工程地质学基础思考题

工程地质学基础思考题第一章思考题什么是粒径、粒组、粒度成分和粒度分析？我国主要通用的粒组划分方案是怎么样的？目前常采用的粒度分析方法有哪些？细粒土、粗粒土各用什么方法？什么是累计曲线，它的形态表明了什么，如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量？不均匀系数的大小说明了什么？土中的矿物主要有哪几类？各类矿物有哪些主要特点？“土的分类标准”(GBJ145-90)中的粗粒土、细粒土、砾类土、砂类土的含义是什么？常见的粘土矿物有哪些?各类粘土矿物的基本特性石什么？亲水性强弱的原因是什么？土的粒度成分与矿物成分有什么关系？土中水按存在形式、状态、活动性及其与土粒的相互作用分哪些类？各类水的主要特征是什么？为什么说结合水对细粒土的性质影响最大？什么是土的结构？土的结构连结有哪几种形式？结合水、毛细水是怎么样把土粒连结起来的？粗粒土和细粒土在结构上有什么不同特点？不同结构特征对土的性质有何影响？第二章思考题什么是土的基本物理性质？包括哪些主要性质？表示土基本物理性质的指标如何求得？土的密度分为哪几种？他们的大小与土中哪些成分有关？含水率与饱和度的概念有何不同？土的饱和度值的大小说明了什么？根据饱和度大小，可将含水砂土分成哪些含水状态？土的孔隙率和孔隙比的概念有何不同？他们的大小与哪些因素有关？根据孔隙比，相对密度可将砂土分为哪些密实状态？反映土的基本物理性质的指标有哪些？其中哪些是实测指标？哪些事导出指标？为什么说土的孔隙性指标是决定土的基本物理性质的最重要指标？什么是稠度界限？稠度界限中最有意义的两个指标是什么？细粒土随含水量变化表现出的稀稠软硬程度不同的原因是什么？什么是塑态、塑性、塑限和塑性指数？他们有什么不同？塑性指数大小说明什么？他的大小取决于什么？为什么可以根据塑性指数对细粒土进行分类？什么是塑性图？如何用塑性图对细粒土进行分类？粗粒土和细粒土的透水性和毛细性有什么不同特点？第三章思考题为什么说土的力学性质是土的工程地质性质的最重要组成部分？什么是土的压缩性？土产生压缩的原因是什么？什么是渗透固结？如何用有效应力原理解释饱和土的压缩过程？什么是压缩曲线？压缩定律说明了什么？饱和砂土与饱和细粒土相比，在压缩速度、压缩量上有什么不同？原因是什么？随着压力增加，压缩曲线逐渐变缓的原因是什么？什么是土的压缩系数、压缩模量？怎样用它们判断土的压缩性？什么是土的前期固结压力？研究前期固结压力的意义是什么？怎样根据超固结比来判断土的压密状态？什么是土的抗剪强度，库仑定律说明了什么？砂土与细粒土相比抗剪性有何不同？原因是什么？土的抗剪强度曲线与横坐标轴平行线的夹角和在纵坐标上的截距各是什么？影响土的力学性质的土本身因素有哪些？如何影响的？第四章思考题岩石与土相比工程地质性质有何不同？原因是什么？为什么通常可以用干密度来表示岩石的天然密度？根据岩石中空隙类型，岩石空隙率可分为哪几种？为什么根据岩石吸水率可以求出岩石大开空隙率，怎样求？为什么饱水系数能反映岩石中大开空隙与小开空隙的相对含量？什么是岩石的软化性，为什么说亲水矿物多、易溶矿物多、大开空隙多的岩石易软化？什么是岩石的力学性质？研究岩石的力学性质要研究哪些性质？表示岩石变形特性的基本指标有哪些？这些指标含义的物理意义是什么？坚硬岩石在单向逐级连续加荷情况下的变形过程大致可分为哪几个阶段？每个阶段的特点是什么？岩石的抗压强度与弹性模量有什么关系？根据工程实际的剪切破坏情况，岩石有哪三种抗剪强度？什么是岩石的抗拉强度？目前应用最广泛的测定岩石抗拉强度的方法有哪些？岩石抗拉强度小于抗压强度的原因是什么？影响岩石抗压强度的岩石本身因素有哪些？第五章思考题什么是活断层？活断层含义中包含的几个时间概念各是什么？按活动性活断层分哪几类？各类断层对建筑场地有何影响？按活动速率活断层分哪几类？根据哪些标识可判断活断层的存在？如何判别？活断层区工程选址的原则是什么？地震、震级、烈度、基本烈度的含义各是什么？地震按成因分哪几类？其中数量最多、震级最高、危害最大的是哪类？为什么震级是有限的？什么是地震效应？分哪些类？用静力法、动力法分析地震力的基本假定各是什么？在相同条件下建在基岩上的建筑物破坏程度比建在松散沉积物上的要轻的原因是什么？地震反应谱、卓越周期的含义各是什么？第六章思考题斜坡变形和破坏有何联系和区别？滑坡的三个特点是什么？岩质斜坡发生滑动的必要条件有哪些？斜坡稳定性评价的任务是什么？斜坡稳定性评价的方法大体分哪几类？斜坡稳定性评价的工程地质比拟法的原则是什么？包括哪些具体内容？用圆弧法计算斜坡稳定性的假设条件有哪些？对不稳定斜坡进行治理的主要措施有哪些？用挡土墙治理斜坡要注意的问题有哪些？地下水对斜坡稳定性有哪些影响？斜坡破坏的主要类型有哪些？滑坡与崩塌在失稳岩体运动形式上有何不同？12为什么由软硬相间的平缓互层状岩体组成的陡坡不易形成大型崩塌？第七章思考题什么是地基？什么是基础？两者有何不同？什么是持力层？什么是下卧层？土的自重应力在地面以下是怎样变化的？什么是基底压力？它的大小和分布与哪些因素有关？什么是地基中的附加应力？计算地基中的附加应力的假定条件是什么？地基附加应力在基础铅垂线上和水平方向上是怎样变化的？怎样计算矩形基础下地基中的附加应力？什么是地基沉降允许值？它的大小取决于什么？怎样用《规范》推荐法计算地基沉降量？地基承载力、地基承载力特征值的含义是什么？如何用载荷试验方法确定地基承载力的特征值？1、 工程地质条件：与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。这些因素包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。2、 工程地质问题：工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或问题。3、 工程地质学：是地质学的分支学科，又是工程与技术科学，基础学科的分支学科，它是工程科学与地质科学相互渗透交叉而形成的一门边缘学科，从是人类工程活动与地质环境相互关系的研究是服务于工程建设的应用科学。4、 原生矿物岩石经物理风化破碎，但成分没有发生变化的矿物碎屑。5、 次生矿物岩石经过化学作用，使其进一步分解，形成一些颗粒更细小的新矿物。6、 粒径土颗粒的大小以其直径来表示，称为粒径，其单位一般采用mm。粒径只是一个相对的、近似的概念，应理解为土粒的等效直径。7、 粒度成分土中各个粒组相对百分含量，通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示。8、 等（有）效粒径非均粒土累积含量占10%（粒组累积百分含量）所对应的粒径。（平均粒径=50%限制粒径=60%）9、 不均匀系数是土的限制粒径和有效粒径的比值，即为c=孑。cu值越大，土粒越不10均匀，累积曲线越平缓；反之，C值越小，则土粒越均匀，曲线越陡。曲率系数 "是累积含量30%粒径的平方与有效粒径和限制粒径乘积的比值，即为C=-^,Cc值能说明累积曲线的弯曲情况。cd-d10、 土100勺结构：是指组成土的土粒大小、形状、表面特征、土粒间的连结关系和土粒的排列情况。11、 土的构造：在一定的土体中，结构相对均一的土层单元体的形态和组合特征。包含土层单元体的大小、形状、排列和相互关联等方面。12、 细粒土的稠度：由于细粒土的含水率不同，表现出稀稠软硬程度不同的物理状态，如固态、速态或流态，细粒土这种因含水率变化而表现出的各种不同物力状态，即为细粒土的稠度。13、 稠度界限随着含水率的变化，细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相对于转变点的含水率，称为稠度界限，也称为界限含水率。14细粒土的可塑性细粒土的含水率在液限和塑限两个稠度界限之间时，在外力作用下可以揉塑成任意形状而不破坏土粒间的连结，并且在外力解除后仍保持已有的形状，细粒的这种性质称为它的可塑性。16、 土的前期固结压力：是土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力。17、 黏性土和非黏性土：黏性土具有结合水连结所产生的粘性土。如细粒土；非黏性土土粒间无连结，不具粘土。如粗粒土、巨粒土。18、 湿陷性：在一定压力作用下受水浸湿后，结构迅速破坏而产生显著附加沉陷的性能。19、 触变性：（土饱水而结构疏松）在振动等强烈扰动下其强度也会剧烈降低，甚至液化变为悬液的这种现象。的土样，在侵水作用下，下层稳定后的高度（cm）,七为土样的原始高度（cm）。岩体通常把在地质历史过程中形成的，具有一定的岩石成分和一定结构，并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体，称为岩体结构体指由结构面切割而成的岩石块体岩体的剪切强度岩体中任一方向的剪切面，在一定的法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力，称为岩体的剪切强度岩体分化岩体在各种风华营力，如太阳能、大气、水及动植物有面体等的作用下，发生物理化学变化的过程，称为岩体分化最优含水率P3曲线上有一峰值，此点所对应的干密度为最大干密度P与之相对应的含永率，称为土的最优含水率3 dmaX，22、 软化系数 0P表征岩石软化性的指标，为岩石饱水抗压强度（c明）与干抗压强度（C之比，Kr=/，kr值越小则岩石的软化性越强。cd23、 地震:在地壳表面因弹性波传播所引起的振动作用或现象。24、 地震震级：衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来衡量。地震烈度：衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度，受地震能量、震源深度、震中距和地震传播介质等因素影响。25、 活断层：现今正在活动的断层，或近期曾活动过不久的将来可能会重新活动的断层。26、 滑坡:斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。27、 岩溶:地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用（岩溶作用），这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。28、 渗透变形（破坏）：渗透压力或动水压力达到一定值时，岩土中一些颗粒甚至整体就会发生移动而被渗流携走。29、 潜蚀（管涌）：在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象。30、 流土（流沙）：在岩渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象。31、 太沙基公式：临界水力梯度I=（pS-1）（1T），pS为土粒密度；n为孔隙率；由公式可知，土粒的密度愈大，乳隙率愈小，则临界汞头梯度愈大，也即土体愈不易发生渗透变形（流土）。简答题。1、简述人类工程活动与地质环境间的相互关系。答：首先表现为地质环境对工程活动的制约作用。其次，人类的各种工程活动又会反馈于地质环境。由此可知，人类的工程活动与地质环境间处于相互联系又相互制约的矛盾之中。2、 简述工程地质学的研究对象。答：研究对象为：人类工程活动与地质环境间的矛盾。如：地壳表面的软弱土体不适应于某些工业于民用建筑的荷载要求；地质时期内形成的岩溶洞穴因严重渗透造成水库和水电站不能正常发挥效益，其他完全丧失功能;大量抽取地下水所引起的地面沉降造成海水入侵，市政交通设施破坏和丧失作用，地下水恶化等。3、 简述工程地质的基本任务。答：基本任务：研究地质环境于人类工程活动之间的关系，促使两者之间矛盾转化和解决。4、 为什么要划分“粒组”或“粒级”？答：原因：①粒径相似，土粒成分相近，工程地质性质相似；②土颗粒的粒径悬殊；③粒径变化，土颗粒的成分和性质也发生变化。5、 简述粒径划分的依据。答：①粒径的大小（土粒性质和成分随粒径大小变化而变化）；②与目前的粒度分析试验的技术水平相适应；③使用方便性。6、 粒度成分的测定方法和使用条件是什么？答：测定方法：通过土的颗粒分析试验测定，可分为筛分析方法和静水沉降方法两类使用条件，筛分析法使用于砂粒以上较粗的颗粒；静水沉降法使用于粉粒以下较细的颗粒。7：影响土毛细性的因素有那些？答：A，土的粒度成分。B，矿物成分。C，水溶液的成分和浓度。D，蒸发量。E，气温变化。8、简述库仑定律，它说明什么？答：库仑定律：在一般建筑物的荷载（0.1—0.6MPa）作用下，土的抗剪强度与法向压力的关系曲线近似直线，巨粒土和粗粒土的抗剪强度曲线为一通过原点的直线，其方程为t=&g©，细粒土的抗剪强度为一不通过原点的直线，方程f为t广&g”c，其中\为土的抗剪强度，§为剪贴面上的法向压力，$为土的内摩疏角，c为土的内聚力。库仑定律说明：巨粒土和粗粒土的抗剪强度决定于与法向压力成正比的内摩擦力；而细粒土的抗剪强度由两部分组成，部分是与法向压力成正比的内摩擦力；另一部分是与法向压力无关的内聚力。简述黄土产生湿陷性的根本原因及分类，它对工程建筑有何影响？答：黄土产生湿陷的根本原因是：它具有明显和遇水连续减弱，结构趋于紧密的有利于湿陷的特殊成分和结构黄土的湿陷性分为自重湿陷性和非自重湿陷性。在黄土地区时常可以看到由于湿陷作用而产生的特殊地貌形态（如黄土碟、黄土陷穴、陷沟等），在这些黄土地区修建建筑物后，地基土可能因为水文地质条件的改变而受到浸湿，在建筑物的压力作用下发生湿陷，会给建筑物造成极为严重的后果如果目前土层所受的的上覆土层的自重压力Po,将土的前期固结压力Pc与Po进行比较，可把天然土层分为哪几种固结状态？并说明？答：1当Pc>P。时，为正常固结土，是指目前土层的自重压力就是该地层在历史上所受过的最大固结力当Pc=Po时，为超固结土，是指土层历史上曾受过的固结压力大于现有土层的自重压力当Pc<P。时，为欠固结土，即土层历史有自重压力下尚未完全固结9、 活断层的地质标志有那些？答：①地质特征：第四纪中、晚期的沉积物被错断或是松散，未交结的断层破碎带，即可判断为活断层。②地貌特征：活断层构成的两种地貌单元的分界线，一侧为断陷区，堆积了很厚的第四纪沉积物；而另一侧为隆起区，高耸的山地，叠次出现的断层崖，三角面。断层陡坎等呈线性分布，此外在活断裂带上滑坡、崩塌和泥石流等动力地质现象常呈线性密集分布。③水文地质特征：沿断裂带泉水呈线状分布，且植被发育。许多活断层沿线常有温泉出露。10、 崩塌与滑坡的区别。答：区别①崩塌是斜坡岩土体被陡倾的拉裂面破坏分割，突然脱离母体后快速位移、翻滚、跳跃和坠落下来，堆于崖下。而滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象；②崩塌一般发生在高陡斜坡的坡肩部位，而滑坡则通常是较深层的破坏，滑移面深入到坡体内部以至坡脚以下；③崩塌质点位移矢量铅直方向较水平方向要大的多，而滑坡质点水平方向要大于铅直方向；④崩塌发生时无依附面，往往是突然发生的，运动快速，而滑坡滑移速度往往较慢，且具有“整体性”。11、 简述滑坡滑动的阶段性。答：①蠕滑阶段；②滑动阶段；③剧滑阶段；④稳定阶段。12、 影响斜坡稳定性的诸多因素，主要从那三个方面影响斜坡的稳定？答：第一个方面影响斜坡岩土体的强度，如岩性、岩体结构、风化和水对岩土的软化作用；第二方面影响着斜坡的形状，如河流冲刷、地形和人工开挖斜坡、填土等。第三个方面斜坡内因力状态，如地震、地下水压力、堆载和人工爆破等。它们的负面影响表现在增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不稳定方向转化。13、 泥石流的活动特点？答：特点：在一个地段上往往突然爆发，能量巨大，来势凶猛，立时短暂，复发频繁。14、 简述泥石流形成的三个基本条件。答：①地形条件，发生在陡峻的山岳地区。②地质条件，地质构造复杂，岩石风化破碎，新构造运动活跃、地震频发、崩塌灾害丛生地段，有大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物。③气象水文条件，有强烈的地表径流。15、 工程地质勘查的基本任务。答：勘察所取得的各项地质资料和数据，提供给规划、设计、施工和使用部门使用。具体来说，工程地质勘查的主要任务是：阐明建筑地区的工程地质条件.并指出对建筑物有利的和不利的因素。论证建筑物所存在的工程地质问题。进行定性和定量的评价。作出确切结论;选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地工程地质条件对建筑物配置提出建议；研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势.提出利用和保护地质环境的对策和措施；⑸根据所选定地点的工程地质条件和存在的工程地质问题.提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常施工和使用所应注意的地质要求；⑹为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。工程地质工程师只有与工程规划、设计和施工工程师密切配合、协同工作.才能圆满地完成上述各项任务。16、 什么是工程地质条件以及工程地质问题。答：工程地质条件是与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项因素，包括岩土类型、地质构造、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑物材料方面。工程地质问题：工程建筑物与工程地质条件之间所有存在的矛盾或问题。17、 工程勘查各阶段的分类。答：①规划（或可行性研究）阶段工程地质勘察；②初步设计阶段工程地质堪察；③详细设计阶段地质堪察；④技术施工设计（或者施工图设计阶段工程地质堪察）。18、 工程地质测绘的定义、测绘研究的内容。答：工程地质测绘：运用地质、工程地质理论及有关知识对地质体，地质现象进行观察和描述，将所观察到的各种要素表示在地形图和有关图表上，以及反映测绘区的地面地质现象。研究内容：①岩土体的研究；②地质结构的研究；③地形地貌的研究；④水文地质条件的研究；⑤工程动力地质现象；⑥天然建筑材料的研究。19、 简述岩土工程勘察方法或技术手段岩土工程勘察方法或技术手段，主要以下几种：（1） 工程地质测绘（2） 勘探与取样（3） 原位测试与室内实验（4） 现场检验与监测详答题1、工程地质学的主要任务有那些？答：工程地质学的主要任务为：阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利的和不利的因素；论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，作出确切的结论;选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物;（选址）研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护建议；（反馈）根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正确使用所影注意的地质要求；（限制）为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。（矛盾转换、解决）1、简述工程地质堪察方法及特点和相互关系。答：1）工程地质堪察方法有：①工程地质测绘；②工程地质勘探（包括物探、钻探和坑探）：③工程地质实验；④工程地质长期观察；⑤堪察资料的分析整理。2） ①的特点是经济、快速、有效；②的特点是经济、迅速，在一定的区域内、多解性、钻探和坑道能取得准确，可靠的的第一手地质资料，耗费较多人力、物力及较长的作业时间；③室内试验的特点是方便易行，并能对大量样品进行试验以便统计分析求参照，样品尺寸大小，成果不完全反映实际情况，室外试验的特点，能反映世纪情况，但耗费人力，物力和较长的试验周期，不可大量进行；④的特点能掌握观测对象的动态规律，了解发展趋势，耗费人力、物力、工作周期长。3） 是其他堪察工作的基础和依据；物探工作以测绘工作为指导，并可用钻探和坑道加以验证，，它们之间互为补助。钻探和坑探以测绘为物探资料作为勘探设计的依据，此外，钻探能为现场试验取样，长期观测，地基处理等工作提供便利条件；所有试验的数量，项目和采样位置都必须以测绘、勘探成果为基础;只有通过郑整理工作，才能使原是数据系统归类，总结出规律性，作为专门问题分析依据以及提供工程设计使用。2、 试分析斜坡滑移弯曲变形破坏产生的条件及其演变过程。3、 斜坡变形破坏的基本模式（用文字图形说明）及其在斜坡稳定性评定中的意义。答：①基本模式使崩塌和滑坡。②影响斜坡稳定性因素有斜坡岩土类型和性质，岩体结构和地质构造、风化、水的作用、地震和人类工程活动。软弱地层常发生滑坡，而坚硬岩