10级工程勘察与测试技术复习题

一、简述工程地质勘察的任务？据此，可以把工程地质勘察的任务具体归纳为以下几个方面：形成过程和控制因素。施工提供可靠的地质依据。质条件，避开不利条件，从而减少处理措施，取得最大的经济效益。一任务应与场地选择结合进行。为拟定改善和防治不良地质条件的措施提供地质依据。预测工程兴建后对地质环境造成的影响，制定保护地质环境的措施。人类工程---经的地质营力，产生了一系列不利于人类生活与生存的地质环境问题。以上六项任务，实际上是相辅相成，互相联系，密不可分的。由此可见工程地质勘察在工程建设中是十分重要的，必须予以重视。二、什么是原位测试？简述它的主要方法及应用。1．原位测试（in-site-test）是指在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动地层程勘察技术。2原位测试的主要方法及应用根据试验对象，原位测试可以分为土体原位测试和岩体原位测试两大类。土体原位测试主要包括以下几个方面：应用：地基土变形模量、确定极限强度静力触探试验（conepenetrationtestCPT：是用静压力匀速将标准规格的圆锥形探头压应用：划型估算单桩承载力和沉桩阻力。旁压试验（预钻式和自钻式）也称横压试验pressuremerttest，是用可侧向膨胀的旁压器，对钻孔孔壁周围土体施加径向压力的原位测试技术方法。适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等应用：，计算土的模量、强度和承载力等。圆锥动力触探试验和标准贯入试验：动力触探（dynamicpenetrationtestDPT）是（力触探应用：可进行力学分层，评定土的均匀性和物理性质（状态、密实度、土的强度、果等。如将探头换为标准贯入器，则称标准贯入试验（standardpenetrationtest，简称SP数，地基承载力，单桩承载力，沙土和粉土的液化，成桩的可能性等做出评价。VST相当于不排水剪的抗剪强度和残余抗剪强度，或无侧限抗压强度的1/2。应用：计算地基承载力，单桩极限承载力、确定软土路基临界高度、分析地基稳定性抽、注水试验：抽水实验是在选定的钻孔中或竖井中，对选定含水层(组)抽取地下水，形成参数的试验。应用：抽水试验适用于查明浅部含水层的渗透性和富水性；根据试验结果，计算岩土层透水性指标的水文地质测试方法，注水试验适用于：a、查明岩层的渗透性和裂隙性，b、地下水位以上土层的渗透性，因为抽不出水所以只能用注（压）水试验，c、深部含水层的渗透性。岩体原位测试主要包括波速试验、岩体的变形试验、现场直剪试验、岩体应力测试。波速试验别地基土液化的可能性，提供地震反应分析所需的场地土动力参数。２计算设计动力机器石风化程度，并初步确定基床系数，围岩稳定程度。岩体的变形试验：岩体变形参数测试方法有静力法和动力法两种。静力法的基本原理是：在曲线，计算岩体的变形参数。现场直剪试验：１绘制剪切应力与剪切位移曲线、剪应力与垂直位移曲线，确定比例强度、屈服强度、峰值强度、剪胀点和剪胀强度；２绘制法向应力与比例强度、屈服强度、峰值强度、残余强度的曲线，确定相应的强度参数。岩体应力测试：应力量测方法，均是在平硐壁面或地表露头面上打钻孔或刻槽，引起岩体中应力扰动，然后用各种探头量测由于应力扰动而产生的各种物理量变化值的方法。三、简述引起地基变形的主要原因与危害。视的。地基的均匀变形在一定范围内对建筑物不会带来太大的危害，而不均匀变形却往往导致四、路基不稳定边坡产生原因与治理原则、方法。路基边坡包括天然边坡，旁山线路的半填半挖路基边坡以及深路堑的人工边坡等。任何边坡都具有一定坡度和高度，在重力作用下，边坡岩土体均处于一定的应力状态，在河流的冲刷或工程的影响下，随着边坡高度的增长和坡度的加大，其中应力状态也不断增强。当剪应力大于岩土体的强度时，边坡即发生不同形式的变形与做坏。其破坏形式主要表现为滑坡，崩塌和错落。产生原因：土质边坡的变形主要决定于土的矿物成份，特别是亲水性强的粘土矿物及其含量，在地下水的作用下，粘土的膨胀使土体的强度显著降低，加速边坡的变形。影响土质边坡稳定性的因素，除受地质(成份，结构和成因类型)，水文地质和自然因素外，施工方法是否正确也有很大关系。如违反开挖顺序，或在坡体上存土加载，修建水池及其它建筑物，不合理地开挖便道以及爆破等都能引起滑坡的发生和发展。岩质边坡的变形主要决定于岩体中各种软弱结构面的性状及其组合关系，它对边坡的变形起着控制作用。在人工边坡形成临空面的条件下，必须具体分析被切割的山体中各种软弱结构面可能起滑动和切割岩体的作用，只有同时具备临空面、滑动面和切割面三个基本条件，岩质边坡的变形才有发生的可能。由于开挖路堑而形成人工边坡，改变了天然山坡的稳定条件，加大了山坡的陡度和高度，使山坡的边界条件发生变化。治理原则：以防为主，及时根治。防的含义包括线路绕避规模较大而难以整治的斜坡地段；消除或改变促使边坡稳定性恶化的主导因素，防止发生危害性较大的破坏。治理措施对于规模小谓“削头补足”的办法)来减缓坡度、增加斜坡的稳定性，或者改变边坡结构，降低坡高；(3避免岩土因受湿而抗滑力进一步降低；(4)有时在边坡表面上，局部或全部片用灰浆或沥青五、简述静力触探方法及应用。六、简述地球物理勘探的基本原理和主要方法。基本原理：地球物理勘探简称物探，它是用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，对其数据以及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地区，判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的—种勘探方法。由于地质体具有不同的物理性质(导电性、弹性、磁（主要方法：电法勘探、弹性波勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探、核磁共振探视法、地温及红外勘探、地下物探。七、简述工程地质勘察的目的和任务？工程地质勘察的目的查明土木工程场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。工程地质勘察的任务查明并分析工程场地的工程地质条件；分析存在的工程地质问题，进行定性和定量分析；选择能满足要求的较优越的工程场地和环境；宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见；预测工程建成后对地质环境的影响；提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。八、简述工程地质勘察的主要技术手段、方法及应用。工程地质测绘当地质条件复杂或有特殊要求的工程项目，在选择场址，或在初步勘察、建筑物的调查、地表水及地下水等。工程地质勘探包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等（才能取得良好效果。钻探和坑探。采用钻探机械钻进或矿山掘进法，直接揭露建筑物布臵范围和影响深度内（承受建筑物附加荷载的主要部分的岩土层和查明对建筑物稳定性有不利影响的岩体结构或结构面（如软弱夹层、断层与裂隙测试或长期观测提供钻孔或坑道。可能少的工作量取得尽可能多的地质资料，并保证必要的精度。实验室试验及现场原位测试（见岩土试验、工程地质力学模拟）。工程地质长期观测用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然性，对不良地质作用及时采取防治措施，确保工程安全。勘察资料的内业整理.内业整理包括:岩土物理力学性质指标的整理和数理统计;工程地质计算,工程地质图件的编绘和工程地质勘察报告的编写。九、简述特殊土的类型及勘察方法。软土一般是指天然含水量大，有机质含量多，压缩性高，孔隙比大，渗透性差，承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土、泥炭以及其他高压缩性饱和粘性土。软土地区的工程地质勘探应在调查测绘的基础上，采用综合勘探测试手段，并积极采用原位测试和原状土采样新技术。一般宜采用简易勘探、挖探、钻探等勘探及静力触探、十字板剪切试验、螺旋板荷载试验、旁压试验等原位测试，以及取样进行室内试验等。一般沿线路当软土地段小于50m50-300m时，应有2-3个勘探断面，并以此类推。黄土指质地均一，颗粒组成以粉粒（0.05-0.005mm）为主，富含碳酸钙，多孔性且孔隙比较大，无层理、具柱状节理，垂直节理发育，直立性强，具有湿陷性的特殊土。勘察工作：1、查明地层时代、成因、湿陷性土层的厚度，湿陷性随深度变化，场地湿陷类型和湿陷等级的分布，地下水位变化幅度和其它工程地质条件。结合工程要求，对场地和地基作21m，土样直径不应小于10cm；取土勘探点中，应有一定数量的探井，在III、IV级自重湿陷性黄土场地，探井数量不得少于1/3。3、为评价地层均匀性和土的力学性质,可采用静力触探,标准贯入试验和旁压试验等原位测试方法.当需进一步确定湿陷起始压力或地基承载力时,应进行载荷试验.4250-150m，详细勘察时点的间距为100-50m;在中等场地，初步勘察时点的间距为50-30m;在复杂场地，初步勘察时点的间距为5M。对自重湿陷性黄土场地，当基础底面以下湿陷性黄土厚度大于10M时不应小于基础底面下6在特定条件下，季节性降水或定期灌溉等会影响黄土的湿陷性评价。雨季取样试验确定的湿陷等级和承载力会偏低，而在旱季确定的湿陷等级和承载力又可能偏高。这些因素，在勘察和评价时应根据具体情况加以考虑。膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀,失水收缩两种变形特性的粘性土.1,勘探取土试样,测定天然含水量.4,对重要的和有特殊要求的工程场地,宜进行现场浸水载荷试验,剪切试验或旁压试验,以确定土的胀缩性能和承载力.5,膨胀土的室内土工试验应进行膨胀和收缩试验以测定自由膨胀率,50kPa压力下和一定压力下的膨胀率,膨胀力和收缩系数.6,对建在膨胀土地区的建筑物,应分别计算膨胀变形量,收缩变形量和胀缩变形量,并根据计算结果对膨胀土地基划分胀缩等级.十、简述路桥的勘察。路桥工程地质勘察可以分为草测，初测，定测三个阶段。1、草测阶段工程地质勘察要点绘面积为沿各可能方案线路两侧2.5—5km的狭长范围内进行，比例尺一般为l：50000一l：1000002初测阶段工程地质勘察要点3、定测阶段工程地质勘察要点定测阶段工程地质勘察的主要任务是查明与各类建筑物有关的工程地质条件及存在的对线路局部改善地段，亦需要查明其工程地质条件和提供相应的工程地质资料。4、施工阶段的工程地质勘察要点疑难问题的病害工点做好工程地质预测，或布臵长期观测等。十一、简述动力触探方法及应用。十二、简述地下水对建筑基础的侵蚀作用。侵蚀类型时，必须考虑地下水对混凝土的侵蚀性问题。通常地下水水质多数不具有侵蚀性，只有当地下水中某些化学成分(如．HCO3-，O2-，4l-，pH侵蚀性CO2及弱盐基硫酸阳离子等)含量过高时，才对混凝土具有分解性侵蚀性，结晶性侵蚀性，或分解、结晶复合性侵蚀性。侵蚀性环境地质条件：1．土层中含有石膏(纤维状、透镜状、碎屑状、层状及结核状石膏)；2．盐湖、盐田、盐渍化土和其它含盐(如岩盐，芒硝，光卤石，水氯镁石等)地区以及海水和海水渗入地区；3．硫化矿及煤矿水流入区；4．强透水层(粗碎屑土)中从含有泥炭，淤泥及含有大量有机质土层内渗入的水；5、工业废水(酸性、含有大最硫酸盐、镁盐及铵盐)渗入地区；6、使水矿化富集的地形地貌条件。1结晶类腐蚀如果地下水中SO4离子的含量超过规定值，那么SO4离子将与混凝土中的Ca(OH)2。起反应，生成二水石膏结晶体CaSO4〃2H2O，这种石膏再与水化铝酸钙CaOA12O3〃6H2O发生化学反应，生成水化硫铝酸钙，这是一种铝和钙的复合硫酸盐（水泥杆菌）由于水泥杆菌结合了许多的结晶水，因而其体积比化合前增大很多，约为原体积的221.86％，于是在混凝土中产生很大的内应力，使混凝土的结构遭受破坏。水泥中CaOA12O3〃6H2O含量少，抗结晶腐蚀强，因此，要想提高水泥的抗结晶腐蚀，主要是控制水泥的矿物成分。2．分解类腐蚀地下水中含有CO2，CO2与混凝土中的Ca（OH）2作用，生成碳酸钙沉淀。由于不溶于水，它可填充混凝土的孔隙，在混凝土周围形成一层保护膜，能防止的分CO2CO2CaCO3反应，生成重碳酸钙Ca（HCO3，并溶于水。这种反应是可逆的：当CO2CaCO3CO2CaCO3CO2CO2CaCO3就被溶解而受腐蚀，这就是分解类腐蚀。我们将超过平衡浓度的CO2叫侵蚀性CO2CO2难建立，因而腐蚀加快。另一方面，离子含量愈高，对混凝土腐蚀性愈弱。如果地下水的酸度过大，即pH值小于某一数值，那么混凝土中的也要分解，特别是当反应生成物为易溶于水的氯化物时，对混凝土的分解腐蚀很强烈。3．结晶分解复合类腐蚀当地下水中SO4、Cl-和Mg2＋离子的含量超过一定数量时，与混凝土中的Ca（OH）2发生反应，例如：MgSO4+Ca(OH)2＝Mg(OH)2+CaSO4MgCl2+Ca(OH)2＝Mg(OH)2+CaCl2Ca（OH）2与镁盐作用的生成物中，除Mg（OH）2不易溶解外，CaC12则易溶于水，并随之流失；硬石膏CaSO4一方面与混凝土中的水化铝酸钙反应生成水泥杆菌：另一方面，硬石膏遇水后生成二水石膏，二水石膏在结晶时，体积膨胀，破坏混凝土的结构。质与水文地质条件下，对建筑材料的耐久