工程地质学复习题（答案）

一、名词解释。

1、 工程地质条件：

与工程建设有关的地质因素的综合，或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。这些因素包括岩土类型及其工程性质、地质构造、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。 2、 工程地质问题：

工程地质条件与工程建筑物之间所存在的矛盾或问题。 3、 工程地质学：

是地质学的分支学科，又是工程与技术科学，基础学科的分支学科，它是工程科学与地质科学相互渗透交叉而形成的一门边缘学科，从是人类工程活动与地质环境相互关系的研究是服务于工程建设的应用科学。 4、 原生矿物

岩石经物理风化破碎，但成分没有发生变化的矿物碎屑。 5、 次生矿物

岩石经过化学作用，使其进一步分解，形成一些颗粒更细小的新矿物。 6、 粒径

土颗粒的大小以其直径来表示，称为粒径，其单位一般采用mm。粒径只是一个相对的、近似的概念，应理解为土粒的等效直径。 7、 粒度成分

土中各个粒组相对百分含量，通常用各粒组占土粒总质量的百分数表示。 8、 等（有）效粒径

非均粒土累积含量占10％（粒组累积百分含量）所对应的粒径。（平均粒径＝50％限制粒径＝60％） 9、 不均匀系数

d是土的限制粒径和有效粒径的比值，即为Cu?60。Cu值越大，土粒越不

d10均匀，累积曲线越平缓；反之，Cu值越小，则土粒越均匀，曲线越陡。 曲率系数

是累积含量30％粒径的平方与有效粒径和限制粒径乘积的比值，即为

2d30Cc?，Cc值能说明累积曲线的弯曲情况。

d10?d6010、土的结构：

是指组成土的土粒大小、形状、表面特征、土粒间的连结关系和土粒的排列情况。

11、土的构造：

在一定的土体中，结构相对均一的土层单元体的形态和组合特征。包含土层单元体的大小、形状、排列和相互关联等方面。 12、细粒土的稠度：

由于细粒土的含水率不同，表现出稀稠软硬程度不同的物理状态，如固态、速态或流态，细粒土这种因含水率变化而表现出的各种不同物力状态，即为细粒土的稠度。 13、稠度界限

随着含水率的变化，细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相对于转变点的含水率，称为稠度界限，也称为界限含水率。

14细粒土的可塑性

细粒土的含水率在液限和塑限两个稠度界限之间时，在外力作用下可以揉塑成任意形状而不破坏土粒间的连结，并且在外力解除后仍保持已有的形状，细粒的这种性质称为它的可塑性。 16、土的前期固结压力：

是土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力。 17、黏性土和非黏性土：

黏性土具有结合水连结所产生的粘性土。如细粒土； 非黏性土土粒间无连结，不具粘土。如粗粒土、巨粒土。 18、湿陷性：

在一定压力作用下受水浸湿后，结构迅速破坏而产生显著附加沉陷的性能。 19、触变性：

（土饱水而结构疏松）在振动等强烈扰动下其强度也会剧烈降低，甚至液化变为悬液的这种现象。 20、湿陷系数：

（黄土）试样在某压力作用（p）下稳定的湿陷变形值与式样原始高度的比

hp?h?p值称?s?，式中hp为保持天然的湿度和结构的土样，施加一定压力时，

h0压缩稳定后的高度（cm）；h?p为上述加压稳定后的土样，在侵水作用下，下层稳定后的高度（cm），h0为土样的原始高度（cm）。

21、自重湿陷系数：

（黄土）实验在与其饱和自重压力相等的压力作用下，压缩稳定后的湿陷值

?h?hz与土样原始高度的H值?2s?z式中hz为保持天然的湿度和结构的土样，施

h0?为上述加压稳定后加至土样的饱和自重压力时时，下沉稳定后的高度（cm）；hz的土样，在侵水作用下，下层稳定后的高度（cm），h0为土样的原始高度（cm）。 岩体

通常把在地质历史过程中形成的，具有一定的岩石成分和一定结构，并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体，称为岩体 结构体

指由结构面切割而成的岩石块体 岩体的剪切强度

岩体中任一方向的剪切面，在一定的法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力，称为岩体的剪切强度 岩体分化

岩体在各种风华营力，如太阳能、大气、水及动植物有面体等的作用下，发生物理化学变化的过程，称为岩体分化 最优含水率

ρd－ω曲线上有一峰值，此点所对应的干密度为最大干密度ρdmax，与之相对应的含水率，称为土的最优含水率ωop 22、软化系数

表征岩石软化性的指标，为岩石饱水抗压强度（?cw）与干抗压强度（?cd）；

之比，KR??cw，KR值越小则岩石的软化性越强。 ?cd23、地震：

在地壳表面因弹性波传播所引起的振动作用或现象。 24、地震震级：

衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来衡量。 地震烈度：

衡量地震所引起的地面震动强烈程度的尺度，受地震能量、震源深度、震中距和地震传播介质等因素影响。 25、活断层：

现今正在活动的断层，或近期曾活动过不久的将来可能会重新活动的断层。 26、滑坡：

斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。 27、岩溶：

地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用（岩溶作用），这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象的总称。 28、渗透变形（破坏）：

渗透压力或动水压力达到一定值时，岩土中一些颗粒甚至整体就会发生移动而被渗流携走。 29、潜蚀（管涌）：

在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象。 30、流土（流沙）：

在岩渗流作用下一定体积的土体同时发生移动的现象。 31、太沙基公式：

临界水力梯度Icr?(?S?1)(1?n)，?S为土粒密度；n为孔隙率；由公式可知，土粒的密度愈大，孔隙率愈小，则临界水头梯度愈大，也即土体愈不易发生渗透变形（流土）。

二、填空。

1. 工程地质学的基本任务是研究（地质环境）与（人类工程）之间的相互作用，

以便为工程建设服务。

2. 研究地质环境和人类工程活动之间的关系，促使两者之间的（矛盾）转化和

解决就成为了工程地质学的基本任务。

3. 土是各种（矿物）颗粒的集合物，是一个（多相）、（分散）、（多孔）的系统。 4. 土的各组成部分（相）的相互作用和它们的数量关系（比例）决定土的（物

理性质）。

5. 毛细水主要存在于（砂类土）土和粉土中。

6. 结合水，又叫土粒表面结合水或物理结合水，根据静电力强度的不同，可分

为强结合水和弱结合水，其中弱结合水使水具有可塑性 7. 土的矿物成分可分为原生矿物、次生矿物、有机质三类 8. 毛细水是由于毛细作用保持在土的毛细孔隙中的地下水，随着孔隙的增大毛

细升高减小，主要存在于砂类土和粉土中 9. 土中孔隙的数量，通常用孔隙率和孔隙比表示 10. 测定砂类的粒度成分的方法主要是筛分法 11. 制备合适土样所用的方法为四分法

12. 粒径小于0.074mm颗粒含量大于10%时，可将这部分用静水沉降法继续分

析

13. 用d10、d30、d60分别表示颗粒累积曲线上的有效粒径，平均粒径和限制粒径，

刚该非均粒土的不均匀系数Cu＝d60/d10，曲率系数Cc=d302/d10×d60 14. 当1＜Cc＜3时，该土称为级配良好的土。

15. 颗粒分析的方法可分为筛分析法和静水沉降法两大类。 16. 土的室内剪切实验分为直接剪切和三轴剪切两大类。 17. 库仑定律的表达式是Tf＝σtgφ+C。 18. 塑限是细粒土由（固态）稠度状态变为（塑态）状态稠度转折点的含水率。 19. 液限是细粒土由（塑态）稠度状态变为（液态）状态稠度转折点的含水率。 20. 膨胀土的矿物成分以（伊利石）和（蒙脱石）为主，高岭石含量较少。 21. 岩体结构面按成因可分为（原生结构面）、（次生结构面）和（构造结构面）

三类。

22. 岩体结构包括（结构面）和（结构体）两个要素。

23. 岩体是处于一定应力状态的、被（结构面）所分割的岩体所组成。 24. 岩体结构是（构造变动）与（次生变化）综合作用的产物。 25. 岩体结构的基本类型包括（整体块状结构）、（层状结构）、（碎裂结构）、（散

体结构）。

26. 斜坡变形破坏的防治原则是（以防为主，及时治理）。 27. 表生结构面常见有以下类型：卸荷裂隙、（风化裂隙）、（次生夹泥层）、（泥

化夹层）。

28. 岩体结构类型包括整体块结构、（层状结构）、（碎裂结构）、（散体结构）。 29. 岩体变形是（岩块）、（结构面）和（充填物）三者变形的总和。 30. 活断层是目前正在持续活动的断层，或（近期曾活动过）、（不久的将来可能

会重新活动的断层），活断层的特性包括活断层的类型、（继承性）、（反复性）及其分级以及活断层的活动频率等。

31. 活断层的活动方式基本有（地震断层）和（蠕变断层）两种。 32. 斜坡破坏的基本类型有（崩塌）和（滑坡）。 33. 斜坡的变形按机制分为（拉裂）、（蠕滑）和（弯折倾倒）三种型式。 34. 滑坡按滑面与岩层层面关系可分为（无层滑坡）、（顺层滑坡）和（切层滑坡）

三类。

35. 斜坡变形破坏的防治应贯彻（以防为主，及时治理）的原则。 36. 典型泥石流流域可划分为（形成区）、（流通区）和（堆积区）三个区段。 37. 水对斜坡的稳定性有显著影响，其影响是多方面的，包括软化作用，冲刷作用，静水和动水压力作用，还有浮力作用等 38. 水平构造应力越大，则对斜坡影响越大。

39. 坡高不改变破体中应力等值线的图形，但坡高越大，应力量值越大。

40. 坡高、坡脚、坡底宽度和破体平面形态等坡形，对斜坡应力分布均有一定影

响。

41. 坡底宽度的影响可以用W\\H值来表征。随W\\H的增大，坡脚的剪应力增大。 42. 岩土的弹性模量对均质坡体应力分布无多大影响，但泊松比一定程度上可影

响坡体应力分布。

43. 岩土类型和性质对宏观烈度的影响最为显著，也是当前研究最为深入的因

素，据研究，可从岩土的软硬程度、松软土的厚度以及地层结构等3个方面

44. 45. 46.

47. 48. 49. 50.

来研究。

活断层的鉴别可以从地质地貌和水文地质特征、历史地震和历史地表错断资料、使用仪器测定来进行。

强震发生的必要条件有介质条件、结构条件、构造应力场条件。

根据每一期滑坡活动的运动学特征，可划为蠕划阶段 、滑动阶段、剧滑阶段、稳定阶段四个阶段，但不是所有滑坡都会出现这四个阶段，主要取决于滑动面的特征以及外力作用的方式和强度。 滑坡按滑面与岩层层面关系可分为（顺层滑坡），（无层滑坡），（切层滑坡） 岩土工程勘察的等级，是由（工程安全等级）、（场地复杂程度）和（地基的复杂程度）三项因素决定的。

铁路部门划分勘探阶段为：草测、初测、详测、定测

三、选择题

1、 根据累积曲线的形态，可以大致判断土的均匀程度，如曲线较陡表示（D）

曲线较缓表示（A）

A、 土颗粒大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好。 B、 土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，级配良好。 C、 土颗粒大小相差悬殊，土粒不均匀，级配不良。 D、 土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，级配不良。

2、 有效粒径、平均粒径和限制粒径分别为非均匀粒土累积曲线上累积含量

（A）所对应的粒径。 A、 10％、50％、60％ B、 50％、10％、60％ C、 60％、50％、10％ D、 60％、10％、50％ 3、 下面不正确的是（D）

A、 Cu值越大，土粒越不均匀，累积曲线越平缓； B、 Cu<5的土，思维级配不良的均粒土； C、 Cc值可说明累积曲线的弯曲程度；

D、 Cc越小级配越不良，Cc越大级配越良好。

4、粉土是粒径大于0.075mm的颗粒，含量小于全质量50%，塑性指数（ ）的土

A. Ip≤10 B.Ip＞10 C.10＜Ip≤17 D.Ip＞17 5、下列说法正确的是（ ）

A.土的累积曲线越陡，相对应土颗粒大小差异大，土粒不均匀，级配不良， B.曲线平缓，相对应土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，级配不良， C.当1＜Cc＜3时，该土为级配不良的土

D.当Cc＜1或Cc＞3时，该土为级配不良的土， 6、下列对于计算土的各指标错误的是( )

A.各粒组百分含量Xi＝mi/ms×100%（xi为粒组百分含量，mi为某组质量，m为试样总质量）

B.土的不均匀系数Cu＝d60/d10 C.土的曲率系数Cc＝d102/d10×d60 D.土的曲率系数Cc＝d302/d10×d60

（3）原位测试与室内实验 （4）现场检验与监测

五、详答题

1、工程地质学的主要任务有那些？ 答：工程地质学的主要任务为：

①阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利的和不利的因素；

②论证建筑物所存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，作出确切的结论； ③选择地质条件优良的建筑场址，并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物；（选址）

④研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护建议；（反馈）

⑤根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正确使用所影注意的地质要求；（限制） ⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。（矛盾转换、解决）

1、简述工程地质堪察方法及特点和相互关系。

答：1）工程地质堪察方法有：①工程地质测绘；②工程地质勘探（包括物探、钻探和坑探）；③工程地质实验；④工程地质长期观察；⑤堪察资料的分析整理。 2）①的特点是经济、快速、有效；②的特点是经济、迅速，在一定的区域内、多解性、钻探和坑道能取得准确，可靠的的第一手地质资料，耗费较多人力、物力及较长的作业时间；③室内试验的特点是方便易行，并能对大量样品进行试验以便统计分析求参照，样品尺寸大小，成果不完全反映实际情况，室外试验的特点，能反映世纪情况，但耗费人力，物力和较长的试验周期，不可大量进行；④的特点能掌握观测对象的动态规律，了解发展趋势，耗费人力、物力、工作周期长。

3）是其他堪察工作的基础和依据；物探工作以测绘工作为指导，并可用钻探和坑道加以验证，，它们之间互为补助。钻探和坑探以测绘为物探资料作为勘探设计的依据，此外，钻探能为现场试验取样，长期观测，地基处理等工作提供便利条件；所有试验的数量，项目和采样位置都必须以测绘、勘探成果为基础；只有通过郑整理工作，才能使原是数据系统归类，总结出规律性，作为专门问题分析依据以及提供工程设计使用。

2、试分析斜坡滑移弯曲变形破坏产生的条件及其演变过程。

3、斜坡变形破坏的基本模式（用文字图形说明）及其在斜坡稳定性评定中的意义。

答：①基本模式使崩塌和滑坡。

②影响斜坡稳定性因素有斜坡岩土类型和性质，岩体结构和地质构造、风化、水的作用、地震和人类工程活动。软弱地层常发生滑坡，而坚硬岩石类形成高陡的斜坡，受结构面控制引起破坏主要是是崩塌，顺坡向高陡斜坡上的薄板状岩石，往往形成滑坡，黄土则带有崩塌发生。 4、如何鉴定活断层。 答：可以借助地质学、地貌学、地震地质学以及现代测试技术等方法和手段，定性和定量地鉴别它。

（1）地质、地貌和水文地质特征

①地质特征：最新沉积物的地层错开，是活断层最可靠的地质特征。一般活断层的破碎带由松散的破碎物质所组成，而老地层破碎带有不同程度的胶结。

②地貌特征：活断层构成的两种地貌单元的分界线，一侧为断陷区，堆积了很厚的第四纪沉积物；而另一侧为隆起区，高耸的山地，叠次出现的断层崖，三角面。断层陡坎等呈线性分布；活断层经常造成同一地貌单元或地貌系统的分解和异常；走滑活断层可使穿过它的河流、河谷方向发生明显变化，当一系列的河谷向一个方向同步移错时，即可作为鉴别活断层位置和性质的有力佐证。此外在活断裂带上滑坡、崩塌和泥石流等动力地质现象常呈线性密集分布。

③水文地质特征：沿断裂带泉水呈线状分布，且植被发育。许多活断层沿线常有温泉出露。 （2）历史地震和历史地表错断资料

? 历史上有关地震和地表错断的记录，可以判断活断层的存在和位置； ? 利用考古学的方法，可以判断某些断陷区的近期下降速率。 （3）使用仪器测定：

采用密集的地震台网能确切的测定小震震中位置，并确定活断层的存在。采用重复精密水准测量和三角测量所获得的地形变的证据，能判断无震蠕滑断层和地震断层的活动性。 5如何识别滑坡？ 在实际滑坡调查工作中，主要是通过遥感信息、地面地质测绘和勘探试验方法来进行。

1）应用遥感信息识别滑坡，主要采用航空遥感所提供的大比例尺（1:10000-1:15000）黑白和彩红外像片来进行。在航片上识别滑坡，实质就是识别滑坡的形态要素，然后结合搜集研究地区的地质资料进行综合分析，从而确认滑坡的存在。

2）地面地质测绘是识别滑坡的最主要手段。因为通过地面调查．可直接观察到滑坡各形态要素，并可搜集到滑动的证据。

3）勘探手段包括钻探、坑探和物探，是为了了解滑坡体的结构、岩石破碎程度、地下水位，确定滑动面（带）的位置、形状以及对滑带物质进行物理力学性质试验。

一、 计算题

1、有一完全饱和的原状土样切满容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量 为72.49g，

经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74,试求该土样的密度、含水量、干密度和孔隙比。

m72.49?32.54??1.841g/cm3 v21.7m72.49?61.28?39% （2）含水量w?w?100%?ms61.28?32.54m61.28（3）干密度?d?s??1.32g/cm2

v21.7G(1?w)?w2.74*(1?0.39)*1.0?1??1?2.069?1?1.069 （4）孔隙比e?s?1.841解：（1）密度 ??

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