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《工程地质》作业及思考题（答案）一、绪论1、工程地质学的具体任务与研究方法。答：工程地质学是把地质科学的理论应用于工程实践，目的是为了查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价，分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用，选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的地质依据。为了做好上述工作，必须经过地质调查、勘察、试验、观测、理论分析等手段，获得必要的地质资料，结合具体工程的要求进行研究、分析和判断，最终得出相应的结论。2、工程地质条件和工程地质问题是什么？它们具体包括哪些因素和内容？答：工程地质条件，通常指影响工程建筑物的结构形式、施工方法及其稳定性的各种自然因素的总和。这些自然条件包括地层、岩性、地质构造、水文地质、地貌、物理地质作用、天然建筑材料等。工程地质问题，一般是指所研究地区的工程地质条件由于不能满足工程建筑的要求，在建筑物的稳定、经济或正常使用方面常常出现的问题。工程地质问题是多样的，依据建筑物特点和地质条件，概括起来有二个方面：一是区域稳定问题；二是地基稳定问题。公路工程常遇到的工程地质问题有边坡稳定和路基(桥基)稳定问题；隧道工程中遇到的主要问题有围岩稳定和突然涌水问题；还有天然建筑材料的储量和质量问题等。二、地球的概况2、简述物理地质作用及其分类答：地质作用是指由自然动力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部构造和地表形态等进行的破坏和建造作用。按其能源的不同，地质作用可分为两种类型：内动力地质作用和外动力地质作用。(1)内动力地质作用主要包括构造运动、岩浆作用、变质作用及地震等。(2)外动力地质作用：表现方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。二、矿物与岩石1、矿物的物理性质有哪些？答：矿物主要的物理性质包括：外表形态、光学性质和力学性质。其中，光学性质又分为颜色、条痕、光泽和透明度。力学性质主要指矿物的硬度和解理。2、最重要的造岩矿物有哪几种？答：最重要或是最主要的造岩矿物有石英、斜长石、正长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、石膏及粘土矿物。3、矿物的力学性质包括哪些？答：矿物力学性质主要包括：硬度，矿物抵抗外力作用(如刻画、压入、研磨)的能力；解理，晶体矿物在外力敲打下沿特定的结晶方向裂开成光滑平面的性质称为解理，裂开的平面称为解理面；断口：不具有解理的矿物，在锤击后沿任意方向产生不规则断裂，其断裂面称为断口。火成岩4、岩浆岩常见的矿物成分、结构、构造是哪些？其产状有哪些主要类型？答：分类：按矿物颜色深浅可划分为浅色矿物和深色矿物两类，其中浅色矿物富含硅、铝，有正长石、斜长石、石英、白云母等；深色矿物富含铁、镁物质，有黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。长石含量占岩浆岩成分的60％以上，其次为石英，所以长石和石英是岩浆岩分类和鉴定的重要依据。结构是指岩石中矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及它们之间的相互关系。按结晶程度划分成三类：全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构。按矿物颗粒绝对大小分成显晶质和隐晶质两种类型。按矿物晶粒的相对大小划分为三类：等粒结构、不等粒结构、斑状结构。构造是指岩石中矿物的空间排列和充填方式。常见的岩浆岩构造有：块状构造、流纹构造、气孔状构造、杏仁状构造。产状：分为侵入岩的产状：岩基、岩株、岩盘(岩盖)、岩床、岩墙和岩脉。喷出岩的产状：熔岩流、火山锥(岩锥)及熔岩台地。沉积岩5、简述沉积岩的主要成分级结构特征。成分：石英、长石、白云母结构特征：（1）碎屑状（2）泥状（3）化学结构和生物化学结构6、简述沉积岩的分类及常见沉积岩种类分类：碎屑岩—角砾岩、粗砂岩、中沙岩、细沙岩、粉沙岩；黏土岩—页岩、泥岩；化学岩及生物化学岩—石灰岩、白云岩、泥灰岩、硅质岩变质岩6、何谓变质作用？简述变质岩的结构与构造特征？答：地壳中的原岩受到温度、压力及化学活动性流体的影响，在固体状态下发生剧烈变化后形成的新的岩石称变质岩。结构：变晶结构、压碎结构、变余结构构造：片理构造－－片麻状构造、片状构造、千枚状构造、板状构造；非片理构造7、变质作用的影响因素有哪些？答：影响变质作用的主要因素有高温、高压和化学活动性流体。9、岩石的工程地质性质表现在哪三个方面？各自用哪些主要的指标表示？答：物理性质：密度、相对密度、孔隙率、吸水性；水理性质：透水性、溶解性、软化性、崩解性、抗冻性；力学性质：变形指标、强度指标10、什么是风化作用？它有哪几种类型？答：由于太阳辐射、大气、水和生物等的作用，地壳表层的岩石发生崩解、破碎以至逐渐分解的变化称为风化作用。风化作用是外力作用中较为普遍的一种，在大陆的各种地理环境中都有风化作用在进行，其作用于地表最显著，随着深度的增加，其影响就逐渐减弱以至消失。风化作用使岩石逐渐破裂，转变为碎石、砂和粘土。风化作用可分为物理风化、化学风化及生物风化三个密切联系的类型。地质构造及地质图1、岩层产状要素包括哪些？走向、倾向、倾角2、地层接触关系有那些形式？答：有整合接触：地层之间是岩层层面平行，时代连续而没有地层缺失；角度不整合：埋藏侵蚀面将年轻的、新的、变形较轻的沉积岩同倾斜或褶皱的沉积岩分开，不整合面上下之间有一角度差异；平行不整合：大体上互相平行的岩层之间有起伏不平的埋藏侵蚀面。中间有地层缺失，又称为假整合。3、什么是褶皱及其要素？岩层弯曲的现象称为褶皱。要素：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽、背线、槽线4、简述褶皱类型的划分？按褶曲横剖面形态分类；直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲按褶曲纵剖面形态分类：水平褶曲、倾伏褶曲5、简述褶皱野外识别的基本方法及形成年代判别对于大型褶曲构造，野外经常采用穿越法和追索法进行观察。穿越法就是沿着选定的调查路线，垂直岩层走向进行观察。用穿越的方法，便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。追索法是平行岩层走向进行观察的方法，便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。当两翼岩层在平面上彼此平行展布时为水平褶曲，如果两翼岩层在转折端闭合或呈“S”形弯曲时，则为倾伏褶曲。年代判别：绝对年代法、相对年代法——地层层序法、古生物法、地层接触法6、简述褶皱的工程地质特性（1）褶皱核部岩层由于受水平挤压作用，产生许多裂隙，直接影响到岩体的完整性和强度，在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育。所以在核部布置各种建筑工程，如厂房、路桥、坝址、隧道等，必须注意岩层的坍落、漏水及涌水问题。（2）在褶皱翼部布置建筑工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层走向，且边坡倾向于岩层倾向一致，边坡坡角大于岩层倾角，则容易造成顺层滑动现象（3）对于隧道等深埋地下的工程，一般应布置在褶皱翼部。因为隧道通过均一岩层有利稳定，而背斜顶部岩层受张力作用可能塌落，向斜核部则是储水较丰富的地段7、简述什么叫节理及其类型划分节理是指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿着断裂面没有明显的相对位移的断裂构造。分类：按成因——原生、构造、表生；按力学性质：剪节理、张节理、斜交节理8、断层的要素包括哪些？断层面、断层线、断盘、断距9、简述断层的分类按断层上下两盘相对运动方向分类——正断层、逆断层、平移断层按断层面产状与岩层产状的关系分类——走向断层、倾向断层、斜向断层按断层力学性质分类——压性断层、张性断层、扭性断层10、简述断层存在的主要标志构造线标志、岩层分布标志、断层的伴生现象（擦痕阶步和摩擦镜面、构造岩、牵引现象）、地貌标志（断层崖和断层三角面、断层湖断层泉、错断的山脊）11、简述地质图阅读的步骤和内容（1）先看图和比例尺，（2）阅读图例，了解图中有哪些地质时代的岩层及其新老关系；（3）分析地形地貌，了解本区的地形起伏，相对高差，山川形势，地貌特征等。（4）阅读地层分布、产状及其和地形关系，分析不同地质时代的分布规律，岩性特征，及新老接触关系，了解区域地层的基本特点。（5）阅读图上有无褶皱，褶皱类型、轴部、翼部的位置；有无断层，断层性质、分布、以及断层两侧地层的特征，分析本地区地质构造形态的基本特征。（6）综合分析各种地质现象之间的关系及规律性。（7）在上述阅读分析的基础上，对图幅范围内的区域地层岩性条件和地质构造特征，应结合工程建设的要求，进行初步分析评价。12、简述断层的工程地质评价降低地基岩体的强度稳定性。断层破碎带力学强度低、压缩性大，建于其上的建筑物由于地基的较大沉陷，易造成断裂或倾斜。断裂面对岩质边坡、坝基及桥基稳定常有重要影响。跨越断裂构造带的建筑物，由于断裂带及其两侧上、下盘的岩性均可能不同，易产生不均匀沉降。隧道工程通过断裂破碎时易了生坍塌。断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动，从而影响建筑物的稳定13、相对地质年代的确定方法（1）地层层序律：在一个地区内，如果没有发生巨大的构造变动，沉积岩层的原始产状是水平或接近水平的，而且都是先形成的在下面，后形成的在上面。这种正常的地层叠置关系，称为地层层序律，即叠置律。根据地层层序律便可将地层的先后顺序确定下来。（2）生物演化律：生物界的演化历史也是生物不断适应生活环境的结果，生物演化总的趋势是从简单到复杂，从低级到高级。利用一些演化较快存在时间短，分布较广泛，特征较明显的生物化石种或生物化合组合，作为划分相对地质年代依据。（3）岩性对比法：岩性对比法以岩石的组成、结构、构造等岩性方面的特点为对比的基础。认为在一定区域内同一时期形成的岩层，其岩性特点基本上是一致的或近似的。14、绝对地质年代的确定方法：绝对地质年代法是指通过确定地质形成时的确定时间，依次排列出个底层新、老关系的方法。确定地层形成的确定时间，主要是通过测定地层中的放射性同位素年龄来确定。15、显生宙主要十一世包括：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪、第四纪16、什么是活断层？它有哪些特性？简述活断层的判别标志定义：活断层也称活动断层，是指现今仍在活动或者近期有过活、不久将来还可能回活动的断层。特性：继承性、活动方式与活动速率的相关性、重复活动的周期性。判断标志：地貌标志、地质标志、地震活动标志、水文与水文地质标志、地球化学和地球物理标志。17、什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？定义：地质图是把一个地区各种地质形象，如地层、地质构造等，按一定的比例额，用规定的符号，颜色和各种花纹、线条表示的以中国图件。基本类型：普通地质图、构造地质图、第四纪地质图、基岩地质图、水文地质图、工程地质图四、水的地质作用1.岩土的空隙孔隙：松散岩土中颗粒或颗粒集合体之间存在的空隙称为孔隙裂隙：坚硬岩石手地壳运动及其他内外地质应力作用的影响产生的空隙溶隙：可溶盐中的裂隙经地下水长期溶蚀形成的空隙称为溶隙含水层：能透水且饱含重力水的岩土层称为含水层隔水层：指不能给出并透过水的岩土层2.什么是淋滤作用：定义：大气降水渗入地下的过程中渗流水不仅能把地表附近细小的破碎物质带走，还能把周围岩石中易溶成分溶解带走。经过渗流水的物理和化学作用后，地表附近岩石逐渐失去其完整性、致密性，残留在原地的的则未被冲走，又不易溶解的松散物质，这个过程称林滤作用，残留在原地的松散物质称残积层。地质作用特征：残积层向上逐渐过渡为土壤层，向下逐渐过渡为半风化岩石和新鲜的基岩。残积层碎屑物由地表向深处由细变粗是其最重要的特征。3.河流的地质作用表现在哪些方面？河流测蚀作用和公路建设有何关系？表现方面：侵蚀作用、搬运作用、沉积作用沿河不舍的公路，往往由于河流的水位变化及侧蚀，使得路基发生水毁现象，特别是在河湾凹岸地段，最为显著。4.什么是残积层？及其工程地质特征。定义：母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积层。其中较细的碎屑已被风或雨水带走。工程地质特征：残积层表不土壤孔隙率打、压缩性高、强度低、。而残积层下部常常是夹有碎石或沙粒的粘土或者被粘土填充的碎石土、砂砾土、强度较高。5.第四纪沉积物主要类型：块石、碎石、砂砾石、软石、各种砂和粘性土。6.地下水与工程建设的关系？地下水对土木工程建设有较大的不良影响，主要有：地面下降、流沙、潜蚀对建筑工程的影