2003博士工程地质题.docVIP

中国科学院地质与地球物理研究所 2003年招收博士研究生工程地质试题 解释下列各词条（每条2分，共20分） ①岩石质量指标 ②膨胀岩 ③地震惯性力 ④超固结土 ⑤粘土矿物 ⑥承压水 ⑦弹性抗力系数 ⑧边坡倾倒变形 ⑨岩溶 ⑩岩堆 填空题（每题2分，共20分） ⑴ 土的亲水性取决于土的__________、___________及_____________.。 ⑵ 蒙脱石的亲水性比高岭石__________。 ⑶ 水溶盐的存在总是_________改善土的工程地质性质. ⑷ 岩石的软化性与它的__________、___________和____________有关. ⑸ 垂直于片理方向的压缩模量总是___________平行片理方向的压缩模量. ⑹ 岩石在动荷载下的弹性模量总是_____________静荷载条件下的弹性模量. ⑺ 作用于坝基上的扬压力不可能___________它的浮托力. ⑻ 在活断层上修建的水坝不宜采用__________坝和___________坝；而像_________那样永久性建筑物，由于潜在的危险性，根本不应该考虑修建问题. ⑼ 隧洞围岩承受内水压力的能力主要取决于_________________。 ⑽ 有衬砌的隧洞，其内水压力由_____________________共同承担。最好完全由______________来承担，这样可以节省大量的施工经费. 回答下列各题（从中选10题作答，每题3分，共30分） ⑴ 将下列18种岩石按三大岩类分组，并从中选出五种最容易发生风化的岩石：石英岩、白云岩、板岩、凝灰岩、集块岩、矽卡岩、玄武岩、千枚岩、花岗斑岩、花岗片麻岩、流纹岩、安山岩、片岩、闪长岩、压碎岩、灰绿岩、橄榄岩、辉长岩。 ⑵ 花岗岩作为一种岩浆岩，就其工程地质条件的意义上来说，是不是在任何情况下都比其它两大岩类中的岩石好？为什么？结合实例作简要说明。 ⑶ 发生机械潜蚀的三个条件是什么？ ⑷ 砂土液化的条件是什么？ ⑸ 指出地基中可能存在的几种不同外力或原因引起应力的类型。 ⑹ 哪些工程动力地质作用引起地面变形、破裂与沉陷？ ⑺ 指出水库区常见的工程地质问题有哪些？ ⑻ 为了表征一个岩质边坡的工程地质条件，用于分析它的稳定性，需要给出哪些内容？ ⑼ 为什么将围岩按质量分类更适用于隧洞，而不太适用于边坡和地基？ ⑽ 分别给出洞室埋深过小与过大时，常会遇到的工程地质问题。 ⑾ 巷道围岩的支护是不是在任何情况下都是越早越好？为什么？ ⑿ 作一张工程地质平面图一般需要表征哪些内容？ 试论在不同工程状态（边坡、地基和洞室）下的成岩地质体中，断层的工程地质意义。（15分） 普氏（普罗托基杨柯诺夫）用湿砂模拟了“自然平衡拱”或称“应力拱”现象。请简述有关这一现象的理论的基本思想。请绘图表示出必要的要素，推导拱形和拱高的表达式。并请回答：如果有附加的水平主压应力的构造应力场存在，会对拱的形状有什么影响？如果引伸到岩体中，围岩岩体中的内摩擦作用和各种粘凝力作用各对拱形有什么影响？（15分） 命题人：徐嘉谟、刘大安 2002.9.28. 2003答案 一1）岩石质量指标：是指 RQD值、RMR值、RSR值、Q值和M值。 2）膨胀岩指浸水后体积增大的岩石。 3）地震惯性力指水平地震加速度系数与重力加速度的乘积 4）超固结土指先期固结应力力大于现有竖向应力的土 5）粘土矿物是指遇水或失水时体积发生改变的矿物。 6）承压水是指埋藏与两个隔水层之间部分的含水层。 7）弹性抗力系数是指使得洞室围岩发生一个单位变形时，单位面积上所需要的施加的力。 8）边坡倾倒变形是指边坡中的岩块，以某一点为转动轴心，向外侧临空面转动的现象； 9）岩溶就是地表水和地下水以溶蚀为主的地质作用及其所产生的现象的总体。 10）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 二、1）液限含水量、粘粒含水量及二者之比值。 2）强3）不断4）饱和抗压强度、干燥抗压强度及两则的比值5）大于6）小于7）小于8）拱坝和支敦坝。支敦坝9）围岩承载力10）围岩和衬砌、衬砌 三、1 沉积岩：白云岩、压碎岩 变质岩：板岩、夕卡岩，千枚岩、花岗片麻岩、片岩、石英岩、集块岩、 火成岩：凝灰岩、玄武岩、花岗斑岩、流文岩、安山岩、闪长岩、辉绿岩、橄榄岩、辉长岩 2不一定。因为花岗岩虽然很坚硬，但是如石英含量较少而其他成分较多则易于风化，不利于边坡岩体的稳定。 3）流动性循环水的存在，可溶性盐岩及渗透通道 4）砂土液化的条件：饱和砂土在水平剪切应力的作用下，产生超孔隙水压力使得法向有效应力减小，当超孔隙水压力增大到极值时法向有效应力突然减小为零。这时砂土发生液化破坏。 5）由地基土自身重量引起的自重应