哈尔滨开放大学工程地质期末考试试卷与参考答案

以下是一份针对哈尔滨开放大学工程地质课程的期末复习笔记，涵盖主要知识点、题型分析及参考答案示例，供参考学习：

工程地质期末复习笔记

一、核心知识点总结

1. 地质作用与地质环境

- 地质作用类型：内力地质作用（地壳运动、岩浆活动、地震等）、外力地质作用（风化、侵蚀、搬运、沉积等）。

- 工程地质环境：地形、地貌、地质构造、岩土体性质、地下水、不良地质现象（如滑坡、泥石流、岩溶等）。

2. 岩石与土的工程性质

- 岩石分类：岩浆岩（花岗岩、玄武岩）、沉积岩（砂岩、页岩）、变质岩（片麻岩、大理岩）。

- 岩石强度指标：抗压强度、抗剪强度（内摩擦角、粘聚力）、抗冻性、抗风化性。

- 土的工程性质：天然密度、含水量、孔隙比、渗透系数、压缩性、液性指数等。

3. 地质构造与工程地质问题

- 地质构造类型：褶皱（背斜、向斜）、断层（正断层、逆断层）、节理、层面。

- 构造对工程的影响：

- 褶皱：背斜顶部易被侵蚀，向斜利于储水；

- 断层：可能导致地基不均匀沉降，需避开或加固处理；

- 节理发育区：易产生边坡滑塌或岩体破碎。

4. 地下水与工程地质

- 地下水类型：上层滞水、潜水、承压水。

- 地下水对工程的影响：

- 渗透力导致流砂、管涌；

- 浮托力降低地基有效重量；

- 腐蚀性对建筑材料的破坏；

- 地下水位变化引起土体胀缩。

5. 工程地质勘察

- 勘察方法：地质调查、物探（地震波法、电法）、钻探、原位测试（标准贯入试验、载荷试验）、室内试验。

- 勘察阶段：可行性研究、初步勘察、详细勘察、施工勘察。

- 勘察报告内容：地质条件分析、岩土参数、工程地质评价、建议措施。

6. 地基与基础工程

- 地基处理方法：换填法、强夯法、桩基（摩擦桩、端承桩）、CFG桩、预压法、化学加固法等。

- 基础类型选择：根据地基承载力、沉降要求、经济性选择浅基础（独立基础、条形基础）或深基础（桩基、沉井）。

7. 地质灾害与防治

- 常见地质灾害：滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、岩溶塌陷。

- 防治措施：

- 滑坡：排水、支挡结构（抗滑桩、挡土墙）；

- 泥石流：拦截坝、改道；

- 地面沉降：控制地下水开采、回灌。

二、典型题型与参考答案

1. 选择题

例题：以下哪种岩石的抗压强度最高？

A. 花岗岩

B. 砂岩

C. 页岩

D. 玄武岩

答案：A

解析：岩浆岩（如花岗岩）的结晶程度高，结构致密，抗压强度通常高于沉积岩和变质岩。

2. 填空题

例题：岩体的结构面按成因可分为原生结构面、构造结构面和______。

答案：次生结构面

解析：结构面按成因分为原生（形成时产生）、构造（地壳运动形成）、次生（风化、侵蚀等形成）。

3. 简答题

例题：简述断层对工程建筑的影响及防治措施。

参考答案：

- 影响：

1. 断层破碎带可能导致地基承载力降低；

2. 断层活动性可能引发地震风险；

3. 断层带可能成为地下水通道，加剧渗透问题。

- 防治措施：

1. 避开断层破碎带或选择稳定段；

2. 对破碎带进行加固（如注浆、锚固）；

3. 设置排水系统，减少地下水影响。

4. 计算题

例题：某土样天然密度为1.85 g/cm³，含水量为20%，土粒比重为2.7，求孔隙比。

解答步骤：

1. 孔隙比公式：\( e = \frac{\gamma_w \cdot \omega \cdot G_s}{\gamma - \gamma_w \cdot \omega} \)

（其中，\( \gamma_w = 10 \) kN/m³，\( \omega = 20\% = 0.2 \)，\( G_s = 2.7 \)，\( \gamma = 1.85 \times 10 = 18.5 \) kN/m³）

2. 代入数据：

\( e = \frac{10 \times 0.2 \times 2.7}{18.5 - 10 \times 0.2} = \frac{5.4}{16.5} \approx 0.327 \)

答案：孔隙比为0.327。

5. 案例分析题

例题：某建筑场地存在滑坡隐患，滑坡体体积为10万m³，滑动面倾角为25°，滑动面摩擦系数为0.3，地下水位影响渗透力为50 kPa，试分析滑坡稳定性并提出防治建议。

解答思路：

1. 稳定性分析：

- 计算滑坡体下滑力：\( F_d = \gamma \cdot V \cdot \sin\theta \)

- 计算抗滑力：\( F_u = \gamma \cdot V \cdot \cos\theta \cdot \mu + \gamma_w \cdot A \cdot \cos\theta \)

- 计算稳定系数：\( K = \frac{F_u}{F_d} \)，若 \( K < 1 \)，滑坡不稳定。

2. 防治建议：

- 排水：设置截水沟、排水盲沟；

- 支挡：采用抗滑桩或挡土墙；

- 卸载：在滑坡体上部减小荷载；

- 加固：注浆或锚固结构增强滑动面抗剪强度。

三、高频考点与易错点

1. 地质构造判断：区分背斜与向斜的地形表现（背斜成山，向斜成谷）。

2. 地下水计算：注意渗透力公式中的单位转换（如渗透系数单位为m/s时需与时间匹配）。

3. 地基处理选择：根据土层性质（如软土、砂土）选择合适的方法，避免混淆换填法和强夯法适用条件。

4. 滑坡稳定性计算：需考虑地下水渗透力对下滑力的叠加作用，而非仅计算重力分量。

四、复习建议

1. 重点章节：

- 地质构造对工程的影响；

- 地下水的渗透力与浮托力计算；

- 地基处理方法的适用场景；

- 滑坡、边坡稳定性分析。

2. 图表记忆：

- 熟悉地质剖面图、等高线图的判读；

- 掌握岩石分类表、土的液性指数与状态关系图。

3. 实践应用：

- 结合实际工程案例（如桥梁、隧道选址）分析地质条件的影响；

- 理解勘察报告中参数的含义及工程意义。

五、模拟试题参考

试卷结构示例：

1. 选择题（20分）：基础概念、参数计算；

2. 填空题（15分）：关键术语、公式应用；

3. 简答题（30分）：地质构造影响、地下水问题、地基处理方法；

4. 计算题（20分）：孔隙比、渗透力、抗剪强度计算；

5. 案例分析题（15分）：滑坡防治、场地勘察方案