《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題集2009-9

1、工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)2009-2010學(xué)年第一學(xué)期緒論一、名詞解釋1) 工程地質(zhì)學(xué)：地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是一門研究與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，是工程科學(xué)和地質(zhì)學(xué)相交叉的一門邊緣學(xué)科。2) 地質(zhì)工程(Geoengineerig)：指以地質(zhì)體為工程結(jié)構(gòu)以地質(zhì)體為工程的建筑材料，以地質(zhì)環(huán)境為工程的建筑環(huán)境修建的一種工程。3) 工程地質(zhì)條件（Engineering geological condition）：指與工程建筑物有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合。地質(zhì)因素包括巖土類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌、水文地質(zhì)、工程動(dòng)力地質(zhì)作用和天然建筑材料等方面，是一個(gè)綜合概念。4) 工程地質(zhì)問(wèn)題（Engineering ge

2、ological problem）：工程地質(zhì)條件與建筑物之間所存在的矛盾或問(wèn)題。二、填空工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)是環(huán)境工程地質(zhì)、礦山工程地質(zhì)、地震工程地質(zhì)、海洋工程地質(zhì) 三、選擇四、改錯(cuò)五、簡(jiǎn)答1) 工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)是什么？闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，并指出對(duì)建筑物有利和不利的因素；論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問(wèn)題，并進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，做出確切結(jié)論；選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場(chǎng)地，并根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件對(duì)建筑物配置提出建議；研究工程建筑物建成后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，預(yù)測(cè)其發(fā)展演化趨勢(shì)，提出利用和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的對(duì)策和措施；根據(jù)所選定地點(diǎn)的工程地質(zhì)條件和存在的問(wèn)題，提出有關(guān)建筑物類型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理

3、建議，以及保證建筑物正常施工和使用所應(yīng)注意的地質(zhì)要求；為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。 2) 工程地質(zhì)學(xué)的研究方法是什么？工程地質(zhì)學(xué)的研究方法主要有自然歷史分析法、數(shù)學(xué)力學(xué)分析法、模型模擬試驗(yàn)法和工程地質(zhì)類比法。自然歷史分析法即為地質(zhì)學(xué)的方法，它是工程地質(zhì)學(xué)最基本的一種研究方法。工程地質(zhì)學(xué)所研究的對(duì)象地質(zhì)體和各種地質(zhì)現(xiàn)象，是自然地質(zhì)歷史過(guò)程中形成的，而且隨著所處條件的變化，還在不斷地發(fā)展演化著。查明各項(xiàng)自然地質(zhì)條件和各種地質(zhì)現(xiàn)象以及它們之間的關(guān)系，預(yù)測(cè)其發(fā)展演化的趨勢(shì)及結(jié)果。數(shù)學(xué)力學(xué)分析法是在自然歷史分析的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，對(duì)某一工程地質(zhì)問(wèn)題或工程動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象在進(jìn)行自熱歷史分析

4、之后，根據(jù)所確定的邊界條件和計(jì)算參數(shù)，運(yùn)用理論公式或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行定量計(jì)算。由于自然地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在計(jì)算時(shí)時(shí)常需要把條件適當(dāng)簡(jiǎn)化，并將空間問(wèn)題簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題來(lái)處理。一般的情況是，先建立一地質(zhì)模型(物理模型)，隨后抽象為數(shù)學(xué)模型，代入各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。模型模擬試驗(yàn)法在工程地質(zhì)研究中也常被采用，它可以幫助我們探索，自然地質(zhì)用的規(guī)律，揭示某一工程動(dòng)力地質(zhì)作用或工程地質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)制以及發(fā)生、發(fā)展演化的全過(guò)程，以便我們作出正確的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。工程地質(zhì)類比法在工程地質(zhì)研究中也是常用的一種方法，也可以用于定性評(píng)價(jià)，也可作半定量評(píng)價(jià)。它是將已建建筑物工程地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到自然地質(zhì)條件與之大致

5、相同的擬建的同類建筑物中去。3) 我國(guó)工程地質(zhì)的研究現(xiàn)狀是什么？巖體工程特性研究和巖體工程地質(zhì)力學(xué)的創(chuàng)立區(qū)域工程地質(zhì)和區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究環(huán)境工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害的研究特殊土結(jié)構(gòu)和工程特性的研究工程地質(zhì)勘察的理論和技術(shù)方法1活斷層工程地質(zhì)一、 名詞解釋1） 活斷層：現(xiàn)在正在活動(dòng)或在最近地質(zhì)時(shí)間（全新世、1萬(wàn)年）發(fā)生過(guò)活動(dòng)。對(duì)目前正在活動(dòng)著的斷層，因有鑒別標(biāo)志而無(wú)可爭(zhēng)議. “近期”時(shí)間上則有一些不同的觀點(diǎn)，有的認(rèn)為是第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)過(guò)的斷層；有的認(rèn)為應(yīng)在晚更新世之內(nèi)，有的認(rèn)為在35000年（14C確定的絕對(duì)年齡）之內(nèi)，還的有認(rèn)為只限于全新世之內(nèi)。從工程使用的年限和斷層知?jiǎng)淤Y料的準(zhǔn)確性來(lái)看，時(shí)限不宜過(guò)長(zhǎng)

6、，一般的工程的使用年限為數(shù)十年，一些重大工程也在一二百年以內(nèi)。我們關(guān)心的更應(yīng)該是“不久的將來(lái)”（例如一二百年）。2） 錯(cuò)動(dòng)速率：是以某一時(shí)期內(nèi)斷層兩盤相對(duì)位移的平均值來(lái)表示3）活斷層的錯(cuò)動(dòng)周期：地震斷層兩次突然錯(cuò)動(dòng)之間的時(shí)間間隔二、填空1）活動(dòng)強(qiáng)度是以其長(zhǎng)度和錯(cuò)動(dòng)速率來(lái)表征的 2）“近期”時(shí)間上則有一些不同的觀點(diǎn)，有的認(rèn)為是第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)過(guò)的斷層；有的認(rèn)為應(yīng)在晚更新世之內(nèi)，有的認(rèn)為在35000年（14C確定的絕對(duì)年齡）之內(nèi)，還的有認(rèn)為只限于全新世之內(nèi)。3）在始新世末(約38Ma)，印度板塊白南南西方向與歐亞板塊相碰撞；與此同時(shí)，太平洋板塊和菲律賓板塊義分別從北東東和南東方向向歐亞大陸之下俯沖4

7、）活斷層的展布、活動(dòng)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)等。如伴有地震活動(dòng)，則應(yīng)進(jìn)行地震危險(xiǎn)性研究。5）如核電站應(yīng)以場(chǎng)地為中心的300km半徑范圍。三、選擇1）一般認(rèn)為錯(cuò)動(dòng)速率1mm/a以上的即為較強(qiáng)烈的活斷層2）我國(guó)活斷層的分布，根據(jù)活斷層的類型和活動(dòng)方向，可大致以東經(jīng)105為界，分為東西兩部。3）如核電站應(yīng)以場(chǎng)地為中心的300km半徑范圍。四、改錯(cuò)五、 簡(jiǎn)答1）活斷層對(duì)工程建筑物的影響表現(xiàn)為兩個(gè)方面。一方面是由于活斷層的地面錯(cuò)動(dòng)直接損害 跨越該斷層修建的建筑物；有些活斷層錯(cuò)動(dòng)時(shí)附近有伴生的地面變形，則也會(huì)影響到鄰近的建筑物。另一方面是伴有地震發(fā)生的活斷層，強(qiáng)烈的地震對(duì)較大范圍內(nèi)建筑物的損害；2）活斷層的基本特征是什

8、么？活斷層的繼承性與反復(fù)性；活斷層的長(zhǎng)度與斷距；活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率和錯(cuò)動(dòng)周期；活斷層的年齡判據(jù)；3）活斷層的鑒別標(biāo)志是什么？活斷層的地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)標(biāo)志一、地質(zhì)方面保留在最新沉積物中的地層錯(cuò)開(kāi)是鑒別活斷層的最可靠依據(jù)。較新地層被錯(cuò)斷；在航衛(wèi)片上表現(xiàn)為清晰的線性構(gòu)造；地震斷層陡坎和地裂縫。 二、地貌標(biāo)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(fā)生明顯的轉(zhuǎn)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(zhì)標(biāo)志 串珠狀泉或湖泊，尤其是溫泉；水系的突然轉(zhuǎn)彎；微量元素方面的標(biāo)志。四、地震歷史方面的證據(jù) 在一定地質(zhì)歷史時(shí)期的地震歷史資料；地震觀測(cè)史證據(jù)。4）活斷層研究?jī)?nèi)

9、容包括有哪些？活斷層的展布、活動(dòng)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)等。如伴有地震活動(dòng)，則應(yīng)進(jìn)行地震危險(xiǎn)性研究。一、調(diào)查其展布情況活斷層的位置、方向、長(zhǎng)度等。利用衛(wèi)(航)片判釋，用一種低陽(yáng)光角航空照片用來(lái)專門判定活斷層的存在二、區(qū)域性踏勘在衛(wèi)(航)片判釋的基礎(chǔ)上，要進(jìn)行區(qū)域性踏勘，進(jìn)一步驗(yàn)證判釋成果。三、建筑場(chǎng)地內(nèi)及其附近的活斷層為了確定活斷址近期及現(xiàn)今活動(dòng)的參數(shù)，如活動(dòng)時(shí)間、錯(cuò)動(dòng)方向和距離、錯(cuò)動(dòng)速率和錯(cuò)動(dòng)周期等，需進(jìn)行鉆探、坑探、物探和絕對(duì)年齡測(cè)定等工作。2 地震工程地質(zhì)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(dòng)作用或現(xiàn)象；2）震域：地面上地震所波及到的范圍；3）震中：震源在地

10、面上的垂直投影；4）軟流圈：按板塊構(gòu)造的理論，在堅(jiān)硬巖石圈之下的上地幔物質(zhì)處于塑流狀態(tài)；5）活動(dòng)斷裂的鎖固段或互鎖段：活斷層的端點(diǎn)，拐點(diǎn)，交匯點(diǎn)、分枝點(diǎn)和錯(cuò)列點(diǎn)；6）震源參數(shù)：地震發(fā)生時(shí)震源處的一些特征量或震源物理過(guò)程的一些物理量7）彈性回跳：當(dāng)斷層突然錯(cuò)動(dòng)時(shí)，斷層兩側(cè)是向相反方向產(chǎn)生相對(duì)位移8）粘滑(stick slip)斷裂面兩盤這種因摩擦力而粘結(jié)然后又突然滑動(dòng)而釋放應(yīng)力的過(guò)程9）地震震級(jí)：衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來(lái)的能量大小來(lái)決定。釋放出來(lái)的能量愈大，則震級(jí)愈大。10）地震烈度：衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度；它不僅取決于地震能量，同時(shí) 也受震源深度，震中距，地震波

11、傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的制約。11) 卓越周期T0:由于表層巖土體對(duì)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。二、填空1）地震按其發(fā)生的原因，可分為構(gòu)造地震、火山地震和陷落地震。此外，還有因水庫(kù)蓄水、深井注水和核爆炸等導(dǎo)致的誘發(fā)地震。11） 我國(guó)的地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23條地震帶上。3）破壞性地震在地球上是有規(guī)律地沿一定深度集中分布在特定的部位，總體呈帶狀展布?？梢詣澐殖霏h(huán)太平洋地震帶、地中海喜馬拉雅地震帶、大洋海嶺地震帶及大陸裂谷系地震帶四大地震活動(dòng)帶。4）環(huán)太平洋地震帶的地震活動(dòng)最為強(qiáng)烈，全世界大約80%的淺源地震、90%的中源地震以及幾乎

12、所有的深源地震都集中在這個(gè)帶上。釋放的能量約占全球地震釋放總能量的80%5）強(qiáng)烈地震的發(fā)生，必須具備一定的介質(zhì)條件，結(jié)構(gòu)條件和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)條件。6）根據(jù)介質(zhì)斷裂特征和構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)的不同，可將地震分為四類：?jiǎn)我恢髡鹦汀⒅髡鹩嗾鹦?、前震主震余震型、群震?）地震波是一種彈性波，它包括體波和面波兩種。體波分為縱波(P波)和橫波(S波)兩種。面波也可分為瑞利波(R波)和勒夫波(Q波)兩種。8） 地震成因主要有斷層學(xué)說(shuō)、巖漿沖擊學(xué)說(shuō)、相變學(xué)說(shuō)和溫度應(yīng)力學(xué)說(shuō)等9）地震烈度是衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度；它不僅取決于地震能量，同時(shí) 也受震源深度，震中距，地震波傳播介質(zhì)的性質(zhì)等因素的制約。三、選擇1）

13、在我國(guó)歷史記載中，1556年陜西華縣地震8級(jí)死亡人口達(dá) 83萬(wàn)； 1920年寧夏海原地震死亡人數(shù)也超過(guò) 20萬(wàn)。2）一般情況下，當(dāng)=0.22時(shí)，VP=1.67Vs顯然，縱波速度大于橫波速度3）一般情況下，瑞利波速VR=0.914VS4）震級(jí)(M)是指距震中100km處的標(biāo)準(zhǔn)地震儀在地面所記錄的微米表示的最大振幅A的對(duì)數(shù)值5)烈度影響的深度隨地下水埋深而定，埋深愈小劇烈度增加值愈大；當(dāng)埋深大于10m時(shí)，則影響就不顯著了。四、 改錯(cuò)1）地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來(lái)的能量大小來(lái)確定。（ ）2）地震震級(jí)是衡量地震所引起的地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度的尺度。（ ）五、簡(jiǎn)答1）粘滑機(jī)制是對(duì)彈性回

14、跳機(jī)制的修正，主要表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？彈性回跳機(jī)制認(rèn)為，斷層錯(cuò)動(dòng)時(shí)要將全部積聚起來(lái)的應(yīng)力釋放完，即地震后震源處基本無(wú)應(yīng)力，而粘滑機(jī)制則認(rèn)為，斷層錯(cuò)動(dòng)時(shí)震源處只釋放了一小部分應(yīng)力。彈性回跳機(jī)制認(rèn)為，地震鍺動(dòng)時(shí)將震源處全部彈性剪切形變恢復(fù)了，此時(shí)斷層面上的動(dòng)摩擦力為零2)重力性地裂的表現(xiàn)形式有哪幾種？由于斜坡失穩(wěn)造成土體滑動(dòng)，在滑動(dòng)區(qū)邊緣產(chǎn)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(dòng)，導(dǎo)致地面產(chǎn)生張性地裂此種形式大多發(fā)生在土質(zhì)軟弱的故河床內(nèi)填筑土層的邊界上它對(duì)建筑物的危窖不容忽視。3)重力性地裂產(chǎn)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

15、層的振動(dòng)具有地面運(yùn)動(dòng)的放大作用特征，在填上層的傾斜界面上產(chǎn)生斜向滑移。4)簡(jiǎn)述場(chǎng)地工程地質(zhì)條件對(duì)震害的影響對(duì)震害有重大影響的工程地質(zhì)條件為巖土類型和性質(zhì)、斷裂、地形地貌及地下水。(1)巖土類型和性質(zhì)巖土類型和性質(zhì)對(duì)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(jié)構(gòu)對(duì)震害也有較大影響(2)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)震斷裂是引起地基和建筑物結(jié)構(gòu)振動(dòng)破壞的地震波的來(lái)源(3)地形地貌效應(yīng)趨勢(shì)是：突出孤立的地形使地震動(dòng)加強(qiáng)，震害加劇；而低洼溝谷則使地震活動(dòng)減弱，震害減輕。3 砂土地震液化工程地質(zhì)一、 名詞解釋1)砂土液化(sand liquefaetion)或振動(dòng)液化:飽水

16、砂土在地震，動(dòng)力荷載或其它外力作用下，受到強(qiáng)烈振動(dòng)而喪失抗剪強(qiáng)度，使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象。2) 剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力(excess pore pressure)：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(chǎn)生了，應(yīng)排除的水來(lái)不及排走，而水又是不可壓縮的，于是就產(chǎn)生超孔隙水壓力3）二、填空1）砂土液化的危害性為：(1)地面下沉(2)地表塌陷(3)地基土承載力喪失(4)地面流滑2）三、選擇1）砂土的抗剪強(qiáng)度與作用于該土體上的往復(fù)剪應(yīng)力d的比值來(lái)判定砂土是否會(huì)發(fā)生液化。當(dāng)d1時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生液化2）一般飽水砂層埋深大于20m時(shí)難于

17、液化，可以把液化最大地下水埋深定為5m，因?yàn)楫?dāng)?shù)叵滤裆顬?-4m時(shí)，液化現(xiàn)象很少。3）飽水砂層愈厚，地震變密時(shí)所產(chǎn)生的超孔隙水壓力愈大。4）當(dāng)液化砂層埋藏較深，上覆以較厚的非液化粘性土層時(shí)抑制了液化，而直接出露地表的飽水砂層最易于液化。5）在砂土液化現(xiàn)場(chǎng)以砂層埋深3m、地下水埋深2m作為基本健況，通過(guò)標(biāo)貫試驗(yàn)找出不同地震烈度下的臨界貫入擊數(shù)。四、改錯(cuò)1）地震愈強(qiáng)，歷時(shí)愈長(zhǎng)，則愈易引起砂土液化；且波及范圍愈廣，破壞愈嚴(yán)重。2）用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判定砂土液化時(shí),若某一土層的實(shí)際貫入擊數(shù)大于臨界貫入擊數(shù),則該土層液化。（ ）五、簡(jiǎn)答1）影響砂土液化的因素有哪些？2）4巖石風(fēng)化工程地質(zhì)一、名詞解釋1）巖

18、石風(fēng)化(Rock Weathering)：巖石在各種風(fēng)化營(yíng)力作用下，所發(fā)生的物理和化學(xué)變化的過(guò)程。2）化學(xué)風(fēng)化：巖石在氧、水溶液及有機(jī)體等作用下所發(fā)生的一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，引起其結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化的過(guò)程。3）囊狀風(fēng)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(fēng)化深度較大，風(fēng)化殼底界起伏較大，一般大于10余米，大者可達(dá)數(shù)十米，形成寬度不大而深度較大的風(fēng)化囊4）球狀風(fēng)化：被三組以上軟弱面切割的巖體，風(fēng)化營(yíng)力沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生作用，促使巖體解體，風(fēng)化產(chǎn)物呈塊狀或棱角圓化的橢辣狀及球狀二、填空1）引起巖石風(fēng)化的營(yíng)力主要是太陽(yáng)熱能、水溶液(地表、地下及空氣中的水)，

19、空氣(O2及CO2等)及生物有機(jī)體等2）按照風(fēng)化能力及其引起的巖石變異的方式不同，有物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種。 3）物理風(fēng)化是由于溫度的變化(特別是晝夜的溫變)，水的凍融、干濕交替，鹽類結(jié)晶，礦物水化和植物根劈等作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力，引起巖石的機(jī)械破碎4）反映氣候特點(diǎn)的氣象要素很多，其中對(duì)巖石風(fēng)化影響較大的主要是溫度和雨量。三、選擇1)物理風(fēng)化主要發(fā)生在干寒地區(qū)，如我國(guó)北方、西北的干旱寒冷及高山寒冷地區(qū)2)如在中、低緯度的高山區(qū)，以物理風(fēng)化為主； 3)在海拔較低的地區(qū)則以化學(xué)風(fēng)化為主，風(fēng)化速度較快，巖石變異較徹底。 4)聲波測(cè)試法是由于巖石風(fēng)化后其聲波傳播速度比原巖慢。四、改錯(cuò)五、簡(jiǎn)答1

20、）巖石風(fēng)化主要表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？(1)巖體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化(2)巖石的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生變化(3)巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)惡化。2）巖石風(fēng)化主要影響因素有哪些？由于氣候、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形、水文地質(zhì)條件等因素的影響所致。3） 巖石風(fēng)化分帶的標(biāo)志是什么？(1)顏色風(fēng)化程度不同的巖石，在外觀上首先表現(xiàn)在頗色上的差異。(2)巖體破碎程度隨著巖石風(fēng)化程度的加深，完整堅(jiān)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(jù)具體條件下風(fēng)化巖石中礦物的共生組合規(guī)律，可作為風(fēng)化殼垂直分帶的標(biāo)志。(4)水理性質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)的變化在風(fēng)化殼剖面上，由上到下這些性質(zhì)變化的趨勢(shì)是：孔隙性和壓縮性由大到小

21、；吸水性由強(qiáng)到弱，聲波速度由小到大；強(qiáng)度由低到高等等，(5)鉆探掘進(jìn)及并挖中的技術(shù)特性 (5)鉆探掘進(jìn)及并挖中的技術(shù)特性 風(fēng)化程度不同的巖石，其完整性和堅(jiān)固性不同，因此，勘探中的鉆探方法、鉆進(jìn)速度，巖心采取、掘進(jìn)方法及難易程度是不同的；同時(shí)，施工中開(kāi)挖方法及進(jìn)度亦各異。5斜坡變形破壞工程地質(zhì)一、名詞解釋1)斜坡形態(tài)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(yīng)力狀態(tài)的變化，使原有的平衡被打破，局部應(yīng)力集中超過(guò)了該部位巖體的容許強(qiáng)度，引起局部剪閉錯(cuò)動(dòng)，拉裂并出現(xiàn)小位移，但還沒(méi)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(dāng)巖層走向與坡面走向大致相同時(shí)，

22、在自重的長(zhǎng)期作用下，由前緣開(kāi)始向臨空方向彎曲、拆裂，并逐漸向坡內(nèi)發(fā)展的變形。4)雙溝同源：滑坡體的兩側(cè)有溝谷發(fā)育，并且有兩個(gè)溝谷的源頭起源于同一位置。二、填空1)推落式滑坡主要是由于斜坡上都張開(kāi)裂縫發(fā)育或因堆積重物和在坡上部進(jìn)行建筑等，引起上部失穩(wěn)始滑而推動(dòng)下部滑動(dòng)2)一般根據(jù)始滑部位不同而分為牽引式、推落式、平移式和混合式三、 選擇1)坡底的寬度對(duì)坡腳的應(yīng)力狀態(tài)也有較大影響，當(dāng)W(坡底寬)0.8H時(shí)，則保持為一常數(shù)且與一般斜坡的情況一樣2)由干斜坡變形破壞過(guò)程為一累進(jìn)性破壞過(guò)程,變形的基本形式有：拉裂、蠕動(dòng)和彎曲傾倒，破壞的基本形式有：崩塌和滑坡3)當(dāng)斜面傾角摩擦角以及底邊b高h(yuǎn)tg,巖塊將

23、滑動(dòng)，但不傾倒4) 按滑坡主滑面成因分類；堆積面滑坡；層面滑坡；構(gòu)造面滑坡；同生面滑坡5）按滑坡深度分類：淺層滑坡(厚度小于6m)；中層滑坡(厚620m)；厚層滑坡(厚2050m)，巨厚層滑坡(厚度大于50m-)6）如果下滑力S大于抗滑力Rf，即WsinpWcosptg,則塊體將發(fā)生滑動(dòng)。7)防止易風(fēng)化的巖石組成的邊坡表層因風(fēng)化而產(chǎn)生剝落，可采用灰漿抹面或砌石護(hù)墻來(lái)保護(hù)。四、改錯(cuò)五、簡(jiǎn)答1)斜坡應(yīng)力分布特點(diǎn)是什么？(1)由于應(yīng)力的重新分布，斜坡中主應(yīng)力跡線發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。(2)在坡腳附近形成一個(gè)明顯的應(yīng)力集中帶(3)在斜坡頂面和坡面的某些部位，由于水平應(yīng)力顯著降低，最小主應(yīng)力有一些是張應(yīng)力，形成

24、張力帶。(4)坡面處的巖土體，由于應(yīng)力解除，側(cè)向壓力趨于零，實(shí)際上處于兩向受力狀態(tài)，而向坡內(nèi)逐漸變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)(5)與主應(yīng)力跡線偏轉(zhuǎn)相聯(lián)系，坡體內(nèi)最大剪應(yīng)力跡線變?yōu)榻茍A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(tensile crack)斜坡巖土體在局部拉應(yīng)力集中部位和張力帶內(nèi)，形成張裂隙的變形形式稱為拉裂。拉裂形成機(jī)制有三種類型：在坡面和坡頂張力帶中拉應(yīng)力集中形成拉裂;卸荷回彈(unloadini rebound)或巖體初始應(yīng)力(地應(yīng)力)釋放產(chǎn)生拉裂; 因蠕滑形成局部應(yīng)力集中產(chǎn)生拉裂(2)蠕滑(creep slip)蠕滑可以在不同情況下受不同機(jī)制的作用而發(fā)

25、生，一般主要有三種形式：受最大剪應(yīng)力面控制的蠕滑;受軟弱結(jié)構(gòu)面控制的蠕滑;受軟弱基座控制的蠕滑和扭流 (3)彎曲傾倒（bend toppling）3)滑坡形態(tài)要素是什么？(1)滑坡體(2)滑坡床(簡(jiǎn)稱滑床) (3)滑動(dòng)面(簡(jiǎn)稱滑面帶) (4)滑坡周界 （5）滑坡壁 (6)滑坡臺(tái)地 又稱滑坡臺(tái)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(xiàn)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(xiàn)在滑坡體后緣，受拉而形成，延伸方向與滑動(dòng)方向垂直，往往呈弧形分布。剪切裂隙分布在滑坡體中下部?jī)蓚?cè)，因滑坡體與其

26、外的不動(dòng)體之間產(chǎn)生相對(duì)位移，在分界處形成剪力區(qū)并出現(xiàn)剪切裂隙，它與滑動(dòng)方向斜交，其兩邊常伴生有現(xiàn)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(dòng)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(kuò)散而形成的，作放射狀分布呈扇形。5)滑坡識(shí)別方法有哪些？滑坡識(shí)別方法主要有三種：利用遙感資料，如航片、彩紅外照片來(lái)解釋；通過(guò)地面調(diào)查測(cè)繪來(lái)解決；采用勘探方法來(lái)查明。6)滑動(dòng)面(帶)位置確定方法是什么？(1)根據(jù)柞圖法估計(jì)滑面位置 當(dāng)只進(jìn)行地表測(cè)繪，未進(jìn)行勘探工程時(shí)，只能借助于作圖方法大致估計(jì)滑面位置。作圖方法(2)根據(jù)位移觀測(cè)資料推求滑面位置 在有滑坡位移

27、觀測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)滑坡的位移數(shù)據(jù)來(lái)推求滑面?？刹捎脩?yīng)變管法確定滑動(dòng)面位置。(3)根據(jù)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(jù)鉆探資料可較準(zhǔn)確地確定滑動(dòng)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(jìn)時(shí)，鉆具跳動(dòng)，易卡鉆，回水漏失嚴(yán)重，滑帶以下鉆進(jìn)平穩(wěn)，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(fēng)化劇烈，裂晾中多有泥質(zhì)充填，滑帶處且常有泥夾碎屑。在滑帶附近鉆進(jìn)時(shí)，如速度突快或發(fā)現(xiàn)孔壁收縮，孔身錯(cuò)斷，套管彎曲，上下鉆具困難，此處可能為滑帶位置。土質(zhì)滑坡滑帶干鉆巖心剝開(kāi)后，可見(jiàn)滑動(dòng)形成的微斜層理、擦痕和鏡面，滑帶土中有上部土層的夾雜物，顏色

28、和土質(zhì)比較復(fù)雜，巖心的微細(xì)結(jié)構(gòu)也有錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。基巖滑坡滑帶從上壓水或注水試驗(yàn)時(shí)，漏水嚴(yán)重、栓塞常封堵不嚴(yán)，水泵不起壓，一般測(cè)不到地下水位，鉆孔無(wú)回水(4)根據(jù)坑探工程查明滑而位置 (5)根據(jù)物探資料判斷滑面位置 7)按滑動(dòng)面與層面關(guān)系的分為幾類？其工程地質(zhì)特性是什么？(1)均質(zhì)滑坡 這是發(fā)生在均質(zhì)的沒(méi)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(chǎn)生滑動(dòng)(3)切層滑坡 滑坡面切過(guò)巖層面前發(fā)生的滑坡稱為切層滑坡滑坡面常呈圓柱形，或?qū)?shù)螺旋曲線8)影響斜坡穩(wěn)定性的因素有哪些？因素綜合起來(lái)可分為兩大方面，即內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素包括，斜坡巖土的類型和性質(zhì)、巖土體結(jié)構(gòu)等；外在

29、因素包括：水文地質(zhì)條件及地表水和大氣水的作用，巖石風(fēng)化，地震以及人為因素等。9)斜坡中的各種結(jié)構(gòu)面對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響斜坡中的各種結(jié)構(gòu)面對(duì)斜坡穩(wěn)定性有著重要影響特別是軟弱結(jié)構(gòu)面與斜坡臨空面的關(guān)系，對(duì)斜坡穩(wěn)定起著很大作用(1)平疊坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面為水平的這種斜坡一般比較穩(wěn)定；(2)順向坡 主要是指軟弱結(jié)構(gòu)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(dāng)結(jié)構(gòu)面傾角小于坡角時(shí)，斜坡穩(wěn)定性最差，極易發(fā)生順層滑坡自然界這種滑坡最為常見(jiàn)，人工斜坡也易遭破壞。(3)逆向坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的傾向與坡面傾向相反，即巖層面傾向坡內(nèi)。這種斜坡一般是穩(wěn)定的，有時(shí)有崩塌現(xiàn)象，而滑動(dòng)的可能性較小但有其它斷裂結(jié)構(gòu)面

30、配合時(shí)，也可形成滑坡。 (4)斜交坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面與坡面走向成斜交關(guān)系。其交角越小，穩(wěn)定性就越差。(5)橫交坡 主要軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與坡面走向近于垂直這類斜坡穩(wěn)定性較好，很少發(fā)生大規(guī)模的滑坡。10)簡(jiǎn)述作圖方法估計(jì)滑面的方法作圖方法：假定滑面為一圓弧形，根據(jù)地表測(cè)繪找出滑坡后緣陡壁并測(cè)定陡壁的產(chǎn)狀及擦痕產(chǎn)狀，同時(shí)找出滑坡前緣位置及產(chǎn)狀。在滑坡主鈾剖面上，過(guò)后緣陡壁及前緣兩點(diǎn)，按其產(chǎn)狀換算標(biāo)畫AC及BC(圖5-32，a)，過(guò)A及B分別作垂線OA及OB交于O點(diǎn)O刀及O月交于O點(diǎn)，以O(shè)為圓心，以O(shè)A(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(diǎn)連線AB(圖

31、5-32，b)，作AB的垂直二等分線CO，在CO上選一點(diǎn)，以O(shè)A為半徑作圓，使此圓能與任一點(diǎn)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(duì)滑坡的影響有哪些？水的作用主要表現(xiàn)為對(duì)巖土的軟化、泥化作用、水的沖刷作用、靜水壓力和動(dòng)水壓力等土坡或巖質(zhì)邊坡中的泥質(zhì)巖層，在雨水滲入或地下水位升高而受到浸濕時(shí)就會(huì)改變其稠度，使之軟化，抗剪強(qiáng)度降低，從而可能引起斜坡變形和破壞。頁(yè)巖、凝灰?guī)r、粘土巖等親水性很強(qiáng)，水對(duì)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(dòng)面使之臨空或?qū)②呌诜€(wěn)定的老滑坡的下部物質(zhì)攜走，從而導(dǎo)致滑坡的復(fù)活。由于雨水滲入，河水位上漲或水庫(kù)蓄水等種種原因，

32、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(wěn)。當(dāng)?shù)叵滤尚逼聨r土體中排出時(shí)，由于有一定的水力梯度，形成動(dòng)水壓力，增加了沿地下滲流方向的滑動(dòng)力，對(duì)斜坡穩(wěn)定不利水庫(kù)使用期，庫(kù)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(kù)水位，故形成較大的動(dòng)水壓力，這時(shí)，岸坡常遭受破壞。12）繪制圍繞傾角為70，傾向?yàn)?0的平面極點(diǎn)摩擦錐，摩擦角=30繪制時(shí)，首先繪出斜面和法線的投影（圖5-50a），在極點(diǎn)的兩測(cè)沿通過(guò)極點(diǎn)的大圓標(biāo)記出30角。就畫出了通過(guò)圓錐的二維斷面，它在大圓上用兩個(gè)點(diǎn)表示。然后旋轉(zhuǎn)描圖紙直至極點(diǎn)位于另一大圓上，沿該大圓在極點(diǎn)兩測(cè)再量出30的角度。

33、這樣就繪出子第二個(gè)二維斷面。把這一過(guò)程繼續(xù)下去，使極點(diǎn)位于下一個(gè)大圓上并標(biāo)記出30的角度，直至標(biāo)記出足夠多的點(diǎn)，能畫出磨擦錐為止。13）如何用宏觀征兆預(yù)報(bào)斜坡破壞的時(shí)間？斜坡破壞之前，往往出現(xiàn)一些程度不同的宏觀征兆。諸如：地形變、地表微破裂、地物標(biāo)志的移動(dòng)，逸出地氣味、火球、發(fā)光、冒出渾泉、以及各種動(dòng)物的行為異常現(xiàn)象等等。(1) 當(dāng)滑體滑動(dòng)時(shí)，其上的莊稼樹(shù)木歪斜，房屋道路變形，地物(石碑、古墓、寺廟、水渠等)產(chǎn)生明顯的相對(duì)位移，坡體后緣張裂，前緣上鼓，反映滑體在短期內(nèi)隨時(shí)可發(fā)生大規(guī)模滑動(dòng)。(2)根據(jù)滑坡體前緣地下水的異常變化可以有效鑒別破壞危險(xiǎn)性 滑坡前數(shù)天至幾小時(shí)，在滑體前緣可能出現(xiàn)濕地、新

34、泉或泉水增木、變渾、或出現(xiàn)噴泉等現(xiàn)象。(3)根據(jù)滑前動(dòng)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(dòng)物出現(xiàn)異常最早，緊隨其后是小動(dòng)物如蜂、鳥、雞鴨、貓等出現(xiàn)異常；當(dāng)逼近主滑時(shí)間時(shí)，才出現(xiàn)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(jù)防治原則以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(hù)坡 一般修筑導(dǎo)流堤、水下防波堤、丁

35、壩以及砌石、拋石、草皮護(hù)坡等措施。(5)土質(zhì)改良 提高巖土體的抗滑力(6)防御繞避歸納為：擋、排、削、護(hù)、改、繞六字方針；6滲透變形工程地質(zhì)一、名詞解釋1）滲透變形：地下水在滲流過(guò)程中對(duì)巖土體作用的力，稱滲透力(seepage force)或動(dòng)水壓力(hydrodynamic force)。當(dāng)此力達(dá)到一定值時(shí)，巖土中一些顆粒，甚至整體就發(fā)生移動(dòng)，從而引起卷土體的變形和破壞，這種作用或現(xiàn)象，稱之為滲透變形(seepege deformstion)或滲透破壞(seepage failure)。2）管涌：在滲流作用下單個(gè)生顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象，叫管涌(piping)或潛蝕3）垂直接觸管涌：在垂直于

36、土層接觸面的滲流作用下，細(xì)粒土層的單個(gè)顆粒向粗粒土層孔隙移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為垂直接觸管涌4）平行接觸管涌:在平行于粗、細(xì)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(xì)粒土層大得多，而使接觸面附近的細(xì)粒土層中的顆粒被攜走的現(xiàn)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(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象，叫流土(quicksoil)或硫砂(quick sand)二、填空1）天然無(wú)帖性土的顆粒組成十分復(fù)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2）當(dāng)發(fā)生砂沸且從砂沸管中隨水流攜出小顆粒，堆積在砂沸點(diǎn)四周形成一個(gè)個(gè)砂圈時(shí)，即達(dá)滲透破壞此時(shí)可延長(zhǎng)23小時(shí)觀測(cè)其變化，

37、然后降低水頭至破壞停止；再增加水頭使之發(fā)生上述現(xiàn)象如此反復(fù)數(shù)次，找出滲透破壞象生及停止時(shí)的最低水頭，即為臨界水頭，以此計(jì)算臨界梯度3）滲透變形的防治措施，原則上可分為三類：第一類措施是改變滲流的水動(dòng)力條件；第二類措施是保護(hù)滲流出口；第三類措施是攻善土石性質(zhì)4）三、選擇1) 只有當(dāng)細(xì)顆粒的粒徑d小于粗顆粒的骨架孔隙直徑d0時(shí)，才能發(fā)生管涌。據(jù)研究其最優(yōu)比值為：d0/d=82) 土的級(jí)配特征可以它的不均粒系數(shù)(=d60/d10)表示。當(dāng)10時(shí)，主要類型是流土；3) 凡屬“瀑布式”者產(chǎn)生管涌：凡屬“直線式“者不產(chǎn)生管涌，而在較高的梯度下產(chǎn)生流土；凡屬于“階梯式”者多為管涌，有時(shí)為流土(曲線向細(xì)粒方向

38、緩坡延長(zhǎng)者管涌，較大角度與橫坐標(biāo)相交者流土)。 4) 土粒為等粒球體，若按立方體排列時(shí)最疏松，其孔隙度n=47.6%，D/d0=2.4；若按四面體排列時(shí)最緊密，n=25.9%，D/d0=6.4。四、改錯(cuò)五、簡(jiǎn)答1)影響土的抗?jié)B強(qiáng)度因素有哪些？土的抗?jié)B強(qiáng)度大小，是受其結(jié)構(gòu)特性制約的，它包括土中粗細(xì)顆粒直徑比例、細(xì)粒物質(zhì)釣含量和土的級(jí)配特征等方面。(1)粗細(xì)粒徑的比例 只有當(dāng)細(xì)顆粒的粒徑d小于粗顆粒的骨架孔隙直徑d0時(shí)，才能發(fā)生管涌。據(jù)研究其最優(yōu)比值為：d0/d=8(2)細(xì)顆粒的含量 天然無(wú)帖性土的顆粒組成十分復(fù)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)

39、土的級(jí)配特征 土的級(jí)配特征可以它的不均粒系數(shù)(=d60/d10)表示。當(dāng)10時(shí)，主要類型是管涌；當(dāng)在10-20之間時(shí)，流土和管涌均有可能發(fā)生。但它對(duì)礫質(zhì)土不適用。2）室內(nèi)試驗(yàn)是如何確定臨界水頭的？如用6-17所示，是滲透儀試驗(yàn)法。這種方法是采用變水頭的試驗(yàn)方法，將水頭逐級(jí)抬高，在每一水頭下都維持穩(wěn)定30分鐘，直至發(fā)生滲透破壞時(shí)，再逐級(jí)下降水頭至滲透破壞停止。重復(fù)進(jìn)行數(shù)次，最后將最低開(kāi)始發(fā)生破壞的水頭作為臨界水頭，據(jù)此計(jì)算臨界水力梯度。3）管涌和流土的異同點(diǎn)有哪些？相同點(diǎn)：都是砂土體在滲透力的作用下發(fā)生的變形破壞形式。不同點(diǎn)：在滲流作用下單個(gè)生顆粒發(fā)生獨(dú)立移動(dòng)的現(xiàn)象，叫管涌(piping)或潛蝕

40、在滲流作用下一定體積的土體同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象，叫流土(quicksoil)或硫砂(quick sand)。發(fā)生變形破壞時(shí)的結(jié)構(gòu)不同，管涌發(fā)生在土體給配較好的砂體中，而流土發(fā)生在級(jí)配不良的砂土中。發(fā)生變形破壞時(shí)的臨界水力梯度不同。在滲流作用下，由于無(wú)粘性土的結(jié)構(gòu)特性不同，有的首先表現(xiàn)為管涌，爾后在更強(qiáng)的水動(dòng)力條件下轉(zhuǎn)化為流土。產(chǎn)生流土的水力梯度往往較管涌的水力梯度要大。而有的無(wú)粘性土在足夠的水動(dòng)力條件下，便直接產(chǎn)生流土。它們主要受控于土的結(jié)構(gòu)特征。宏觀因素不同，與地層的組合關(guān)系和地貌地形也有一定關(guān)系。7巖溶工程地質(zhì)一、名詞解釋1）巖溶：地下水和地表水對(duì)可溶性巖石的破壞和改造柞用都叫巖溶作用；這種

41、作用及其所產(chǎn)生的地貌現(xiàn)象和水文地質(zhì)現(xiàn)象的總稱叫做巖溶，國(guó)際上通稱喀斯特(karst)2）混合溶蝕效應(yīng)：不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕性有所增強(qiáng)，這種增強(qiáng)的溶蝕效應(yīng)叫做混合溶蝕效應(yīng)3）飽和滯液的混合溶蝕效應(yīng)：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(nèi)相遇，并發(fā)生混合作用，混合后的溶液由原先的飽和狀態(tài)變成不飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生新生溶蝕作用，連續(xù)熔解碳酸鹽巖石。4）酸效應(yīng)(acid effect)：在自然界中，除了CO2溶于水所形成的碳酸對(duì)碳酸鹽巖的溶蝕有強(qiáng)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(yīng)最為顯著。這是因?yàn)樵谀承╄F細(xì)菌的作用下，黃鐵礦通過(guò)以下反應(yīng)而生成

42、硫酸，即：4FeS2+15O2+14H204Fe(OH)3+8H2SO4 5) 同離子效應(yīng)(common ion effect)：水中如溶有與碳酸鹽相同的某種離子的物質(zhì)，例如CaCl2，則由于Ca2+濃度增加，就會(huì)使碳酸鈣的溶解度按質(zhì)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(qiáng)度效應(yīng)(ionic strength effect)：溶液中有與碳酸鈣不相關(guān)的強(qiáng)電解質(zhì)離子時(shí)，這些離子就會(huì)以較強(qiáng)的吸引力吸引Ca2+和CO32-，實(shí)質(zhì)上也就使Ca2+與CO32-之間的引力有所降低。7) 懸托河:處于上升運(yùn)動(dòng)的灰?guī)r山區(qū)，有時(shí)發(fā)現(xiàn)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(shù)十米至

43、數(shù)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(nèi)外壓差效應(yīng)不斷加劇，引起腔外大氣壓對(duì)覆蓋層表畫產(chǎn)生一種無(wú)形的“沖壓”作用，加速了覆蓋層結(jié)構(gòu)的宏觀破壞，土層強(qiáng)度降低，地面突然發(fā)生變形和破壞。這種由于 “真空”壓差效應(yīng)對(duì)上覆土拱所產(chǎn)生的“內(nèi)吸外壓”作用叫做真空吸蝕二、填空1）地下水中的CO2主要來(lái)源于土壤。由于土壤中的微生物在其新陳代謝過(guò)程中強(qiáng)烈的生物化學(xué)作用，使有機(jī)物分解為各種有機(jī)酸，同時(shí)產(chǎn)生大量的CO2。2）青藏高原濕潤(rùn)氣候區(qū)，主要為深切割的高山和極高山，既有冰川、霜凍、泥石流作用，也有巖溶作用、流水侵蝕作用強(qiáng)烈。3）4）三、選擇1) 氣候類型的特征表現(xiàn)在氣溫、降水

44、量、降水性質(zhì)、降水的季節(jié)分配及蒸發(fā)量的大小和變化。其中以氣溫高低及降水量大小對(duì)巖溶發(fā)育的影響最大。2) 若以干燥荒原地帶巖溶的剝蝕強(qiáng)度定為一個(gè)單位，那么高緯冰緣帶(包括極地、亞極地和高寒山區(qū))巖溶的剝蝕強(qiáng)度為5，濕潤(rùn)溫帶為8，地中海地帶(含干燥草原)為11，而熱帶激增為71。3) 當(dāng)HHk時(shí)，雖然上部有建筑荷載的作用，下部又有土洞的影晌；但地基仍是穩(wěn)定的 當(dāng)H Hk=h+z+D時(shí)，地基是不穩(wěn)定的，一般出現(xiàn)兩種情況。 4) 四、改錯(cuò)四、 簡(jiǎn)答1）巖溶作用表現(xiàn)在哪兩方面？一方面形成地下和地表的各種地貌形態(tài)，另一方面形成特殊的水文地質(zhì)現(xiàn)象2）以石灰?guī)r為例來(lái)說(shuō)明碳酸鹽巖的溶蝕過(guò)程南斯拉夫?qū)W者伯格里(B

45、ogli，1960)把石灰?guī)r的溶蝕過(guò)程分為四個(gè)化學(xué)階段：首先，與水接觸的石灰?guī)r，在偶極水分子作用下發(fā)生溶解：CaCO3 Ca2+CO32- 這時(shí)溶解很快，并立即達(dá)到平衡第二階段是原溶解于水中的CO2的反應(yīng)，H20+CO2 H2CO3 H+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(gè)階段的最終反應(yīng)是： CaCO3+H2O+CO2 Ca2+2HCO3- 第三階段是水中物理溶解的CO2的一部分轉(zhuǎn)入化學(xué)溶解，即水中部分游離CO2與水化合成為新的碳酸，這樣構(gòu)成一個(gè)鏈反應(yīng)，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(gè)平衡關(guān)系

46、，水中CO2減少，平衡就受到破壞，必須吸收外界CO2以便使水中CO2含量重新達(dá)到新的平衡，這樣又構(gòu)成一個(gè)鏈反應(yīng)。3）舉例說(shuō)明有利于水發(fā)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(qiáng)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?guī)r區(qū)地下水的排泄區(qū)，如河谷邊岸地下水與地表水的混合帶等處。4）巖溶發(fā)育的基本條件有哪些？巖溶發(fā)育的基本條件有四個(gè)：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(yīng)處于不斷運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。巖溶發(fā)育中最為活躍而積極的是地下水的循環(huán)交替條件，它受控于氣候、地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地表非可溶巖復(fù)蓋及植被發(fā)育條件

47、等。5）影響巖溶發(fā)育的因素有哪些？一、碳酸鹽巖巖性的影響，可溶性巖石是巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，碳酸鹽巖的化學(xué)成分，礦物成分和結(jié)構(gòu)等方面對(duì)巖溶發(fā)育的影響。二、氣候?qū)r溶發(fā)育的影響，氣候類型的特征表現(xiàn)在氣溫、降水量、降水性質(zhì)、降水的季節(jié)分配及蒸發(fā)量的大小和變化。 其中以氣溫高低及降水量大小對(duì)巖溶發(fā)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(huán)交替條件的重要因素，進(jìn)而間接影響巖溶發(fā)育的規(guī)模、速度、類型及空間分布。四、地質(zhì)構(gòu)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(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)腿十分復(fù)雜的，其運(yùn)動(dòng)的基本形式有：上升、下降、相對(duì)穩(wěn)定3種。 6

48、) 懸托河的基本條件有哪些？形成懸托河的基本條件有三個(gè)：具深厚的碳酸鹽巖；地下水向排泄區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中徑流通暢。這兩個(gè)條件是形成懸托河的必要條件，二者反映了一個(gè)地區(qū)碳酸鹽巖的地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)地下水排泄基準(zhǔn)面不斷下降這是形成懸托河的充分條件7)巖溶區(qū)選擇庫(kù)壩位址時(shí)注意的問(wèn)題有哪些？(1)在查明地層巖性，地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)條件和巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，選擇良好的庫(kù)壩位置。(2)中小型水庫(kù)的投資及防滲處理技術(shù)有限，應(yīng)避免在懸托型及排泄型河谷上筑壩建庫(kù)。 (3)碳酸鹽巖中所夾的相對(duì)隔本層 (4)河谷兩岸有溶洞泉、暗河出口時(shí)，首先應(yīng)查明泉域及暗河水系的分布特點(diǎn)和巖溶發(fā)育情況、溶洞泉或暗河的聯(lián)系。(5)利

49、用巖溶發(fā)育規(guī)律，來(lái)選擇庫(kù)壩位址及控制工程規(guī)模 8）巖溶地基變形破壞的主要形式有哪些？(1)地基承載力不足 在覆蓋型巖溶區(qū)，上覆松軟土強(qiáng)度較低，或建筑荷載過(guò)大，引起地基發(fā)生剪切破壞，進(jìn)而導(dǎo)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(qū)，下伏石芽、溶溝、落水洞、漏斗等造成基巖面的較大起伏，當(dāng)其上部有性質(zhì)不同，厚度不等的粘性土分布時(shí)，在建筑物附加荷載作用下，產(chǎn)生地基不均勻下沉。(3)地基滑動(dòng) 在裸露型巖溶區(qū)，當(dāng)基礎(chǔ)砌置在溶溝、溶隙、落水洞、漏斗附近時(shí)，有可能使基礎(chǔ)下巖體沿傾向臨空的軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑動(dòng)。(4)地表塌陷 在地基主要受力層范圍內(nèi)，如有溶洞、暗河、土洞等時(shí)，在自然條件下，或因建筑

50、物的附加荷載，抽排地下水等因素作用，產(chǎn)生洞頂坍塌。9）我國(guó)地表塌餡的特征是什么？(1)地表塌陷在裸露型巖溶區(qū)極為少見(jiàn)，主要分布在復(fù)蓋型巖溶區(qū)。(2)地表塌陷多發(fā)生在巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的地區(qū)，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(qū)，因地下水位變化受河水位的變化頻繁而強(qiáng)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(fā)育，坍塌物的堆積有足夠的空間； 水動(dòng)力條件變化大； 上覆土層較松散且具有

51、一定的厚度，以保證土洞的產(chǎn)生并形成天然平衡拱。11)8 河流侵蝕與沉積的工程地質(zhì)一、名詞解釋1）主流:水流沿著河槽總方向的流動(dòng)稱為主流，和河岸是相平行的， 2）副流是在水流內(nèi)部產(chǎn)生的一種大規(guī)模的水流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在這種流動(dòng)中，流線大多呈封閉曲線，副流有時(shí)在主流的邊緣上流動(dòng)，有時(shí)也和主流疊加在一起，使整個(gè)水流呈螺旋式的前進(jìn)。3）摩擦力副流:當(dāng)水流發(fā)生局部變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生分離現(xiàn)象，在分離面上將出現(xiàn)摩擦力，在這個(gè)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(qū)的重率差異，水流會(huì)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

52、量作為造床流量所謂平灘流量是指當(dāng)水位達(dá)到河漫灘或邊灘灘緣高度時(shí)的相應(yīng)流量。 6)地上懸河:平原河流的特殊類型，我國(guó)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(diǎn)，使河道不斷擺動(dòng)，而形成變動(dòng)的蛇曲帶；(3)地上懸河地區(qū)沉積物在平面上往往呈網(wǎng)狀分布規(guī)律；(4)在剖面上則呈現(xiàn)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(kù)后，由于洪水期揮水進(jìn)入壅水段，泥沙擴(kuò)散到全斷面，隨著挾沙能力沿流程降低，泥沙沉積于庫(kù)底，且粗粒沉積于上游，細(xì)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(jiàn)于多泥沙河流中，當(dāng)入庫(kù)水流含沙量高，并

53、有足夠的沉速時(shí)，渾水進(jìn)入壅水段后可不與清水混淆擴(kuò)散而潛入清水之下；沿庫(kù)底向，下游繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，并可一直運(yùn)行到壩前，并在回流作用下使水庫(kù)變渾，細(xì)顆粒緩緩落于庫(kù)底二、填空1）副流與紊動(dòng)旋渦不同，紊動(dòng)旋鍋一般尺度較小，并且常常是沒(méi)有規(guī)則，而副流一般規(guī)模較大，它們的位置和影響范圍較固定。2）對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)和河床演變影響較大的副流主要有離心力副流、摩擦力副流和異重流。3）4）三、選擇1) 2) 3) 4) 四、改錯(cuò)1)地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不同緯度上各點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度不同。五、簡(jiǎn)答1）在河流上興建的各種工程建筑的工程地質(zhì)問(wèn)題是什么？(1）河流地質(zhì)作用的危害及河流地質(zhì)環(huán)境的制約，必然會(huì)產(chǎn)生各種工程地質(zhì)問(wèn)題； (2）環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題；(3）預(yù)見(jiàn)工程建筑興建后可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題， (4）工程要求、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境質(zhì)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(jié)論； (5）為河流的整治提供有效的措施。2）9 誘發(fā)地震工程地質(zhì)一、名詞解釋1) 水庫(kù)誘發(fā)地震:在人類工程活動(dòng)引起的地震事例中，多數(shù)是由于水庫(kù)蓄水所引起的，稱為水庫(kù)誘發(fā)地震(Reservoir induced seismicity)。2)水庫(kù)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(dǎo)致與地面水體有連