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土木工程地质复习
绪论
1 试述工程地质学与地质学的关系。
工程地质学是地质学的重要分支学科, 地质学是关于地球的科学。
（1） 地质学:
地质学的研究对象主要是固体地球的表层, 主要内容: 研究组成地球的物质, 涉及矿物学、 岩石学等; 阐明地壳及地球的构造特征; 研究地球的历史遗迹栖居在地质时期的生物及其演变; 地质学的研究方法与手段; 研究应用地质学以解决资源探寻、 环境地质缝隙和工程防灾问题。
（2） 工程地质学:
是服务于工程建设的应用学科, 防灾减灾是工程地质学的主要任务之一。

2 试述工程地质学的作用与任务。
作用: 1) 服务于工程建设的应用学科, 防灾减灾是工程地质学的主要任务之一;
2) 分析和预测在自然条件和工程建筑活动中可能发生的各种地质作用和工程地质问 题, 例如: 地震、 滑坡、 泥石流, 以及诱发地震、 地基沉陷、 人工边坡和地下洞室围岩的变形, 因破坏、 开采地下水引起的大面积地面沉降、 地下采矿引起的地表塌陷, 及其发生的条件、 过程、 规模和机制, 评价它们对工程建设和地质环境造成的危害程度
3) 研究防治不良地质作用的有效措施
任务:
（1） 基本任务: 1) 区域稳定性研究与评价: 指由内里地质作用引起的断裂活动, 地震队工程建设区域稳定性的影响;
2) 地基稳定性研究与评价: 指地基的牢固、 坚实性;
3) 黄精影响评价: 指人类工程活动队环境造成的影响。
（2） 具体任务: 1) 评价工程地质条件, 阐明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素, 选定建筑场地和适宜的建筑形式, 保证规划、 设计、 施工、 使用、 维修顺利进行;
2) 从地质条件与工程建筑互相作用的角度出发, 论证和预测有关工程地质问题发生的可能性、 发生的规模和发展趋势;
3) 提出及建议改进、 防治或利用有关工程地质条件的措施加固岩土体和防治地下水的方案;
4) 研究岩体、 土体分类和分区及区域性特点;
5) 研究人类工程活动与地址环境之间的相互作用与影响。

3 什么是工程地质条件和工程地质问题? 它们具体包括哪些因素和内容? P2
工程地质条件: 指工程建设所在地区地质环境各项因素的综合。
工程地质问题: 指已有的工程地质条件在工程建设和运行期间发生一些新的变化和发展, 产生了影响和威胁工程建筑安全的地质问题。
（一） 工程地质条件:
因素: 地层岩性、 地质构造、 水文地质条件、 不良地质现象、 地形地貌

（二） 工程地质问题:
内容: 地及稳定性问题、 斜坡稳定性问题、 围岩稳定性问题、 区域稳定性问题

第一章 岩石
1 地球的层圈构造包括什么?
外圈: 大气圈、 水圈、 生物圈; 内圈: 地壳、 地幔、 地核
（一） 外圈:
（1） 大气圈: 是地球以外的空间
1) 大气成分: 氮气( 78%) 、 氧气( 21%) 、 二氧化碳、 少量水蒸气、 多种气体组成, 总质量约为5000多亿t;
2) 大气圈的分层: 对流层( 16~18km) 、 平流层( 约50km高空) 、 中间层( 约到85km高空) 、 热层( 500~800km高空) 、 散逸层;
（2） 水圈: 地球的水是由地球诞生初期大七层中的水称其慢慢凝结形成, 由地球上广泛分布的江河胡海及地下水组成
1) 海洋: 海洋的面积约占地球表面71%, 海洋水约占地球总水量的97.3%
2) 陆地水: 以冰川水为主, 分布在高山和两极地区, 其余的陆地分布在湖泊、 江河、 沼泽、 地壳岩土体的空隙中
（3） 生物圈: 地球表面凡是有生命活动的范围称生物圈, 包括动物、 植物、 微生物
（二） 内圈: 反应出地球内部物质以及两个深度作为分界面, 上分界面——莫霍面, 下界面——古登堡面
（1） 地壳: 1) 地壳厚度极不均匀, 大陆地壳平均厚度约33km
2) 地壳的主要物质是硅镁和硅铝, 地壳上层为硅镁层, 下层为硅铝层
3) 地壳年龄约为38亿年
( 2) 地幔: 1) 位于地壳和地核之间, 主要以硅镁为主;
2) 分为上地幔和下地幔;
3) 上地幔: 1、 是橄榄质超基性岩石, 由含铁、 镁的硅酸盐矿物组成, 物质成可能与陨石相当;
2、 上地幔60~250km存在一个不连续的地震波低速带, 软流层;
3、 软流层的温度可达700~1300摄氏度, 软流圈以上的固体圈层为岩石圈, 它具有刚性特征, 岩石圈因其下存在着温度高、 塑性大的软流层二易于移动。
4) 下地幔: 1、 为地表下100~2900km的范围;
2、 主要有铁镁氧化物和硫化物组成, 物质密度也明显增大, 一般认为它的化学成分与上地幔相似, 物质呈固态, 可能比上地幔含有更多铁。
( 3) 地核: 铁的熔化和下沉形成地核, 铁占地球质量的1/3, 按地震波速的分布, 可分为外地核、 过渡层、 内地核
1) 外地核: 地表以下2900~4642km范围, 可能是液态, 主要有熔融状态的铁、 镍混合物及少量硅、 硫等轻元素组成;
2) 内地核: 约厚1216km, 主要成分是铁、 镍等重金属及其氧硫化物, 又叫铁镍核心, 物质呈固体状态, 地核的体积占地球的16.2%, 质量占球的31.3%;
3) 过渡层: 位于外、 内核之间, 厚度约515km, 物质状态从液态过渡到固态

2 什么是造岩矿物? 常见的造岩矿物有哪些?
造岩矿物: 构成岩石主要成分的矿物, 称造岩矿物
常见的造岩矿物: 正长石、 斜长石( 二者又统称长石类矿物) 、 石英、 角闪石类矿物( 主要是普通角闪石) 、 辉石类矿物( 主要是普通辉石) 、 橄榄石、 方解石。甚至能够说, 整个地壳几乎就是由上述七种矿物构成的。

3 矿物集合体按矿物结晶粒度大小如何分类?
矿物集合体: 同种矿物的多个单体聚集在一起的整体称为”矿物集合体”。
按矿物结晶粒度大小分类: 显晶质矿物集合体、 隐晶质( 非晶质) 矿物集合体
1) 显晶质矿物集合体: 肉眼可辨认其颗粒, 主要有接触双晶、 穿插双晶、 粒状( 如橄榄石) 、 块状( 如石英) 、 片状( 如云母、 绿泥石) 、 板状( 长石、 板状石膏) 、 纤维状( 如石棉、 纤维石膏) 、 针状;
2) 隐晶质( 非晶质) 矿物集合体: 肉眼不能辨认, 能够有溶液直接沉积生成, 主要形态有土状、 钟乳状、 笋状、 球状、 结核状、 豆状。

4 什么是岩石? 什么是岩石的结构和构造?
( 1) 岩石: 由一种或一般由两种以上矿物所组成的固结或不固结的集合体, 其一部分生物 的(如煤), 在自然界大量存在, 构成地壳的很大一部分。
( 2) 岩石的结构: 指组成岩石的物质( 矿物或玻璃质) 的结晶程度、 颗粒大小、 形态以及它们之间的相互关系特征;
( 3) 岩石的构造: 岩石中不同矿物集合体之间、 岩石的各个组成部分之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的相互关系。

5 岩石的常见物理性质指标有哪些?
颜色、 结构、 构造、 主要矿物成分、 次要矿物成分

6 常见的鉴别矿物的标志有哪些? P10
颜色、 条痕、 透明度、 光泽、 硬度、 解理、 断口

7 试按成因论述各类岩石的生成过程。
按成因分为: 岩浆岩、 沉积岩、 变质岩
( 1) 岩浆岩: 当地壳发生变动或受到其它内力作用时, 承受巨大压力的岩浆就会沿着构造薄弱带上升, 侵入地壳或喷出地面。岩浆在上升过程中, 压力减小, 热量散失, 经复杂的物理化学作用过程, 最后冷却凝结就形成了岩浆岩;
( 2) 沉积岩: 风化阶段——搬运阶段——沉积硬结阶段——硬结成岩阶段
( 3) 变质岩: 地壳中已存在的岩石, 由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变, 处在高温、 高压及其它化学因素作用下, 使原来岩石的成分、 结构和构造发生一系列变化所形成的, 变质岩在变质作用下形成。

8 三类岩石的结构和构造指什么?
( 一) 岩浆岩: P16
( 1) 结构: 指岩石中矿物的结晶程度、 颗粒大小、 晶体形状、 自形程度、 矿物之间( 包括玻璃) 的相互组合关系
1) 结构特征: 是岩浆成分和岩浆冷凝时的物理化学环境的综合反映
2) 分类: 1、 按岩石中矿物结晶程度( 指岩石中结晶质部分和非晶质部分之间的比例) :
质结构、 半晶质结构、 非晶质结构
2、 按岩石中矿物颗粒的绝对大小: 显晶质结构、 隐晶质结构
3、 按岩石中矿物颗粒的相对大小: 等粒结构、 不等粒结构、 斑状结构、 似斑状结构
( 2) 构造: 质岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、 充填方式 。
1) 结构特征: 不但与岩浆结晶时的物理化学环境有关, 还与岩浆的侵入机制、 侵入时的构造应力状态以及岩浆冷凝时是否任在流动等因素有关
2) 分类: 块状构造、 流纹构造、 气孔状构造、 杏仁状构造、 带状构造
( 二) 沉积岩: P24
( 1) 结构: 指组成岩石的物质颗粒大小、 形状及其组合关系, 它是沉积岩分类命名的重要依据
分类: 1) 碎屑结构: 碎屑物质被胶结物胶结形成的结构, 按碎屑颗粒大小分为: 砾状结构( 粒径约2mm) 、 砂质结构( 粗粒结构, 粒径0.5~2m; 中粒结构, 0.25~0.5mm; 细粒结构, 0.05~0.25mm) 、 粉砂状结构( 粒径约0.005~0.05mm)
( 2) 构造: 指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系, 最主要的构造是层理构造、 层面构造、 生物成因构造
1) 层理构造: 水平层理、 单斜层理、 交错层理、 波状层理
2) 层面构造: 波痕、 泥裂、 雨痕、 化石、 结核
( 三) 变质岩:
( 1) 结构: 指组成岩石的物质颗粒大小、 形状及其它们之间的相互关系
分类: 变余结构、 变晶结构、 变形结构、 交代结构
1) 变余结构:
2) 变晶结构:
3) 变形结构:
4) 交代结构:
( 2) 构造: 指其组成部分的空间分布特点和排列状态
1) 定向构造: 1、 片理构造: 板状构造、 千枚状构造、 片状构造、 片麻状构造、 眼球状构造、 条带状构造
2、 线性构造: 拉伸线理、 皱纹线理、 交面线理
2) 无定向构造: 块状构造、 斑点构造、 角砾状构造

9 岩浆岩的产状有哪些?
（1） 定义: 岩浆岩生成动检位置和形状、 大小以及与周围岩石相接触的关系称为岩浆岩的 产状
（2） 产状: 岩基、 岩株、 岩脉、 岩床、 岩盘 ( P15)
1) 岩基: 是一种规模庞大的巨型侵入体, 分布面积一般大于100km2, 平面上常呈椭圆形, 常在褶皱的隆起带侵入;
2) 岩株: 是一种形体比岩基小的岩体, 是基岩边缘的分支, 深部与岩基相连, 上部可分支切穿围岩, 成圆形或不规则状, 分布面积一般小于100km2;
3) 岩墙: 岩浆侵入与围岩层理或片理斜交形成板状岩体
4) 岩脉: 岩墙可一次货多次侵入, 可平行排列, 或呈放射状、 环状排列等, 不规则的岩墙或其分支称为岩脉。岩脉与围岩层理或片理斜交;
5) 岩盘: 是一种中心厚度较大, 底部较平, 顶部呈穹窿状的层间侵入体, 分布范围可达数平方千米, 多由酸性、 中性岩石组成;
6) 岩床: 是一种沿原有岩层层面侵入、 延伸分布且厚度稳定的层状侵入体。组成岩床的岩石以基性岩为主。

10常见的岩浆岩、 变质岩和沉积岩各主要有哪些?
（1） 常见的岩浆岩: 花岗岩、 花岗斑岩、 流纹岩、 闪长岩、 闪长粉岩、 安山岩、 辉长岩、 辉绿粉岩、 玄武岩、 橄榄岩;
（2） 常见的沉积岩: 砾岩、 角砾岩、 砂岩、 粉砂岩、 页岩、 泥岩、 石灰岩、 白云岩、 火山集块岩、 火山角砾岩、 凝灰岩、 泥灰岩、 硅质岩;
（3） 常见的变质岩: 板岩、 千枚岩、 片岩、 片麻岩、 大理岩、 石英岩、 角岩、 矽线岩、 蛇纹岩、 混合岩、 构造角砾岩、 碎裂岩、 糜棱岩。

11 变质作用的影响因素是什么?
影响和控制变质作用发生的主要因素是温度, 压力和化学活动性流体。
（1） 温度:
温度是其中最重要的因素。温度升高, 岩石内部分子或原子活动性加大, 为变质创造前提条件, 主要引起重结晶和新生矿物形成。
（2） 压力: 压力的作用分两种。
1) 静压力: 是上覆物质重量造成的, 随深度增加。其作用使变质反应的温度升高以及形成分子体积较小和比重较大的矿物。
2) 应力: 是一种定向压力, 与构造运动有关, 在地壳浅部较强, 深部则减弱。地壳浅部, 地壳运动应力最集中, 以形成岩石构造上的变化为主( 机械改造) 。在地壳深处, 由于温度较高, 矿物之间易发生化学反应。最大应力方向溶解( 压溶) , 最小应力方向沉淀, 在定向压力作用下形成柱状, 片状矿物。在地下流体中, 主要是H2O、 CO2还有F、 Cl、 B等挥发分。一般存在于矿物粒间孔隙, 裂隙中。可能来自于原岩粒间孔隙, 原岩矿物脱水, 或岩浆及地壳深处。
（3） 化学活动性流体:
流体的作用是起溶剂作用, 促进组分的溶解, 加大扩散速度, 从而促进重结晶和变质反应的进行, 也能够作为一种组分参加变质反应, 形成不含水或含水的矿物, 水溶液又是交代作用中物质带入或带出不可缺少的介质。上述各因素不是孤立的, 而是并存的、 相互配合和制约的, 在不同情况下, 以某种因素起主导作用, 因而表现出不同的变质作用特征。

12 软岩的工程评价有哪些? P45
（1） 作用: 由于软岩分布非常广泛, 与工程建设息息相关, 特别是对大坝、 隧洞、 边坡工程的稳定性其控制作用;
（2） 具有不理热点: 1) 强度低;
2) 很破碎;
3) 水理性差;
4) 不稳定;
5) 压缩模量小;
6) 具有流变性

13 影响岩石工程地质性质的因素有哪些? P41
矿物成分、 岩石结构、 岩石的构造、 水、 风化

第二章 第四纪沉积土

1 什么是相对地质年代? 相对地质年代是怎样确定的?
相对地质年代: 把各个地质历史时期形成的岩石, 结合埋藏在岩石中能反映生物演化过程的化石和地质构造, 按先后顺序确定下来, 展示岩层的新老关系称为相对地质年代;
确定: 相对地质年代是由该岩石底层单位与相邻已知岩石底层单位的相对层位关系来决定。

2 土是怎样形成的? 有哪些成因类型?
形成: 有原岩风化产物经各种外力地质作用而形成的沉积物, 至今其沉积历史不长, 因此只能形成未经胶结硬化的沉积物, 也就是一般所说的”第四纪沉积物”或”土”;
特征: 岩性松散、 成因多样、 岩性岩相变化快、 厚度差异大、 不同程度地风化
分类: 风化作用、 残积土、 坡积土、 洪基土、 冲积土、 海积土、 湖泊积土、 冰积土

3 什么叫风化作用? 风化作用的基本类型及各自的表现形式如何?
风化作用: 在地表或近地表条件下, 由于温度、 大气、 水及生物等因素的影响, 使地壳或岩石圈的矿物、 岩石在原地发生分解和破坏的过程;
基本类型: 物理风化作用、 化学风化作用、 生物风化作用
（1） 物理风化作用: P52
温差风化、 冰劈风化、 其它物理风化
（2） 化学风化作用: P53
氧化作用、 碳化作用、 水的作用
( 3) 生物风化作用: P53
生物物理风化作用、 生物化学风化作用

4 风化岩层分带的工程意义是什么?
（1） 根据岩石风化的深度及其分布情况, 选择适于修建建筑物的地点;
（2） 确定重大建筑物的地基中血药挖除的岩土风化层的厚度;
（3） 根据岩石风化速度确定合理的边坡坡度, 以及确定基坑、 路堑保持开敞状态的安全期限;
（4） 直接影响工程质量和风化速度快的岩层, 必须确定防止岩石风化的措施;
（5） 查明风化程度, 确定风化层的工程性质, 以便考虑建筑物的结构和施工的方法;
（6） 合理地确定风化层的清基和挖方的土石方量, 确定加固处理的有效措施。

5 什么叫残积土? 试说明残积土的工程地质特征。
残积土: 残积土是由岩石风化后, 未经搬运而残留于原地的土, 而另一部分则被风和降水所带走。
分布: 处于岩石风化壳的上部, 是风化壳中的剧风化带, 向下则逐渐变为半风化的岩石, 分布主要受地形的控制, 在宽广的分水岭上, 雨水产生地表径流速度小, 风化产物易于保留的地方, 残积土就比较厚。在平缓的山坡上也常有残积物覆盖。在不同的气候条件下、 不同的原岩, 将产生不同矿物成分、 不同物理力学性质的残积土;
工程地质特征: 残积土表部土壤层孔隙率大、 强度低、 压缩性高, 而其下部常常是夹碎石或砂粒的粘性土, 或是孔隙为粘性土充填的碎石土、 砂砾土, 其强度较高。

6 试比较残积土与坡积土的异同。
残积土:
坡积土:
7 洪积土作为建筑物地基需要注意什么问题?

8 特殊土包括哪些土? 为何称它们为特殊土?
包括: 软土、 膨胀土、 红黏土、 湿陷黄土、 盐渍土、 冻土、 人工填土
特殊 性土: 具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、 状态和结构特征的土。

9 软土有何特性? 什么是蠕变性? 什么是触变性?
软土的特性: 1) 含水量高, 高孔隙比;
2) 透水性极弱, 水平向渗透系数较大;
3) 压缩性大, 变形不均匀, 变形稳定历时长, 欠压密状态, 抗剪强度很低;
4) 强度低, 与加荷速度和排水条件有关;
5) 显著的蠕变和触变性, 强震iaojian下易震陷。
蠕变性: 指在一定荷载下, 土的剪切变形随时间缓慢增长的特性;
触变性: 指土受扰动后强度降低, 但随时间增长强度能部分恢复的性能。

10 湿陷性黄土的主要工程性质是什么? 如何判别黄土是否具有湿陷性?
( 1) 主要工程性质: 1) 塑性较弱;
2) 含水量较少, 呈坚硬或硬塑状态;
3) 压实程度很差, 孔隙比高, 孔隙大;
4) 抗水性弱, 遇水强烈崩解, 湿陷性明显;
5) 透水性较强, 且呈各向异性;
6) 强度较高, 粒间联结较强, 压缩性中等。
( 2)

11 冻土分为哪些种类? 分别具有什么特性?
分类: 多年冻土、 季节性冻土
（1） 多年冻土:
（2） 季节性冻土:

12 人工填土分为几种类型? 哪些不适于作为建筑物的天然地基?
分类: 素填土、 杂填土、 冲填土、 压实填土

第三章 地质构造

1 何谓地质构造? 地质构造的类型有哪几类?
地质构造: 是地质体或地壳中的岩块受到应力作用造成永久变形的产物
类型: 水平构造、 倾斜构造、 褶皱构造、 断裂构造

2 简述褶皱构造及断裂构造对工程建设的影响。

3 什么叫岩层的产状? 产状三要素是什么? 岩层产状是如何测定和表示的?
岩层产状:
三要素: 用层面的走向、 倾向、 倾角
测定:
表示:

4 图和识别褶曲并判断其类型?

5 什么叫断层? 断层由哪几部分组成? 断层的基本类型有哪些? 在野外如何识别断层?
断层: 岩层受地应力作用后发生破裂, 在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造;
组成: 断层面、 断盘、 断层线、 断距
分类: ( 1) 根据断层两盘的相对运动分类: 正断层、 逆断层、 平移断层
( 2) 根据断层走向与两盘岩层走向的关系分类: 走向断层、 倾向断层、 斜交断层
( 3) 按断层的力学性质分类: 压性断层、 张性断层、 扭性断层
识别:

6 什么叫活断层? 它具有哪些特征?
活断层: 是现今仍在活动或者近期有过活动, 不久的将来还可能活动的断层。
特征: ( 1) 活断层按两盘错动方向分为走向活动性断层和倾向滑动性断层
( 2) 活断层的活动方式有蠕滑和粘滑。
1) 蠕滑: 是一个连续的滑动过程, 只有长期缓慢的相对位移变形, 发生在强度较低的软岩中, 断层带锁固定能力弱, 危害小;
2) 粘滑: 粘滑错动位移是突然发生的, 往往没有明显的位移发生, 同时伴发较 强烈的地震, 发生在强度较高的岩石中, 在突发快速错动前断层呈闭锁状态且锁固能力强, 危害大。
( 3) 活断层的规模以及地表断裂带长度和断层最大位移值表示, 反映其能量和破坏力; 震级越大, 震源深度越浅, 地表断裂带越长, 断层位移量越大;
( 4) 或短程的活动速率是断层活动性强弱的重要标志, 也是计算大地震重复周期的重要参数。
7 什么是地质图? 地质图的基本类型有哪些?
地质图: 用规定的符号、 线条、 色彩、 来反映一个地区地质条件和地质历史发展的图件。它是依据野外探明和手机的各种地质勘测资料, 按一定比例投影在地形底图上编制而成的, 是地质勘测工作的主要成果之一。
基本类型: 普通地质图、 地貌及第四纪地质图、 水文地质图、 工程地质图
（1） 普通地质图: 以一定比例尺的地形图为底图, 反映一个地区的地形、 地层岩性、 地质构造、 地壳运动及地质发展历史的基本图件;
（2） 地貌及第四纪地质图: 以一定比例尺的地形图为底图, 主要反映一个地区的第四纪沉积层的成因类型、 岩性及其形成时代、 地貌单元的类型和形态特征的一种专门性地质图;
（3） 水文地质图: 以一定比例尺的地形图为底图, 主要反映一个地区总的水文地质条件或某一个水文地质条件及地下水的形成、 分布规律的地质图件;
（4） 工程地质图: 是各种工程建筑物专用的地质图, 一般是以铍铜地质图为基础, 添加各种与工程有关的工程地质内容。

8 简述各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式。P102
（1） 水平岩层:
（2） 倾斜岩层:
（3） 直立岩层:
（4） 褶皱:
（5） 断层:
（6） 岩层接触关系:
（7） 地形符号:

第四章 地下水

1 地下水按埋藏条件能够分为几类? 它们有哪些不同?
地下水按埋藏条件分为: 上层滞水 潜水 承压水
按水介质( 空隙) 类型分为: 孔隙水 裂隙水 岩溶水

( 1) 上层滞水
1) 定义: 是包气带内局部隔水层之上具有自由水面的重力水
2) 形成原因: 是大气降水或地表水下渗时, 受包气带中局部隔水层的阻隔聚集而成的
3) 分布: 在松散沉积物中——分布于砂砾层内的粘性土透镜之上
在基岩中——分布于透水的裂隙岩或岩溶岩层内的相对隔水夹层( 如薄层页岩、 泥灰岩等岩体) 之上
4) 特征:
1、 上层滞水埋藏浅, 分布范围有限, 其上无隔水层
2、 具有自由水面
3、 上层滞水接近地表, 补给区和分区一致, 直接接受当地大气降水或地表水的补给, 以蒸发的形式排泄
4、 受季节影响大, 动态很不稳定; 雨季获得补充, 积存一定水量, 旱季水量
逐渐消耗, 甚至干涸
5、 上层智慧亮不大, 季节变化强烈, 富水性差, 便于开采利用智能用于农村少量人口的供水及小型灌溉供水
6、 上层滞水因接近地表容易受污染
7、 工程件事中上层滞水常突然涌入基坑威胁基坑施工安全

( 2) 潜水
1) 定义: 是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层之上的具有自由水面的重力水。
2) 分布: 1、 第四系松散沉积物中
2、 裂隙基岩或和可溶性基岩中
3) 特征:
1、 具有具有自由水面, 仅受大气压力, 也称无压水
2、 分布区和补给区基本上是一致的( 一般情况下, 大气降水、 地面水等都能够直接补给潜水)
3、 动态( 如水位、 水量、 水温、 水质等水时间的变化) 随季节不同而有明显变化
4、 在潜水含水层时尚因无连续隔水层, 一般埋藏较浅, 容易受到污染
5、 规模大的潜水海水曾是很好的供水水源
6、 工程件事中埋深较浅的潜水可能造成施工困难
4) 几个相关定义:潜水位( H) ——潜水面任意一点的高程; 埋藏深度( h) ——潜水面至地面的距离; 含水层厚底( Ho) ——自潜水面至隔水底板之间的垂直距离
5) 潜水面的形状: P111
6) 潜水面的表示方法: 潜水等水位线图 剖面图
7) 潜水等水位线图的用途: 确定潜水的流向, 确定潜水的埋藏深度, 确定潜水面的水力坡降, 确定潜水于地表水的相互关系, 确定含水层的厚度, 推断含水层透水性及厚度的变化, 确定泉水出露点和沼泽化的范围, 确定取水工程位置

( 3) 承压水
1) 定义: 是充满与两个稳定隔水层( 或弱水层) 之间的地下水, 是一种有压重力水
2) 引入的几个定义:
隔水顶板——承压水含水层上部的隔水层
隔水底板——承压水含水层下部的隔水层
承压含水层的厚度( M) ——顶、 底板之间的垂直距离
初见水位( H1) ——在承压水分布区钻孔时, 钻穿隔水顶板后才能见到水面, 此时的水面高程
测压水位( H2) ——水位上升带到一定高度便稳定下来, 该水面为承压水位即测压水位
正水头——承压水位高出地面
负水头——承压水位低于地面
自流区——承压水在适宜的地形条件下, 自喷的区域
承压水头( H) ——承压水位高出隔水顶板地面的距离
承压水位埋深——地面标高于承压水位的差值
承压水面——将各点承压水位连成的面
3) 特征:
1、 承压水一般埋藏较深, 上覆隔水顶板于外界联系较差
2、 具有承压性能, 没有自由水面
3、 含水层分布区于补给区不一致, 补给区常远小于分布区( 由于隔水顶板的存在)
4、 动态受季节性变化影响不显著( 气象、 水温等) , 含水层水量比较稳定
5、 不易受到污染
6、 规模大的承压水含水层是很好的供水水源, 卫生条件可靠
7、 在工程建设中承压水能引起基坑徒涌, 破坏基坑的稳定性
4) 形成: 承压水的形成主要据顶于地质构造, 在适宜的地质构造条件下均能构成承压水。
5) 埋藏类型( 适宜形成承压水的蓄水构造) : P114
1、 承压( 自流) 盆地
2、 承压( 自流) 斜地

2 地下水的物理性质包括哪些内容? 地下水的化学成分有哪些?
物理性质: 温度、 颜色、 透明度、 气味、 味道
( 1) 温度: 地下水的温度变化主要是受气温和地温的影响, 特别是地温
( 2) 颜色: 一般地下水是无色的, 但还有某些化学成分也会带有各种颜色
例如: 褐红色——水中含氧化铁较高时;
浅蓝绿色——含亚铁较高时;
翠绿色——含硫化氢较高时:
淡黄色——含腐殖质较高时
( 3) 透明度: 四个等级: 透明、 微浑浊、 浑浊、 极浑浊
( 4) 气味: 一般情况地下水是无谓的, 但当水中含有某种特殊气体或有机成分时, 会带有某种气味
例如, 臭鸡蛋味——含硫化氢气体
铁腥气味——含亚铁成分较高
( 5) 味道: 一般情况低矿化度水水淡而无味, 淡水中含某些盐分或某种气体、 有机质等成分是, 也会有特殊味道
例如, 苦涩味——含钠、 镁的硫酸盐较高时
咸味——含氯化钠较高时
清凉爽口——含二氧化碳气体较高时
甜味——含有机质较高时( 但不宜饮用)

化学成分:
1) 主要气体成分: 氧气 氮气 硫化氢 二氧化碳
2) 主要离子成分: 氯离子 硫酸根离子 重碳酸根离子 钠离子 钙离子 钾离子 镁离子
3)其它成分: 次要离子,
微量成分,
胶体成分,
有机成分, 主要由生物议题分解产生, 有机质的存在可使地下水酸度增加
微生物: 各种微生物, 如: 硫细菌、 铁细菌( 氧化环境中) ; 脱硫酸细菌( 还原环境中)
化学性质: 酸碱度、 硬度、 矿化度

3 达西定律适用的范围是什么? 其渗流速度是真实流速吗? 为什么?
达西定律(线性渗透定律):
Q——渗流流量( cm3./s或m3/d )
h——水头差( 水头损失) ( m )
v——地下水渗透速度( cm/s或m/d )
L——上、 下游过水断面间的水平距离( 渗透路径) ( m )
A——过水断面的面积( 包括岩石颗粒和空隙两部分的面积) ( m2 )
i——水力坡降
k——渗透系数( cm/s或m/d )

( 1) 达西定律的使用范围: 雷诺数Re小于10的层流运动, 天然条件下地下水的实际流速都很小, 基本符合直线渗透定律
( 2) 渗流速度不是地下水的实际流速, 而是假设水流经过整个过水断面( 包括颗粒和空所占据的全部面积) 时所具有的平均流速

4 地基沉降的产生原因与危害有哪些?

5 试述地基渗透破坏的类型及危害。
类型: 流砂、 管涌
流砂的危害: 使基础发生滑移或不均匀下沉, 基坑坍塌, 基础悬浮等
管涌的危害: 管涌发生时, 水面出现翻花,随着上游水位升高, 持续时间延长, 险情不断恶化, 大量涌水翻沙, 使堤防、 水闸地基土壤骨架破坏, 孔道扩大, 基土被淘空, 引起建筑物塌陷, 造成决堤、 垮坝、 倒闸等事故。

6 产生基坑突涌的原因是什么? 如何防治?
原因: 由于基坑开挖, 减小了承压水层上部不透水层的覆土厚度, 致使承压水顶裂或冲破基坑地基土, 而产生土涌。
预防措施
( 1) 可采用降低地下水位、 降低承压水压力的技术措施。
( 2) 采用隔水帷幕, 切断坑内承压水。
治理方法
突涌严重时可先向坑内灌水压重, 减少坑内外的水头差, 稳定管涌现象, 在采用双液注浆或灌注快凝混凝土堵住涌口。

7 地下水对混凝土的侵蚀分为哪几种? P130~131
碳酸侵蚀、 硫酸盐侵蚀、 溶出侵蚀、 酸性侵蚀、 碱类侵蚀、 海水侵蚀

第五章 不良地质现象

1 什么是滑坡? 其主要形态特征是什么?
滑坡: 是指斜坡上大量的土体或岩体在中立作用下, 沿一定的软弱面( 或带) 整体向下滑动的现象。( 注: 是斜坡破坏的一种类型)
主要形态特征:

2 形成滑坡的条件是什么? 影响滑坡发生的因素有哪些?
形成条件: 必须形成一个贯通的滑动面而且总下滑的驱动力大于总抗滑阻力
影响因素: 内因( 斜体岩土体的岩性、 地质构造、 地形地貌) 、 外因( 水文地质条件、 地震作用、 人类工程活动)
( 一) 内部因素: ( 斜体岩土体的岩性、 地质构造、 地形地貌等起到控制作用)
1、 斜体岩土体的岩性: 斜坡岩土体的性质及其结构是形成滑坡的物质基础。
注: 1) 坚硬完整岩体构成的斜坡一般不易发生滑坡, 只有当这些岩体中含有想破外倾斜的软弱夹层、 软弱结构面, 且倾角小于坡面能够形成贯通滑动面时, 才能形成滑坡。
2) 容易产生活泼的土层: 胀缩黏土、 黄土、 黄土类土、 粘性的山坡堆积
容易产生滑坡的软质岩层: 页岩、 泥岩、 泥灰岩等遇水易软化的岩层
2、 地质构造: 埋藏于土体或岩体中倾向与斜坡一致的层面、 夹层、 吉言顶面、 古剥蚀面、 不整合面、 曾建错冬眠、 断层面、 裂隙面、 片理面等, 抗剪强度较低的软弱面, 当斜坡受力情况突然变化时, 都可能成为滑坡的滑动面。
例: 1) 黄土滑坡的滑动面, 往往是下腹的基岩面或黄土的层面
2) 有些黏土滑坡的滑动面是自身的裂隙面。
3、 地形地貌:
注: 1) 斜坡的存在, 使滑动面能在斜坡前缘临空出露, 是滑坡产生的先决条件;
2) 斜坡的高度、 坡度、 形状等要是印象斜坡内应力的状态, 后者的变化可导致斜坡趋于稳定或失稳;
3) 当斜坡越陡、 高度越大或斜坡中上部突起而下部凹进, 且坡脚无抗滑地形时, 滑坡容易发生。
( 二) 外部因素:
1、 水文地质条件:
1) 降雨时是滑坡产生的重要诱因;
2) 滑坡区地下水和渗入滑坡体的地表水都能出尽滑坡的形成和发 展, 其主要作用是, 增加滑坡体重力, 并湿润滑带使之抗剪强度降低;
3) 地下水的流动和水位的升降会产生很大的静水和动水压力
4) 地下水和滑带的岩土体共同作用, 不断改变岩土体的性质和强度, 引起滑坡的滑动
2、 地震作用:
1) 地震总会在斜坡内引起一种附加应力, 附加应力存在的时间很短, 但足以导致斜体的失稳;