工程地质学原理和勘察期末考试思考题

由天下分享时间：2024/6/3 22:18:51 加入收藏我要投稿点赞

工程地质学原理和勘察期末考试思考题

1.岩体和土体，岩块和岩体有何区别？岩体的特点是什么？答：（1）区别是：岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。

（2）岩体的特点：则是由一种岩石或多种岩石组成，甚至可以是不同成因岩石的组

合体。

2.结构面和结构体的定义

答：结构面：一般把岩体中存在的各种不同成因、不同特征的地质界面，包括物质分界面（层理、沉积间断面等）和各种破裂面（例如节理、断层及片理面等）以及软弱夹层。结构体：结构面在空间按不同的组合可将岩体切割成不同形状和大小的岩块，这些被结构面围限的岩块称为结构体。

3．结构面的成因类型及其特征是什么？卸荷裂隙与风化裂隙的分布有何规律？答：结构面按成因类型可分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。

其特征有：A.结构面的方位:即结构面的产状；B.结构面的密集程度：包括间距和线密度。C.结构面的连续性：它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标；D.结构面的粗糙程度：结构面的平整光滑程度不同，抗剪强度也不同；E.结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定节理壁的强度；F.结构面的张开度：结构面两壁的垂直距离，通常不大，一般小于1mm；G.结构面的填充物：结构面内常见的填充物有砂、黏土、角砾，岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物；H.结构面内的渗流：结构面内有无渗流及流量的大小，对结构面的力学性质、有效应力的大小及施工的难易程度均有重要影响；I.节理组数：节理组数的多少，决定课岩石块体的大小及岩体的结构类型；J.块体大小：自然界中结构体的性状非常复杂，他们的基本形状有块状、柱状、板状、菱形、锲型及锥形等六种。

4.结构面的自然特征应从哪些方面描述？如何评价结构面？

答：从以下方面进行描述：结构面的产状、结构面的密集程度、结构面的连续性、结构面的粗糙度、结构面的侧壁强度、结构面的张开度、结构面的填充物、结构面内的渗流、节理组数、块体大小。评价应从结构面的规模等程度去评价，规模不同对岩体的稳定性和渗漏的影响都不一样。其次是评价结构面的强度。

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5．软弱夹层和泥化夹层的定义和特征是什么？泥化夹层形成的基本条件是什么？答：（1）①软弱夹层是指在坚硬的岩体中夹有强度低，泥质或碳质含量高、遇水易软化，

延伸较广和厚度较薄的软弱夹层，及岩层中厚度相对较薄、力学强度较低的软弱层或带。

②软弱夹层通常有以下特征：A.厚度薄，单层厚度一般多为数厘米至十余厘米，有的仅数毫米；B.多呈相互平行，延伸长度和宽度不一的多层状；C.结构松散；D.岩性、厚度、性状及延伸范围，常有很大的变化（相变）；E.力学强度低、软弱夹层的结构、矿物成分和颗粒组成的不同，其抗剪强度有很大差别。

（2）①泥化夹层是指黏土岩类岩石一系列地质作用变成泥塑的过程。

②泥化夹层的特性：A.由原岩的固结或超固结胶结式结构，变成了泥质散状结构或泥质定向结构；B.黏粒含量较原岩增多并达一定含量；C.干容重比母岩小，天然含水量高，通常接近或超过塑限；D.常具一定的膨胀性；E.力学强度比原岩大为降低，岩性极为软弱，泥化带的摩擦系数通常只有0.2左右，压缩性较大；F.由于结构松散，因而抗冲刷能力弱，在渗透水作用下，易产生渗透变形，一般前期以化学管涌为主，后期以机械管涌为主。 ③条件：泥化夹层通常都是综合成因的，一般认为泥化夹层的形成必须具备下述三个条件：A.物质基础；B.构造作用；C.地下水的作用。

6.岩体结构类型如何划分？

答：整体块状结构（整体结构、块状结构）、层状结构（层状结构、薄层状结构）、破裂结构（镶嵌结构、镶嵌破裂结构、破裂结构）、散体结构。按岩体的节理化程度。

7．岩体的变形特征和变形指标有哪些？

答：（1）变性特征：岩体的变性特征通常包括结构面变形和结构体变形两部分。实测的

岩体应力-应变曲线，是上述两种变形叠加的结果。坚硬岩石曲线的特点是弹性变形显著，软弱面曲线的特征表明以塑性变形为主，而岩体的曲线特征则复杂得多。岩体的应力-应变曲线可划分为直线形、上凹形、下凹形、复合形。（2）变形指标：主要是通过现场的原位岩体变形实验确定。岩体变形的现场试验方

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法很多，主要是静力法和动力法两大类，其中，静力法有承压板法、单轴压缩法、夹缝法、协调变形法及钻孔弹模计测定法等；而动力法主要分为地震法、声波法及超声波法等。广泛应用的是承压板法和动力法岩体变形实验。

8.什么是岩体的流变性？什么是岩体的长期强度？如何确定岩体的长期强度？答：固体介质在长期静荷载的作用下，应力或变形随时间而变化的性质称为流变性。

当岩体所受的长期应力超过某一临界应力值时，岩体才经蠕变发展至破坏，这一临界应力值（即蠕变破坏的最低应力值）称为岩体的长期强度（??）。

岩体的长期强度取决于岩石及结构面的性质、含水量等因素。???切强度 fc短期剪切强度。

9．简述岩体的破坏方式和机制？

答：岩体的破坏方式和破坏机制与受力条件及岩体的结构特征有关。岩体结构类型不同，其破坏方式也不同。一般岩体的破坏方式主要有：脆性破裂、块体滑移、层状弯折、追踪破裂、塑性流动等几种类型。

10.简述岩体的强度性质。有填充结构面与无填充结构面的抗剪强度有何不同答:在一般情况下，岩体的强度既不等于岩块的强度，也不等于结构面的强度，而是两者共同影响表现出来的强度。但是在某些情况下，可用岩块或结构面得强度来代替。岩体的强度受将结构面的产状、结构面的密度及围压大小等因素影响。无填充结构面：

1.平直光滑无充填结构面抗剪强度

这类结构面以光滑结构面及磨光面为代表，例如剪切节理面等。其摩擦强度曲线唯一通过原点的斜线。表达式为：???tan? 式中 ?——结构面的法向应力； ?——结构面的摩擦角

2.粗糙起伏无充填结构面的抗剪强度

结构面的粗糙起伏增加了结构面的抗剪强度。（1）当法相营力较小时，在滑移过程

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f? f?长期剪fc

中允许岩体向上剪胀，结构面的凸起体部分可以互相骑越，凸起体的伏起角为i,其强度曲线表达式是：???tan(??i)；(2)当法向应力较大时，在移滑过程中掩体无法向上剪胀，在剪应力作用下凸起体被剪断。这时结构面的抗剪强度不单取决于剪切面的摩擦阻力。而主要是由于凸起体强度决定，表达式为：???tan??c 3.有充填物结构面的抗剪强度

有充填物结构面的抗剪强度，主要取决于填充物的成分、结构、厚度及填充程度等。一般结构面的强度随填充物中黏土含量增面的抗剪强度，一般还随充填物厚度增加而降低，随碎屑成分力度加大而增加。结构面的抗剪强度。一般还随充填厚度增加而降低。

11．影响结构面抗剪强度的主要因素有哪些？

答：由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受两者性质的

控制。在一般情况下，岩体的强度既不等于眼快的强度，也不等于结构面的强度，而是两者共同些影响变现出来的强度。但是在某些情况下，可以用岩块或结构面的强度来代替。如果岩体中结构面不发育，成完整结构是，岩体的强度即为岩石的强度；如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。因此，岩体的强度受结构面的产状、结构面的密度及围压大小等因素影响。

12.地应力的概念、种类和起源是什么？

答：存在于岩体中的地应力叫初始地应力或天然地应力。地应力起源，主要是在地壳形成过程中伴随各个时期的构造运动一起形成的，并在形成后由于剥蚀或堆积、不断改变其应力状态。

地应力分为：自重应力和构造应力。

13．地应力的分布有何规律？影响地应力分布的主要因素有哪些？答：（1）地应力的分布规律：

A.岩体中存在三向不等的空间应力场；B.垂直向应力语岩体自重的关系；C.水平应力与垂直应力的关系：100/H+0.30<=入<=1500/H+0.50；D.水平应力具有强烈的方向性

（2）影响地应力的因素：A.地形因素的影响，地形的影响常在侵蚀基准面以上及以

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下一定范围内表现特别明显。B.地质构造的影响，地质构造决定了地应力的类型、大小和方向性。

14.地应力的测量方法有哪些？

答：应力恢复法、应力接触法、应变恢复法、应变解除法、水压致裂法、声发射法、X射线法、重力法等。应力解除法中最常用的最普遍的，钻孔套芯应力解除法、水压致裂法。

15．较有代表性的岩体工程地质分类有哪些？答：较有代表性的岩体工程地质分类有：

A.岩石坚固系数分类；B.岩体荷载分类；C.岩石质量指标RQD分类；D.节理岩体的地质力学分类RMR；E.岩体质量Q系统分类