2025年成都理工大学工程地质分析原理题库及答案

2025年成都理工大学工程地质分析原理题库及答案一、名词解释1.工程地质条件工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件的总和，包括岩土体的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等方面。岩土体的类型决定了其承载能力、变形特性等工程性质；地质构造如褶皱、断层等会影响岩体的完整性和稳定性；地形地貌影响工程的布局和施工难度；水文地质条件关系到地下水对工程的影响，如渗透、浮力等；地表地质作用如风化、滑坡、泥石流等可能对工程造成破坏；天然建筑材料则与工程的成本和质量相关。答案：工程地质条件是与工程建设有关的地质条件总和，涵盖岩土体类型及性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等。2.岩体结构岩体结构是指岩体中结构面和结构体的排列组合特征。结构面是指岩体中具有一定方向、延展较大、厚度较小的地质界面，如层面、节理、断层等。结构体是指由结构面切割而成的岩块。岩体结构的类型包括整体块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构等。不同的岩体结构对岩体的强度、变形和稳定性有着显著的影响。答案：岩体结构指岩体中结构面和结构体的排列组合特征，结构面为有一定方向、延展大、厚度小的地质界面，结构体由结构面切割岩块形成，有整体块状、层状、碎裂、散体等结构类型，影响岩体强度、变形和稳定性。3.活断层活断层是指现今正在活动或近期有过活动、不久的将来可能会重新活动的断层。活断层的活动方式有两种，即突然错动和缓慢蠕动。突然错动会引发地震，对工程造成严重破坏；缓慢蠕动则会使建筑物产生变形。活断层的存在对工程建设具有极大的威胁，在工程选址和设计时必须充分考虑活断层的影响。答案：活断层是现今正在活动、近期有过活动且不久将来可能重新活动的断层，活动方式有突然错动（引发地震破坏工程）和缓慢蠕动（使建筑物变形），对工程建设威胁大，工程选址和设计需考虑其影响。4.地震烈度地震烈度是指地震对地面和建筑物等的破坏程度。它不仅与地震震级有关，还与震源深度、震中距、地质条件等因素有关。地震烈度分为不同的等级，一般用十二度表示。不同烈度下，地面和建筑物的破坏情况不同，如在低烈度区，可能仅有轻微的震动感觉；而在高烈度区，建筑物可能会倒塌，地面会出现裂缝等。答案：地震烈度指地震对地面和建筑物等的破坏程度，与震级、震源深度、震中距、地质条件等因素有关，用十二度表示，不同烈度下地面和建筑物破坏情况不同。5.斜坡变形破坏斜坡变形破坏是指斜坡岩土体在重力、水、地震等因素作用下，发生的变形和破坏现象。斜坡变形包括松动、蠕动等，是斜坡破坏的前奏；斜坡破坏则主要有滑坡、崩塌等形式。滑坡是指斜坡岩土体沿着一定的滑动面整体下滑的现象；崩塌是指斜坡岩土体突然脱离母体，以急剧的方式向下倾倒、崩落的现象。答案：斜坡变形破坏指斜坡岩土体在重力、水、地震等因素作用下的变形和破坏现象，变形包括松动、蠕动等为破坏前奏，破坏形式主要有滑坡（沿滑动面整体下滑）和崩塌（突然脱离母体急剧倾倒、崩落）。二、简答题1.简述工程地质分析的基本思路和方法。基本思路：工程地质分析首先要对工程地质条件进行全面的调查和研究，了解工程所在区域的岩土体特性、地质构造、水文地质等情况。然后分析工程活动与工程地质条件之间的相互作用，预测工程可能面临的地质问题。最后根据分析结果，提出合理的工程措施和建议，以保证工程的安全和稳定。方法：-地质分析法：通过对地质现象的观察、分析和研究，了解地质历史和地质构造，判断工程地质条件的形成和演化。-力学分析法：运用力学原理，对工程地质问题进行定量分析，如计算斜坡的稳定性、地基的承载力等。-实验测试法：通过室内和室外的实验测试，获取岩土体的物理力学性质参数，为工程地质分析提供数据支持。-类比法：参考类似工程的经验和教训，对当前工程的地质问题进行分析和判断。答案：基本思路是全面调查研究工程地质条件，分析工程活动与地质条件相互作用，预测地质问题并提出合理措施建议。方法有地质分析法（观察分析地质现象了解地质历史构造）、力学分析法（运用力学原理定量分析工程地质问题）、实验测试法（室内室外实验获取岩土体参数）、类比法（参考类似工程经验判断当前问题）。2.简述岩体力学性质的主要影响因素。-岩石特性：岩石的矿物成分、结构和构造等对岩体力学性质有重要影响。例如，由坚硬矿物组成的岩石，其强度通常较高；而具有片理构造的岩石，其力学性质具有明显的各向异性。-结构面：结构面的存在使岩体的完整性受到破坏，降低了岩体的强度和变形模量。结构面的产状、密度、连通性等因素对岩体力学性质影响显著。如结构面与受力方向平行时，岩体的稳定性较差。-岩体的赋存环境：包括地下水、地应力等因素。地下水会降低岩石的强度，增加岩体的重量，还可能产生静水压力和动水压力，影响岩体的稳定性；地应力会使岩体处于一定的应力状态，对岩体的变形和破坏产生影响。-工程活动：工程活动如开挖、爆破等会改变岩体的应力状态，使岩体产生新的裂隙和变形，从而影响岩体的力学性质。答案：主要影响因素有岩石特性（矿物成分、结构构造影响强度和各向异性）、结构面（破坏岩体完整性，产状、密度、连通性影响显著）、岩体赋存环境（地下水降低岩石强度、增加重量产生压力，地应力影响变形破坏）、工程活动（开挖、爆破改变应力状态产生裂隙变形）。3.简述活断层对工程建设的影响及防治措施。影响：-地震破坏：活断层突然错动引发地震，会使建筑物遭受强烈震动而破坏，如房屋倒塌、桥梁断裂等。-地面变形：活断层的缓慢蠕动会使地面产生不均匀沉降和位移，导致建筑物基础变形、墙体开裂等。-影响工程选址：活断层附近的区域一般不适合进行大规模工程建设，限制了工程的选址范围。防治措施：-避让：在工程选址时，应尽量避开活断层，选择稳定的地段进行建设。-加强建筑物抗震设计：对于无法避开活断层的工程，要加强建筑物的抗震设计，提高建筑物的抗震能力，如采用合理的结构形式、增加抗震构造措施等。-监测和预警：建立活断层监测系统，实时监测活断层的活动情况，及时发出预警，以便采取应急措施。答案：影响有地震破坏（引发地震使建筑物震动破坏）、地面变形（缓慢蠕动致地面不均匀沉降位移使建筑基础变形墙体开裂）、影响工程选址（限制选址范围）。防治措施有避让（选址避开活断层选稳定地段）、加强抗震设计（无法避开时合理设计结构增加抗震构造措施）、监测和预警（建立监测系统实时监测并及时预警）。4.简述斜坡稳定性的主要影响因素。-岩土体性质：岩土体的强度和变形特性是影响斜坡稳定性的关键因素。如坚硬、完整的岩土体组成的斜坡稳定性较好；而软弱、破碎的岩土体组成的斜坡容易发生破坏。-地质构造：地质构造如断层、节理等会破坏斜坡岩土体的完整性，降低斜坡的稳定性。断层带附近的斜坡，由于岩石破碎，容易发生滑坡和崩塌。-地形地貌：斜坡的坡度、高度和形态等对稳定性有影响。坡度越陡、高度越大的斜坡，稳定性越差；凹形斜坡比凸形斜坡相对稳定。-水的作用：地下水会降低岩土体的抗剪强度，增加岩土体的重量，产生静水压力和动水压力，对斜坡稳定性不利。地表水的冲刷和侵蚀也会破坏斜坡的稳定性。-地震作用：地震会使斜坡岩土体受到附加的地震力作用，增加斜坡的下滑力，容易引发滑坡、崩塌等灾害。-人类活动：人类的工程活动如开挖坡脚、堆载等会改变斜坡的应力状态，破坏斜坡的稳定性。答案：主要影响因素有岩土体性质（强度变形特性影响稳定性，坚硬完整者好，软弱破碎者差）、地质构造（断层节理破坏完整性降低稳定性）、地形地貌（坡度陡、高度大稳定性差，凹形比凸形相对稳定）、水的作用（地下水降低抗剪强度、增加重量产生压力，地表水冲刷侵蚀破坏稳定）、地震作用（增加下滑力引发灾害）、人类活动（开挖坡脚、堆载改变应力状态破坏稳定）。5.简述地基沉降的原因及防治措施。原因：-土体压缩：在建筑物荷载作用下，地基土会发生压缩变形，导致地基沉降。土体的压缩性与土的类型、含水量、孔隙比等因素有关。-地下水变化：地下水的升降会引起地基土的含水量变化，从而导致地基土的体积变化，产生沉降。例如，地下水位下降会使土的有效应力增加，引起地基沉降。-工程活动：如在地基附近进行开挖、打桩等工程活动，会改变地基的应力状态，导致地基沉降。防治措施：-地基处理：采用换填法、强夯法、桩基础等方法对地基进行处理，提高地基的承载力和压缩模量，减少地基沉降。-控制地下水：合理控制地下水的开采，避免地下水位的大幅下降。在地下水位较高的地区，可设置排水系统，降低地下水位。-优化工程设计：在工程设计时，合理布置建筑物的荷载，避免局部荷载过大；采用合适的基础形式，减少地基沉降的差异。答案：原因有土体压缩（建筑物荷载使地基土压缩变形，与土类型、含水量、孔隙比有关）、地下水变化（升降引起含水量和体积变化产生沉降，如水位下降使有效应力增加沉降）、工程活动（附近开挖、打桩改变应力状态致沉降）。防治措施有地基处理（换填、强夯、桩基础等提高承载力和模量减少沉降）、控制地下水（合理开采避免大幅下降，高水位地区设排水系统）、优化工程设计（合理布置荷载避免局部过大，采用合适基础形式减少差异沉降）。三、论述题1.论述滑坡的形成条件、影响因素和防治措施。形成条件：-地形条件：滑坡多发生在山区，具有一定的坡度和高差。一般来说，坡度在10°-45°的斜坡容易发生滑坡。-岩性条件：滑坡常发生在软弱岩土体中，如页岩、泥岩等。这些岩土体的抗剪强度较低，容易在重力作用下发生滑动。-地质构造条件：地质构造如断层、节理等会破坏岩土体的完整性，为滑坡的形成提供了滑动面和通道。-水文地质条件：地下水的活动会降低岩土体的抗剪强度，增加岩土体的重量，还可能产生静水压力和动水压力，促进滑坡的形成。影响因素：-自然因素：-降雨：降雨是引发滑坡的重要因素之一。大量的降雨使岩土体含水量增加，抗剪强度降低，同时增加了岩土体的重量，容易诱发滑坡。-地震：地震会使斜坡岩土体受到强烈的震动，增加下滑力，破坏岩土体的结构，引发滑坡。-风化作用：风化作用会使岩土体的强度降低，结构变得松散，增加了滑坡的可能性。-人类活动：-开挖坡脚：在斜坡底部进行开挖，会使斜坡的支撑力减小，破坏斜坡的稳定性，引发滑坡。-堆载：在斜坡上部堆载，会增加斜坡的下滑力，导致滑坡的发生。-灌溉和排水不当：不合理的灌溉和排水会使地下水水位升高，增加岩土体的含水量，降低抗剪强度，诱发滑坡。防治措施：-工程措施：-排水工程：设置地表排水系统，拦截和排除地表水；设置地下排水系统，降低地下水位，减少地下水对滑坡的影响。-支挡工程：采用挡土墙、抗滑桩等支挡结构，增加斜坡的抗滑力，提高斜坡的稳定性。-减重工程：在滑坡体上部减重，减少下滑力；在滑坡体下部加载，增加抗滑力。-生物措施：种植树木和草皮，增加斜坡的植被覆盖率。植被的根系可以固土，减少水土流失，提高斜坡的稳定性。-监测预警：建立滑坡监测系统，实时监测滑坡的位移、变形等情况。一旦发现异常，及时发出预警，采取应急措施。答案：形成条件有地形条件（山区有一定坡度高差，10°-45°斜坡易发生）、岩性条件（多发生在软弱岩土体如页岩泥岩）、地质构造条件（断层节理破坏完整性提供滑动面通道）、水文地质条件（地下水降低抗剪强度增加重量促滑坡）。影响因素自然因素有降雨（增加含水量降低强度诱发滑坡）、地震（震动增加下滑力破坏结构引发滑坡）、风化作用（降低强度增加滑坡可能）；人类活动有开挖坡脚（减小支撑力破坏稳定）、堆载（增加下滑力致滑坡）、灌溉排水不当（升高水位降低抗剪强度诱发滑坡）。防治措施工程措施有排水工程（地表地下排水减少水影响）、支挡工程（挡土墙抗滑桩增加抗滑力）、减重工程（上部减重下部加载）；生物措施（种植植被固土提高稳定）；监测预警（建立系统实时监测异常预警）。2.论述地震效应及其对工程建设的影响。地震效应是指地震引起的各种现象和后果，主要包括振动破坏效应、地面破坏效应和海啸效应。振动破坏效应：地震产生的地震波会使地面和建筑物发生强烈的振动。建筑物在振动作用下，可能会发生结构变形、开裂甚至倒塌。不同类型的建筑物对地震振动的反应不同，例如，高层建筑由于自振周期较长，更容易受到长周期地震波的影响；而底层建筑则可能受到短周期地震波的破坏。此外，地震振动还会对设备、管道等造成损坏，影响工程的正常运行。地面破坏效应：-地裂缝：地震时地面会产生裂缝，这些裂缝的长度、宽度和深度各不相同。地裂缝会破坏建筑物的基础，导致建筑物倾斜、开裂；还会影响地下管线的正常使用。-地面沉降与隆起：地震可能使地面发生沉降或隆起现象。地面沉降会使建筑物基础下沉，导致建筑物损坏；地面隆起则可能破坏道路、桥梁等基础设施。-砂土液化：在饱和砂土地区，地震时砂土在振动作用下会失去强度，变成液态，这种现象称为砂土液化。砂土液化会使地基失去承载能力，导致建筑物下沉、倾斜甚至倒塌。海啸效应：当海底发生地震时，可能会引发海啸。海啸是一种具有强大破坏力的海浪，它会冲击沿海地区的建筑物、港口、码头等设施，造成巨大的人员伤亡和财产损失。对工程建设的影响：-建筑物安全：地震的振动破坏效应和地面破坏效应直接威胁建筑物的安全。在地震多发地区，工程建设需要考虑抗震设计，提高建筑物的抗震能力，确保建筑物在地震时的安全性。-基础设施破坏：地震会破坏道路、桥梁、供水、供电等基础设施，影响城市的正常运转。因此，在基础设施建设中，需要采取抗震措施，提高基础设施的抗震性能。-工程选址：地震效应会影响工程的选址。在选址时，应尽量避开地震断裂带、砂土液化区等容易发生地震破坏的地区，选择地质条件稳定的地段进行建设。答案：地震效应包括振动破坏效应（地震波使地面建筑振动，不同建筑反应不同，影响设备管道运行）、地面破坏效应（地裂缝破坏建筑物基础和地下管线；地面沉降隆起损坏建筑和基础设施；砂土液化使地基失载致建筑损坏）、海啸效应（海底地震引发，冲击沿海设施造成损失）。对工程建设影响有建筑物安全（需抗震设计确保安全）、基础设施破坏（需采取抗震措施提高性能）、工程选址（避开易破坏地区选稳定地段）。3.论述地基不均匀沉降对建筑物的危害及防治措施。危害：-墙体开裂：地基不均匀沉降会使建筑物墙体产生应力集中，导致墙体出现裂缝。裂缝的形态和位置与地基沉降的情况有关，一般有斜裂缝、垂直裂缝等。墙体裂缝不仅影响建筑物的美观，还会降低建筑物的整体性和耐久性，严重时会危及建筑物的安全。-结构变形：地基不均匀沉降会使建筑物的结构发生变形，如梁、板等构件出现挠曲、倾斜等现象。结构变形会影响建筑物的正常使用功能，降低结构的承载能力，甚至可能导致结构破坏。-门窗变形：地基不均匀沉降会使门窗框发生变形，导