1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。工程地質學基礎習題集2009-9工程地質學基礎緒論一、名詞解釋工程地質學：地質學的一個分支學科，是一門研究與工程建設相關的地質環境問題，是工程科學和地質學相交叉的一門邊緣學科。地質工程(Geoengineerig)：指以地質體為工程結構以地質體為工程的建筑材料，以地質環境為工程的建筑環境修建的一種工程。工程地質條件（Engineeringgeologicalcondition）：指與工程建筑物有關的地質因素的綜合。地質因素包括巖土類型及其工程性質、地質結構、地貌、水文地質、工程動力地質作用和天然建筑材料

2、等方面，是一個綜合概念。工程地質問題（Engineeringgeologicalproblem）：工程地質條件與建筑物之間所存在的矛盾或問題。五、簡答工程地質學的任務是什么？闡明建筑地區的工程地質條件，并指出對建筑物有利和不利的因素；論證建筑物所存在的工程地質問題，并進行定性和定量評價，做出確切結論；選擇地質條件優良的建筑場地，并根據場地工程地質條件對建筑物配置提出建議；研究工程建筑物建成后對地質環境的影響，預測其發展演化趨勢，提出利用和保護地質環境的對策和措施；根據所選定地點的工程地質條件和存在的問題，提出有關建筑物類型、規模、結構和施工方法的合理建議，以及保證建筑物正常施工和使用所應注意的

3、地質要求；為擬定改善和防治不良地質作用的措施方案提供地質依據。工程地質學的研究方法是什么？工程地質學的研究方法主要有自然歷史分析法、數學力學分析法、模型模擬試驗法和工程地質類比法。自然歷史分析法即為地質學的方法，它是工程地質學最基本的一種研究方法。工程地質學所研究的對象地質體和各種地質現象，是自然地質歷史過程中形成的，而且隨著所處條件的變化，還在不斷地發展演化著。查明各項自然地質條件和各種地質現象以及它們之間的關系，預測其發展演化的趨勢及結果。數學力學分析法是在自然歷史分析的基礎上開展的，對某一工程地質問題或工程動力地質現象在進行自熱歷史分析之后，根據所確定的邊界條件和計算參數，運用理論公式或

4、經驗公式進行定量計算。由于自然地質條件比較復雜，在計算時時常需要把條件適當簡化，并將空間問題簡化為平面問題來處理。一般的情況是，先建立一地質模型(物理模型)，隨后抽象為數學模型，代入各項計算參數進行計算。模型模擬試驗法在工程地質研究中也常被采用，它可以幫助我們探索，自然地質用的規律，揭示某一工程動力地質作用或工程地質問題產生的力學機制以及發生、發展演化的全過程，以便我們作出正確的工程地質評價。工程地質類比法在工程地質研究中也是常用的一種方法，也可以用于定性評價，也可作半定量評價。它是將已建建筑物工程地質問題的評價經驗運用到自然地質條件與之大致相同的擬建的同類建筑物中去。我國工程地質的研究現狀是

5、什么？巖體工程特性研究和巖體工程地質力學的創立區域工程地質和區域地殼穩定性研究環境工程地質和地質災害的研究特殊土結構和工程特性的研究工程地質勘察的理論和技術方法1活斷層工程地質名詞解釋活斷層：現在正在活動或在最近地質時間（全新世、1萬年）發生過活動。對目前正在活動著的斷層，因有鑒別標志而無可爭議.“近期”時間上則有一些不同的觀點，有的認為是第四紀以來活動過的斷層；有的認為應在晚更新世之內，有的認為在35000年（14C確定的絕對年齡）之內，還的有認為只限于全新世之內。從工程使用的年限和斷層知動資料的準確性來看，時限不宜過長，一般的工程的使用年限為數十年，一些重大工程也在一二百年以內。我們關心的

6、更應該是“不久的將來”（例如一二百年）。錯動速率：是以某一時期內斷層兩盤相對位移的平均值來表示3）活斷層的錯動周期：地震斷層兩次突然錯動之間的時間間隔簡答1）活斷層對工程建筑物的影響表現為兩個方面。一方面是由于活斷層的地面錯動直接損害跨越該斷層修建的建筑物；有些活斷層錯動時附近有伴生的地面變形，則也會影響到鄰近的建筑物。另一方面是伴有地震發生的活斷層，強烈的地震對較大范圍內建筑物的損害；2）活斷層的基本特征是什么？活斷層的繼承性與反復性；活斷層的長度與斷距；活斷層的錯動速率和錯動周期；活斷層的年齡判據；3）活斷層的鑒別標志是什么？活斷層的地質、地貌和水文地質標志一、地質方面保留在最新沉積物中的

7、地層錯開是鑒別活斷層的最可靠依據。較新地層被錯斷；在航衛片上表現為清晰的線性構造；地震斷層陡坎和地裂縫。二、地貌標志兩種截然不同的地貌單元直線相接；線性分布的斷層崖和三角面；河流溝谷發生明顯的轉彎；串珠狀新生代小斷陷盆地；夷平面或階地缺失。三、水文地質標志串珠狀泉或湖泊，尤其是溫泉；水系的突然轉彎；微量元素方面的標志。四、地震歷史方面的證據在一定地質歷史時期的地震歷史資料；地震觀測史證據。4）活斷層研究內容包括有哪些？活斷層的展布、活動特點和監測等。如伴有地震活動，則應進行地震危險性研究。一、調查其展布情況活斷層的位置、方向、長度等。利用衛(航)片判釋，用一種低陽光角航空照片用來專門判定活斷層

8、的存在二、區域性踏勘在衛(航)片判釋的基礎上，要進行區域性踏勘，進一步驗證判釋成果。三、建筑場地內及其附近的活斷層為了確定活斷址近期及現今活動的參數，如活動時間、錯動方向和距離、錯動速率和錯動周期等，需進行鉆探、坑探、物探和絕對年齡測定等工作。地震工程地質一、名詞解釋1）地震(earthquake)：在地殼表層，因彈性波傳播所引起的振動作用或現象；2）震域：地面上地震所波及到的范圍；3）震中：震源在地面上的垂直投影；4）軟流圈：按板塊構造的理論，在堅硬巖石圈之下的上地幔物質處于塑流狀態；5）活動斷裂的鎖固段或互鎖段：活斷層的端點，拐點，交匯點、分枝點和錯列點；6）震源參數：地震發生時震源處的一

9、些特征量或震源物理過程的一些物理量7）彈性回跳：當斷層突然錯動時，斷層兩側是向相反方向產生相對位移8）粘滑(stickslip)斷裂面兩盤這種因摩擦力而粘結然后又突然滑動而釋放應力的過程9）地震震級：衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來的能量大小來決定。釋放出來的能量愈大，則震級愈大。10）地震烈度：衡量地震所引起的地面震動強烈程度的尺度；它不僅取決于地震能量，同時也受震源深度，震中距，地震波傳播介質的性質等因素的制約。11)卓越周期T0:由于表層巖土體對不同周期的地震波有選擇放大作用，一種巖土體總是以某一周期的波選擇放大得尤為明顯而突出。五、簡答1）粘滑機制是對彈性回跳機制的修正，主要表

10、現在哪幾個方面？彈性回跳機制認為，斷層錯動時要將全部積聚起來的應力釋放完，即地震后震源處基本無應力，而粘滑機制則認為，斷層錯動時震源處只釋放了一小部分應力。彈性回跳機制認為，地震鍺動時將震源處全部彈性剪切形變恢復了，此時斷層面上的動摩擦力為零2)重力性地裂的表現形式有哪幾種？由于斜坡失穩造成土體滑動，在滑動區邊緣產生張性地裂。平坦地面的覆蓋層沿著傾斜的下臥層層畫滑動，導致地面產生張性地裂此種形式大多發生在土質軟弱的故河床內填筑土層的邊界上它對建筑物的危窖不容忽視。3)重力性地裂產生的條件是什么？故河床堆積松散砂層的震陷，由于砂層的震陷而引起上覆填土的垂直沉陷、位移；淺部填土層的振動具有地面運動

11、的放大作用特征，在填上層的傾斜界面上產生斜向滑移。4)簡述場地工程地質條件對震害的影響對震害有重大影響的工程地質條件為巖土類型和性質、斷裂、地形地貌及地下水。(1)巖土類型和性質巖土類型和性質對宏觀烈度的影響最為顯著在相同的地震力作用下，基巖上震害最輕，其次為硬土，而軟土是最重的。地層結構對震害也有較大影響(2)地質構造發震斷裂是引起地基和建筑物結構振動破壞的地震波的來源(3)地形地貌效應趨勢是：突出孤立的地形使地震動加強，震害加劇；而低洼溝谷則使地震活動減弱，震害減輕。3砂土地震液化工程地質名詞解釋1)砂土液化(sandliquefaetion)或振動液化:飽水砂土在地震，動力荷載或其它外力

12、作用下，受到強烈振動而喪失抗剪強度，使砂粒處于懸浮狀態，致使地基失效的作用或現象。2)剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力(excessporepressure)：如果砂土透水性不良而排水不通暢的話，則前一周期的排水尚末完成，下一周期的孔隙度再減少又產生了，應排除的水來不及排走，而水又是不可壓縮的，于是就產生超孔隙水壓力3）五、簡答1）影響砂土液化的因素有哪些？4巖石風化工程地質一、名詞解釋1）巖石風化(RockWeathering)：巖石在各種風化營力作用下，所發生的物理和化學變化的過程。2）化學風化：巖石在氧、水溶液及有機體等作用下所發生的一系列復雜的化學反應，引起其結構構造，礦物成分和化學成分發

13、生變化的過程。3）囊狀風化：在裂隙密集帶、斷層破碎帶，特別是不同方向的斷裂交匯處，巖石的風化深度較大，風化殼底界起伏較大，一般大于10余米，大者可達數十米，形成寬度不大而深度較大的風化囊4）球狀風化：被三組以上軟弱面切割的巖體，風化營力沿軟弱結構面發生作用，促使巖體解體，風化產物呈塊狀或棱角圓化的橢辣狀及球狀五、簡答1）巖石風化主要表現在哪幾個方面？(1)巖體的結構構造發生變化(2)巖石的礦物成分和化學成分發生變化(3)巖石的工程地質性質惡化。2）巖石風化主要影響因素有哪些？由于氣候、巖性、地質構造、地形、水文地質條件等因素的影響所致。巖石風化分帶的標志是什么？(1)顏色風化程度不同的巖石，在

14、外觀上首先表現在頗色上的差異。(2)巖體破碎程度隨著巖石風化程度的加深，完整堅硬的巖體遂漸破碎成塊石、碎石、砂粒、粉粘粒(3)礦物成分的變化根據具體條件下風化巖石中礦物的共生組合規律，可作為風化殼垂直分帶的標志。(4)水理性質及物理力學性質的變化在風化殼剖面上，由上到下這些性質變化的趨勢是：孔隙性和壓縮性由大到小；吸水性由強到弱，聲波速度由小到大；強度由低到高等等，(5)鉆探掘進及并挖中的技術特性(5)鉆探掘進及并挖中的技術特性風化程度不同的巖石，其完整性和堅固性不同，因此，勘探中的鉆探方法、鉆進速度，巖心采取、掘進方法及難易程度是不同的；同時，施工中開挖方法及進度亦各異。5斜坡變形破壞工程地

15、質一、名詞解釋1)斜坡形態要素是坡面、坡頂、坡肩、坡腳、坡角和坡高等。2)斜坡的變形:斜坡應力狀態的變化，使原有的平衡被打破，局部應力集中超過了該部位巖體的容許強度，引起局部剪閉錯動，拉裂并出現小位移，但還沒有造成整體件的破壞，3)彎曲傾倒:由陡傾或直立板狀巖體組成的斜坡，當巖層走向與坡面走向大致相同時，在自重的長期作用下，由前緣開始向臨空方向彎曲、拆裂，并逐漸向坡內發展的變形。4)雙溝同源：滑坡體的兩側有溝谷發育，并且有兩個溝谷的源頭起源于同一位置。五、簡答1)斜坡應力分布特點是什么？(1)由于應力的重新分布，斜坡中主應力跡線發生明顯偏轉。(2)在坡腳附近形成一個明顯的應力集中帶(3)在斜坡

16、頂面和坡面的某些部位，由于水平應力顯著降低，最小主應力有一些是張應力，形成張力帶。(4)坡面處的巖土體，由于應力解除，側向壓力趨于零，實際上處于兩向受力狀態，而向坡內逐漸變為三向受力狀態(5)與主應力跡線偏轉相聯系，坡體內最大剪應力跡線變為近似圓弧形，弧的下凹面朝著臨空方向。2)斜坡變形主要有哪幾種形式？(1)、拉裂(tensilecrack)斜坡巖土體在局部拉應力集中部位和張力帶內，形成張裂隙的變形形式稱為拉裂。拉裂形成機制有三種類型：在坡面和坡頂張力帶中拉應力集中形成拉裂;卸荷回彈(unloadinirebound)或巖體初始應力(地應力)釋放產生拉裂;因蠕滑形成局部應力集中產生拉裂(2)

17、蠕滑(creepslip)蠕滑可以在不同情況下受不同機制的作用而發生，一般主要有三種形式：受最大剪應力面控制的蠕滑;受軟弱結構面控制的蠕滑;受軟弱基座控制的蠕滑和扭流(3)彎曲傾倒（bendtoppling）3)滑坡形態要素是什么？(1)滑坡體(2)滑坡床(簡稱滑床)(3)滑動面(簡稱滑面帶)(4)滑坡周界（5）滑坡壁(6)滑坡臺地又稱滑坡臺階(7)封閉洼地(8)滑坡舌(9)滑坡裂隙(10)滑坡軸(主滑線)4)滑坡裂隙有哪些？它們主要出現在滑坡的什么部位？拉張裂隙、剪切裂隙、羽狀裂隙、鼓張裂隙和扇形張裂隙等。拉張裂隙主要出現在滑坡體后緣，受拉而形成，延伸方向與滑動方向垂直，往往呈弧形分布。剪切

18、裂隙分布在滑坡體中下部兩側，因滑坡體與其外的不動體之間產生相對位移，在分界處形成剪力區并出現剪切裂隙，它與滑動方向斜交，其兩邊常伴生有現狀裂隙。鼓張裂隙又稱隆張裂隙，常分布在滑體前緣，受張力而形成，其延伸方向垂直于滑動方向。扇形張裂隙也分布在滑坡體的前緣；尤以舌部為多；是因土石體擴散而形成的，作放射狀分布呈扇形。5)滑坡識別方法有哪些？滑坡識別方法主要有三種：利用遙感資料，如航片、彩紅外照片來解釋；通過地面調查測繪來解決；采用勘探方法來查明。6)滑動面(帶)位置確定方法是什么？(1)根據柞圖法估計滑面位置當只進行地表測繪，未進行勘探工程時，只能借助于作圖方法大致估計滑面位置。作圖方法(2)根據

19、位移觀測資料推求滑面位置在有滑坡位移觀測資料時，可根據滑坡的位移數據來推求滑面。可采用應變管法確定滑動面位置。(3)根據鉆探資料判斷滑面(帶)位置鉆探是滑面研究中常用方法之一，根據鉆探資料可較準確地確定滑動面(帶)的位置鉆探中可作滑面分析的資料包括：在基巖滑坡滑帶以上鉆進時，鉆具跳動，易卡鉆，回水漏失嚴重，滑帶以下鉆進平穩，透水性正常。由琺巖滑坡滑帶以上巖心量得的巖層傾角變化較大，巖石風化劇烈，裂晾中多有泥質充填，滑帶處且常有泥夾碎屑。在滑帶附近鉆進時，如速度突快或發現孔壁收縮，孔身錯斷，套管彎曲，上下鉆具困難，此處可能為滑帶位置。土質滑坡滑帶干鉆巖心剝開后，可見滑動形成的微斜層理、擦痕和鏡面

20、，滑帶土中有上部土層的夾雜物，顏色和土質比較復雜，巖心的微細結構也有錯動現象。基巖滑坡滑帶從上壓水或注水試驗時，漏水嚴重、栓塞常封堵不嚴，水泵不起壓，一般測不到地下水位，鉆孔無回水(4)根據坑探工程查明滑而位置(5)根據物探資料判斷滑面位置7)按滑動面與層面關系的分為幾類？其工程地質特性是什么？(1)均質滑坡這是發生在均質的沒有明顯層理的巖體或土體中的滑坡。(2)順層滑坡一股是指沿著巖層層面產生滑動(3)切層滑坡滑坡面切過巖層面前發生的滑坡稱為切層滑坡滑坡面常呈圓柱形，或對數螺旋曲線8)影響斜坡穩定性的因素有哪些？因素綜合起來可分為兩大方面，即內在因素和外在因素。內在因素包括，斜坡巖土的類型和

21、性質、巖土體結構等；外在因素包括：水文地質條件及地表水和大氣水的作用，巖石風化，地震以及人為因素等。9)斜坡中的各種結構面對斜坡穩定性的影響斜坡中的各種結構面對斜坡穩定性有著重要影響特別是軟弱結構面與斜坡臨空面的關系，對斜坡穩定起著很大作用(1)平疊坡主要軟弱結構面為水平的這種斜坡一般比較穩定；(2)順向坡主要是指軟弱結構面的走向與斜坡面的走向平行或比較接近，且傾向一致的斜坡當結構面傾角小于坡角時，斜坡穩定性最差，極易發生順層滑坡自然界這種滑坡最為常見，人工斜坡也易遭破壞。(3)逆向坡主要軟弱結構面的傾向與坡面傾向相反，即巖層面傾向坡內。這種斜坡一般是穩定的，有時有崩塌現象，而滑動的可能性較小

22、但有其它斷裂結構面配合時，也可形成滑坡。(4)斜交坡主要軟弱結構面與坡面走向成斜交關系。其交角越小，穩定性就越差。(5)橫交坡主要軟弱結構面的走向與坡面走向近于垂直這類斜坡穩定性較好，很少發生大規模的滑坡。10)簡述作圖方法估計滑面的方法作圖方法：假定滑面為一圓弧形，根據地表測繪找出滑坡后緣陡壁并測定陡壁的產狀及擦痕產狀，同時找出滑坡前緣位置及產狀。在滑坡主鈾剖面上，過后緣陡壁及前緣兩點，按其產狀換算標畫AC及BC(圖5-32，a)，過A及B分別作垂線OA及OB交于O點O刀及O月交于O點，以O為圓心，以OA(或OB)為半徑作圓，即為假想滑面位置。在滑坡主軸剖面上連接后緣陡壁坡腳A和滑面出口B點

23、連線AB(圖5-32，b)，作AB的垂直二等分線CO，在CO上選一點，以OA為半徑作圓，使此圓能與任一點的滑面傾向線相切，此圓弧即為所求之滑面。11)地表水和地下水對滑坡的影響有哪些？水的作用主要表現為對巖土的軟化、泥化作用、水的沖刷作用、靜水壓力和動水壓力等土坡或巖質邊坡中的泥質巖層，在雨水滲入或地下水位升高而受到浸濕時就會改變其稠度，使之軟化，抗剪強度降低，從而可能引起斜坡變形和破壞。頁巖、凝灰巖、粘土巖等親水性很強，水對其軟化作用很顯著。水的沖刷作用使河岸變高、變陡。水流沖刷坡腳，切斷滑動面使之臨空或將趨于穩定的老滑坡的下部物質攜走，從而導致滑坡的復活。由于雨水滲入，河水位上漲或水庫蓄水

24、等種種原因，使得地下水位上升，水位抬高，又使孔隙水壓力提高，降低了抗滑力，造成斜坡失穩。當地下水由斜坡巖土體中排出時，由于有一定的水力梯度，形成動水壓力，增加了沿地下滲流方向的滑動力，對斜坡穩定不利水庫使用期，庫水位迅速下降使得斜坡巖土中的水排出較慢，而地下水位的下降滯后于水庫水位，故形成較大的動水壓力，這時，岸坡常遭受破壞。12）繪制圍繞傾角為70，傾向為90的平面極點摩擦錐，摩擦角=30繪制時，首先繪出斜面和法線的投影（圖5-50a），在極點的兩測沿通過極點的大圓標記出30角。就畫出了通過圓錐的二維斷面，它在大圓上用兩個點表示。然后旋轉描圖紙直至極點位于另一大圓上，沿該大圓在極點兩測再量出

25、30的角度。這樣就繪出子第二個二維斷面。把這一過程繼續下去，使極點位于下一個大圓上并標記出30的角度，直至標記出足夠多的點，能畫出磨擦錐為止。13）如何用宏觀征兆預報斜坡破壞的時間？斜坡破壞之前，往往出現一些程度不同的宏觀征兆。諸如：地形變、地表微破裂、地物標志的移動，逸出地氣味、火球、發光、冒出渾泉、以及各種動物的行為異常現象等等。(1)當滑體滑動時，其上的莊稼樹木歪斜，房屋道路變形，地物(石碑、古墓、寺廟、水渠等)產生明顯的相對位移，坡體后緣張裂，前緣上鼓，反映滑體在短期內隨時可發生大規模滑動。(2)根據滑坡體前緣地下水的異常變化可以有效鑒別破壞危險性滑坡前數天至幾小時，在滑體前緣可能出現

26、濕地、新泉或泉水增木、變渾、或出現噴泉等現象。(3)根據滑前動物異常及其序列特征分析，異常的序列特征是：以穴居地下的蛇、鼠等動物出現異常最早，緊隨其后是小動物如蜂、鳥、雞鴨、貓等出現異常；當逼近主滑時間時，才出現大功物行為異常，如豬、狗、牛等，14）斜坡變形破壞的防治措施有哪些？根據防治原則以及實際經驗，主要的防治措施不外乎是提高抗滑力和減小下滑力。(1)抗滑工程抗滑工程是提高斜坡抗滑力最常用的措施，主要有擋墻、抗滑樁，錨桿、（索）和支撐工程等。主要有：擋墻、抗滑樁、錨桿(索)、支撐(2)表里排水包括排除地表水和地下水(3)削坡減荷降低坡體的下滑力(4)防沖護坡一般修筑導流堤、水下防波堤、丁壩

27、以及砌石、拋石、草皮護坡等措施。(5)土質改良提高巖土體的抗滑力(6)防御繞避歸納為：擋、排、削、護、改、繞六字方針；6滲透變形工程地質一、名詞解釋1）滲透變形：地下水在滲流過程中對巖土體作用的力，稱滲透力(seepageforce)或動水壓力(hydrodynamicforce)。當此力達到一定值時，巖土中一些顆粒，甚至整體就發生移動，從而引起卷土體的變形和破壞，這種作用或現象，稱之為滲透變形(seepegedeformstion)或滲透破壞(seepagefailure)。2）管涌：在滲流作用下單個生顆粒發生獨立移動的現象，叫管涌(piping)或潛蝕3）垂直接觸管涌：在垂直于土層接觸面的

28、滲流作用下，細粒土層的單個顆粒向粗粒土層孔隙移動的現象，稱為垂直接觸管涌4）平行接觸管涌:在平行于粗、細粒土層接觸面的滲流作用下，由于粗粒土層的滲透速度較細粒土層大得多，而使接觸面附近的細粒土層中的顆粒被攜走的現象，稱為平行接觸管涌5)流土:在滲流作用下一定體積的土體同時發生移動的現象，叫流土(quicksoil)或硫砂(quicksand)五、簡答1)影響土的抗滲強度因素有哪些？土的抗滲強度大小，是受其結構特性制約的，它包括土中粗細顆粒直徑比例、細粒物質釣含量和土的級配特征等方面。(1)粗細粒徑的比例只有當細顆粒的粒徑d小于粗顆粒的骨架孔隙直徑d0時，才能發生管涌。據研究其最優比值為：d0/

29、d=8(2)細顆粒的含量天然無帖性土的顆粒組成十分復雜，其分布曲線有單峰型、雙峰型和多峰型。而研究滲透變形意義較大的是曲線為雙峰型土(3)土的級配特征土的級配特征可以它的不均粒系數(=d60/d10)表示。當10時，主要類型是管涌；當在10-20之間時，流土和管涌均有可能發生。但它對礫質土不適用。2）室內試驗是如何確定臨界水頭的？如用6-17所示，是滲透儀試驗法。這種方法是采用變水頭的試驗方法，將水頭逐級抬高，在每一水頭下都維持穩定30分鐘，直至發生滲透破壞時，再逐級下降水頭至滲透破壞停止。重復進行數次，最后將最低開始發生破壞的水頭作為臨界水頭，據此計算臨界水力梯度。3）管涌和流土的異同點有哪

30、些？相同點：都是砂土體在滲透力的作用下發生的變形破壞形式。不同點：在滲流作用下單個生顆粒發生獨立移動的現象，叫管涌(piping)或潛蝕在滲流作用下一定體積的土體同時發生移動的現象，叫流土(quicksoil)或硫砂(quicksand)。發生變形破壞時的結構不同，管涌發生在土體給配較好的砂體中，而流土發生在級配不良的砂土中。發生變形破壞時的臨界水力梯度不同。在滲流作用下，由于無粘性土的結構特性不同，有的首先表現為管涌，爾后在更強的水動力條件下轉化為流土。產生流土的水力梯度往往較管涌的水力梯度要大。而有的無粘性土在足夠的水動力條件下，便直接產生流土。它們主要受控于土的結構特征。宏觀因素不同，與

31、地層的組合關系和地貌地形也有一定關系。7巖溶工程地質一、名詞解釋1）巖溶：地下水和地表水對可溶性巖石的破壞和改造柞用都叫巖溶作用；這種作用及其所產生的地貌現象和水文地質現象的總稱叫做巖溶，國際上通稱喀斯特(karst)2）混合溶蝕效應：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕性有所增強，這種增強的溶蝕效應叫做混合溶蝕效應3）飽和滯液的混合溶蝕效應：指兩種或兩種以上已失去溶蝕能力的飽和水溶液，在碳酸鹽巖體內相遇，并發生混合作用，混合后的溶液由原先的飽和狀態變成不飽和狀態，從而產生新生溶蝕作用，連續熔解碳酸鹽巖石。4）酸效應(acideffect)：在自然界中，除了CO2溶于水所形成的碳酸對碳酸鹽巖的

32、溶蝕有強烈影響外，其次為硫酸的作用，特別是在硫化礦床氧化帶中這種效應最為顯著。這是因為在某些鐵細菌的作用下，黃鐵礦通過以下反應而生成硫酸，即：4FeS2+15O2+14H204Fe(OH)3+8H2SO45)同離子效應(commonioneffect)：水中如溶有與碳酸鹽相同的某種離子的物質，例如CaCl2，則由于Ca2+濃度增加，就會使碳酸鈣的溶解度按質量作用定律而有所減小，從而抑制了碳酸鈣的溶蝕。6）離子強度效應(ionicstrengtheffect)：溶液中有與碳酸鈣不相關的強電解質離子時，這些離子就會以較強的吸引力吸引Ca2+和CO32-，實質上也就使Ca2+與CO32-之間的引力有

33、所降低。7)懸托河:處于上升運動的灰巖山區，有時發現河谷中的地下水位低于河水位，甚至有的地方地下水位在河床以下數十米至數百米。這種河流叫做懸托河。8)真空吸蝕:隨著地下水位的不斷下降，因真空腔內外壓差效應不斷加劇，引起腔外大氣壓對覆蓋層表畫產生一種無形的“沖壓”作用，加速了覆蓋層結構的宏觀破壞，土層強度降低，地面突然發生變形和破壞。這種由于“真空”壓差效應對上覆土拱所產生的“內吸外壓”作用叫做真空吸蝕簡答1）巖溶作用表現在哪兩方面？一方面形成地下和地表的各種地貌形態，另一方面形成特殊的水文地質現象2）以石灰巖為例來說明碳酸鹽巖的溶蝕過程南斯拉夫學者伯格里(Bogli，1960)把石灰巖的溶蝕過

34、程分為四個化學階段：首先，與水接觸的石灰巖，在偶極水分子作用下發生溶解：CaCO3Ca2+CO32-這時溶解很快，并立即達到平衡第二階段是原溶解于水中的CO2的反應，H20+CO2H2CO3H+HCO3-碳酸電離的H+與(7-1)式的CO32-化合成重碳酸根，H+CO32-HCO3-這兩個階段的最終反應是：CaCO3+H2O+CO2Ca2+2HCO3-第三階段是水中物理溶解的CO2的一部分轉入化學溶解，即水中部分游離CO2與水化合成為新的碳酸，這樣構成一個鏈反應，第四階段是由于水中CO2含量和外界（土壤和大氣）CO2，含量也有一個平衡關系，水中CO2減少，平衡就受到破壞，必須吸收外界CO2以便

35、使水中CO2含量重新達到新的平衡，這樣又構成一個鏈反應。3）舉例說明有利于水發生混合的地帶垂直滲入水與地下水相混合的地下水面附近、地下水面以下，能使不同成分的水向它匯集的強徑流帶，如大的溶蝕裂隙或溶蝕管道，不同方向的溶蝕裂隙交匯帶；灰巖區地下水的排泄區，如河谷邊岸地下水與地表水的混合帶等處。4）巖溶發育的基本條件有哪些？巖溶發育的基本條件有四個：具有可溶性巖石，巖石是透水的；水必須具有侵蝕性；水在巖石中應處于不斷運動的狀態。巖溶發育中最為活躍而積極的是地下水的循環交替條件，它受控于氣候、地形地貌、地質結構、地表非可溶巖復蓋及植被發育條件等。5）影響巖溶發育的因素有哪些？一、碳酸鹽巖巖性的影響，

36、可溶性巖石是巖溶發育的物質基礎，碳酸鹽巖的化學成分，礦物成分和結構等方面對巖溶發育的影響。二、氣候對巖溶發育的影響，氣候類型的特征表現在氣溫、降水量、降水性質、降水的季節分配及蒸發量的大小和變化。其中以氣溫高低及降水量大小對巖溶發育的影響最大。三、地形地貌的影響地形地貌條件是影響地下水的循環交替條件的重要因素，進而間接影響巖溶發育的規模、速度、類型及空間分布。四、地質構造的影響，1)斷裂的影響；2）褶皺的影響；3）巖層組合特征的影響；五、新構造運動的影響，新構造運動的性質腿十分復雜的，其運動的基本形式有：上升、下降、相對穩定3種。6)懸托河的基本條件有哪些？形成懸托河的基本條件有三個：具深厚的

37、碳酸鹽巖；地下水向排泄區運動過程中徑流通暢。這兩個條件是形成懸托河的必要條件，二者反映了一個地區碳酸鹽巖的地層巖性和地質構造特點地下水排泄基準面不斷下降這是形成懸托河的充分條件7)巖溶區選擇庫壩位址時注意的問題有哪些？(1)在查明地層巖性，地質構造，水文地質條件和巖溶發育規律的基礎上，選擇良好的庫壩位置。(2)中小型水庫的投資及防滲處理技術有限，應避免在懸托型及排泄型河谷上筑壩建庫。(3)碳酸鹽巖中所夾的相對隔本層(4)河谷兩岸有溶洞泉、暗河出口時，首先應查明泉域及暗河水系的分布特點和巖溶發育情況、溶洞泉或暗河的聯系。(5)利用巖溶發育規律，來選擇庫壩位址及控制工程規模8）巖溶地基變形破壞的主

38、要形式有哪些？(1)地基承載力不足在覆蓋型巖溶區，上覆松軟土強度較低，或建筑荷載過大，引起地基發生剪切破壞，進而導致建筑物的變形和破壞。(2)地基不均勻下沉在覆蓋型巖溶區，下伏石芽、溶溝、落水洞、漏斗等造成基巖面的較大起伏，當其上部有性質不同，厚度不等的粘性土分布時，在建筑物附加荷載作用下，產生地基不均勻下沉。(3)地基滑動在裸露型巖溶區，當基礎砌置在溶溝、溶隙、落水洞、漏斗附近時，有可能使基礎下巖體沿傾向臨空的軟弱結構面產生滑動。(4)地表塌陷在地基主要受力層范圍內，如有溶洞、暗河、土洞等時，在自然條件下，或因建筑物的附加荷載，抽排地下水等因素作用，產生洞頂坍塌。9）我國地表塌餡的特征是什么

39、？(1)地表塌陷在裸露型巖溶區極為少見，主要分布在復蓋型巖溶區。(2)地表塌陷多發生在巖溶發育強烈的地區，如在斷裂帶附近、褶皺核部、硫化礦床的氧化帶、礦體與碳酸鹽巖接觸部位等(3)在抽、排地下水的降落漏斗中心附近；地麥塌陷最為密集(4)地表塌陷常沿地下水的主要徑流方向分布。(5)在接近地下水的排泄區，因地下水位變化受河水位的變化頻繁而強烈，故地表塌陷亦較由烈。(6)在地形低洼及河谷兩岸平緩處易于塌陷。10)土洞形成的條件是什么？下伏基巖中巖熔發育，坍塌物的堆積有足夠的空間；水動力條件變化大；上覆土層較松散且具有一定的厚度，以保證土洞的產生并形成天然平衡拱。11)8河流侵蝕與沉積的工程地質一、名

40、詞解釋1）主流:水流沿著河槽總方向的流動稱為主流，和河岸是相平行的，2）副流是在水流內部產生的一種大規模的水流旋轉運動，在這種流動中，流線大多呈封閉曲線，副流有時在主流的邊緣上流動，有時也和主流疊加在一起，使整個水流呈螺旋式的前進。3）摩擦力副流:當水流發生局部變形時，會產生分離現象，在分離面上將出現摩擦力，在這個力的作用下形成的副流，稱為摩擦力副流。4）異重流:由于水流中含沙量或含鹽量分布不均勻，引起水流中不同地區的重率差異，水流會從重率大的地方流向重率小的地方，這種副流稱為異重流5)造床流量:采用平灘流量作為造床流量所謂平灘流量是指當水位達到河漫灘或邊灘灘緣高度時的相應流量。6)地上懸河:

41、平原河流的特殊類型，我國的黃河下游便是典型的地上懸河。(1)河床高于其兩岸地面的河流；(2)河流的河床具有典型的易變性特點，使河道不斷擺動，而形成變動的蛇曲帶；(3)地上懸河地區沉積物在平面上往往呈網狀分布規律；(4)在剖面上則呈現蛇曲帶相沉積物和泛濫洼地相沉積物交替重疊分布。7）壅水淤積：修建水庫后，由于洪水期揮水進入壅水段，泥沙擴散到全斷面，隨著挾沙能力沿流程降低，泥沙沉積于庫底，且粗粒沉積于上游，細粒沉積在下游，形成淤積三角洲，這就是壅水淤積8)異重流淤積:多見于多泥沙河流中，當入庫水流含沙量高，并有足夠的沉速時，渾水進入壅水段后可不與清水混淆擴散而潛入清水之下；沿庫底向，下游繼續運動，

42、并可一直運行到壩前，并在回流作用下使水庫變渾，細顆粒緩緩落于庫底五、簡答1）在河流上興建的各種工程建筑的工程地質問題是什么？(1）河流地質作用的危害及河流地質環境的制約，必然會產生各種工程地質問題；(2）環境工程地質問題；(3）預見工程建筑興建后可能產生的工程地質問題，(4）工程要求、經濟效益和環境質量角度綜合分析工程建筑的合理性，作出工程建筑的可行性結論；(5）為河流的整治提供有效的措施9誘發地震工程地質一、名詞解釋1)水庫誘發地震:在人類工程活動引起的地震事例中，多數是由于水庫蓄水所引起的，稱為水庫誘發地震(Reservoirinducedseismicity)。2)水庫蓄水后，水體向深郁滲入或人工注水均將引起床地下水位以上巖體裂隙或孔隙的充水飽和，由此導致與地面