《工程地质学基础》习题集(4)

2019-05-17 13:29

成分和结构等方面对岩溶发育的影响。

二、气候对岩溶发育的影响,气候类型的特征表现在气温、降水量、降水性质、降水的季节分配及蒸发量的大小和变化。 其中以气温高低及降水量大小对岩溶发育的影响最大。 三、地形地貌的影响

地形地貌条件是影响地下水的循环交替条件的重要因素,进而间接影响岩溶发育的规模、速度、类型及空间分布。

四、地质构造的影响,1)断裂的影响;2)褶皱的影响;3)岩层组合特征的影响;

五、新构造运动的影响,新构造运动的性质腿十分复杂的,其运动的基本形式有:上升、下降、相对稳定3种。

6) 悬托河的基本条件有哪些? 形成悬托河的基本条件有三个: ①具深厚的碳酸盐岩;

②地下水向排泄区运动过程中径流通畅。这两个条件是形成悬托河的必要条件,二者反映了一个地区碳酸盐岩的地层岩性和地质构造特点.

③地下水排泄基准面不断下降.这是形成悬托河的充分条件. 7)岩溶区选择库坝位址时注意的问题有哪些?

(1)在查明地层岩性,地质构造,水文地质条件和岩溶发育规律的基础上,选择良好的库坝位置。

(2)中小型水库的投资及防渗处理技术有限,应避免在悬托型及排泄型河谷上筑坝建库。 (3)碳酸盐岩中所夹的相对隔本层

(4)河谷两岸有溶洞泉、暗河出口时,首先应查明泉域及暗河水系的分布特点和岩溶发育情况、溶洞泉或暗河的联系。

(5)利用岩溶发育规律,来选择库坝位址及控制工程规模 8)岩溶地基变形破坏的主要形式有哪些? (1)地基承载力不足

在覆盖型岩溶区,上覆松软土强度较低,或建筑荷载过大,引起地基发生剪切破坏,进而导致建筑物的变形和破坏。 (2)地基不均匀下沉

在覆盖型岩溶区,下伏石芽、溶沟、落水洞、漏斗等造成基岩面的较大起伏,当其上部有性质不同,厚度不等的粘性土分布时,在建筑物附加荷载作用下,产生地基不均匀下沉。 (3)地基滑动

在裸露型岩溶区,当基础砌置在溶沟、溶隙、落水洞、漏斗附近时,有可能使基础下岩体沿倾向临空的软弱结构面产生滑动。 (4)地表塌陷

在地基主要受力层范围内,如有溶洞、暗河、土洞等时,在自然条件下,或因建筑物的附加荷载,抽排地下水等因素作用,产生洞顶坍塌。 9)我国地表塌馅的特征是什么?

(1)地表塌陷在裸露型岩溶区极为少见,主要分布在复盖型岩溶区。

(2)地表塌陷多发生在岩溶发育强烈的地区,如在断裂带附近、褶皱核部、硫化矿床的氧化带、矿体与碳酸盐岩接触部位等

(3)在抽、排地下水的降落漏斗中心附近;地麦塌陷最为密集. (4)地表塌陷常沿地下水的主要径流方向分布。

(5)在接近地下水的排泄区,因地下水位变化受河水位的变化频繁而强烈,故地表塌陷亦较由烈。

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(6)在地形低洼及河谷两岸平缓处易于塌陷。 10)土洞形成的条件是什么?

①下伏基岩中岩熔发育,坍塌物的堆积有足够的空间; ②水动力条件变化大;

③上覆土层较松散且具有一定的厚度,以保证土洞的产生并形成天然平衡拱。 11)

8 河流侵蚀与沉积的工程地质

一、名词解释

1)主流:水流沿着河槽总方向的流动称为主流,和河岸是相平行的,

2)副流是在水流内部产生的一种大规模的水流旋转运动,在这种流动中,流线大多呈封闭曲线,副流有时在主流的边缘上流动,有时也和主流叠加在一起,使整个水流呈螺旋式的前进。

3)摩擦力副流:当水流发生局部变形时,会产生分离现象,在分离面上将出现摩擦力,在这个力的作用下形成的副流,称为摩擦力副流。

4)异重流:由于水流中含沙量或含盐量分布不均匀,引起水流中不同地区的重率差异,水流会从重率大的地方流向重率小的地方,这种副流称为异重流

5)造床流量:采用平滩流量作为造床流量.所谓平滩流量是指当水位达到河漫滩或边滩滩缘高度时的相应流量。

6)地上悬河:平原河流的特殊类型,我国的黄河下游便是典型的地上悬河。(1)河床高于其两岸地面的河流;(2)河流的河床具有典型的易变性特点,使河道不断摆动,而形成变动的蛇曲带;(3)地上悬河地区沉积物在平面上往往呈网状分布规律;(4)在剖面上则呈现蛇曲带相沉积物和泛滥洼地相沉积物交替重叠分布。

7)壅水淤积:修建水库后,由于洪水期挥水进入壅水段,泥沙扩散到全断面,随着挟沙能力沿流程降低,泥沙沉积于库底,且粗粒沉积于上游,细粒沉积在下游,形成淤积三角洲,这就是壅水淤积

8)异重流淤积:多见于多泥沙河流中,当入库水流含沙量高,并有足够的沉速时,浑水进入壅水段后可不与清水混淆扩散而潜入清水之下;沿库底向,下游继续运动,并可一直运行到坝前,并在回流作用下使水库变浑,细颗粒缓缓落于库底

二、填空

1)副流与紊动旋涡不同,紊动旋锅一般尺度较小,并且常常是没有规则,而副流一般规模较大,它们的位置和影响范围较固定。

2)对泥沙运动和河床演变影响较大的副流主要有离心力副流、摩擦力副流和异重流。 3) 4)

三、选择

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1) 2) 3) 4)

四、改错

1)地球自转时,不同纬度上各点转动的线速度不同。

五、简答

1)在河流上兴建的各种工程建筑的工程地质问题是什么?

(1)河流地质作用的危害及河流地质环境的制约,必然会产生各种工程地质问题; (2)环境工程地质问题;

(3)预见工程建筑兴建后可能产生的工程地质问题,

(4)工程要求、经济效益和环境质量角度综合分析工程建筑的合理性,作出工程建筑的可行性结论;

(5)为河流的整治提供有效的措施。 2)

9 诱发地震工程地质

一、名词解释

1) 水库诱发地震:在人类工程活动引起的地震事例中,多数是由于水库蓄水所引起的,称为水库诱发地震(Reservoir induced seismicity)。 2)水库蓄水后,水体向深郁渗入或人工注水均将引起床地下水位以上岩体裂隙或孔隙的充水饱和,由此导致与地面水体有连通关系的深部断裂带中空隙水压力的升高和有效应力的变化,从面改变了岩体和断裂带的应力状态,称为空隙水压力效应。

二、填空

1)向地下深部注液或抽液,岩溶塌陷,地下采矿场的顶板冒落以及地下核试验等活动,都可能引起一定强度的地震活动。

2)世界上已建成的水库有10万余座,发震水库大致分布在世界上25个国家内。

3)其它类型的诱发地震,如矿坑塌陷型地震、岩溶塌陷气爆型地震、滑坡崩塌型地震等 4)内动力地质因素诱发型有:(1)断裂活化型 (2)热能型 (3)化学潜能型(岩矿相变型) 5)外动力地质因素诱发型有:(1)采矿诱发地震型2)岩溶塌陷爆型3)滑坡崩塌型 4)易溶岩溶解塌陷型5)冻裂型 6)

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三、选择

1) 2) 3) 4)

四、改错

1)

五、简答

1)水对岩的的各种作用有哪些? (1)降低岩体及结构面强度

水渗入岩体后通常产生软化,泥化和润滑作用。 水对岩石的软化作用表现为岩石浸水后强度的降低,对于含泥质及亲水矿物较多的岩石或破碎带,水的软化作用最为明显。

泥化作用一般产生于岩体的断裂错动带和软弱结构画上.泥化作用发展速度取决于泥化层的成分.结构及其对水的敏感性.泥化作用,与水的润滑作用相拌可导致断,裂面上抗剪强度的降低,有利于断裂画两侧断块成岩块的相对错动。 (2)促进岩体中断裂的生长

①应力腐蚀作用 在地下水和应力的持续作用下,当应力强度因子高于某一界限值;但又低于快速破裂传播的临界虚力强度因子时,岩石所发生的缓慢的。亚临界的裂纹生长过程,被称为应力腐蚀(Stress·CorFosion).

②楔裂作用 当裂隙岩体处于封闭水环境中时,由于高压水体局部集中于有限的裂隙带而产生“楔入推移力”,造成裂缝尖端船破坏和裂隙的发展. (3)水体荷载作用 水库蓄水后,巨大的水体,荷载对库基岩体产生附加应力并引起岩体垂直变形及挠曲变形(弯粱效应)。

(4)空隙水压力效应 水库蓄水后,水体向深郁渗入或人工注水均将引起床地下水位以上岩体裂隙或孔隙的充水饱和,由此导致与地面水体有连通关系的深部断裂带中空隙水压力的升高和有效应力的变化,从面改变了岩体和断裂带的应力状态,称为空隙水压力效应。

10 地面垂直变形工程地质

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一、名词解释

1) 地面沉降(Land Subsidence):指地面高程的降低,又称地面下沉或地沉,均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动.

2) 地面塌陷或沉陷(Land Collapse):地面垂直变形破坏的另一种形式。它的出现是由于地下地质环境中存在着天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞,巷道或采空区而引起的,其地面表现形式是局部范围内地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落。 3)

二、填空

1)欠固结状态OCR<1时表征土层的自重固结过程尚在继续。 2)由采空区顶板冒落引起的上覆岩层的变形通常具有明显的分带性, 由下向上可分为三带:①冒落带②裂隙带③弯曲带 3) 4) 5) 6)

三、选择

1) 2) 3) 4)

四、改错

1)

五、简答

1)抽液活动有哪几种? (1)持续性超量抽取地下水

在松散介质含水系统中长期的周期性的开采地下水,当开采量超过含水系统的补给资源(即动储量)限额时,将导致地下水位的区域性下降,从而引起含水砂层本身的压密以及其顶底部一定范围内饱水粘性土层中的孔隙水向含水层运移(即越流作用) (2)开采石油

开采石油是人工抽取地下液体的另一种重要形式,在某些埋藏较浅的半固结砂岩含油层中,抽取石油可引起砂岩孔隙液压的下降,未完全固结的砂岩在上覆岩层自重压力作用下继续固

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结,引起采油区地面下降。 (3)开采水溶性气体

日本新泻因开采水溶性天然气——甲烷而持续地大量抽水,导致开采层地下水位下降及含气层的压缩,产生了大幅度的地面沉降. 2)土层形成超固结的原因是什么?

土层形成超固结的原因:①由于地质作用而引起的土层上覆荷载的减小。例如由于地壳上升,上部土层被侵蚀或剥蚀;大面积冰川覆盖后的冰退作用(卸荷作用)等。②矿化孔隙水的物理化学作用海相粘性土堆积过程中,由于含钠、钙的矿化水的作用,土粒疑集,颗粒和粒团间胶结作用增强,使固体体积减小。使海相枯性土呈现超固结土的特征,黄土在多次浸水和反复淋滤作用下,其水溶液析出物充填孔隙,粒间胶结强度提高,也常使黄土有较高的P0值而表现为超固结状态.③干缩作用 高含水量的粘性土在干燥环境中因水分蒸发而干化收缩,呈现超固结特点.在其它条件相同的情况下,粘性土的流限越高,土体干化收缩量愈大。

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