水文地质与工程地质答案

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工程地质与水文地质作业(水工2014)

1.三大类岩石在地壳中的空间分布特征是什么？

沉积岩在最上层，其下是变质岩，岩浆岩呈不规则形状穿插分布于上述两大类岩石的各种裂隙中。

2.矿物的解理与光泽各有哪些类型？ （1）解理：

a.极完全解理 b.完全解理 c.中等解理 d.不完全解理 e.极不完全解理 （2）标准光泽：

a.金属光泽 b.半金属光泽 c.金刚光泽 d.玻璃光泽 （3）特殊光泽：

a.油脂光泽 b.蜡状光泽 c.丝绢光泽 d.珍珠光泽 e.土状光泽

3.简述岩浆岩的分类依据及其类型。

岩浆岩的类型是依据岩石成份中SiO2成份含量的高低分为： 酸性岩类，中性岩类，基性岩类，超基性岩类 4.简述沉积物输移的方式及被输移物质的类型。

（1）化学输移：可溶盐类的溶解输移方式；

（2）机械输移：即动力携带，物质粒径不同，机械输移方式也不同。

推（拖）移：d>2mm，砾在河床面上滑动，翻滚前进； 跃移：d=2～0.05mm砂，在水体中忽上忽下，弹跳前进；

悬移：d<0.05的物质，粉砂+粘土，在水体中长期、长途携带运 动。 5.变质作用的影响因素有哪些，各自的作用方式是什么？

（1）温度的作用：显然T越高，变质作用越容易发生，作用方式是：

促使矿物重结晶；

形成特殊的变质矿物（如石榴子石）；

（2）压力的作用：显然P越高，变质作用越容易发生，作用方式是：

形成定向构造 变质应力矿物

（3）化学活动性流体：指地下岩缝中的弱酸性汽水溶液，它一方面起媒介作用，促进物质运移交换；另一方面自身也参与变质反应，如

3MgCO3+4SiO2+H2O（热）→Mg3[Si4O10](OH)2 +3CO2↑ (菱镁矿) （滑石） 6.以结构图形式简述地质年代的结构体系。

新生代（Kz） 第四纪（Q） 第三纪（R） 白垩纪（K） 中生代（Mz） 侏罗纪（J） 三叠纪（T） 显生宙 二叠纪（P） 晚古生代 石炭纪（C） 古生代（Pz） 泥盆纪（D） 志留纪（S） 早古生代 奥陶纪（O） 寒武纪（E） 隐生宙 元古代（Pt） 震旦纪（z） …… 太古代（Ar） ------------------------------------------------------38亿年 地球天文时期

7.简述并画图示意褶皱的几何形态分类依据及类型。

（1）．横剖面上轴面产状类型

直立褶皱 斜歪褶皱 同斜褶皱 平卧褶皱 翻卷褶皱 （2）横剖面上岩层的弯曲形态类型

箱形褶皱 扇形褶皱 圆弧形褶皱 尖棱形褶皱

8.简述并画图示意断层的分类依据及其类型 （1）正断层：即上盘下降，下盘上升的断层，多为复水平方向拉张力形成，属

张性结构面。

（2）逆断层：即上盘上升，下盘下降的断层，多为受水平方向挤压力形成，属

压性结构面。

（3）平移断层：两盘沿断层面相对水平滑动而成，属扭性结构面。

9.识别下列平面图中褶皱与断层的基本类型，指明判别的依据。

箭头两边是背斜，虚线是向斜 箭头处是逆断层，虚线处正断层

褶皱依据：主要依据岩层的对称重复特点，背斜核心部位岩层老外侧岩层新，向斜核心部位岩层新外侧岩层老

断层依据：地层的不对称重复与缺失

10.依据以下节理产状数据作节理走向玫瑰花图，据图指出构造应力场中主压应力δ1的方位，若该应力场中还发育有一个背斜，其枢扭走向是什么方位？

11°SE<30° 77°SE<30° 28°SE<28° 49°SE<70° °°°°20°NW<15° 15NW<31 69NW<17 °°°°21°NW<75° 24NW<13 76SE<13 °°°°34°NW<27° 12NW<25 11NW<60 °°80°NW<10° 33SE<43 31°SE<41° 23°SE<18° 77°NW<8° 41°SE<50° 35°SE<23° 87°SE<15° 65°SE<70° 23°SE<40° 71°SE<83° °°31°NW<15° 38SE<42 19°SE<75° 43°SE<62° 80°NW<87° 61°SE<30° 65°NW<27° °°°°47°NW<11° 63NW<45 21SE<23 °°18°NW<15° 14SE<11 °°29°NW<80° 25NW<50 82°SE<50° 72°SE<71° °°37°NW<51° 71SE<35 °°°°85°NW<30° 27NW<10 32SE<29 °°17°NW<81° 64SE<39 73°SE<84° （数据按10°间隔进行分组） 答：

组距 10°~19° 20°~29° 频数 8 10 平均值 14.625 24.1 30°39° 40°49° 50°59° 60°69° 70°79° 80°89°

8 4 0 6 7 5 33.875 45 64.5 73.86 82.8

11.简述引发物理风化作用的主要机理以及影响风化的主要因素。

机理：由于气温变化，空隙中水的冻结和盐类结晶等使岩石发生机械破坏作用 能引起岩石机械破碎的自然因素主要有： （1）地表温度的高频率，大幅度变化 （2）冻融

（3）盐分结晶 （4）矿物吸水膨胀 （5）岩石释重回弹

12.影响风化作用的主要因素有哪些？

（1）依发生和影响因素的特点，风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。

（2）影响风化作用的主要因素：

a.岩石性质 b.地质构造 c.气候 d.地形条件

13.从工程角度风化壳剖面通常包含哪几个层次？绘图说明。

14.绘图简述流水下蚀作用的几种主要机理。

（1）静水压力；（2）立轴涡旋流； （3）跌水的后退。

15.绘图简述河谷地貌类型的几种形式。

（1）峡谷：指河床占据整个河谷底部，无河漫滩。

（2）成形河谷：指有河床与河漫滩分化的河谷。

（3）复杂河谷：指河床、河漫滩和河流阶地分化明显的河谷

。

16.什么是河漫滩沉积的二元结构，河流阶地是怎样形成的（绘图）？其表面沉积物为什么也具有二元结构？

（1）洪水期河漫滩上水流流速较小，环流从河床中带到河漫滩上的物质，主要是细沙和黏土，称为河漫滩相冲积物。下层是由河床移动沉积的粗砂砾石，称为河床相冲积物。这样就组成了河漫滩的二元结构 （2）河流阶地形成

（3）洪水期河流断面扩大，引起河漫滩洪水流速减小，洪水挟带的细粒泥沙，覆盖在河床沉积物上，形成：下部为粗沙和砾石组成的河床沉积物，上部为细沙或粘土

17.什么是地下水？地下水的主要来源是什么？ （1）地下水是指埋藏于地下岩土体空隙中的水份。 （2）地下水的来源：

a.入渗水 b.冷凝水 c.初生水 d.埋藏水

此外还有人工补给来源以及不同类型地下水之间相互补给来源等。 18.简述地下水的两类分类方案。 （1）依据埋藏特点的不同，分为：

包气带水；潜水；承压水 （2）依据含水层的性质分为：

孔隙水；裂隙水；岩溶水 19.简述流土与管涌的区别。

流土：指成份比较均一（级配良好）的固体颗粒随地下水运动而从岩土体中流失的过程。

管涌：指细颗粒在水头作用下从大颗粒支架起的空隙中运动流失进而造成岩土体结构瓦解的作用（级配不良，如：在河床相沉积层中）。 20.基岩区裂隙地下水的存在必须同时具有哪三类构造？

21.试简介地下水对建筑基础材料的腐蚀有哪三类？ （1）结晶类腐蚀：

指地下水中SO42-超标 （2）分解类腐蚀：

类似岩溶的形成，主要是腐蚀性CO2含量过高，促使反应向右进行，导致砼中的CaCO3溶解流失，结构瓦解。 （3）结晶分解复合类腐蚀

地下水中SO42-、NO3-、Cl-、NH4+和Mg2+离子含量超标，与砼中的Ca(OH)2反应，生成Mg(OH)2、CaSO4·H2O和CaCl2，其中CaSO4·H2O又会进一步化合形成水泥杆菌，而CaCl2溶解度大，易流失，总体都破坏了砼的原有结构，造成建筑基础破坏。

22.岩体结构面的类型有哪些，常见岩体结构类型有哪些？ （1）岩体结构面类型：

原生结构面 次生结构面 软弱结构面

（2）岩体结构类型：

整体结构 块状结构 镶嵌结构 碎裂结构 层状结构 散体结构

23.简述常见岩体工程地质质量分类的方法及其优缺点。 （1）岩石质量指标（R.Q.D）分类

美国迪尔(伊利诺斯大学)提出，即修正的岩芯采取率法。指以钻孔获取的大于10cm的完整岩芯的总长Lp与钻孔总进尺Lt之比作为岩石质量指标：

该方法简单易行，且可在勘察中伴随进行，因而为多数工程单位采用，但它过于简单，难以反映蚀变充填物性质，岩体抗剪性等性质，因此多只作为分类的一个因素而非唯一因素。 （2）岩体结构类型分类

由中科院地质研究所谷振德在1970年代提出和完善。

即按前述岩体结构类型分类增加工程地质性质评判内容构成，该方法抓住了岩体、工程地质质量分类的实质，但目前缺乏量化指标，故在实际中较少采用。

（3）巴顿岩体分类

挪威，N.巴顿于1974年为适应隧道支护设计而提出，目的是完善R.Q.D分类虽然简单、但却不够全面的不足。是一个六因素组合计算的围岩岩体质量Q分类法。

岩石质量指标 节理面糙度 裂隙水折减系数

节理组数 节理面蚀变程度 地应力影响

Q=0.01～1000无量纲，数值越大，围岩越坚硬完整。

该方法定性与定量结合，因素考虑较全面，但是只适用于各类地下洞室，适用面窄。

（4）岩体质量指标（R.M.Q）分类

简称M法，1978年由我国水电部岩石试验规程小组提出。

岩石完整系统 岩石质量系数 岩石风化系数 岩石软化系数

M值：<0.004 坏岩体

0.12～2中等岩体 >12

好岩体

0.004～0.12较坏岩体

2～12 较好岩体

该方法考虑因素全面，适用性广（地基、围岩），但数据基础少，试验条件要求高（所有系数均依赖试验取得）。

24.坝的渗漏类型有哪几种？简述单层透水坝基渗漏计算公式的形式与意义。 （1）根据渗漏部位不同可分为：

坝基渗漏

绕坝渗漏（绕坝渗漏） 坝体渗漏

（2）根据渗漏形式又可分为：

均匀渗漏 集中渗漏

（3）单层透水坝基渗漏量的计算：

用卡明斯基（Kamehck.H）公式计算，即：

q—单宽坝基的渗漏量，m3/（d.m）；

K—土层的渗透系数；H—坝上下游水位差，m； b—坝底宽度之半，m；T—透水层厚度，m。

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