项目工程地质学简答题.doc

.\ 1. 　 计划中的一条高速铁路，将通过一个滑坡体，试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题，并提出相应的防治措施。 1.滑坡对铁路安全有影响, 应尽量避开; 如在坡体中开挖隧道. 　　2.斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式. 　　3.设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统. 2请写出下图中的滑坡要素。 工程地质分析(图解): 1.滑坡要素为: 1)后缘环状拉裂缝; 2)滑坡后壁; 3)拉张裂缝及滑坡台阶; 4)滑坡舌及鼓张裂隙; 5)滑坡侧壁及羽状裂隙; 6)滑坡体; 7)滑坡床; 8)滑坡面(带) 3. 根据震源机制理论分析图中发震断层的性质。 平移断层.................正断层 ................逆断层 4. 试分析下列河间地块是否会发生水库渗漏。 上图表明, 河间地块存在地下分水岭; 且高程高于库水位, 所以不会发生水库渗漏. 下图中建库后, 在河岸附近局部地下水位低于河水位及河间地下水位, 这时极易产生强烈的坝肩渗漏. 5. 已知渗流方向为由下向上，请用砾石，粗砂和细砂设计反滤层。 7. 什么是斜坡的变形与破坏，试论述斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。 2.斜坡形成过程中，由于应力状态的变化，斜坡岩土体将发生不同方式、不同规模和不同程度的变形，并 在一定条件下发展为破坏。斜坡破坏系指斜坡岩土体中已形成贯通性破坏面时的变动。 而在贯通性破坏 面形成之前，斜坡岩体的变形与局部破裂，称为斜坡变形。 斜坡中已有明显变形破裂迹象的岩体，或已查明处于进展性变形的岩体，称为变形体。 被贯通性破坏面分割的斜坡岩体，可以多种运动方式失稳破坏，如滑落、崩落等。破坏后的滑落体(滑坡) 或崩落体等被不同程度地解体。但在特定的自身或环境条件下，它们还可继续运动，演化或转化为其他运 动方式，称为破坏体的继续运动。 斜坡变形、破坏和破坏后的继续运动，分别代表了斜坡变形破坏的三个不同演化阶段。 8. 泥石流的形成条件 (1)地形条件。地表崎岖，高差悬殊，切割强烈，是泥石流分布区的地形特征。 (2)地质因素 松散固体物质的来源及数量多少取决于地质因素。地质因素包括地质构造、地层岩性、新构造运动 及地震、不良物理地质现象等。它们以不同方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物质基础。 (3)气候水文因素 气候水文因素与泥石流形成关系极为密切，既影响形成泥石流的松散碎屑物质，又影响形成泥石流的水体成 分和水动力条件，而且还往往是泥石流暴发的激发因素。 9. 试述斜坡形成后，坡体应力分布的特征。 1．斜坡形成后，坡体应力分布具有以下的特征： ①无论什么样的天然应力场，斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。表现为愈接近坡面，最大主应力愈与之平行，而最小主应力与之近乎正交，向坡体内逐渐恢复初始状态。 ②由于应力分异结果，在坡面附近产生应力集中带。不同部位应力状态是不同的。在坡脚附近，最大主应力（表现为切向应力）显著增高，而最小主应力（表现为径向应力） 显著降低，甚至可能为负值。由于应力差大，于是形成了最大剪应力增高带，最易发生剪切破坏。在坡肩附近，在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应 力（应力值为负值），形成一张力带。当斜坡越陡此范围越大。因此坡肩附近最易拉裂破坏。 ③由于主应力偏转，坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状。 ④坡面处的径向应力实际为零，所以坡面处于二向应力状态。 10. 研究岩溶区水库渗漏问题应查清哪些条件？ 在研究岩溶区水库渗漏问题应查清的条件时，应抓住反映渗漏问题的两个关键：①渗漏通道的分析，即查明通道的类型（洞穴、裂隙、孔隙‘断层破碎带）、规模、位置、 延伸方向和连通性，它是水库渗漏的必要条件，其中自水库入渗段至可能渗漏的排泄去之间渗漏通道的规模和连通性，对水库渗漏的影响最大；②水文地质条件的研究，其核 心是分析拟建水库的河流和库水位与地下水位的关系，只要河间地块河湾地段的地下水分水岭高于设计水位，即便岩体中渗漏通道规模较大，连通性较好，也不会向邻谷或经 河湾地段向本河下游产生永久性渗漏。因此，查明地下水分水岭与河水位及水库的关系，是分析水库渗漏的本质和关键，它是水库渗漏的充分条件。 11. 分析场地工程地质条件对宏观震害的影响 主要表现为岩体的类型及性质、地质结构、地形地貌、水文地质条件。下面进行简要的分析： ①岩体的类型及性质的影响：一般岩土体的类型不同对震害的影响不同，软土比硬土的震害要大，且软土的厚度愈厚，埋的愈浅震害愈大。 ②地质结构的影响一般是场地内的地质断裂的影响包括发震断裂和非发震断裂。工程时应不提高非发震断裂的烈度。 ③地形地貌：一般地貌突出又孤立的地形，震动加剧，震害加大，而低洼河谷，震动减弱震害减小。 ④水文地质条件的影响：砂土饱和后烈度增大，而且地下水的埋深愈浅，震害愈大。而地下水埋深愈大，上覆地层愈厚，震害愈小。 12. 活断层区的建筑原则有哪些? 活断层区的建筑原则有哪些? (1)建筑物场址一般应避开活动断裂带 (2)线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层 (3)必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地选择相对稳定地块即“安全岛”，尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。 (4)在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构和建筑型式 13请叙述斜坡中重分布应力的特点. (1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转 (2)在临空面附近造成应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同: -坡脚附近形成最大剪应力增高带，往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。 -在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带,易形成与坡面平行的拉裂面。 (3)坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝着临空方向。 (4)坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向受力状态。 14试论述地面沉降及其主要危害. 地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。 主要危害: (1)沿海地区沉降使地面低于海面，受海水侵袭； (2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力; (3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通. (4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害; (5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象，如深井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不均匀下沉等，这些现象虽然不致于造成大的危害，但也会给市政建设的各方面带来一定影响。 15请判断下列活断层的生成年代. 图a 中的断层切断了Q32 地层, 活断层的生成年代应在Q32与Q4之间; 图b 中的断层切断了Q31 地层, 活断层的生成年代应在Q31与Q4之间 16滑坡时间预报的岩土体蠕变（流变）理论曲线如下, 请加以分析解释. 2.第1蠕变阶段－减速蠕变阶段 减速发展，斜率逐渐减小 第2蠕变阶段－稳定蠕变阶段 等速发展，斜率大体不变 第3蠕变阶段－加速蠕变阶段 CD段：变形迅速增大，但岩土体尚未破坏 DE段：岩土体变形速率剧增，岩土体很快破坏 17下图为一个典型的泥石流, 请分别阐述各区的意义. I区为泥石流形成区; II为流通区; III为堆积区; IV为泥石流堵塞形成的湖泊. 19计划中的一条高速公路, 将通过一个滑坡体, 试论述工程地质条件及可能遇到的工程地质问题, 并提出相应的防治措施. 滑坡对公路安全有影响, 应尽量避开; 斜坡的稳定性问题; 滑坡属于推动式. 施工时应避免开挖坡脚; 设置抗滑桩和挡土墙; 削坡减重; 设计排水系统. 20工程地质常用的研究方法 主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法等。 21试述岩土体稳定性分析刚体极限平衡法的思路 （1）可能破坏岩土体的几何边界条件分析 （2）受力条件分析 （3）确定计算参数 （4）计算稳定性系数 （5）确定安全系数进行稳定性评价 22岩石力学、土力学与工程地质学有何关系 岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系，工程地质学中的大量计算问题，实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题，因此在广义的工程地质学概念中，甚至将岩石力学、土力学也包含进去，土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。它们属力学范畴的分支。 23滑坡有哪些常用治理方法 抗滑工程（挡墙、抗滑桩、锚杆、锚索、支撑）、排水工程、削坡减荷、防冲护坡、土质改良、防御绕避等。 24水对岩土体稳定性有何影响 （1）降低岩土体强度性能 （2）静水压力 （3）动水压力 （4）孔隙水压力抵消有效应力 （5）地表水的冲刷、侵蚀作用 （6）地下水引起的地质病害、地基失稳（岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等）。 25举一亲身参加过的工程实例，说明工程地质工作的步骤。 （1）收集已有资料（2）现场工程地质勘察（3）原位测试（4）室内实验 （5）计算模拟研究（6）工程地质制图成果（7）工程地质报告 26试述岩土体稳定性分析刚体极限平衡法的思路及内容。 岩土体稳定性分析刚体极限平衡法的思路 （1）可能破坏岩土体的几何边界条件分析 （2）受力条件分析 （3）确定计算参数 （4）计算稳定性系数 （5）确定安全系数进行稳定性评价 27活断层的识别标志 地质方面: 最新沉积物的错断: 活断层带物质结构松散: 伴有地震现象的活断层，地表出现 断层陡坎和地裂缝 地貌方面: 断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为：一侧隆起区，一侧凹陷区 -水系：对于走滑型断层 （1）一系列的水系河谷向同一方向同步移错 （2）主干断裂控制主干河道的走向 -不良地质现象呈线形密集分布 水文地质方面:a.导水性和透水性较强; b.泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育 . 历史资料方面:a.古建筑的错断、地面变形; b.考古; c.地震记载 地形变监测资料:a.水准测量、三角测量; b.全球卫星定位系统 GPS;c.合成孔径雷达干涉测量 InSAR . 28.震砂土液化的机理。 地震时饱水砂土中形成的超孔隙水压力使土的抗剪强度降低和丧失。 29.什么是岩溶混合溶蚀效应? 对岩溶发育有何影响? 两种分别已经饱和的溶液，不再具有溶蚀能力；但这两种溶液混合以后，可以重新具有溶蚀能力。所以断裂带或节理裂隙汇合点岩溶特别发育, 河谷侧向常能形成大型水平岩溶带. 30.泥石流的形成条件： (1).地形条件。地表崎岖，高差悬殊，切割强烈，是泥石流分布区的地形特征。 (2).地质因素.松散固体物质的来源及数量多少取决于地质因素。地质因素包括地质构造、地层岩性、新构造运动及地震、不良物理地质现象等。它们以不同方式提供松散碎屑物，是泥石流形成的物质基础。 　　 (3). 气候水文因素 气候水文因素与泥石流形成关系极为密切，既影响形成泥石流的松散碎屑物质，又影响形成泥石流的水体成分和水动力条件，而且还往往是泥石流暴发的激发因素。 31某县城后山斜坡上，坡顶出现裂缝；坡脚出现鼓胀；坡下建筑物也出现开裂，应如何处置？（15分） 某县城后山斜坡上，坡顶出现裂缝；坡脚出现鼓胀；坡下建筑物也出现开裂，应如何处置？ 加强监测；组织搬迁；锚固；削坡减重；坡脚压重等。 32岩溶混合溶蚀效应。 两种分别已经饱和的溶液，不再具有溶蚀能力；但这两种溶液混合以后，可以重新具有溶蚀能力。 33.何谓地震基本烈度与设防烈度，两者有何区别？ （1）地震基本烈度：一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。 即一个地区的平均烈度 （2）设防烈度（设计烈度）：是抗震设计所采用的烈度。是根据建筑物的重要性、经济性等的需要，对基本烈度的调整。 34地上悬河的形成条件有哪些？地上悬河形成的三个基本条件: 1) 河水中携带有大量的敏感土粒子(0.25-0.01mm); 2) 河水中有敏感水流 (时间平均流速小于0.7m/s; 3) 河流具有足够广阔可能被泛滥的面积 36 简述新构造运动对岩溶发育的影响。 地壳运动的性质、幅度、速度和波及范围控制着岩溶发育的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势。 ①上升期：侵蚀基准面相对下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，以垂直形态的岩溶为主。 ②平稳期：溶蚀作用充分进行，分带现象明显，侧向岩溶更有利，规模大，岩溶地貌较明显典型。 ③下降期：常形成覆盖型岩溶，岩溶作用受到抑止或停止。 ④间歇性上升：形成水平溶洞或层分布，各层溶洞间高差愈大，说明地壳相对上升的幅度愈大，水平溶洞的规模愈大，则地壳相对稳定的时间逾长。 ⑤振荡升降：岩溶作用由弱到强，由强到弱反复进行，以垂直形态的岩溶为主，水平溶洞规模不大，而成层性不明显。 ⑥间歇性下降：岩溶埋于地下，其规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物充填。 37识别滑坡的标志有那些？ 滑坡识别的标志有： ①地形地貌：形态要素，双沟同源，表面有若干个平台，后缘常有小型崩塌、阶地、表平面变位…… ②地质构造：前缘发育有小型褶曲和断裂，滑体与周围不动体在岩层产状、结构上的差异。 ③水文地质：滑体透水性、径流条件的差异、滑体常有湿地或积水洼地，两侧及前常有泉出露。 ④植被：植被茂盛，马刀树，醉汉林。 ⑤滑动面鉴别：钻探、变形监测。 38.试述场地岩土条件对震害的影响。 ①岩性：软土>硬土，土体>岩体。 ②松散沉积物厚度：厚度越大，震害越大。 ③土层结构：单层结构，多层结构，取决于软弱土层埋藏深度及厚度。 39.试述影响土的压缩性的因素？ （1）土本身的性质： ①粒度成分及矿物成分 ②天然含水率：含水率越大，压缩性越大。 ③土的结构：扰动样>原状样。 ④土的应力历史：OCR越大，压缩性越小。 （2）荷载性质：大小、速率、方式、类型等。 40从地质方面、地形地貌方面识别活断层的标志有那些？ （1）地质方面：地表最新沉积物的错断；活动层带物质结构松散；伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝。 （2）地貌方面： ①断崖：活动层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位。 ②水系：对于走滑断层（Ⅰ-系列的水系河谷向同一方向同步移错；Ⅱ、主干断裂控制主干河道的走向。）；不良地质现象呈线形密集分布； （3）水文地质方面：导水性和渗水性较强；泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育。 （4）历史资料方面：古建筑的错断、地面变形；考古；地震记载。 （5）地形变监测方面：水准测量、三角测量。 （6）遥感图象：用于鉴别大区域范围内的活断层。 41．识别滑坡的标志有： （1）地形地貌方面：滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比 （2）地质构造方面：滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎 （3）水文地质方面：结构破碎→ 透水性增高→ 地下水径流条件改变→ 滑体表面出现积水洼地或湿地，泉的出现 （4）植被方面：马刀树、醉汉林 （5）滑动面的鉴别勘探：钻探变形监测：钻孔倾斜仪 42．场地工程地质条件对震害的影响有如下几个方面： （1）岩土类型及性质： 软土＞硬土，土体＞基岩；松散沉积物厚度越大，震害越大 土层结构对震害的影响：软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大，震害愈大。 （2）地质构造 离发震断裂越近，震害越大，上盘尤重于下盘。 （3）地形地貌 突出、孤立地形震害较低洼、沟谷平坦地区震害大 （4）水文地质条件地下水埋深越小，震害越大。 43．识别活断层的标志有： （1）地质方面：A.地表最新沉积物的错断 B.活断层带物质结构松散 C.伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝 （2）地貌方面：A.断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位 B.水系：对于走滑型断层 ①一系列的水系河谷向同一方向同步移错 ②主干断裂控制主干河道的走向 不良地质现象呈线形密集分布 44．简述新构造运动对岩溶发育的影响。 地壳运动的性质、幅度、速度和波及范围，控制着水循环交替条件及其变化趋势，从而控制着岩溶发育的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势。 新构造运动的基本形式有三种： （1）上升期：侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，分带现象明显，以垂直形态的岩溶为主。 （2）平稳期：侵蚀基准面相对稳定，溶蚀作用充分进行，分带现象明显，侧向岩溶规模大，岩溶地貌较明显典型。 （3）下降期：常形成覆盖型岩溶，地下水循环条件变差，岩溶作用受到抑制或停止。 从更长的地质历史时期来看： （1）间歇性上升：上升→稳定→再上升→再稳定 形成水平溶洞成层分布，高程与阶地相对应。 （2）振荡升降：岩溶作用由弱到强，由强到弱反复进行 以垂直形态的岩溶为主，水平溶洞规模不大，而且成层性不明显。 （3）间歇性下降：下降 稳定 再下降 再稳定 岩溶多被埋于地下，规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物充填。 从层状洞穴的分布情况及充填物的性质，可查明岩溶发育特点及形成的相对年代。 45研究岩溶渗漏问题应查明哪些条件？ 收集已有资料； (2)查明岩溶系统； (3)物探工作，勘测地下岩溶公布规律，查明岩溶系统，寻求渗漏通道； (4)钻探工作，查明渗漏通道； (5)试验：连通试验、渗透实验、压水实验、抽水实验； ⑹抗探工作，包括平硐等。 46识别活断层在地质、地貌方面有哪些标志？ （1）地质方面： 地表最新沉积物的错断 活断层带物质结构松散 伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝 （2）地貌方面 断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位 水系：对于走滑型断层 ①一系列的水系河谷向同一方向同步移错 ②主干断裂控制主干河道的走向 不良地质现象呈线形密集分布