的地層。2、地層之間的接觸關系有哪幾種？ 答：侵入接觸、沉積接觸、穿插接觸。3、巖層產狀包括的要素？答：要素：走向：巖層在空間的水平延伸方向。傾向：巖層在空間的傾斜方向。傾角：巖層在空間傾斜角度的大小。4、背斜和向斜如何識別？ 答：背斜是巖層向上拱起的彎曲形態(tài)，其中心部位(即核部)巖層較老，翼部巖層較新，呈相背傾斜。向斜是巖層向下凹的彎曲形態(tài)，其核部巖層較新，翼部巖層較老，呈相向傾斜。5、什么是斷裂構造？斷層的基本類型有哪些？野外如何識別斷層？答：組成地殼的巖體，在地應力作

11、用下發(fā)生變形，當應力超過巖石的強度，巖體的完整性受到破壞而產生的大小不一的斷裂，稱為斷裂構造。斷裂構造可分為節(jié)理(裂隙)和斷層。按斷層上下兩盤相對運動方向分為三種基本類型：正斷層、逆斷層和平推斷層。凡發(fā)生過斷層的地帶，往往其周圍會形成各種伴生構造，并形成有關的地貌現象及水文現象?？梢愿鶕缦乱恍┨卣骷右宰R別：地貌特征：當斷層的斷距較大時，上升盤的前緣可能形成陡峭的斷層崖，如果經剝蝕，就會形成斷層三角面地形。地層特征：若巖層發(fā)生不對稱的重復或缺失，巖脈被錯斷，或者巖層沿走向突然中斷，與不同性質的巖層突然接觸等，這些地層方面的特征，則進一步說明斷層存在的可能。斷層的伴生構造：斷層的伴生構造是斷層在

12、發(fā)生、發(fā)展過程中遺留下來的痕跡。常見的有牽引彎曲、斷層角礫、糜棱巖、斷層泥和斷層擦痕。這些伴生構造現象，是野外識別斷層存在的可靠標志。另外，有泉水、溫泉呈線狀出露的地方有可能存在斷層，而且可能是逆斷層。其它標志：斷層的存在常?？刂扑档陌l(fā)育，并可引起河流遇斷層面而急劇改向，甚至發(fā)生河谷錯斷現象。湖泊、洼地呈串珠狀排列，往往意味著大斷裂的存在；溫泉和冷泉呈帶狀分布往往也是斷層存在的標志；線狀分布的小型侵入體也常反映斷層的存在。四、水的地質作用1、巖石中有哪些形式的水，各有哪些特點？巖石中的地下水可劃分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三類?？紫端暮繘Q定于巖石的孔隙率。由于巖石比較致密，孔隙較少，所以巖

13、石中孔隙水也較少。裂隙水是埋藏于基巖裂隙中的地下水，巖石裂隙的發(fā)育情況決定地下水的分布情況和能否富集。巖溶水是儲存和運動于可溶性巖石洞隙中的地下水。2、簡述地表水地質作用的類型及其結果。答：地表水地質作用主要包括侵蝕作用、搬運作用和沉積作用。侵蝕作用會對地表或坡面不斷產生淋漓、洗刷和沖刷，造成地面大量水土流失、沖溝發(fā)展，引起溝谷斜坡滑塌、河岸坍塌等各種不良地質現象。搬運作用使被破碎物質覆蓋的新地面暴露出來，為新地面的進一步破壞創(chuàng)造了條件。在搬運過程中，被搬運物質對沿途地面加強了侵蝕。同時搬運作用為沉積作用準備了物質條件。當地表流水流速降低時，部分物質不能繼續(xù)搬運而沉積下來，沉積作用是地表水對地

14、面的一種建設作用。3、什么叫含水層和隔水層？答：孔隙和裂隙大而多，能使地下水流通過的巖土層，稱為透水層。貯存有地下水的透水層，稱為含水層。如：砂巖層、礫巖層、石灰?guī)r層等。孔隙和裂隙少而小，相對不透水的致密巖土層，稱為不透水層或稱隔水層。如：頁巖層、泥巖層等。4、比較潛水與承壓水的區(qū)別。答：潛水：飽和帶中第一個穩(wěn)定隔水層之上、具有自由水面的含水層中的重力，稱為潛水。承壓水：充滿于兩個穩(wěn)定隔水層之間，含水層中具有水頭壓力的地下水，稱為承壓水。區(qū)別： 潛水的動態(tài)有明顯的季節(jié)變化，承壓水的動態(tài)比較穩(wěn)定，水量變化不大。 潛水沒有隔水頂板，承壓水有隔水層覆蓋。 潛水的水質變化較大，且易受到污染，承壓水的水

15、質變化不大。 潛水沒有水頭壓力，承壓水具有水頭壓力。5、何謂階地？他是如何形成的？據物質組成，可將階地分為哪幾類？答：階地：河流兩側沿著谷坡走向呈條帶狀分布或斷斷續(xù)續(xù)分布的階梯狀平臺稱為階地。形成：經河流的長期侵蝕、搬運和堆積作用逐漸形成和發(fā)展起來的一種地貌。分類：一級階地、二級階地、三級階地等。6、地下水對公路工程建設有何影響？答：地下水對公路建設的影響是不可忽視的，主要有是地下水位的變化，水的侵蝕性和流沙、潛蝕等不良地質作用都將對建筑工程的穩(wěn)定性、施工及正常使用帶來很大的影響。 地下水位的變化，如地下水位上升，可引起淺基礎地基承載力降低，在有地震砂土液化的地區(qū)會引起液化的加劇，同時易引起建

16、筑物震陷加劇，巖土體產生變形、滑移、崩塌失穩(wěn)等不良地質作用。另外，在寒冷地區(qū)會有地下水的凍脹影響。就建筑物本身而言，若地下水位在基礎底面以下壓縮層內發(fā)生上升變化，水浸濕和軟化巖土，從而使地基土的強度降低，壓縮性增大，建筑物會產生過大沉降，導致嚴重變形。尤其是對結構不穩(wěn)定的土(如濕陷性黃土、膨脹土等)這種現象更為嚴重，對設有地下室的建筑的防潮和防濕也均不利。地下水位下降，往往會引起地表塌陷、地面沉降等。對建筑物本身而言，當地下水位在基礎底面以下壓縮層內下降時，巖土的自重壓力增加，可能引起地基基礎的附加沉降。如果土質不均勻或地下水位突然下降，也可能使建筑物產生變形破壞。通常地下水位的變化往往是由于

17、施工中抽水和排水引起，局部的抽水和排水，會產生基礎底面下地下水位突然下降，建筑物(如鄰近建筑物)發(fā)生變形，因此，施I場地應注意抽水和排水的影響。另外，在軟土地區(qū)，大面積的抽水也可能引起地面下沉。 地下水的侵蝕性的影響主要體現為水對混凝土、可溶性石材、管道以及金屬材料的侵蝕危害。(3) 由地下水引起的流沙，這種不良地質作用的影響主要表現為在工程施工中能造成大量的土體流動，致使地表塌陷或建筑物的地基破壞，會給施工帶來極大的困難，或直接影響建筑工程及附近建筑物的穩(wěn)定。(4) 潛蝕通常分為機械潛蝕和化學潛蝕。機械潛蝕是指地下水的動力壓力作用，而化學潛蝕是指地下水溶解土中的易溶鹽分。這兩種作用在土中同時

18、發(fā)生，并會引起土粒間的結合力和土的結構破壞，土粒被水帶走，形成洞穴，其后果是使地基土的強度受到破壞，土下形成空洞，致使地表塌陷，破壞建筑場地的穩(wěn)定。(5) 地下水的不良地質作用中還有一個應尤其引起注意的是基坑涌水現象。這種現象發(fā)生在建筑物基坑下有承壓水時，開挖基坑會減小基坑底下承壓水上部的隔水層厚度，減小過多會使承壓水的水頭壓力沖破基坑底板形成涌水現象。涌水會沖毀基坑，破壞地基，給工程帶來損失。五、常見地質災害1、滑坡有哪些野外識別標志？野外識別滑坡的主要標志有：答：(1) 地形地物標志：滑坡的存在，常使斜坡不順直、不圓滑而造成圈椅狀地形和槽谷地形，其上部有陡壁及弧形拉張裂縫；中部坑洼起伏，有

19、一級或多級臺階，其高程和特征與外圍河流階地不同，兩側可見羽毛狀剪切裂縫；下部有鼓丘，呈舌狀向外突出，有時甚至侵占部分河床，表面有鼓張或扇形裂縫；兩側常形成溝谷，出現雙溝同源現象；有時內部多積水洼地，喜水植物茂盛，有“醉漢林”及“馬刀樹”和建筑物開裂、傾斜等現象。(2)地層構造標志：滑坡范圍內的地層整體性常因滑動而破壞，有擾亂松動現象；層位不連續(xù)，出現缺失某一地層、巖層層序重疊或層位標高有升降等特殊變化；巖層產狀發(fā)生明顯的變化；構造不連續(xù)(如裂隙不連貫、發(fā)生錯動)等，都是滑坡存在的標志。(3)水文地質標志：滑坡地段含水層的原有狀況常被破壞，使滑坡體成為單獨含水體，水文地質條件變得特別復雜，無一定規(guī)律可循。如潛水位不規(guī)則、無一定流向，斜坡下部有成排泉水溢出等。這些現象均可作為識別滑坡的標志。2、滑坡與崩塌有何區(qū)別？答 = 1 * GB3 崩塌發(fā)生猛烈，運動速度快，而滑坡運動速度多數緩慢。 = 2 * GB3 崩塌不沿固定的面和帶運動，而滑坡多沿固定的面或帶運動。 = 3 * GB3 崩塌體完全被破壞，而滑坡體多保持原來的相對整體性。 = 4 * GB3 崩塌垂直位移大于水平位移，而滑坡正相反。3、滑坡的形成和影響因素有哪些？答：斜坡上巖體或土體在重力作用下沿一定的滑動面（或滑動帶）整體地向下滑動的現象叫滑坡。俗稱：走山、垮山、地滑。影響因素：巖土類型：（巖、土體是產生滑坡的物質基礎