中南大學(xué)年《工程地質(zhì)》各章節(jié)簡(jiǎn)答題及答案

1、緒論1、工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)與研究方法。 答：任務(wù)：分析、預(yù)測(cè)在工程建筑作用下，地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化和作用，選擇最優(yōu)場(chǎng)地，并提出解決不良地質(zhì)問(wèn)題的工程措施，為保證工程的合理設(shè)計(jì)、順利施工及正常使用提供可靠的科學(xué)依據(jù) 方法：工程巖土學(xué)，工程地質(zhì)分析，工程地質(zhì)勘察，區(qū)域工程地質(zhì)研究2、工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題是什么？它們具體包括哪些因素和內(nèi)容？答：工程地質(zhì)條件，通常指影響工程建筑物的結(jié)構(gòu)形式、施工方法及其穩(wěn)定性的各種自然因素的總和。工程地質(zhì)問(wèn)題，一般是指所研究地區(qū)的工程地質(zhì)條件由于不能滿足工程建筑的要求，在建筑物的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)或正常使用方面常常出現(xiàn)的問(wèn)題。 工程地質(zhì)條件，這些自然條件包括地層、巖

2、性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地貌、物理地質(zhì)作用、天然建筑材料等工程地質(zhì)問(wèn)題，一是區(qū)域穩(wěn)定問(wèn)題；二是地基穩(wěn)定問(wèn)題。一、地球的概況1、地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造是如何劃分的？ 答：地球內(nèi)部圈層構(gòu)造以地表為界分為外圈和內(nèi)圈。外圈包括大氣圈、水圈和生物圈；內(nèi)圈包括地殼、地幔和地核。2、什么叫地質(zhì)作用？地質(zhì)作用的表現(xiàn)形式有哪些？ 答：在自然界中所發(fā)生的一切可以改變地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造和地表形態(tài)的作用稱為地質(zhì)作用。 地球內(nèi)力地質(zhì)作用：由地球內(nèi)部能（地球旋轉(zhuǎn)能、重力能、放射性元素蛻變的熱能等）所引起的地質(zhì)作用，它主要通過(guò)地殼運(yùn)動(dòng)、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用來(lái)改造地球的；外動(dòng)力地質(zhì)作用：由地球范圍以外的能源，如太陽(yáng)的輻

3、射能、日月的引力能等為主要能源在地表或地表附近進(jìn)行的地質(zhì)作用，它主要通過(guò)風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、成巖作用來(lái)改造地球的。3、什么叫風(fēng)化作用？風(fēng)化作用主要有哪些形式？ 答： 風(fēng)化作用是指地表或接近地表的 HYPERLINK /view/1445086.htm t _blank 堅(jiān)硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過(guò)程中產(chǎn)生物理、 HYPERLINK /view/41556.htm t _blank 化學(xué)變化而在原地形成松散堆積物的全過(guò)程 根據(jù)風(fēng)化作用的因素和性質(zhì)可將其分為三種類型：物理風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用。二、礦物與巖石1、礦物的主要物理性質(zhì)有哪些？ 答：礦物主要的物

4、理性質(zhì)包括：外表形態(tài)、光學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。其中，光學(xué)性質(zhì)又分為顏色、條痕、光澤和透明度。力學(xué)性質(zhì)主要指礦物的硬度和解理。2、最重要的造巖礦物有哪幾種？ （1）石英(SiO2) （2）正長(zhǎng)石(KAlSi3O8) (3)斜長(zhǎng)石mNa(AlSi3O8)-a(A1Si3O8)（4）白云母KAl2(A1Si3O10)(OH)2（5）黑云母K(Mg、Fe)3(AlSi3O10)(OH、H)2（6）角閃石NaCa2(Mg、Fe、A1)5(Si、A1)4O112(OH)2 (7)輝石(Ca、Mg、Fe、A1)(Si、A1)，O6（8）橄欖石(Mg、Fe)2(SiO4)（9）方解石(CaCO3)(10)白云石C

5、aMg(CO3)2(11)石膏CaSO42H2O(12)粘土礦物，泛指各種形成粘土的礦物。（高嶺石Al4(Si4O10)(OH)8蒙脫石(A12Mg3)Si4O10(OH)22H2O伊利石K1A12(Al、Si)Si3O10(OH)22H2O）(13)蛇紋石Mg6(Si4O10)(OH)8(14)綠泥石(Mg、Fe、A1)(Si、A1)4O10(OH)8 (15)滑石Mg3(Si4O10)(OH)2(16)石榴子石A2B2(SiO4)3(17)黃鐵礦(FeS2)3、礦物的力學(xué)性質(zhì)包括哪些？（1）、硬度（2）、解理（3）、斷口4、巖漿巖常見的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是哪些？其產(chǎn)狀有哪些主要類型？ 答

6、：組成巖漿巖的主要礦物有30多種，但常見的礦物只有十幾種。按礦物顏色深淺可劃分為淺色礦物和深色礦物兩類，其中淺色礦物富含硅、鋁，有正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、白云母等；深色礦物富含鐵、鎂物質(zhì)，有黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等。長(zhǎng)石含量占巖漿巖成分的60以上，其次為石英，所以長(zhǎng)石和石英是巖漿巖分類和鑒定的重要依據(jù)。巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物的結(jié)晶程度、晶粒的大小、形狀及它們之間的相互關(guān)系。按結(jié)晶程度劃分成三類：全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。按礦物顆粒絕對(duì)大小分成顯晶質(zhì)和隱晶質(zhì)兩種類型。按礦物晶粒的相對(duì)大小劃分為三類：等粒結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。巖漿巖的構(gòu)造是指巖石中礦物的空間排列和充填方式。

7、常見的巖漿巖構(gòu)造有：塊狀構(gòu)造、流紋構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造。巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖體的形態(tài)、大小及其與圍巖的關(guān)系。巖漿巖的產(chǎn)狀與巖漿的成分、物理化學(xué)條件密切相關(guān)，還受冷凝地帶的環(huán)境影響，因此它的產(chǎn)狀是多種多樣的。分為侵入巖的產(chǎn)狀：巖基、巖株、巖盤(巖蓋)、巖床、巖墻和巖脈。噴出巖的產(chǎn)狀：熔巖流、火山錐(巖錐)及熔巖臺(tái)地。5、簡(jiǎn)述沉積巖的形成過(guò)程。 答：沉積巖的形成分為4個(gè)階段1）風(fēng)化、剝蝕階段（由于地殼表面原來(lái)的各種巖石長(zhǎng)期受自然界的風(fēng)化、剝蝕，使原來(lái)堅(jiān)三角的巖石逐漸破碎，形成一種新的風(fēng)化產(chǎn)物。）2）搬運(yùn)階段（巖石除一部分經(jīng)風(fēng)化、剝蝕后的產(chǎn)物殘積在原地外，大多數(shù)破碎物質(zhì)受流水、風(fēng)、冰川和自

8、身重力等作用，搬運(yùn)到其他地方。）3）沉積階段（當(dāng)搬運(yùn)能力減弱或物理化學(xué)環(huán)境改變時(shí)，攜帶的物質(zhì)逐漸沉積下來(lái)。沉積一般可分為機(jī)械沉積、化學(xué)沉積和生物化學(xué)沉積三種。）4）硬結(jié)成巖階段（最初沉積的松散物質(zhì)被子后繼沉積物覆蓋，在上覆巖層壓務(wù)和膠結(jié)物質(zhì)的作用下，逐漸使用權(quán)原物質(zhì)壓密孔隙減小，脫水固結(jié)或重結(jié)昌作用而成較堅(jiān)硬的巖層。）6、何謂變質(zhì)作用？分為哪些類型？地殼中的原巖受到溫度、壓力及化學(xué)活動(dòng)性流體的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生劇烈變化后形成的新的巖石稱變質(zhì)巖。這種引起巖石產(chǎn)生結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分改變的地質(zhì)作用稱為變質(zhì)作用。變質(zhì)作用類型主要有如下幾種：接觸熱變質(zhì)作用(熱力變質(zhì))接觸交代變質(zhì)作用（交代變質(zhì)）動(dòng)

9、力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用7、變質(zhì)作用有哪些影響因素？主要受溫度和揮發(fā)物質(zhì)的影響；受強(qiáng)烈定向壓力（動(dòng)壓力）的影響；受溫度、壓力表和化學(xué)活動(dòng)性流體影響。8、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征是什么？答：結(jié)構(gòu)：按成因可分為：變晶結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。構(gòu)造特征：指巖石中礦物在空間排列關(guān)系上的外貌特征。常見有：片理狀構(gòu)造（板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造 、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造）、塊狀構(gòu)造。9、影響巖石工程性質(zhì)的因素有哪些？答：巖石的物理性質(zhì) 、 水理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)。三、地質(zhì)構(gòu)造1、地層與巖層有何區(qū)別與聯(lián)系？ 答：由兩個(gè)平行或近于平行的界面(巖層面)所限制的同一巖性組成的層狀巖石，稱為巖層。地層和巖層不同，在某一地質(zhì)時(shí)期形成

10、的一套巖層及其上覆堆積物統(tǒng)稱為那個(gè)時(shí)代的地層。所以，巖層是沉積巖的基本單位而沒(méi)有時(shí)代的含意。地殼中的沉積巖可劃分為不同時(shí)代的地層。2、地層之間的接觸關(guān)系有哪幾種？ 答：侵入接觸、沉積接觸、穿插接觸。3、巖層產(chǎn)狀包括的要素？答：要素：走向：巖層在空間的水平延伸方向。傾向：巖層在空間的傾斜方向。傾角：巖層在空間傾斜角度的大小。4、背斜和向斜如何識(shí)別？ 答：背斜是巖層向上拱起的彎曲形態(tài)，其中心部位(即核部)巖層較老，翼部巖層較新，呈相背傾斜。向斜是巖層向下凹的彎曲形態(tài)，其核部巖層較新，翼部巖層較老，呈相向傾斜。5、什么是斷裂構(gòu)造？斷層的基本類型有哪些？野外如何識(shí)別斷層？答：組成地殼的巖體，在地應(yīng)力作

11、用下發(fā)生變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)巖石的強(qiáng)度，巖體的完整性受到破壞而產(chǎn)生的大小不一的斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造可分為節(jié)理(裂隙)和斷層。按斷層上下兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分為三種基本類型：正斷層、逆斷層和平推斷層。凡發(fā)生過(guò)斷層的地帶，往往其周圍會(huì)形成各種伴生構(gòu)造，并形成有關(guān)的地貌現(xiàn)象及水文現(xiàn)象?？梢愿鶕?jù)如下一些特征加以識(shí)別：地貌特征：當(dāng)斷層的斷距較大時(shí)，上升盤的前緣可能形成陡峭的斷層崖，如果經(jīng)剝蝕，就會(huì)形成斷層三角面地形。地層特征：若巖層發(fā)生不對(duì)稱的重復(fù)或缺失，巖脈被錯(cuò)斷，或者巖層沿走向突然中斷，與不同性質(zhì)的巖層突然接觸等，這些地層方面的特征，則進(jìn)一步說(shuō)明斷層存在的可能。斷層的伴生構(gòu)造：斷層的伴生構(gòu)造是斷層在

12、發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中遺留下來(lái)的痕跡。常見的有牽引彎曲、斷層角礫、糜棱巖、斷層泥和斷層擦痕。這些伴生構(gòu)造現(xiàn)象，是野外識(shí)別斷層存在的可靠標(biāo)志。另外，有泉水、溫泉呈線狀出露的地方有可能存在斷層，而且可能是逆斷層。其它標(biāo)志：斷層的存在常?？刂扑档陌l(fā)育，并可引起河流遇斷層面而急劇改向，甚至發(fā)生河谷錯(cuò)斷現(xiàn)象。湖泊、洼地呈串珠狀排列，往往意味著大斷裂的存在；溫泉和冷泉呈帶狀分布往往也是斷層存在的標(biāo)志；線狀分布的小型侵入體也常反映斷層的存在。四、水的地質(zhì)作用1、巖石中有哪些形式的水，各有哪些特點(diǎn)？巖石中的地下水可劃分為孔隙水、裂隙水和巖溶水三類?？紫端暮繘Q定于巖石的孔隙率。由于巖石比較致密，孔隙較少，所以巖

13、石中孔隙水也較少。裂隙水是埋藏于基巖裂隙中的地下水，巖石裂隙的發(fā)育情況決定地下水的分布情況和能否富集。巖溶水是儲(chǔ)存和運(yùn)動(dòng)于可溶性巖石洞隙中的地下水。2、簡(jiǎn)述地表水地質(zhì)作用的類型及其結(jié)果。答：地表水地質(zhì)作用主要包括侵蝕作用、搬運(yùn)作用和沉積作用。侵蝕作用會(huì)對(duì)地表或坡面不斷產(chǎn)生淋漓、洗刷和沖刷，造成地面大量水土流失、沖溝發(fā)展，引起溝谷斜坡滑塌、河岸坍塌等各種不良地質(zhì)現(xiàn)象。搬運(yùn)作用使被破碎物質(zhì)覆蓋的新地面暴露出來(lái)，為新地面的進(jìn)一步破壞創(chuàng)造了條件。在搬運(yùn)過(guò)程中，被搬運(yùn)物質(zhì)對(duì)沿途地面加強(qiáng)了侵蝕。同時(shí)搬運(yùn)作用為沉積作用準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。當(dāng)?shù)乇砹魉魉俳档蜁r(shí)，部分物質(zhì)不能繼續(xù)搬運(yùn)而沉積下來(lái)，沉積作用是地表水對(duì)地

14、面的一種建設(shè)作用。3、什么叫含水層和隔水層？答：孔隙和裂隙大而多，能使地下水流通過(guò)的巖土層，稱為透水層。貯存有地下水的透水層，稱為含水層。如：砂巖層、礫巖層、石灰?guī)r層等?？紫逗土严渡俣?，相對(duì)不透水的致密巖土層，稱為不透水層或稱隔水層。如：頁(yè)巖層、泥巖層等。4、比較潛水與承壓水的區(qū)別。答：潛水：飽和帶中第一個(gè)穩(wěn)定隔水層之上、具有自由水面的含水層中的重力，稱為潛水。承壓水：充滿于兩個(gè)穩(wěn)定隔水層之間，含水層中具有水頭壓力的地下水，稱為承壓水。區(qū)別： 潛水的動(dòng)態(tài)有明顯的季節(jié)變化，承壓水的動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定，水量變化不大。 潛水沒(méi)有隔水頂板，承壓水有隔水層覆蓋。 潛水的水質(zhì)變化較大，且易受到污染，承壓水的水

15、質(zhì)變化不大。 潛水沒(méi)有水頭壓力，承壓水具有水頭壓力。5、何謂階地？他是如何形成的？據(jù)物質(zhì)組成，可將階地分為哪幾類？答：階地：河流兩側(cè)沿著谷坡走向呈條帶狀分布或斷斷續(xù)續(xù)分布的階梯狀平臺(tái)稱為階地。形成：經(jīng)河流的長(zhǎng)期侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一種地貌。分類：一級(jí)階地、二級(jí)階地、三級(jí)階地等。6、地下水對(duì)公路工程建設(shè)有何影響？答：地下水對(duì)公路建設(shè)的影響是不可忽視的，主要有是地下水位的變化，水的侵蝕性和流沙、潛蝕等不良地質(zhì)作用都將對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性、施工及正常使用帶來(lái)很大的影響。 地下水位的變化，如地下水位上升，可引起淺基礎(chǔ)地基承載力降低，在有地震砂土液化的地區(qū)會(huì)引起液化的加劇，同時(shí)易引起建

16、筑物震陷加劇，巖土體產(chǎn)生變形、滑移、崩塌失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用。另外，在寒冷地區(qū)會(huì)有地下水的凍脹影響。就建筑物本身而言，若地下水位在基礎(chǔ)底面以下壓縮層內(nèi)發(fā)生上升變化，水浸濕和軟化巖土，從而使地基土的強(qiáng)度降低，壓縮性增大，建筑物會(huì)產(chǎn)生過(guò)大沉降，導(dǎo)致嚴(yán)重變形。尤其是對(duì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的土(如濕陷性黃土、膨脹土等)這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重，對(duì)設(shè)有地下室的建筑的防潮和防濕也均不利。地下水位下降，往往會(huì)引起地表塌陷、地面沉降等。對(duì)建筑物本身而言，當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層內(nèi)下降時(shí)，巖土的自重壓力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降。如果土質(zhì)不均勻或地下水位突然下降，也可能使建筑物產(chǎn)生變形破壞。通常地下水位的變化往往是由于

17、施工中抽水和排水引起，局部的抽水和排水，會(huì)產(chǎn)生基礎(chǔ)底面下地下水位突然下降，建筑物(如鄰近建筑物)發(fā)生變形，因此，施I場(chǎng)地應(yīng)注意抽水和排水的影響。另外，在軟土地區(qū)，大面積的抽水也可能引起地面下沉。 地下水的侵蝕性的影響主要體現(xiàn)為水對(duì)混凝土、可溶性石材、管道以及金屬材料的侵蝕危害。(3) 由地下水引起的流沙，這種不良地質(zhì)作用的影響主要表現(xiàn)為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，會(huì)給施工帶來(lái)極大的困難，或直接影響建筑工程及附近建筑物的穩(wěn)定。(4) 潛蝕通常分為機(jī)械潛蝕和化學(xué)潛蝕。機(jī)械潛蝕是指地下水的動(dòng)力壓力作用，而化學(xué)潛蝕是指地下水溶解土中的易溶鹽分。這兩種作用在土中同時(shí)

18、發(fā)生，并會(huì)引起土粒間的結(jié)合力和土的結(jié)構(gòu)破壞，土粒被水帶走，形成洞穴，其后果是使地基土的強(qiáng)度受到破壞，土下形成空洞，致使地表塌陷，破壞建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定。(5) 地下水的不良地質(zhì)作用中還有一個(gè)應(yīng)尤其引起注意的是基坑涌水現(xiàn)象。這種現(xiàn)象發(fā)生在建筑物基坑下有承壓水時(shí)，開挖基坑會(huì)減小基坑底下承壓水上部的隔水層厚度，減小過(guò)多會(huì)使承壓水的水頭壓力沖破基坑底板形成涌水現(xiàn)象。涌水會(huì)沖毀基坑，破壞地基，給工程帶來(lái)?yè)p失。五、常見地質(zhì)災(zāi)害1、滑坡有哪些野外識(shí)別標(biāo)志？野外識(shí)別滑坡的主要標(biāo)志有：答：(1) 地形地物標(biāo)志：滑坡的存在，常使斜坡不順直、不圓滑而造成圈椅狀地形和槽谷地形，其上部有陡壁及弧形拉張裂縫；中部坑洼起伏，有

19、一級(jí)或多級(jí)臺(tái)階，其高程和特征與外圍河流階地不同，兩側(cè)可見羽毛狀剪切裂縫；下部有鼓丘，呈舌狀向外突出，有時(shí)甚至侵占部分河床，表面有鼓張或扇形裂縫；兩側(cè)常形成溝谷，出現(xiàn)雙溝同源現(xiàn)象；有時(shí)內(nèi)部多積水洼地，喜水植物茂盛，有“醉漢林”及“馬刀樹”和建筑物開裂、傾斜等現(xiàn)象。(2)地層構(gòu)造標(biāo)志：滑坡范圍內(nèi)的地層整體性常因滑動(dòng)而破壞，有擾亂松動(dòng)現(xiàn)象；層位不連續(xù)，出現(xiàn)缺失某一地層、巖層層序重疊或?qū)游粯?biāo)高有升降等特殊變化；巖層產(chǎn)狀發(fā)生明顯的變化；構(gòu)造不連續(xù)(如裂隙不連貫、發(fā)生錯(cuò)動(dòng))等，都是滑坡存在的標(biāo)志。(3)水文地質(zhì)標(biāo)志：滑坡地段含水層的原有狀況常被破壞，使滑坡體成為單獨(dú)含水體，水文地質(zhì)條件變得特別復(fù)雜，無(wú)一定規(guī)律可循。如潛水位不規(guī)則、無(wú)一定流向，斜坡下部有成排泉水溢出等。這些現(xiàn)象均可作為識(shí)別滑坡的標(biāo)志。2、滑坡與崩塌有何區(qū)別？答 = 1 * GB3 崩塌發(fā)生猛烈，運(yùn)動(dòng)速度快，而滑坡運(yùn)動(dòng)速度多數(shù)緩慢。 = 2 * GB3 崩塌不沿固定的面和帶運(yùn)動(dòng)，而滑坡多沿固定的面或帶運(yùn)動(dòng)。 = 3 * GB3 崩塌體完全被破壞，而滑坡體多保持原來(lái)的相對(duì)整體性。 = 4 * GB3 崩塌垂直位移大于水平位移，而滑坡正相反。3、滑坡的形成和影響因素有哪些？答：斜坡上巖體或土體在重力作用下沿一定的滑動(dòng)面（或滑動(dòng)帶）整體地向下滑動(dòng)的現(xiàn)象叫滑坡。俗稱：走山、垮山、地滑。影響因素：巖土類型：（巖、土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)