工程地质学基础

一、简答题（每题10分，共50分）

1．我国主要通用的粒组划分方案是怎么样的？

答：工程上常把大小相近的土粒合并为组,称为粒组.粒组间的分界线是人为划定的,划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应,并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值.对粒组的划分,我国GB 50021-94 《岩土工程勘察规范》的粒组划分标准

2.目前常采用的粒度分析方法有哪些？细粒土、粗粒土各用什么方法？

答：测粒度分布的有：筛分法、沉降法、激光法、电感法(库尔特)。

测比表面积的有：空气透过法（没淘汰）、气体吸附法。

直观的有：(电子)显微镜法、全息照相法。

粗粒土用筛分法，细粒土用沉降法

3.什么是累计曲线，如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量？答：常用的粒度成分的表示方法叫累积曲线，它是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的的土粒的百分比含量。

有效粒径（d10）：累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为10％对应粒径。

平均粒径(d50)：累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为50％对应粒径。

限制粒径（d60）或称限定粒径（d60）：累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为60％对应粒径

4.不均匀系数的大小说明了什么？

答：不均匀系数大小说明了土粒的均匀程度，不均匀系数越大，土粒越不均匀

5.土中的矿物主要有哪几类？各类矿物有哪些主要特点？

答：1.碎屑矿物石英、钾长石、钠长石、白云母等（母岩风化后继承下来的较稳定的矿物，属于继承矿物）。

2.粘土矿物高岭石、铝土等（母岩化学风化后形成的矿物，属新生矿物）。

3.化学和生物成因矿物方解石、白云石、铁锰氧化物（各种铁矿等）、石膏、磷酸盐矿物、有机质等（从溶液或胶体溶液中沉淀出来的或经生物作用形成的矿物）。

三、论述题（每题10分，共50分）

1．简述水对斜坡稳定性的影响。

答：水的冲刷作用使河岸变高、变陡。水流冲刷坡脚，切断滑动面使之临空或将趋于稳定的老滑坡的下部物质携走，从而导致滑坡的复活。由于雨水渗入，河水位上涨或水库蓄水等种种原因，使得地下水位上升，水位抬高，又使孔隙水压力提高，降低了抗滑力，造成斜坡失稳。当地下水由斜坡岩土体中排出时，由于有一定的水力梯度，形成动水压力，增加了沿地下渗流方向的滑动力，对斜坡稳定不利．水库使用期，库水位迅速下降使得斜坡岩土中的水

排出较慢，而地下水位的下降滞后于水库水位，故形成较大的动水压力，这时，岸坡常遭受破坏。

2．如何用有效应力原理解释饱和土的压缩过程？

答：我们知道土是三相体系，对饱和土来说，是二相体系。外荷载作用后，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担，但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形，具有抗剪强度。而通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。这可以通过一个试验理解：比如有两土试样，一个加水超过土表面若干，我们会发现土样没有压缩；另一个表面放重物，很明显土样被压缩了。尽管这两个试样表面都有荷载，但是结果不同。原因就是前一个是孔隙水压，后一个是通过颗粒传递的，为有效应力。

就是饱和土的压缩有个排水过程(孔隙水压力消散的过程),只有排完水土才压缩稳定.再者在外荷载作用下，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,水是没有摩擦力的,只有土粒间的压力(有效应力)产生摩擦力(摩擦力是土抗剪强度的一部分)

3. 简述分层总和法的假设条件

答：（1）地基土是一个均匀、等向的半无限空间弹性体。在建筑物荷载作用下，土中的应力与应变成直线关系。这样就可以应用弹性理论方法计算地基中的附加应力。

（2）基础沉降量根据基础中心点下土柱所受的附加应力z 进行计算。实际上各点的附加应力不同，在计算基础倾斜时，要分别用相应的附加应力计算。

（3）地基土层受荷载作用只产生垂直方向压缩变形，侧向不能膨胀，即在侧限条件下发生变形。这样就可以应用侧限压缩试验指标。

（4）一般地基的沉降量可以认为等于基础底面下某一深度（即受压层）范围之各土层压缩量的总和。理论上应计算至无限深度，但由于附加应力随深度而减小，超过某一深度后的土层沉降量很小可忽略不计。但当受压层下有软弱土层时，则应计算其沉降量至软弱土层底部。

4. 简述分层总和法和《规范》推荐法有何异同。

答：规范计算公式是分层总和法单向压缩的修正公式。它也采用侧限条件E-P曲线的压缩指标，但运用了低级平均附加应力系数a的新参数，并规定了地基变形计算深度z，还提出了沉降计算经验系数k，使得计算成果更接近实测值！

5．工业与民用建筑工程地质勘察一般划分为那几个阶段？各阶段的的主要任务是什么？

按照GB50021《岩土工程勘察规范》

划分为1.可行性研究勘察、2.初步勘察、3、详细勘察、4.施工勘察。

一般情况至少有初步勘察和详细勘察两个阶段。

1.可行性研究勘察：初步清查几个可能作为建筑场地的主要地质条件；配合其他专业人员选定场址。

2. 初步勘察：通过勘察，应对建筑物场地的稳定性做出评价，为建筑总平面布置、确定主要建筑物地基基础方案以及对不良地质现象的防治处理提出可靠的工程地质资料

3、详细勘察：为主要建筑物的地基及基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治提供可靠的工程地质依据。

4.施工勘察：主要与设计、施工单位相结合进行地基验槽、地基处理加固效果检验、施工中的工程地质监测和必要的补充勘察工作，解决与施工有关的地质问题，并为施工阶段地基基础的设计变更提出相应的地质资料。