西北农林科技大学本科课程考试 参考答案与评分标准 考试课程:工程地质与水文地质 学年学期:201-201 试卷类型:A卷 考试时间:201 专业年级: 、名词解释(每小题2分,共10分) 1地质作用:在内外地质营力作用下,地壳物质组成、结构构造和外部形态发生 改变的过程。 2.断层:组成地壳的岩层或岩体在应力作用下发生破裂,破裂面两侧岩块产生明 显位移的一类断裂构造。 3岩体:工程影响范围内的地质体,由处于一定应力状态的岩石和结构面构成。 4潜水:分布于地表以下第一个广泛分布的稳定隔水层之上饱和水分带中的重力 水。 5山岩压力:洞室上方作用于洞室衬砌及支撑结构上的应力。 二、填空(每空0.5分,共10分) 1.地幔莫霍血2.硬度3.微裂隙压密弹性裂隙发展和破坏4两侧 中间5正逆平移6孔隙裂隙7结晶类分解类8表层浅层 深层 9.物探钻探 三、简答题(共45分,每小题分标在小题后) 1.简述矿物的分类依据及具体类型。(5分) 答:按矿物的化学成分可将矿物分为五大类(1分),即: 自然元素矿物,如自然金、自然硫等(2分):卤化物如石盐、董石等:氧化物 和氢氧化物如石英、褐铁矿等(3分):硫化物和复硫化物矿物如黄铁矿、雌黄 等(4分):含氧盐矿物如硅酸盐矿物(云母、角闪石)、硫酸盐矿物(石膏)以 及碳酸盐、钨酸盐等(5分)。 2.岩浆岩的常见结构有哪些?辉长岩中为什么不会有气孔和杏仁构造?(5分) 答:岩浆岩的结构按照矿物结晶程度分为全晶质、半晶质和非晶质(2分),按 照结晶颗粒的相对大小又分为等粒和不等粒结构(3分)。气孔构造是喷出岩特 有的构造,是在岩浆喷出地表快速冷却过程中,岩浆中的气体来不及完全释放而
冷却形成的(4分)。辉长岩是基性侵入岩,在地下缓慢冷却结晶形成,因此不 会形成气孔构造。(5分) 3.变质作用的影响因素有哪三种?各个因素在变质作用中的具体作用是什么? (5分) 答:有三类因素引起变质作用发生(1分)。 (1)T、P作用:显然T、P越高,变质作用越容易发生,具体作用是: ①促使矿物重结晶:②形成特殊的变质矿物(如石榴子石):③形成定向构 造。(3分) (2)化学活动性流体:指地下岩缝中的弱酸性汽水溶液,它一方血起媒介作用, 促进物质运移交换,另一方面自身也参与变质反应(5分)。 4.简述地质年代的结构体系(文字或年代符号均可,详细到纪,6分)。 四纪(Q) 新生代(K2)1第 「白平纪(K) 中生代(Mz)了侏罗纪( 三叠纪(T) 显生宙 晚古生代后爱巴 L泥盆纪(D) 古生代(P2) 志留纪(S) 早古生代 纪 「震旦纪(z) C元古代(Pt 隐生宙 太古代(Ar) (5分) 5.按照轴面与两翼岩层的产状,褶皱的几何形态类型可分为哪几类,绘图说明。 (5分) 直立 倾斜 倒转, 平卧,图和名词各0.5分 6.野外一条断层,测得断层面产状为:倾向220°,倾角为30°,则其上盘、下 盘分别在哪个方位?若其为逆断层,则哪盘是上升盘,哪盘是下降盘?(4分) 答:断层倾向方向那盘是上盘,所以220°方向那一盘,即南西盘是上盘,北西 盘是下盘(3分)。若是逆断层,则南西盘是上升盘,北西盘是下降盘(4分)
7.什么是河流阶地?河流阶地是如何形成的?河流阶地沉积物为什么也具有 元结构?(5分) 答:河流阶地指位于河谷谷坡之上有河流作用所形成的条带状平台。(1分) 河流阶地是在地壳的上升与相对平稳交替导致下蚀作用和侧蚀作用交替发生形 成的(3分) 沉积物的二元结构是河漫滩沉积物的典型特征,河流阶地原来是河漫滩,是河漫 滩抬升以后的产物,所以其表面沉积物也具有二元结构(5分)。 8.典型黄土具有哪七个基本特征?简述中国黄土的四个分层。(4分) 答:刘东生先生将其归结为七个基本特征,包括: (1)颜色为褐黄色:(2)成分为粉砂为主: (3)属于半固结沉积层: (4)成因主要是风成:(5)含有较多大孔隙: (6)内部富含有钙结核: (7)表层黄土垂直节理发育。(2分) 中国黄土自下而上分为下更新统午城黄土,中更新统离石黄土,上更新统马 兰黄土和全新统黄土4层(4分) 9.简述几类常用岩体质量分类法的内容及其优缺点。(6分) 答:常用岩石质量分类法包括:RQD岩石质量分类法、巴顿岩体分类法、岩体 结构类型法和岩体质量分类法(2分)。 R.Q.D岩石质量分类法是以钻孔获取的大于10cm的完整岩芯的总长Lp与钻孔总 进尺Lt之比作为岩石质量指标,RQ.D=2×100%方法简单易行,但难以全 Lt 面反映岩体各个方面的特征(3分);巴顿岩体分类法是一个六因素组合计算的 围岩岩体质量分类法,该法定性与定量结合因素考讶较全面,但是只适用于各类 地下洞室,适用面窄(4分):岩体结构类型分类由中科院地质研究所谷振德在 1970's提出和完善,该方法抓住了岩体、工程地质质量分类的实质,但目前缺 乏量化指标,故在实际中较少采用(5分):岩体质量指标分类简称M法,1978 年由我国水电部岩石试验规程小组提出,该方法考虑因素全面,适用性广(地基、 围岩),但数据基础少,试验条件要求高(6分)。 四、分析计算题(共15分,每小题分标在小题后) 1.如驸图,某大坝坝基岩体具有表层滑移面, 试述其抗滑稳定性计算的原理并列出其基本 表述公式,说明各个参数的物理意义。(6分)
解:坝基表层滑移抗滑稳定计算的原理是受力平衡分析(2分) 坝基表层滑移抗滑稳定计算公式为K=f(ΣG-U)/ΣH(4分) 这里:K为抗滑稳定系数:f为岩士渗透系数: G坝体重力:H库水水平推力:U渗透水扬压力(6分) 2.如驸图,某岩质边坡有直线型滑移面AB。测试得滑移面物理力学指标如下: C-1.2kN/m2,tg中=0.55,a=30°,滑 B 动体ABC岩石容重y=1.5kN/m3, h-10m。取安全稳定系数为2,试推求 该边坡的抗滑稳定性。(9分) A 解:由C-1.2kNm2,tg中-0.55,a=30° y=1.5kN/m3,h=10m K=tg中ga+4C/yh sin2a(4分) -0.55/tg30°+4.8/1.5×10×sim600 =1.02+0.3=1.32>1,但是<2(8分) 故边坡不稳定.(9分) 五、识图作图题(共10分,每小题分标在小题后) 1.请用虚线恢复剖面图中原有完整的褶皱形态,并指明其几何形态类型(5分) 地面 作图3分,指明褶皱的几何形态类型1分。 答:图中以志留纪(S)为中心的是背斜,属于同斜裙皱。 2识别下列平面图中断层(粗黑线)的基本类型,并说明判别的依据。(5分) 答:图中断层东盘为上盘,西盘为下盘(2分),地层新老关系显示上盘出露奥 陶、志留纪老地层,下盘出露泥盆、石炭纪新地层(3分),显示上盘上升、下 盘下降(4分),所以断层是逆断层(5分)
六、论述题(共10分) 论述隧洞选线时,在岩性和地质构造两个方面应该注意的问题。 答:隧洞选线时,在岩性方面应该注意的问题是:坚硬岩石中开挖隧洞,围岩稳 定,日进尺快、造价便宜。而软弱、破碎和松散岩层中掘进时,顶板易坍塌、侧 壁和底板易鼓胀变形,常需支护或衬砌,日进尺慢,造价高。所以应该尽量避开 不良围岩,使洞室置于坚使岩层中。(4分) 在地质构造方面应该注意的问题是:尽量使轴线与地区构造线的方向相垂直 或成大角度相交。尽量避开大的断层破碎带或呈小角度相交以及在倾斜岩层地 区,注意洞轴线与岩层产状的关系(8分)。对断裂构造:洞轴线尽量垂直穿过断 层,平行于洞轴线的断层应尽量避开(9分)。对褶皱构造:背斜核部,有利于 洞顶的稳定。向斜核部岩块上窄下宽易坍落且涌水可能性大(10分)