開放大學工程地質(zhì)期末考試題課程名稱：工程地質(zhì)考試時間：120分鐘滿分：100分注意事項：1.請在答題紙上作答，字跡工整，卷面整潔。2.答案應簡明扼要，觀點明確，論據(jù)充分。3.所有題目均為必答題，請按順序作答。---一、名詞解釋(每題3分，共15分)1.結(jié)構(gòu)面2.地震烈度3.滑坡4.地基承載力5.流砂現(xiàn)象---二、簡答題(每題8分，共40分)1.簡述巖石三大類（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的主要成因及鑒別特征。2.什么是斷層？按兩盤相對運動方向，斷層可分為哪幾種基本類型？簡述斷層對工程建筑物的主要影響。3.地下水對土木工程有哪些主要影響？請列舉至少三種，并簡述其作用機理。4.什么是不良地質(zhì)現(xiàn)象？請列舉三種常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象，并簡述其對工程的危害。5.簡述在選擇建筑場地時，工程地質(zhì)勘察應主要查明哪些方面的內(nèi)容。---三、論述題(每題15分，共30分)1.試論述影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素，并舉例說明在工程實踐中常用的邊坡防治措施。2.結(jié)合你對土的物理力學性質(zhì)的理解，論述在軟土地基上修建建筑物時，可能遇到的工程問題及常用的地基處理方法。---四、案例分析題(共15分)某新建高速公路沿線需穿越一丘陵區(qū)，線路經(jīng)過一段由厚層泥巖和頁巖互層組成的斜坡地帶。該區(qū)域降雨量較大，且在斜坡中部發(fā)現(xiàn)有幾條大致平行于坡向的張裂隙。在施工前的工程地質(zhì)調(diào)查中，還發(fā)現(xiàn)坡腳有泉水出露。請根據(jù)上述地質(zhì)條件，回答以下問題：1.初步判斷該斜坡地段可能存在哪些主要的工程地質(zhì)問題？（5分）2.為進一步查明該斜坡的穩(wěn)定性，你認為應補充哪些方面的工程地質(zhì)勘察工作？（5分）3.針對你判斷的主要工程地質(zhì)問題，提出至少三種可行的工程處理或防治措施，并簡述其原理。（5分）---參考答案及評分標準（供閱卷參考）一、名詞解釋(每題3分，共15分)1.結(jié)構(gòu)面：指巖體中存在的各種不同成因、不同特征的地質(zhì)界面，如節(jié)理、斷層、層理、軟弱夾層等。（3分）2.地震烈度：表示地震時某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受地震影響的強弱程度。（3分）3.滑坡：指斜坡上的土體或巖體，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶，整體地或分散地順坡向下滑動的現(xiàn)象。（3分）4.地基承載力：指地基土單位面積上所能承受的荷載，通常指保證地基穩(wěn)定且變形不超過允許值時的最大荷載。（3分）5.流砂現(xiàn)象：指松散細顆粒土被水飽和后，在動水壓力作用下，土顆粒發(fā)生懸浮、移動的現(xiàn)象。（3分）二、簡答題(每題8分，共40分)1.巖漿巖：由巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝結(jié)晶而成。（2分）鑒別特征：多具結(jié)晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，無層理，常含礦物晶體顆粒或玻璃質(zhì)。（1分）沉積巖：由各種外力地質(zhì)作用形成的沉積物，經(jīng)壓實、膠結(jié)、重結(jié)晶等成巖作用而成。（2分）鑒別特征：多具層理構(gòu)造，常含有化石，碎屑巖可見碎屑顆粒及膠結(jié)物。（1分）變質(zhì)巖：由已形成的巖石（巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖）在高溫、高壓及化學活動性流體作用下，發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變而形成的新巖石。（2分）鑒別特征：多具片理構(gòu)造（如片麻狀、片狀、千枚狀、板狀），常含變質(zhì)礦物（如石榴子石、滑石、綠泥石等）。（1分）2.斷層：指巖體受力作用斷裂后，兩側(cè)巖塊沿斷裂面發(fā)生顯著相對位移的構(gòu)造。（2分）按兩盤相對運動方向可分為：正斷層、逆斷層、平移斷層。（3分，每種1分）對工程建筑物的主要影響：破壞巖體完整性，降低巖體強度；造成地基不均勻沉降；斷層破碎帶可能成為地下水的通道，加速巖體風化，誘發(fā)滑坡等地質(zhì)災害；在斷層處修建隧道、橋梁等工程，施工困難，工程造價增高。（3分，答出3點即可）3.地下水對土木工程的主要影響有：*降低地基承載力：飽和粉細砂可能產(chǎn)生流砂、管涌現(xiàn)象；（2分）*地下水位上升：可能引起地基土的濕陷、膨脹，或?qū)е陆ㄖ锘A上?。唬?分）*地下水的侵蝕性：對混凝土、鋼筋等建筑材料產(chǎn)生腐蝕；（2分）*對地下工程的影響：如隧道涌水、突泥，影響施工安全和進度。（2分）（考生列舉其他如潛蝕、凍脹等，并解釋清楚也可酌情給分）4.不良地質(zhì)現(xiàn)象：指對工程建設不利或有不良影響的動力地質(zhì)作用和現(xiàn)象。（2分）常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象有：*滑坡：破壞工程設施，堵塞交通，掩埋農(nóng)田和建筑物；（2分）*泥石流：具有強大的沖擊力，破壞沿途一切工程和生命財產(chǎn)；（2分）*巖溶（喀斯特）：造成地基不均勻沉降、地面塌陷，影響建筑物穩(wěn)定；（2分）*地震：產(chǎn)生地震波，破壞建筑物，引發(fā)次生災害。（2分）（考生列舉其他如崩塌、危巖、采空區(qū)等，并簡述危害也可，任答三種即可）5.選擇建筑場地時，工程地質(zhì)勘察應主要查明：*場地的地形地貌特征；（1.5分）*場地的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造情況；（1.5分）*場地的水文地質(zhì)條件（地下水位、水質(zhì)、含水層分布等）；（1.5分）*場地內(nèi)及周邊的不良地質(zhì)現(xiàn)象及其發(fā)育程度、分布范圍；（1.5分）*地基土的物理力學性質(zhì)指標；（1分）*場地的地震地質(zhì)條件（地震基本烈度、場地類別等）。（1分）三、論述題(每題15分，共30分)1.影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素：*巖土體性質(zhì)：巖土的類型、成因、結(jié)構(gòu)、強度等，如軟弱夾層、泥化夾層的存在降低穩(wěn)定性。（2分）*地質(zhì)構(gòu)造：如斷層、節(jié)理的產(chǎn)狀與邊坡的關(guān)系，若結(jié)構(gòu)面傾向與坡向一致且傾角小于坡角，則易失穩(wěn)。（2分）*地形地貌：坡高、坡角、坡形等，坡高越大、坡角越陡越不穩(wěn)定。（2分）*水的作用：軟化巖土體，降低強度；產(chǎn)生動水壓力和靜水壓力；增加坡體自重。（2分）*地震作用：地震慣性力使邊坡下滑力增大，同時可能使巖土體結(jié)構(gòu)破壞。（2分）*人類工程活動：如開挖坡腳、堆載、爆破等改變邊坡原有平衡狀態(tài)。（2分）常用的邊坡防治措施：*削坡減載：降低坡高或放緩坡角，減小下滑力，是最根本的措施。（1.5分，舉例：如對巖質(zhì)高邊坡進行分級削坡）*支擋結(jié)構(gòu)：如擋土墻、抗滑樁、錨桿（索）、格構(gòu)梁等，提供抗滑力，阻止坡體滑動。（1.5分，舉例：對小型滑坡采用重力式擋土墻）*排水措施：排出地表水和地下水，降低水對邊坡的不利影響。如設置截水溝、排水溝、盲溝、井點降水等。（1.5分，舉例：在滑坡體周界設置環(huán)形截水溝）*坡面防護與加固：如噴錨支護、掛網(wǎng)噴砼、植被護坡等，防止坡面沖刷、風化，增強表層巖體穩(wěn)定性。（1.5分，舉例：對易風化的土質(zhì)邊坡采用植被護坡）（論述充分，條理清晰，舉例恰當者可酌情加分）2.軟土地基上修建建筑物可能遇到的工程問題：*地基承載力不足：軟土強度低，壓縮性高，易導致建筑物沉降過大或不均勻沉降。（2分）*沉降量大且穩(wěn)定時間長：軟土滲透性差，固結(jié)過程緩慢，建筑物沉降持續(xù)時間長，影響正常使用。（2分）*不均勻沉降：由于軟土分布不均或上部荷載差異，易產(chǎn)生較大不均勻沉降，導致建筑物開裂、傾斜。（2分）*深層滑動：在荷載作用下，可能發(fā)生地基整體失穩(wěn)，產(chǎn)生深層滑動破壞。（2分）常用的地基處理方法：*置換法（換土墊層法）：將基礎底面下一定深度范圍內(nèi)的軟土挖除，換填以強度較高、壓縮性較低的砂、碎石、灰土等材料，并分層夯實。適用于軟土層厚度不大的情況。（2分）*排水固結(jié)法：通過設置排水系統(tǒng)（如砂井、塑料排水板），并結(jié)合加載預壓或真空預壓，加速軟土排水固結(jié)，提高地基強度，減少工后沉降。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土等飽和軟土。（2分）*深層密實法：如振沖法、砂石樁法、強夯法等，通過振動、擠壓、沖擊等方式，加密地基土，提高其承載力，降低壓縮性。（2分）*化學加固法：向地基中注入水泥漿、硅酸鈉等化學漿液，或采用深層攪拌法、高壓噴射注漿法，使軟土硬結(jié)，形成復合地基，提高地基承載力。（2分）*加筋法：在軟土地基中鋪設土工格柵、土工布等加筋材料，或設置土錨、土釘，以提高地基的整體穩(wěn)定性和承載力。（1分）（論述各種方法的適用性和原理，條理清晰者可酌情加分）四、案例分析題(共15分)1.可能存在的主要工程地質(zhì)問題：*滑坡：由厚層泥巖和頁巖互層（易風化、強度低）、平行坡向的張裂隙（軟弱結(jié)構(gòu)面）、降雨和地下水（軟化巖土體、增加自重、產(chǎn)生動水壓力）等因素綜合作用，極易發(fā)生滑坡。（3分）*崩塌/落石：張裂隙的存在及泥巖頁巖的風化，可能導致坡體表層巖體失穩(wěn)崩塌。（1分）*路基不均勻沉降：泥巖和頁巖壓縮性較高，浸水后易軟化，可能導致路基沉降過大或不均勻。（1分）2.應補充的工程地質(zhì)勘察工作：*詳細的地質(zhì)測繪與調(diào)查：查明張裂隙的分布、產(chǎn)狀、充填物、延伸深度；坡腳泉水的出水量、動態(tài)變化。（1分）*勘探工作：采用鉆探、坑探等手段，查明斜坡體的巖性組合、軟弱夾層分布、滑面（帶）的位置及性質(zhì)。（1.5分）*室內(nèi)試驗：對采集的巖土樣進行物理力學性質(zhì)試驗，測定其抗剪強度、壓縮性、含水量等指標。（1分）*原位測試：如進行十字板剪切試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗等，獲取地基土的原位強度和變形參數(shù)。（1分）*邊坡穩(wěn)定性分析與計算：根據(jù)勘察數(shù)據(jù)，采用極限平衡法等方法對斜坡在天然、飽水及地震工況下的穩(wěn)定性進行定量評價。（0.5分）3.可行的工程處理或防治措施及其原理：*排水措施：在坡頂設置截水溝，攔截地表徑流；在坡體中設置坡面排水溝、地下排水盲溝或仰斜孔排水，降低地下水位，減少水對坡體的軟化和動水壓力。（1.5分，原理闡述清楚）*支擋工程：在坡腳設置抗滑擋土墻、抗滑樁等支擋結(jié)構(gòu)，提供足夠的抗滑力，阻止坡體滑動。（1.5分，原理闡述清楚）*削