土木工程地质期末试题及答案解析

土木工程地质期末试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列岩石中，属于沉积岩的是（）A.花岗岩B.大理岩C.石灰岩D.片麻岩答案：C解析：花岗岩是岩浆岩中的侵入岩；大理岩和片麻岩属于变质岩；石灰岩是沉积岩，它主要由方解石组成，是在浅海环境中经化学沉积或生物沉积作用形成的。2.下列关于矿物的解理说法正确的是（）A.解理是矿物受外力作用后沿一定方向裂开成光滑平面的性质B.解理的发育程度与矿物的硬度有关C.解理面的方向与晶体结构无关D.矿物的解理一般只有一个方向答案：A解析：解理是矿物受外力作用后沿一定方向裂开成光滑平面的性质，它是由矿物的晶体结构决定的，解理面的方向与晶体中质点的排列方式有关，C错误；解理的发育程度与矿物的晶体结构有关，而非硬度，B错误；矿物的解理可以有多个方向，如方解石有三组完全解理，D错误。3.褶皱构造中，岩层向上拱起的部分称为（）A.背斜B.向斜C.断层D.节理答案：A解析：背斜是岩层向上拱起的褶皱构造；向斜是岩层向下凹陷的褶皱构造；断层是岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的构造；节理是岩体受力断裂后，两侧岩块没有发生显著位移的断裂构造。4.下列哪种地下水的运动状态属于层流（）A.地下水在宽大裂隙中的运动B.地下水在溶洞中的运动C.地下水在砂土中的运动D.地下水在卵石层中的运动答案：C解析：层流是指地下水在岩石空隙中流动时，水质点作有秩序的、互不混杂的流动。砂土的孔隙较小，地下水在其中流动时，水质点运动比较规则，多为层流状态；而宽大裂隙、溶洞、卵石层的空隙较大，地下水流动时水质点易相互混杂，多为紊流状态。5.河流阶地按其组成物质的不同，可分为（）A.侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地B.上叠阶地、内叠阶地、基座阶地C.埋藏阶地、侵蚀阶地、堆积阶地D.河漫滩阶地、一级阶地、二级阶地答案：A解析：河流阶地按其组成物质及结构可分为侵蚀阶地、堆积阶地和基座阶地。侵蚀阶地由基岩组成，没有或很少有冲积物覆盖；堆积阶地由冲积物组成；基座阶地下部为基岩，上部覆盖有冲积物。上叠阶地和内叠阶地是堆积阶地的不同类型；埋藏阶地是根据阶地的埋藏情况划分的；河漫滩阶地表述不准确，一级阶地、二级阶地是按阶地的相对高度和形成时代划分的。6.土的孔隙比是指（）A.土中孔隙体积与土粒体积之比B.土中孔隙体积与土的总体积之比C.土中孔隙水体积与土粒体积之比D.土中孔隙水体积与土的总体积之比答案：A解析：孔隙比e定义为土中孔隙体积Vv与土粒体积Vs之比，即e=Vv/Vs；土中孔隙体积与土的总体积之比是孔隙率；土中孔隙水体积与土粒体积之比、土中孔隙水体积与土的总体积之比都不是孔隙比的定义。7.下列关于地震震级和烈度的说法，正确的是（）A.震级是地震所释放能量大小的尺度，烈度是地面及建筑物受地震影响破坏的程度B.震级和烈度都是表示地震本身大小的尺度C.一次地震只有一个烈度D.震级越高，烈度一定越大答案：A解析：震级是衡量地震所释放能量大小的尺度，烈度是指地面及建筑物受地震影响破坏的程度，A正确，B错误；一次地震只有一个震级，但在不同地区有不同的烈度，C错误；震级越高，释放的能量越大，但烈度还与震源深度、震中距、地质条件等因素有关，所以震级高，烈度不一定越大，D错误。8.岩石的抗压强度是指（）A.岩石抵抗压应力的能力B.岩石在单向压力作用下达到破坏时的极限应力C.岩石在三向压力作用下达到破坏时的极限应力D.岩石在剪切力作用下达到破坏时的极限应力答案：B解析：岩石的抗压强度是指岩石在单向压力作用下达到破坏时的极限应力，它是衡量岩石力学性质的一个重要指标。A表述不准确；三向压力作用下的强度与单向抗压强度不同；剪切力作用下的强度是抗剪强度。9.下列哪种结构面的抗剪强度最高（）A.原生结构面B.构造结构面C.次生结构面D.软弱结构面答案：A解析：原生结构面是在成岩过程中形成的，其连续性好，结合力强，抗剪强度相对较高；构造结构面是岩体受构造应力作用产生的，其性质受构造应力的大小、方向等因素影响，抗剪强度变化较大；次生结构面是在岩体形成后，受风化、地下水等作用形成的，其抗剪强度较低；软弱结构面的抗剪强度通常很低，是岩体中的薄弱部位。10.膨胀土的特性主要表现为（）A.具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性B.压缩性高，强度低C.透水性强D.颗粒细小，粘聚力大答案：A解析：膨胀土的主要特性是具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性，这是其区别于其他土类的重要特征。膨胀土的压缩性中等，强度较高，B错误；膨胀土的透水性较弱，C错误；虽然膨胀土颗粒细小，但粘聚力并非其主要特性表现，D错误。11.地下水对混凝土的侵蚀性主要有（）A.溶出侵蚀、碳酸侵蚀、硫酸侵蚀、镁盐侵蚀B.化学侵蚀、物理侵蚀、生物侵蚀C.结晶侵蚀、分解侵蚀、复合侵蚀D.冻融侵蚀、干湿交替侵蚀、盐类侵蚀答案：A解析：地下水对混凝土的侵蚀性主要包括溶出侵蚀、碳酸侵蚀、硫酸侵蚀、镁盐侵蚀等。溶出侵蚀是指水中的化学成分溶解混凝土中的某些成分；碳酸侵蚀是水中的碳酸与混凝土中的氢氧化钙反应；硫酸侵蚀是硫酸根离子与混凝土中的成分反应生成石膏等膨胀性物质；镁盐侵蚀是镁离子与混凝土中的成分反应。化学侵蚀、物理侵蚀、生物侵蚀是更广义的侵蚀分类；结晶侵蚀、分解侵蚀、复合侵蚀表述不准确；冻融侵蚀、干湿交替侵蚀、盐类侵蚀不是地下水对混凝土侵蚀的主要类型。12.下列关于滑坡的说法，错误的是（）A.滑坡是指斜坡上的岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象B.滑坡的发生与地形、岩性、地质构造、水的作用等因素有关C.滑坡一旦发生，就无法进行防治D.滑坡在滑动前通常会有一些前兆现象答案：C解析：滑坡是斜坡上的岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象，A正确；滑坡的发生受地形（如坡度、坡高）、岩性（软弱岩土体易发生滑坡）、地质构造（如断层、节理发育处）、水的作用（如地下水的软化、润滑作用）等多种因素影响，B正确；滑坡虽然危害较大，但可以通过工程措施（如抗滑桩、挡土墙等）、生物措施（如植树种草）等进行防治，C错误；滑坡在滑动前通常会有一些前兆现象，如坡体出现裂缝、地面下沉、坡脚渗出泉水等，D正确。13.沉积岩的层理构造是指（）A.岩石中矿物颗粒的排列方式B.岩石中不同成分的分层现象C.岩石中裂隙的分布规律D.岩石中化石的分布情况答案：B解析：沉积岩的层理构造是指岩石中不同成分、颜色、粒度等在垂直方向上的变化所显示出来的成层现象，即不同成分的分层现象。岩石中矿物颗粒的排列方式与岩石的结构有关；岩石中裂隙的分布规律属于构造特征；岩石中化石的分布情况可以反映沉积环境等信息，但不是层理构造的定义。14.土的液性指数IL是指（）A.土的天然含水量与塑限含水量之比B.土的天然含水量与液限含水量之比C.土的天然含水量与塑限含水量之差与液限含水量与塑限含水量之差的比值D.土的液限含水量与塑限含水量之差与天然含水量的比值答案：C解析：液性指数IL的计算公式为IL=(ωωp)/(ωLωp)，其中ω是土的天然含水量，ωp是塑限含水量，ωL是液限含水量。它反映了土的软硬状态，IL值越大，土越软。15.下列关于风化作用的说法，正确的是（）A.风化作用只发生在地表B.风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化C.化学风化作用的结果是使岩石的粒度变细D.生物风化作用对岩石的破坏作用很小答案：B解析：风化作用不仅发生在地表，在一定深度范围内也会发生，A错误；风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型，B正确；化学风化作用是通过化学反应使岩石的成分和性质发生改变，物理风化作用的结果往往使岩石的粒度变细，C错误；生物风化作用通过生物的生命活动对岩石产生破坏作用，如植物根系的生长会使岩石裂隙扩大，其破坏作用不可忽视，D错误。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于岩浆岩的有（）A.流纹岩B.安山岩C.辉长岩D.砂岩E.页岩答案：ABC解析：流纹岩是酸性喷出岩，安山岩是中性喷出岩，辉长岩是基性侵入岩，它们都属于岩浆岩。砂岩和页岩是沉积岩。2.影响岩石抗压强度的因素有（）A.岩石的矿物成分B.岩石的结构和构造C.岩石的风化程度D.试验时的加荷速度E.岩石的湿度答案：ABCDE解析：岩石的矿物成分不同，其抗压强度不同，如石英含量高的岩石抗压强度较高；岩石的结构和构造（如颗粒大小、胶结程度等）也会影响抗压强度；岩石风化程度越高，抗压强度越低；试验时加荷速度越快，测得的抗压强度可能越高；岩石湿度增大，抗压强度通常会降低。3.下列关于断层的说法，正确的有（）A.断层是岩体受力断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的构造B.正断层是上盘相对下降，下盘相对上升的断层C.逆断层是上盘相对上升，下盘相对下降的断层D.平移断层是两盘沿断层面作水平方向相对移动的断层E.断层会降低岩体的强度和稳定性答案：ABCDE解析：断层的定义就是岩体受力断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的构造，A正确；正断层、逆断层和平移断层是断层的不同类型，正断层上盘相对下降，下盘相对上升；逆断层上盘相对上升，下盘相对下降；平移断层两盘沿断层面作水平方向相对移动，B、C、D正确；断层破坏了岩体的完整性，会降低岩体的强度和稳定性，E正确。4.地下水按埋藏条件可分为（）A.包气带水B.潜水C.承压水D.孔隙水E.裂隙水答案：ABC解析：地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。包气带水是存在于包气带中的水；潜水是埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水；承压水是充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。孔隙水和裂隙水是按含水层的空隙性质划分的类型。5.常见的不良地质作用有（）A.地震B.滑坡C.泥石流D.岩溶E.地面沉降答案：ABCDE解析：地震会使地面建筑物遭受破坏，是一种严重的不良地质作用；滑坡会导致斜坡上的岩土体滑动，掩埋房屋、道路等；泥石流具有强大的破坏力，能冲毁沿途的一切；岩溶地区会出现溶洞、塌陷等问题，影响工程建设；地面沉降会使地面高程降低，导致建筑物倾斜、地下管道破裂等。三、判断题（每题1分，共10分）1.矿物的颜色是指矿物表面的颜色。（）答案：错误解析：矿物的颜色是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映，是矿物本身的颜色，而不是表面的颜色。有些矿物可能因表面氧化等原因呈现与本身颜色不同的假色。2.褶皱构造中，背斜一定成山，向斜一定成谷。（）答案：错误解析：在褶皱形成初期，背斜一般成山，向斜一般成谷，但经过长期的风化、侵蚀等作用后，背斜顶部因受张力作用，岩石破碎，易被侵蚀成谷地；向斜槽部受挤压，岩石坚硬，不易被侵蚀，反而可能形成山岭，即出现“背斜成谷，向斜成山”的地形倒置现象。3.土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的性质。（）答案：正确解析：土的压缩性就是土在压力作用下，其孔隙体积减小，导致土的体积缩小的性质，这是土的重要力学性质之一。4.地震震级每相差一级，所释放的能量大约相差32倍。（）答案：正确解析：震级是按对数关系来衡量地震能量大小的，震级每相差一级，所释放的能量大约相差32倍。5.河流的搬运作用只能搬运细小的颗粒物质。（）答案：错误解析：河流的搬运作用有推移、跃移、悬移和溶解质搬运等方式。它不仅能搬运细小的颗粒物质（如黏土、粉砂等），还能搬运较大的砾石甚至巨石，其搬运能力与河流的流速、流量等因素有关。6.岩石的软化系数越大，说明岩石的软化性越强。（）答案：错误解析：岩石的软化系数是指岩石饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。软化系数越大，说明岩石受水的软化作用越小，即岩石的软化性越弱。7.土的颗粒级配曲线越陡，说明土的颗粒越均匀。（）答案：正确解析：土的颗粒级配曲线反映了土中不同粒径颗粒的分布情况。曲线越陡，说明土中大部分颗粒粒径相近，即土的颗粒越均匀；曲线越缓，说明土中颗粒粒径变化范围越大，颗粒越不均匀。8.岩溶作用的发生必须具备可溶性岩石、具有溶解能力的水、岩石的透水性和水的流动性四个基本条件。（）答案：正确解析：可溶性岩石是岩溶作用的物质基础；具有溶解能力的水（通常含有二氧化碳等酸性物质）是岩溶作用的介质；岩石的透水性使水能够进入岩石内部进行溶蚀作用；水的流动性保证了不断有新鲜的水与岩石接触，促进岩溶作用的持续进行。9.风化作用会使岩石的强度降低，但不会改变岩石的化学成分。（）答案：错误解析：风化作用包括物理风化和化学风化。物理风化主要使岩石的粒度变细、强度降低，但化学成分基本不变；而化学风化会通过化学反应使岩石的化学成分发生改变，如长石风化后可变成高岭土等。10.地下水的渗流速度与水力梯度成正比。（）答案：正确解析：根据达西定律，地下水的渗流速度v与水力梯度I成正比，即v=kI，其中k是渗透系数。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述风化作用的类型及影响风化作用的因素。风化作用的类型：物理风化作用：主要是通过温度变化、冻融作用、盐类结晶等方式使岩石发生机械破碎，而不改变岩石的化学成分。例如，昼夜温差大时，岩石表层和内部受热不均，产生膨胀和收缩差异，导致岩石破裂；水在岩石裂隙中冻结时体积膨胀，使裂隙扩大，反复冻融可使岩石破碎。化学风化作用：通过化学反应使岩石的成分和性质发生改变。常见的化学反应有氧化、溶解、水解、碳酸化等。如铁矿物氧化后变成铁锈；石灰岩在含有二氧化碳的水中易溶解。生物风化作用：是指生物的生命活动对岩石产生的破坏作用。植物根系的生长会使岩石裂隙扩大；微生物分泌的有机酸可溶解岩石中的矿物。影响风化作用的因素：气候因素：气候决定了水热条件，对风化作用影响显著。在潮湿炎热地区，化学风化和生物风化作用强烈；在干旱寒冷地区，物理风化作用占主导。地形因素：地形的起伏、坡向等会影响风化作用的程度。陡坡上风化产物易被侵蚀搬运，风化层较薄；缓坡上风化产物易堆积，风化作用持续进行，风化层较厚。阳坡日照时间长，温度变化大，物理风化较强；阴坡水分条件好，化学风化和生物风化可能更明显。岩石性质：岩石的矿物成分、结构和构造等影响风化速度。由多种矿物组成的岩石比单一矿物组成的岩石易风化；粗粒结构的岩石比细粒结构的岩石易风化；岩石的裂隙发育程度越高，风化作用越强烈。2.简述地下水对工程的影响。对地基承载力的影响：当地下水位上升时，会使土的含水量增加，土的重度增大，有效应力减小，导致地基土的强度降低，承载力下降。特别是对于饱和的粉土和砂土，可能会产生液化现象，严重影响地基的稳定性。对建筑物基础的侵蚀作用：地下水含有各种化学成分，如硫酸根离子、镁离子等，会对混凝土基础产生侵蚀。溶出侵蚀会溶解混凝土中的氢氧化钙等成分；硫酸侵蚀会使混凝土中生成石膏等膨胀性物质，导致混凝土开裂破坏。引起地面沉降：过量开采地下水会使地下水位下降，导致土层中的有效应力增加，土层压缩，从而引起地面沉降。地面沉降会使建筑物倾斜、地下管道破裂等，给工程带来严重危害。基坑涌水问题：在基坑开挖过程中，如果地下水位较高，地下水会涌入基坑，影响施工安全和进度。需要采取降水措施降低地下水位，但降水不当可能会引起周围地面沉降等问题。对边坡稳定性的影响：地下水的存在会增加坡体的重量，降低岩土体的抗剪强度。同时，地下水产生的静水压力和动水压力会对边坡产生不利影响，增加边坡失稳的可能性。3.简述滑坡的形成条件及防治措施。滑坡的形成条件：地形条件：斜坡具有一定的坡度和高度，一般来说，坡度在20°40°之间的斜坡易发生滑坡。山区的深切河谷、陡坡等地形为滑坡的发生提供了有利的地形条件。岩性条件：滑坡多发生在软弱岩土体中，如页岩、泥岩、黄土等。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：断层、节理等地质构造发育的地区，岩石破碎，岩体的完整性遭到破坏，为滑坡的形成提供了软弱面或滑动通道。水的作用：水是诱发滑坡的重要因素。地下水的软化作用会降低岩土体的抗剪强度；地表水的冲刷、浸润会增加坡体的重量，产生动水压力，促使滑坡的发生。人为因素：不合理的工程活动，如切坡、填土、开挖等，破坏了斜坡的稳定性；大量的灌溉、排水等活动改变了地下水的动态，也可能引发滑坡。滑坡的防治措施：排水措施：包括排除地表水和地下水。设置截水沟、排水沟等排除地表水，防止地表水流入滑坡体；采用盲沟、渗井等排除地下水，降低地下水位，减少水对滑坡体的影响。支挡措施：修建挡土墙、抗滑桩等支挡结构，增加滑坡体的抗滑力。挡土墙可以阻挡滑坡体的下滑；抗滑桩可以穿过滑动面，将滑坡体的下滑力传递到稳定地层中。减重与反压措施：对于上陡下缓的滑坡，可以在滑坡体上部减重，减少下滑力；在滑坡体下部反压，增加抗滑力。改善岩土体性质：采用灌浆、焙烧等方法改善岩土体的性质，提高其抗剪强度。如向岩石裂隙中灌注水泥浆，增强岩石的整体性和强度。监测与预警：建立滑坡监测系统，实时监测滑坡体的位移、变形等情况。当监测数据达到预警值时，及时发出警报，采取相应的措施。五、论述题（共15分）论述如何进行工程地质勘察工作及其在工程建设中的重要性。工程地质勘察工作的步骤和方法：可行性研究勘察（选址勘察）：在工程建设的初期，收集区域地质资料，进行现场踏勘，对多个可能的建设场地进行调查和分析，初步了解场地的工程地质条件。通过对地形、地貌、地层、构造等方面的研究，评估各场地的稳定性和适宜性，为工程选址提供依据。采用的方法主要有资料收集、现场踏勘、遥感影像分析等。初步勘