2003博士工程地质题

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1、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一．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岩堆二．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____

2、_______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.三．回

3、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

4、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？四．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）五．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

5、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

6、）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

7、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力和上部荷载在地基中引起的附加应力。6）开挖、爆破、机械振动。人工降水等。7）水库渗漏、水库浸没、水库塌岸或岩质边坡失稳、水库淤积问题及水库诱发地震问题。8）首先弄清楚边坡滑体的边界条件，以便确定滑体的类