土木工程地质复习样本

土木工程地质复习绪论1试述工程地质学与地质学的关系工程地质学是地质学的重要分支学科，地质学是关于地球的科学1地质学地质学的研究对象主要是固体地球的表层，主要内容研究组成地球的物质，涉及矿物学、岩石学等；阐明地壳及地球的构造特征；研究地球的历史遗迹栖居在地质时期的生物及其演变；地质学的研究方法与手段；研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质缝隙和工程防灾问题2工程地质学是服务于工程建设的应用学科，防灾减灾是工程地质学的主要任务之O2试述工程地质学的作用与任务作用1服务于工程建设的应用学科，防灾减灾是工程地质学的主要任务之・A•2分析和预测在自然条件和工程建筑活动中可能发生的各种地质作用和工程地质问题，例如地震、滑坡、泥石流，以及诱发地震、地基沉陷、人工边坡和地下洞室围岩的变形，因破坏、开采地下水引起的大面积地面沉降、地下采矿引起的地表塌陷，及其发生的条件、过程、规模和机制，评价它们对工程建设和地质环境造成的危害程度3研究防治不良地质作用的有效措施任务1基本任务1区域稳定性研究与评价指由内里地质作用引起的断裂活动,地震队工程建设区域稳定性的影响；13影响岩石工程地质性质的因素有哪些？P41矿物成分、岩石结构、岩石的构造、水、风化第二章第四纪沉积土1什么是相对地质年代？相对地质年代是怎样确定的？相对地质年代把各个地质历史时期形成的岩石，结合埋藏在岩石中能反映生物演化过程的化石和地质构造，按先后顺序确定下来，展示岩层的新老关系称为相对地质年代；确定相对地质年代是由该岩石底层单位与相邻已知岩石底层单位的相对层位关系来决定2土是怎样形成的？有哪些成因类型？形成有原岩风化产物经各种外力地质作用而形成的沉积物，至今其沉积历史不长，因此只能形成未经胶结硬化的沉积物，也就是一般所说的”第四纪沉积物或“土”；特征岩性松散、成因多样、岩性岩相变化快、厚度差异大、不同程度地风化分类风化作用、残积土、坡积土、洪基土、冲积土、海积土、湖泊积土、冰积土3什么叫风化作用？风化作用的基本类型及各自的表现形式如何？风化作用在地表或近地表条件下，由于温度、大气、水及生物等因素的影响,使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程；基本类型物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用

（1）物理风化作用P52温差风化、冰劈风化、其它物理风化

（2）化学风化作用P53氧化作用、碳化作用、水的作用

（3）生物风化作用P53生物物理风化作用、生物化学风化作用4风化岩层分带的工程意义是什么？

（1）根据岩石风化的深度及其分布情况，选择适于修建建筑物的地点；

（2）确定重大建筑物的地基中血药挖除的岩土风化层的厚度；

（3）根据岩石风化速度确定合理的边坡坡度，以及确定基坑、路堑保持开敞状态的安全期限；

（4）直接影响工程质量和风化速度快的岩层，必须确定防止岩石风化的措施；

（5）查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考虑建筑物的结构和施工的方法；

（6）合理地确定风化层的清基和挖方的土石方量，确定加固处理的有效措施5什么叫残积土？试说明残积土的工程地质特征残积土残积土是由岩石风化后，未经搬运而残留于原地的土，而另一部分则被风和降水所带走分布处于岩石风化壳的上部，是风化壳中的剧风化带，向下则逐渐变为半风化的岩石，分布主要受地形的控制，在宽广的分水岭上，雨水产生地表径流速度小，风化产物易于保留的地方，残积土就比较厚在平缓的山坡上也常有残积物覆盖在不同的气候条件下、不同的原岩，将产生不同矿物成分、不同物理力学性质的残积土；工程地质特征残积土表部土壤层孔隙率大、强度低、压缩性高，而其下部常常是夹碎石或砂粒的粘性土，或是孔隙为粘性土充填的碎石土、砂砾土，其强度较高6试比较残积土与坡积土的异同残积土坡积土7洪积土作为建筑物地基需要注意什么问题？8特殊土包括哪些土？为何称它们为特殊土？包括软土、膨胀土、红黏土、湿陷黄土、盐渍土、冻土、人工填土特殊性土具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土9软土有何特性？什么是蠕变性？什么是触变性？软土的特性1）含水量高，高孔隙比；2）透水性极弱，水平向渗透系数较大；3）压缩性大，变形不均匀，变形稳定历时长，欠压密状态，抗剪强度很低；4）强度低，与加荷速度和排水条件有关；5）显著的蠕变和触变性，强震iaojian下易震陷蠕变性指在一定荷载下，土的剪切变形随时间缓慢增长的特性；触变性指土受扰动后强度降低，但随时间增长强度能部分恢复的性能10湿陷性黄土的主要工程性质是什么？如何判别黄土是否具有湿陷性？

（1）主要工程性质1）塑性较弱；2）含水量较少，呈坚硬或硬塑状态；3）压实程度很差，孔隙比高，孔隙大；4抗水性弱，遇水强烈崩解，湿陷性明显；5透水性较强，且呈各向异性；6强度较高，粒间联结较强，压缩性中等211冻土分为哪些种类？分别具有什么特性？分类多年冻土、季节性冻土1多年冻土2季节性冻土12人工填土分为几种类型？哪些不适于作为建筑物的天然地基？分类素填土、杂填土、冲填土、压实填土第三章地质构造1何谓地质构造？地质构造的类型有哪几类？地质构造是地质体或地壳中的岩块受到应力作用造成永久变形的产物类型水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造2简述褶皱构造及断裂构造对工程建设的影响3什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的岩层产状三要素用层面的走向、倾向、倾角测定表示4图和识别褶曲并判断其类型5什么叫断层？断层由哪几部分组成？断层的基本类型有哪些？在野外如何识别断层？断层岩层受地应力作用后发生破裂，在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造；组成断层面、断盘、断层线、断距分类1根据断层两盘的相对运动分类正断层、逆断层、平移断层2根据断层走向与两盘岩层走向的关系分类走向断层、倾向断层、斜交断层3按断层的力学性质分类压性断层、张性断层、扭性断层识别6什么叫活断层？它具有哪些特征？活断层是现今仍在活动或者近期有过活动，不久的将来还可能活动的断层特征1活断层按两盘错动方向分为走向活动性断层和倾向滑动性断层2活断层的活动方式有蠕滑和粘滑1蠕滑是一个连续的滑动过程，只有长期缓慢的相对位移变形,发生在强度较低的软岩中，断层带锁固定能力弱，危害小；2粘滑粘滑错动位移是突然发生的，往往没有明显的位移发生,同时伴发较强烈的地震，发生在强度较高的岩石中,在突发快速错动前断层呈闭锁状态且锁固能力强，危害大3活断层的规模以及地表断裂带长度和断层最大位移值表示，反映其能量和破坏力；震级越大，震源深度越浅，地表断裂带越长，断层位移量越大；4或短程的活动速率是断层活动性强弱的重要标志，也是计算大地震重复周期的重要参数7什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？地质图用规定的符号、线条、色彩、来反映一个地区地质条件和地质历史发展的图件它是依据野外探明和手机的各种地质勘测资料，按一定比例投影在地形底图上编制而成的，是地质勘测工作的主要成果之一基本类型普通地质图、地貌及第四纪地质图、水文地质图、工程地质图1普通地质图以一定比例尺的地形图为底图，反映一个地区的地形、地层岩性、地质构造、地壳运动及地质发展历史的基本图件；2地貌及第四纪地质图以一定比例尺的地形图为底图，主要反映一个地区的第四纪沉积层的成因类型、岩性及其形成时代、地貌单元的类型和形态特征的一种专门性地质图；3水文地质图以一定比例尺的地形图为底图，主要反映一个地区总的水文地质条件或某一个水文地质条件及地下水的形成、分布规律的地质图件；4工程地质图是各种工程建筑物专用的地质图，一般是以镀铜地质图为基础，添加各种与工程有关的工程地质内容8简述各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式P1021水平岩层2倾斜岩层3直立岩层4褶皱5断层6岩层接触关系

（7）地形符号第四章地下水1地下水按埋藏条件能够分为几类？它们有哪些不同？地下水按埋藏条件分为上层滞水潜水承压水按水介质（空隙）类型分为孔隙水裂隙水岩溶水

（1）上层滞水1）定义是包气带内局部隔水层之上具有自由水面的重力水2）形成原因是大气降水或地表水下渗时，受包气带中局部隔水层的阻隔聚集而成的3）分布在松散沉积物中一一分布于砂砾层内的粘性土透镜之上在基岩中一一分布于透水的裂隙岩或岩溶岩层内的相对隔水夹层（如薄层页岩、泥灰岩等岩体）之上4）特征

1、上层滞水埋藏浅，分布范围有限，其上无隔水层

2、具有自由水面

3、上层滞水接近地表，补给区和分区一致，直接接受当地大气降水或地表水的补给，以蒸发的形式排泄

4、受季节影响大，动态很不稳定；雨季获得补充，积存一定水量，旱季水量逐渐消耗，甚至干涸

5、上层智慧亮不大，季节变化强烈，富水性差，便于开采利用智能用于农村少量人口的供水及小型灌溉供水

6、上层滞水因接近地表容易受污染

7、工程件事中上层滞水常突然涌入基坑威胁基坑施工安全

（2）潜水1）定义是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层之上的具有自由水面的重力水2）分布

1、第四系松散沉积物中

2、裂隙基岩或和可溶性基岩中3）特征

1、具有具有自由水面，仅受大气压力，也称无压水

2、分布区和补给区基本上是一致的（一般情况下，大气降水、地面水等都能够直接补给潜水）

3、动态（如水位、水量、水温、水质等水时间的变化）随季节不同而有明显变化

4、在潜水含水层时尚因无连续隔水层，一般埋藏较浅，容易受到污染

5、规模大的潜水海水曾是很好的供水水源

6、工程件事中埋深较浅的潜水可能造成施工困难4）几个相关定义:潜水位（H）——潜水面任意一点的高程；埋藏深度（h）——潜水面至地面的距离；含水层厚底（Ho）——自潜水面至隔水底板之间的垂直距离5）潜水面的形状P1116）潜水面的表示方法潜水等水位线图剖面图7）潜水等水位线图的用途确定潜水的流向，确定潜水的埋藏深度，确定潜水面的水力坡降，确定潜水于地表水的相互关系，确定含水层的厚度，推断含水层透水性及厚度的变化，确定泉水出露点和沼泽化的范围，确定取水工程位置

（3）承压水1）定义是充满与两个稳定隔水层（或弱水层）之间的地下水，是一种有压重力水2）地基稳定性研究与评价指地基的牢固、坚实性；3）黄精影响评价指人类工程活动队环境造成的影响

（2）具体任务1）评价工程地质条件，阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素，选定建筑场地和适宜的建筑形式，保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行；2）从地质条件与工程建筑互相作用的角度出发，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、发生的规模和发展趋势;3）提出及建议改进、防治或利用有关工程地质条件的措施加固岩土体和防治地下水的方案；4）研究岩体、土体分类和分区及区域性特点；5）研究人类工程活动与地址环境之间的相互作用与影响3什么是工程地质条件和工程地质问题？它们具体包括哪些因素和内容？P2工程地质条件指工程建设所在地区地质环境各项因素的综合工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建设和运行期间发生一些新的变化和发展，产生了影响和威胁工程建筑安全的地质问题

（一）工程地质条件因素地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象、地形地貌

（二）工程地质问题内容地及稳定性问题、斜坡稳定性问题、围岩稳定性问题、区域稳定性问题第一章岩石1地球的层圈构造包括什么外圈大气圈、水圈、生物圈；内圈地壳、地幔、地核

（一）外圈

（1）大气圈是地球以外的空间1）大气成分氮气（78%）、氧气（21%）、二氧化碳、少量水蒸气、多种气体组成，总质量约为5000多亿t;2）大气圈的分层对流层（1618km）、平流层（约50km高空）、中间层〜（约到85km高空）、热层（500~800kni高空）、散逸层；

（2）水圈地球的水是由地球诞生初期大七层中的水称其慢慢凝结形成，由地球上广泛分布的江河胡海及地下水组成1）海洋海洋的面积约占地球表面71%,海洋水约占地球总水量的

97.3%2）陆地水以冰川水为主，分布在高山和两极地区，其余的陆地分布在湖泊、江河、沼泽、地壳岩土体的空隙中

（3）生物圈地球表面凡是有生命活动的范围称生物圈，包括动物、植物、微生物（~）内圈反应出地球内部物质以及两个深度作为分界面，上分界面一一莫霍面，下界面一一古登堡面

（1）地壳1）地壳厚度极不均匀，大陆地壳平均厚度约33km2）地壳的主要物质是硅镁和硅铝，地壳上层为硅镁层，下层为硅铝层3）地壳年龄约为38亿年

（2）地幔1）位于地壳和地核之间，主要以硅镁为主；2）分为上地幔和下地幔；3）上地幔

1、是橄榄质超基性岩石，由含铁、镁的硅酸盐矿物组成，物质成可能与陨石相当；

2、上地幔60~250km存在一个不连续的地震波低速带,软流层；

3、软流层的温度可达7001300摄氏度，软流圈以上的固体圈层为岩石圈，它具有刚性特征，岩石圈因其下存在着温度高、塑性大的软流层二易于移动4）下地幔

1、为地表下1002900km的范围；〜

2、主要有铁镁氧化物和硫化物组成，物质密度也明显增大，一般认为它的化学成分与上地幔相似，物质呈固态，可能比上地幔含有更多铁

（3）地核铁的熔化和下沉形成地核，铁占地球质量的1/3,按地震波速的分布，可分为外地核、过渡层、内地核1）外地核地表以下2900~4642km范围，可能是液态，主要有熔融状态的铁、镇混合物及少量硅、硫等轻元素组成；2）内地核约厚1216km,主要成分是铁、镇等重金属及其氧硫化物，又叫铁银核心，物质呈固体状态，地核的体积占地球的

16.2%,质量占球的

31.3%;3）过渡层位于外、内核之间，厚度约515km,物质状态从液态过渡到固态2什么是造岩矿物？常见的造岩矿物有哪些？造岩矿物构成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物常见的造岩矿物正长石、斜长石（二者又统称长石类矿物）、石英、角闪石类矿物（主要是普通角闪石）、辉石类矿物（主要是普通辉石）、橄榄石、方解石甚至能够说，整个地壳几乎就是由上述七种矿物构成的3矿物集合体按矿物结晶粒度大小如何分类？矿物集合体同种矿物的多个单体聚集在一起的整体称为“矿物集合体”按矿物结晶粒度大小分类显晶质矿物集合体、隐晶质（非晶质）矿物集合体1）显晶质矿物集合体肉眼可辨认其颗粒，主要有接触双晶、穿插双晶、粒状（如橄榄石）、块状（如石英）、片状（如云母、绿泥石）、板状（长石、板状石膏）、纤维状（如石棉、纤维石膏）、针状；2）隐晶质（非晶质）矿物集合体肉眼不能辨认，能够有溶液直接沉积生成,主要形态有土状、钟乳状、笋状、球状、结核状、豆状4什么是岩石？什么是岩石的结构和构造？

（1）岩石由一种或一般由两种以上矿物所组成的固结或不固结的集合体，其一部分生物的（如煤），在自然界大量存在，构成地壳的很大一部分

（2）岩石的结构指组成岩石的物质（矿物或玻璃质）的结晶程度、颗粒大小、形态以及它们之间的相互关系特征；

（3）岩石的构造岩石中不同矿物集合体之间、岩石的各个组成部分之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的相互关系5岩石的常见物理性质指标有哪些？颜色、结构、构造、主要矿物成分、次要矿物成分6常见的鉴别矿物的标志有哪些？P10颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理、断口7试按成因论述各类岩石的生成过程按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩

（1）岩浆岩当地壳发生变动或受到其它内力作用时，承受巨大压力的岩浆就会沿着构造薄弱带上升，侵入地壳或喷出地面岩浆在上升过程中，压力减小，热量散失，经复杂的物理化学作用过程，最后冷却凝结就形成了岩浆岩；

（2）沉积岩风化阶段一一搬运阶段一一沉积硬结阶段一一硬结成岩阶段

（3）变质岩地壳中已存在的岩石，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，处在高温、高压及其它化学因素作用下，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的，变质岩在变质作用下形成8三类岩石的结构和构造指什么？

（一）岩浆岩P16

（1）结构指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形状、自形程度、矿物之间（包括玻璃）的相互组合关系1）结构特征是岩浆成分和岩浆冷凝时的物理化学环境的综合反映2）分类

1、按岩石中矿物结晶程度（指岩石中结晶质部分和非晶质部分之间的比例）质结构、半晶质结构、非晶质结构

2、按岩石中矿物颗粒的绝对大小显晶质结构、隐晶质结构

3、按岩石中矿物颗粒的相对大小等粒结构、不等粒结构、斑状结构、似斑状结构

（2）构造质岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式1）结构特征不但与岩浆结晶时的物理化学环境有关，还与岩浆的侵入机制、侵入时的构造应力状态以及岩浆冷凝时是否任在流动等因素有关2）分类块状构造、流纹构造、气孔状构造、杏仁状构造、带状构造

（二）沉积岩P24

（1）结构指组成岩石的物质颗粒大小、形状及其组合关系，它是沉积岩分类命名的重要依据分类1）碎屑结构碎屑物质被胶结物胶结形成的结构，按碎屑颗粒大小分为砾状结构（粒径约2mm）＞砂质结构（粗粒结构,粒径

0.52m;中粒结构，

0.25^

0.5mm;细粒结构，

0.

050.25mm）、〜〜粉砂状结构（粒径约

0.

0050.05mm）〜

（2）构造指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系，最主要的构造是层理构造、层面构造、生物成因构造1）层理构造水平层理、单斜层理、交错层理、波状层理2）层面构造波痕、泥裂、雨痕、化石、结核

（三）变质岩

（1）结构指组成岩石的物质颗粒大小、形状及其它们之间的相互关系分类变余结构、变晶结构、变形结构、交代结构1）变余结构2）变晶结构3）变形结构4）交代结构

（2）构造指其组成部分的空间分布特点和排列状态1）定向构造

1、片理构造板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、眼球状构造、条带状构造

2、线性构造拉伸线理、皱纹线理、交面线理2）无定向构造块状构造、斑点构造、角砾状构造9岩浆岩的产状有哪些？

（1）定义岩浆岩生成动检位置和形状、大小以及与周围岩石相接触的关系称为岩浆岩的产状

（2）产状岩基、岩株、岩脉、岩床、岩盘（P15）1）岩基是一种规模庞大的巨型侵入体，分布面积一般大于100km2,平面上常呈椭圆形，常在褶皱的隆起带侵入；2）岩株是一种形体比岩基小的岩体，是基岩边缘的分支，深部与岩基相连，上部可分支切穿围岩，成圆形或不规则状，分布面积一般小于100km2;3）岩墙岩浆侵入与围岩层理或片理斜交形成板状岩体4）岩脉岩墙可一次货多次侵入，可平行排列，或呈放射状、环状排列等,不规则的岩墙或其分支称为岩脉岩脉与围岩层理或片理斜交；5）岩盘是一种中心厚度较大，底部较平，顶部呈穹窿状的层间侵入体，分布范围可达数平方千米，多由酸性、中性岩石组成；6）岩床是一种沿原有岩层层面侵入、延伸分布且厚度稳定的层状侵入体组成岩床的岩石以基性岩为主10常见的岩浆岩、变质岩和沉积岩各主要有哪些？

（1）常见的岩浆岩花岗岩、花岗斑岩、流纹岩、闪长岩、闪长粉岩、安山岩、辉长岩、辉绿粉岩、玄武岩、橄榄岩；

（2）常见的沉积岩砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩、泥岩、石灰岩、白云岩、火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、泥灰岩、硅质岩；

（3）常见的变质岩板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角岩、矽线岩、蛇纹岩、混合岩、构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩11变质作用的影响因素是什么？影响和控制变质作用发生的主要因素是温度，压力和化学活动性流体

（1）温度温度是其中最重要的因素温度升高，岩石内部分子或原子活动性加大，为变质创造前提条件，主要引起重结晶和新生矿物形成

（2）压力压力的作用分两种1）静压力是上覆物质重量造成的，随深度增加其作用使变质反应的温度升高以及形成分子体积较小和比重较大的矿物2）应力是一种定向压力，与构造运动有关，在地壳浅部较强，深部则减弱地壳浅部，地壳运动应力最集中，以形成岩石构造上的变化为主（机械改造）在地壳深处，由于温度较高，矿物之间易发生化学反应最大应力方向溶解（压溶），最小应力方向沉淀，在定向压力作用下形成柱状，片状矿物在地下流体中，主要是H

20、C02还有F、CK B等挥发分一般存在于矿物粒间孔隙，裂隙中可能来自于原岩粒间孔隙，原岩矿物脱水，或岩浆及地壳深处

（3）化学活动性流体流体的作用是起溶剂作用，促进组分的溶解，加大扩散速度，从而促进重结晶和变质反应的进行，也能够作为一种组分参加变质反应，形成不含水或含水的矿物，水溶液又是交代作用中物质带入或带出不可缺少的介质上述各因素不是孤立的，而是并存的、相互配合和制约的，在不同情况下，以某种因素起主导作用，因而表现出不同的变质作用特征12软岩的工程评价有哪些？P45

（1）作用由于软岩分布非常广泛，与工程建设息息相关，特别是对大坝、隧洞、边坡工程的稳定性其控制作用；

（2）具有不理热点1）强度低；2）很破碎；3）水理性差；4）不稳定；5）压缩模量小；6）具有流变性。