工程地質(zhì)學(xué)紙質(zhì)作業(yè)及答案

1、工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)中心：河北電大學(xué)習(xí)中心專業(yè)：土木工程（建筑工程方向）學(xué)號：12131020212001姓名：邱晨一、名詞解釋：泥石流：由暴雨或冰雪迅速融化形成的急驟水流，挾帶堆積在山坡或山谷中的大量堆積物成為泥石洪流沖向山前地帶的現(xiàn)象（含土量少時(shí)，可稱為水石流）。工程地質(zhì)條件：是指工程建筑物所在地區(qū)地質(zhì)環(huán)境各項(xiàng)因素的綜合，包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用、地形地貌等?；玖叶龋褐冈诮窈笠欢〞r(shí)間（一般按100年考慮）和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場地條件下可能遇到的最大烈度。它是由地震部門根據(jù)歷史地震資料及地區(qū)地震地質(zhì)條件等的綜合分析給定的，對一個(gè)地區(qū)地震危險(xiǎn)性作出的概略估計(jì)，作為工程抗震

2、的一般依據(jù)。地質(zhì)作用：由自然動(dòng)力引起地殼或巖石圈甚至地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)變化和發(fā)展的作用叫地質(zhì)作用。節(jié)理：節(jié)理是存在于巖層、巖體中的一種破裂，破裂面兩側(cè)的巖塊沒有發(fā)生顯著位移的小型斷裂構(gòu)造。二、簡答題：什么是泥石流？其形成條件有哪些？答：由暴雨或冰雪迅速融化形成的急驟水流，挾帶堆積在山坡或山谷中的大量堆積物成為泥石洪流沖向山前地帶的現(xiàn)象。泥石流的形成必須具備豐富的物質(zhì)來源，山坡陡峻和較大溝谷以及能大量集中水源的地形,并有突發(fā)的大量水源等條件，以上三個(gè)條件是缺一不可的。（1）豐富的松散物質(zhì)：如殘積層、坡積層、人工填土等。（2）地形條件：具有形成區(qū)、流通區(qū)及堆積區(qū)。形成區(qū)利于匯水、聚

3、集上述松散物質(zhì)；流通區(qū)多為狹窄而深切的峽谷或沖溝；堆積區(qū)是泥石流物質(zhì)停積場所，一般位于山口外或山間盆地邊緣、地形較平緩之地。（3）突發(fā)而急驟的大量水流：如泥石多發(fā)生的雨季，當(dāng)然冰川、積雪的急劇消融、水庫堤壩的潰決等也可產(chǎn)生急驟而大量的水流。什么是斜坡的變形與破壞，試論述斜坡變形破壞的三個(gè)不同演化階段。答：斜坡形成過程中，由于應(yīng)力狀態(tài)的變化，斜坡巖土體將發(fā)生不同方式、不同規(guī)模和不同程度的變形，并在一定條件下發(fā)展為破壞。斜坡破壞系指斜坡巖土體中已形成貫通性破壞面時(shí)的變動(dòng)。而在貫通性破壞面形成之前，斜坡巖體的變形與局部破裂，稱為斜坡變形。斜坡中已有明顯變形破裂跡象的巖體，或已查明處于進(jìn)展性變形的巖體

4、，稱為變形體。被貫通性破壞面分割的斜坡巖體，可以多種運(yùn)動(dòng)方式失穩(wěn)破壞，如滑落、崩落等。破壞后的滑落體（滑坡）或崩落體等被不同程度地解體。但在特定的自身或環(huán)境條件下，它們還可繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，演化或轉(zhuǎn)化為其他運(yùn)動(dòng)方式，稱為破壞體的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。斜坡變形、破壞和破壞后的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，分別代表了斜坡變形破壞的三個(gè)不同演化階段。簡述地下水引起的潛蝕、流砂的成因及其對工程的影響和防治措施。答：（1）潛蝕成因：潛蝕作用可分為機(jī)械潛蝕和化學(xué)潛蝕兩種。機(jī)械潛蝕是指土粒在地下水的動(dòng)水壓力作用下受到?jīng)_將細(xì)粒沖走，使土的結(jié)構(gòu)破壞，形成洞穴的作用；化學(xué)潛蝕是指地下水溶解土中的易溶鹽分，使土粒間的結(jié)合力和土的結(jié)構(gòu)破壞，土粒被水帶走，形

5、成洞穴的作用。危害：在地基土層內(nèi)如地下水的潛蝕作用時(shí)，將會破壞地基土的強(qiáng)度，形成空洞，產(chǎn)生地表塌陷，影響建筑工程的穩(wěn)定。防治措施：對潛蝕的處理可以采用堵截地表水流入土層、阻止地下水在土層中流動(dòng)、設(shè)置反濾層、改造土的性質(zhì)減小地下水流速及水力坡度等措施。這些措施應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w地質(zhì)條件分別或綜合采用。（2）流砂成因：流砂是地下水自下而上滲流時(shí)土產(chǎn)生流動(dòng)的工程地質(zhì)現(xiàn)象。當(dāng)?shù)叵滤膭?dòng)水壓力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于臨界水力坡度時(shí)，就會產(chǎn)生流砂。危害：流砂易產(chǎn)生在細(xì)砂、粉砂、粉質(zhì)粘土等土中。流砂在工程施工中能造成大量的土體流動(dòng)，致使地表塌陷或建筑物的地基破壞，能給施工帶來很大困難，或直接影響

6、建筑工程及附近建筑物的穩(wěn)定。防治措施：在可能產(chǎn)生流砂的地區(qū)，若其上面有一定厚度的土層，應(yīng)盡量利用上面的土層作天然地基，也可用樁基穿過流砂層，總之盡可能地避免開挖。如果必須開挖，可用以下方法處理流砂：人工降低地下水位；打板樁；凍結(jié)法；水下挖掘。此外，處理流砂的方法還有化學(xué)加固法、爆炸法及加重法等。在基坑開挖的過程中局部地段出現(xiàn)流砂時(shí)，立即拋入大塊石等，可以克服流砂的活動(dòng)。4何謂地震基本烈度與設(shè)防烈度，兩者有何區(qū)別？答：（1）地震基本烈度：一定時(shí)間和一定地區(qū)范圍內(nèi)一般場地條件下可能遭遇的最大烈度。即一個(gè)地區(qū)的平均烈度（2）設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)烈度）：是抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度。是根據(jù)建筑物的重要性、經(jīng)濟(jì)性等

7、的需要，對基本烈度的調(diào)整。5.工程地質(zhì)勘察報(bào)告書的基本內(nèi)容包括哪些方面？答：工程地質(zhì)勘察成果報(bào)告的內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)等具體情況確定。其基本主要包括：（1）勘察目的、要求和任務(wù)；（2）擬建工程概述；（3）勘察方法和勘察任務(wù)布置；（4）場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水、不良地質(zhì)現(xiàn)象的描述與評價(jià)；（5）場地穩(wěn)定性和適宜性的評價(jià)；（6）巖土參數(shù)的分析與選用；（7）巖土利用、整治、改造方案；（8）工程施工和使用期間可能發(fā)生的巖土工程問題的預(yù)測、監(jiān)控和預(yù)防措施；（9）必要的圖件。三、分析論述題：1河岸地段進(jìn)行工程建筑應(yīng)注意哪些工程地質(zhì)問題？答：（1）必須事先

8、了解河流的最高洪水水位，避免在洪水淹沒區(qū)進(jìn)行建筑；（2）應(yīng)注意河岸的穩(wěn)定性，不在崩塌、滑坡等不穩(wěn)定的地區(qū)建筑。如必須建筑時(shí)，要對崩塌、滑坡進(jìn)行處理；（3）河床上是不宜建廠的，如果要建設(shè)船臺、碼頭、橋墩或取水構(gòu)筑物，應(yīng)考慮由于進(jìn)行建設(shè)而改變河床斷面后的最高洪水水位、沖刷深度、含泥量，同時(shí)也要考慮河水對岸邊及構(gòu)筑物的沖刷；（4）河流的凹岸受沖刷，容易形成河岸的崩塌、滑坡，選擇建筑場地時(shí)，建筑物距階地邊緣應(yīng)留有適當(dāng)?shù)陌踩嚯x，必要時(shí)采取保護(hù)河岸的措施；（5）應(yīng)注意沖積物的產(chǎn)狀，沖積層中埋藏有粘性土的透鏡體或尖滅層時(shí)，能使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降；（6）階地上有古老的河床的沉積物和牛軛湖沉積物時(shí)，應(yīng)注意它

9、們的分布、厚度及工程地質(zhì)性質(zhì)；（7）沖積層中常較豐富的地下水，可作為供水水源，但在古河床地區(qū)施工時(shí)，多因地下水多、水位高而引起施工排水困難。試簡單論述滑坡要素及滑坡的發(fā)育過程和整治措施。答：（1）滑坡的形態(tài)和邊界的基本構(gòu)造特征是判斷滑坡存在和滑坡范圍的重要依據(jù)。一個(gè)典型滑坡的基本構(gòu)造特征包括如下方面要素：滑坡體；滑動(dòng)面、滑動(dòng)帶、滑坡床；滑坡壁（后壁）；滑坡臺階；滑坡鼓丘；滑坡舌；滑坡裂縫；滑坡主軸等。（2）一般說來，滑坡的發(fā)生是一個(gè)長期的變化過程，這個(gè)過程人為地將其劃分為三個(gè)階段，即：蠕滑階段（蠕動(dòng)變形階段）；滑動(dòng)階段（滑動(dòng)破壞階段）；漸趨穩(wěn)定階段。這種階段劃分的主要意義在于認(rèn)識滑坡和正確地選

10、擇防滑治滑措施。（3）滑坡的整治措施有如下幾大類：排水類（包括地表排水與地下排水）；支擋類（如抗滑擋墻、抗滑錨桿（錨索）、錨桿擋墻、抗滑樁等）；減重與反壓（坡頂刷方或拆除建筑物減重，坡腳堆載反壓）；改善滑動(dòng)面（帶）的巖土性質(zhì)；其它措施等?；轮卫砉こ桃话阋灾鯙橹骰蛞耘潘疄橹?，排水、支擋、減重、護(hù)坡等措施視具體情況（滑坡的引發(fā)因素）采用，進(jìn)行綜合治理。巖石風(fēng)化作用的產(chǎn)物是什么？這種產(chǎn)物如果作為工程地基，可能會出現(xiàn)哪些方面的工程問題？防止巖石風(fēng)化的措施有哪些？答：地殼表層的巖石經(jīng)長期風(fēng)化作用后，一部分碎屑物質(zhì)被風(fēng)和水帶走，而殘留于原地的松散堆積物抽稱之為殘積層。進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，若殘積層主要為粘性

11、土，應(yīng)重點(diǎn)研究可能產(chǎn)生的不均勻沉降問題；若殘積層主要為粗巖屑，沉降可能較??；開挖基坑或進(jìn)行邊坡建筑場地施工時(shí)，必須注意邊坡穩(wěn)定性問題，防止產(chǎn)生滑坡。通常采用的防治巖石風(fēng)化措施有：（1）挖除法：風(fēng)化層較薄時(shí)，可將工程性質(zhì)較差、影響建筑穩(wěn)定的表土挖除。（2）抹面法：用使水和空氣不能透過的材料（如瀝青、水泥、粘土等）將巖石覆蓋起來。（3）膠結(jié)法：用水泥、粘土等漿液材料灌注入巖層或巖石裂隙中，可加強(qiáng)巖層的強(qiáng)度、降低其透水性。（4）排水法：設(shè)計(jì)排水工程、排除地表水或地下水，減少水對巖石中礦物的溶解等影響。簡要分析場地工程地質(zhì)條件對宏觀震害的影響。答：分析場地工程地質(zhì)條件對宏觀震害的影響，主要表現(xiàn)為巖體的

12、類型及性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌、水文地質(zhì)條件。下面進(jìn)行簡要的分析：巖體的類型及性質(zhì)的影響：一般巖土體的類型不同對震害的影響不同，軟土比硬土的震害要大，且軟土的厚度愈厚，埋的愈淺震害愈大。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響一般是場地內(nèi)的地質(zhì)斷裂的影響包括發(fā)震斷裂和非發(fā)震斷裂。工程時(shí)應(yīng)不提高非發(fā)震斷裂的烈度。地形地貌：一般地貌突出又孤立的地形，震動(dòng)加劇，震害加大，而低洼河谷，震動(dòng)減弱震害減小。水文地質(zhì)條件的影響：砂土飽和后烈度增大，而且地下水的埋深愈淺，震害愈大。而地下水埋深愈大，上覆地層愈厚，震害愈小。試論述地面沉降及其主要危害。答：地面沉降是指在一定的地表面積內(nèi)所發(fā)生的地面水平面降低的現(xiàn)象。地面沉降現(xiàn)象與人類活動(dòng)

13、密切相關(guān)。尤其是近幾十年來，人類過度開采石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、地下水等直接導(dǎo)致了今天全球范圍內(nèi)的地面沉降。主要危害：沿海地區(qū)沉降使地面低于海面，受海水侵襲；些港口城市，由于碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設(shè)施的能力；(3)橋墩下沉，橋梁凈空減小，影響水上交通.在一些地面沉降強(qiáng)烈的地區(qū)，伴隨地面垂直沉陷而發(fā)生的較大水平位移，往往會對許多地面和地下構(gòu)筑物造成巨大危害；在地面沉降區(qū)還有一些較為常見的現(xiàn)象，如深井管上升、井臺破壞，高擺脫空，橋墩的不均勻下沉等，這些現(xiàn)象雖然不致于造成大的危害，但也會給市政建設(shè)的各方面帶來一定影響。某縣城后山斜坡上，坡頂出現(xiàn)裂縫；坡腳出現(xiàn)鼓脹；坡下建筑物也出現(xiàn)開裂，應(yīng)

14、如何處置？答：加強(qiáng)監(jiān)測；組織搬遷；錨固；削坡減重；坡腳壓重等。下圖為一個(gè)典型的泥石流，請分別闡述各區(qū)的意義.I區(qū)為泥石流形成區(qū)；II為流通區(qū)；III為堆積區(qū)；IV為泥石流堵塞形成的湖泊.8計(jì)劃中的一條高速公路，將通過一個(gè)滑坡體，試論述工程地質(zhì)條件及可能遇到的工程地質(zhì)問題，并提出相應(yīng)的防治措施.AX（1）滑坡對公路安全有影響，應(yīng)盡量避開；（2）斜坡的穩(wěn)定性問題；滑坡屬于推動(dòng)式.（3）施工時(shí)應(yīng)避免開挖坡腳；（4）設(shè)置抗滑樁和擋土墻；削坡減重；設(shè)計(jì)排水系統(tǒng).9.試分析下列河間地塊是否會發(fā)生水庫滲漏。上圖表明，河間地塊存在地下分水嶺；且高程高于庫水位，所以不會發(fā)生水庫滲漏.下圖中建庫后，在河岸附近局部地下水位低于河水位及河間地下水位，這時(shí)極易產(chǎn)生強(qiáng)烈的壩肩滲漏。有一高層建筑擬建于山坡上，地基地質(zhì)情況如下圖所示，上覆殘坡積粘土，基巖為砂巖與頁巖互層巖體，基巖與粘土層的接觸面是傾斜的，傾斜面傾角a2=40，砂頁巖互層的地層傾角a1=30。，在該場地的地質(zhì)條件下，修建建筑工程時(shí)將會出現(xiàn)哪些工程地質(zhì)問題？為什么？又該如何處理？（15分）答案提示：工程地質(zhì)問題（1）不均勻沉降問題；（2）邊坡失穩(wěn)問題（滑坡問題）。ti原因：（1）不均勻