第二章 工程地质勘察
61.工程地质勘察的目的是什么？
工程地质勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，查明建筑场地和地基的工程地质条件，分析可能存在的工程地质问题，为建筑物选址、设计和施工提供所需的基本资料。
62.地壳是由什么组成的？
首先地壳是由矿物和岩石组成的。矿物是具有一定化学成分和物理性质的天然元素或化合物，已发现的矿物种类有3000多种。而岩石则是一种或多种矿物的集合体。在岩石中常见的矿物称为造岩矿物，主要的造岩矿物只有百多种，绝大多数矿物为固态（如石英、长石、云母、石膏、重晶石、角闪石等），少数为液态（如自然汞）和气态（如天然气等）。其次，地壳中主要元素有：氧（45.2%）、硅（27.2%）、铝（8%）、铁（5.8%）、钙（5.06%）和镁（2.77%）。
地球内部共有三层，即地壳、地幔和地核。在地壳下面与地幔之间存在着一个界面，称为莫霍面。虽然莫霍面是全球性的，但其深度在各处不一致。在大陆下较深，约为20～70km；在大洋底下平均为5～8km，即大陆地壳厚而大洋地壳薄。大陆的地壳平均厚度为35km，我国的青藏高原处的地壳厚达70km。
63.建筑用石材中的主要造岩矿物有哪些？
建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物有以下几种：
（1）石英 石英是结晶的二氧化硅（SiO2），密度为2.65g/cm3，莫氏硬度（刻划硬度）为7，无色透明至乳白色，强度高，材质坚硬耐久，呈现玻璃光泽，具有良好的化学稳定性。但在受热至573℃以上时，因发生晶体转变，会产生开裂现象。
（2）长石 长石是钾、钠、钙等的铝硅酸盐一类矿物的总称。包括正长石、斜长石（含拉长石）等。密度为2.5～2.7g/cm3，莫氏硬度为6，呈白、灰、红、青等不同颜色。坚硬，强度高，但耐久性不如石英，在大气中长期风化后成为高岭土。长石是火成岩中含量最多的造岩矿物，常含60%以上。
（3）角闪石、辉石、橄榄石 角闪石、辉石、橄榄石是铁、镁、钙等硅酸盐的晶体。密度为3～4g/cm3，莫氏硬度5～7，呈深绿、棕或黑色，常称暗色矿物。坚硬，强度高，耐久性好，韧性大，具有良好的开光性。
（4）云母 云母是含水的钾、铁、镁的铝硅酸盐片状晶体。密度为2.7～3.1g/cm3，莫氏硬度为2～3，具有无色透明、白、黄、黑各种颜色。解理极完全（指矿物在外力作用下，沿一定的结晶方向易裂解成薄片的性质），呈玻璃光泽，存在于岩石中影响耐久性和开光性，为岩石中的有害矿物。白云母较黑云母耐久，黑云母风化后形成蛭石，为一种轻质保温材料。
（5）方解石 方解石是结晶的碳酸钙（CaCO3）。密度为2.7g/cm3，莫氏硬度为3，通常呈白色。强度高，但硬度不大，开光性好，耐久性仅次于石英、长石。易被酸分解，易溶于含二氧化碳的水。
（6）白云石 白云石是碳酸钙和碳酸镁的复盐晶体（CaCO3·MgCO3）。密度为2.9g/cm3，莫氏硬度4，呈白色或灰白色，性质与方解石相似，强度稍高，耐酸腐蚀性略高于方解石。
（7）黄铁矿 黄铁矿为二硫化铁（FeS2）晶体，密度为5g/cm3。莫氏硬度6～7，呈黄色，但条痕呈黑色，无解理，耐久性差，在空气中易氧化成游离的硫酸及氧化铁，体积膨胀，产生锈迹，污染岩石，是岩石中常见的有害杂质。
64.岩石的成因类型和主要特征有哪些？
组成地壳的岩石按成因可分为三大类，即岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。沉积岩主要分布在地壳表层，而在地壳深处主要是岩浆岩和变质岩。
1）岩浆岩是由岩浆以侵入或喷出方式形成，喷出地表冷凝后形成喷出岩，侵入地表下冷凝而成侵入岩，岩浆岩占地壳质量的95%。岩石的主要特征一般包括其矿物成分、结构和构造三方面，岩浆岩的主要特征见表2-1。
表2-1 岩浆岩分类简表
2）沉积岩是地表的各类岩石（岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩）在自然环境作用下，发生物理和化学风化、崩解，经流水、风和冰川的搬运、沉积，又经物理、化学或生物条件硬结而成，沉积岩的主要特征见表2-2。
表2-2 沉积岩分类简表
3）变质岩是地壳中的各种岩石受地壳运动和岩浆入侵的高温、高压作用及化学成分的加入，改变原来结构和构造而形成的新岩石，变质岩的主要特征见表2-3。
表2-3 变质岩分类表
65.矿物的力学性质主要有哪些？
矿物的力学性质主要有：解理、断口和硬度。
（1）解理 解理是结晶矿物特有的性质，是指矿物受外力作用后沿一定结晶方向分裂成光滑平面的性能。
（2）断口 断口是指在外力作用后不能沿一定方向破裂，而形成凹凸不平断口的性质，一般有贝壳状（如石英）、锯齿参差状（如自然铜、黄铁矿）、纤维状（如蛇纹石）和土状断口（如高岭土等）。
（3）硬度 硬度是指矿物抵抗外力刻划的性能，通常选定十种矿物，以它们的硬度作为标准，定出十个硬度等级，如下所示：
1°滑石、2°石膏、3°方解石、4°萤石、5°磷灰石、6°正长石、7°石英、8°黄玉、9°刚玉、10°金刚石。在野外工作时，用指甲等简易方法将矿物硬度分级：指甲（2°～2.5°）、铁刀刃（3°～3.5°）、玻璃（5°～5.5°）、钢刀刃（6°～6.5°）。
66.岩石的力学性质主要有哪些？
岩石的力学性质主要有变形特征和强度。变形特征主要有：弹性模量、变形模量和泊松比。岩石的泊松比越小，弹性模量越大，则反映该类岩石受力后变形很小。岩石的强度一般取单轴向压力下的极限抗压强度的试验平均值作为抗压强度的标准值，一般岩浆岩、变质岩和坚硬的沉积岩，其抗压强度标准值为100～200MPa。
67.岩石浸在地下水中，其强度会受到影响吗？
由于岩石浸在水中并与水作用后具有以下性质：吸水性、溶解性、软化性、崩解性和抗冻性，所以其抗压强度会受到影响，不过各种岩石受影响的程度不同，这不仅与岩石中的矿物成分、结构和构造特性有关，还与水质、水压等情况有关。
68.工程地质学中的“土”与“土壤”有什么不同？
《辞海》中土壤的定义：地球陆地表面具有肥力、能生长植物的疏松表层，由岩石风化而成的矿物质、动植物残体腐解而产生的有机物质以及水分和空气等组成。
而工程地质学将形成于第四纪时期由坚硬岩石，经长期地质作用后又未经胶结硬化的沉积物统称为土。它与“土壤”的含义不同，它的定义包含分布在地球表层——陆地和海洋的整个沉积层，当然也包含“土壤”。再者，工程“土”不要求具有一定的“肥力”。
69.土中具有密度大于1g/cm3的水吗？其对土有什么影响？
土中的水可呈液相、气相或固相，后两者的密度一般均不为1g/cm3。土中的液态水又可分为结合水和自由水。由于细小黏土颗粒常带有负电荷，使土粒周围形成电场，靠近土粒表面的水的电离子和极性分子被牢固地吸附在颗粒表面，形成强结合水。其密度一般为1.2～2.4g/cm3，且无溶解能力。它也不能传递静水压力，105℃时才蒸发，-78℃时才结冰。它具有极大的粘滞性、弹性和抗剪强度。另外，存在于强结合水外围的一层结合水被称为弱结合水。由于它与土粒表面连结的牢固程度小于强结合水，而大于自由水，所以其密度仍大于1g/cm3，一般为1.3～1.74g/cm3，也不传递静水压力，冰点仍低于零摄氏度。
黏土中若只含强结合水时，呈现固态。当黏土中含有较多的弱结合水时，土具有可塑性，且抗剪强度减小。
70.土的工程物理性质主要有哪些？在工程中了解它们有什么作用？
土的物理性质主要有：土的密度、土粒比重、土的重度、土的含水量、土的饱和度、土的孔隙率和孔隙比等。
土的密度：土方工程中填土压实质量。
土粒比重：土体稳定性计算。
土的重度：基础沉降计算。
孔隙比：基础沉降计算；判别软弱地基土。
土的含水量：填土压实质量。
土的饱和度：判别软弱地基土；确定某些土的承载力。
71.淤泥类软土有什么工程特性？
淤泥类软土是含有较多有机质的松软的黏性土，其天然含水量大于液限，孔隙比e大于1。当1≤e<1.5时称为淤泥质土，当e≥1.5时称为淤泥。当其有机质含量大于5%时称为有机质土，超过60%时称为泥炭。它的工程特性有：含水量高、透水性低、孔隙比大，有显著的触变和蠕变特性，故此类土受力后结构极易破坏，压缩性大、强度低，一般需经特殊处理后，方可作为地基。
72.膨胀土有什么工程特性？
膨胀土是一种富含亲水性的黏土矿物，且随含水量的增减，体积易显著膨缩的硬塑性黏土，也称裂土。膨胀土一般强度较高，压缩性低，易被误认为是较好的地基。其工程特性有：天然含水量较低，接近或略小于塑限，孔隙比小，高塑性，具有膨胀力。所以用其作为地基时，当基础埋深超过大气影响深度时，或者当荷载引起的基底压力超过土的膨胀力时，可采用其天然含水量时的地基承载力。否则，因其失水收缩，吸水膨胀，易使低层房屋开裂。
73.红黏土有什么工程特性？
红黏土是指碳酸盐类岩石（如石灰岩）在湿热气候条件下，经强烈风化作用而形成的棕红、褐红、黄褐色的高塑性黏土。它的天然含水率高，孔隙比较大，但仍较坚硬，强度较高。其黏土矿物以高岭石为主，也含多量石英颗粒。它的工程特性有：高塑性，塑限、液限和塑性指数都很大；高含水量；高孔隙比；低密度；压缩性低；强度高；地基承载力高等。
74.黄土具有什么工程特性？
黄土是一种分布很广的第四纪沉积物，它的显著特征是颜色呈黄色，以粉粒为主，富含碳酸钙，有肉眼可见的大孔，遇水浸润后土体显著沉陷，具有这些特征的土即为典型黄土。但与之相似而有些特征不明显的土就称为黄土状土。典型黄土和黄土状土统称为黄土类土，简称黄土。黄土的湿陷性是其最重要的工程性质，它是由黄土特有的物质组成（土中的60%以上是粉粒）与结构特征（孔隙度较高）所决定的。黄土的工程性质主要有：塑性较弱，液限一般在23～33之间，塑性指数在8～13之间；含水较少，天然含水量一般在10%～25%之间，常处于坚硬或硬塑状态；压实程度差，孔隙比较高，孔隙大；抗水性弱，遇水湿陷明显；透水性较强；强度较高。
75.冻土具有什么工程特性？
温度等于或低于零摄氏度且含有冰的土层称为冻土。冻结状态能保持3年以上者称为多年冻土，随季节融化或冻结的地表土称为季节性冻土。冻胀性和融沉性（冻土在融化后压缩性急剧增大，强度明显降低）是冻土的两个重要的变形特征。对于季节性冻土冻胀性的危害是主要的；对于多年冻土，融沉性的危害是主要的。
76.膨润土具有什么工程特性？
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的黏土岩，常含少量伊利石、高岭石、沸石、长石和方解石等，蒙脱石为含少量碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。故可分为：氢基膨润土、钙基和钠基膨润土。其主要工程特性有：黏粒含量高（50%以上），塑性指数大于30，呈高可塑性；崩解性明显，钠基膨润土在水中易崩解成糊状；膨胀性很大，但钙基土较小；具有离子可交换性，钠基土与钙离子可变为钙基土，同样，钙基土与钠离子可变为钠基土；胶体性好和不透水性强；还具有润滑性，夹有薄层膨润土的岩体易产生滑坡现象。
77.地质图有哪些基本内容？阅读地质图应注意些什么？
地质图应包括地质平面图、地质剖面图和地层柱状图。
地质平面图是用各种图例表明在野外得到的各种地质的资料，如地貌、地层、地质构造和水文地质等条件。
地质剖面图是反映深部的地层和地质构造的剖面图。
地层柱状图是将地质平面图上出露的地层按新老顺序表示在柱状图上，见图2-1。
图2-1 某地区综合地层柱状图
阅读地质图应注意如下七点：
（1）比例尺 各类地质图有一定的精度，比例尺越大，内容越详细，地质现象表达也越清楚，如1∶5000或1∶2000，甚至更大。
（2）图例 平面图、剖面图和柱状图上的地层图例（符号、颜色、线条等）都是一致的，此外还有构造的图例（产状、褶曲、断裂）、地貌（山川、阶地、盆地）、自然地质作用的图例（滑坡、岩溶）。
（3）地貌 可以了解本区的地势起伏和形态特征等。
（4）地层分布和岩性 可了解区内出现的地层时代、岩性、产状、岩性特征以及与地形的关系。
（5）构造类型 如断层、褶皱的类型、规模、分布和性质；本区主要的构造线走向以及与地形的关系。
（6）物理地质现象 物理地质现象与地形、岩性、地质构造和地下水的关系。
（7）评价 根据图内出现的地质条件，可对建筑场地进行初步评价，并可提出进一步勘察工作的意见。有经验的土木工程师可以从阅读地质图工作中预计到将来可能出现的问题，并根据地质条件进行合理的选址和设计。
78.什么是“活动性断层”？
第四纪以来仍在活动的断层称为活动性断层，简称活断层。活断层的标志有地层标志，地貌特征、水文地质标志、历史地震、地球物理和地形变化等。一般地震震级M大于6.5级或7级的地震都有明显的地表断层出现，活断层有突然错动和缓慢蠕动两种活动方式，前者常伴随地震发生。
79.为什么要掌握地下水的知识？
地下水是地质环境的组成部分之一，能影响环境的稳定性，这对土木工程尤为重要。地基水中的水能降低土的承载力；基坑涌水不利于工程施工；地下水常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷发生的主要原因；一些地下水还腐蚀建筑材料。因此，土木工程师必须重视地下水，应掌握地下水的知识，以便对其危害性提前采取有效的应对措施。
80.什么是土的水理性质？
土的水理性质是指土与水接触时，控制水分储存和运移的性质。土孔隙大小和数量不同，其容纳、保持、释出和透水的能力都有所不同。它包括以下五个性质：
（1）容水度 容水度是指土饱水时所能容纳的最大水体积与土体积之比，用小数或百分数表示。
（2）持水度 持水度是指饱水土在重力作用下，保持在土中水的体积与土体积的比值，用小数或百分数表示。
（3）给水度 给水度是指潜水面下降1个单位深度，在重力作用下从单位含水层面积柱体所释出的水量。给水度等于容水度减去持水度。
（4）透水性 透水性是指土允许水透过的能力。
（5）毛细性 毛细性是指土中的水，在毛细张力作用下，沿毛细孔隙向各个方向运动的性能。
81.什么是含水层、隔水层和滞水层？
含水层是指在正常水力梯度（即水力坡度，指流体从势能较大的区域向较小区域流动时的水头损失）下，饱水、透水并能给出一定水量的岩土层。含水层的形成必须具备以下条件：岩土层中有较大的（指能透水）空隙；含水层要为隔水层所限，以便地下水汇集不致流失；含水层要有充分的补给来源。
含水层（广义）在空间分布的几何形态是多样的，但多为层状、似层状，故称含水层（狭义），如砾石含水层、细砂含水层等。此外，有些含水层还呈带状、脉状分布，此类含水层宜称含水带，如断层含水带、裂隙含水带等。
隔水层是指在正常水力梯度下不透水或透水相对微弱的岩土层。有时把弱透水层称为滞水层。
82.什么是包气带水？
地面以下可分为包气带与饱水带，地面以下稳定，地下水面以上为包气带，包气带含有结合水、毛细水和气态水，又称为非饱和带。包气带水是在颗粒表面吸附力和孔隙中毛细张力作用下，其水压力为负值。其绝对值大小与含水量成反比，见图2-2。
图2-2 包气带水、潜水与承压水
1—土壤 2—含水层 3—隔水层 4—潜水面 5—承压水面
A—包气带 B—饱水带 A1—上层滞水 A2—毛细水带 B1—潜水 B2—承压水
83.什么是上层滞水？
在包气带中存在局部隔水层时，降水渗入的重力水可在局部隔水层的上部聚集起来，形成上层滞水，上层滞水动态很不稳定，它受季节和气候影响。上层滞水对工程建设有潜在危害，常会突然涌入基坑而危及施工安全。
84.什么是潜水？
潜水是埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。其主要分布于松散土层中，或出露地表的裂隙岩层和岩溶岩层中。潜水具有如下特性：
1）潜水与大气相通时具有自由水面，为无压水。当其上有不稳定的隔水层覆盖时，如水位超过其底面，则局部承压。
2）潜水动态受季节和气候影响明显。
3）水量丰富的潜水是良好的供水水源，邻河平原地区潜水埋深浅，不利于工程建设，见图2-3。
图2-3 潜水的埋藏
1—含水层 2—隔水层 3—潜水面 4—潜水流向
hA—A点的潜水埋藏深度 HA—A点的潜水位 H′A—A点潜水层的厚度 O-O′—基准面
85.什么是承压水？
承压水是充满在两个隔水层之间含水层中的重力水。承压水具有如下特性：
1）承压水无自由水面，其承受的静水压力来自补给区的静水压力和上覆地层压力。
2）承压含水层的分布区与补给区不一致，一般是补给区远小于分布区。
3）承压水的动态较稳定，受气候影响较小。
量大的承压含水层是良好的供水水源，但其水头压力会引起基坑突涌。
86.喀斯特地貌对工程建设有什么影响？
我国的喀斯特地貌分布面积广，它对工程建设的影响有有利的一面，也有不利的一面。有利的是，地下洞穴往往储存着水质良好的地下水，可供人们开发利用。不利的是，在水利水电建设中会因岩溶而产生库坝渗漏；在道桥工程建设中会因岩溶而导致路基沉陷；在工业民用建筑工程中会发生地基不均匀沉陷和结构开裂等；在地下工程中则可能遇见突涌水砂和洞壁不稳等。
87.城市建设中存在着哪些工程地质问题？
存在的工程地质问题主要有：重大工程需进行的地震反应分析；地下抽水等原因引起的地裂缝或地面沉降；地铁建设大面积降低地下水位、开挖引起的地面下沉、土层位移和水文地质条件改变等，以及活断层、岩溶和饱和砂土振动液化等引起的滑坡、崩塌等。
88.地基基础设计时应考虑哪些工程地质问题？
设计时主要应考虑：场地的地质结构、水文地质条件、岩土的物理力学性质以及更进一步的场地地质条件，如：季节冻结深度、地下水位、土层冻胀和胀缩土的季节活动带等。
89.地基基础设计时对建筑场地的地层结构应考虑些什么？
场地的地层结构有以下几种情况：
1）场地由深厚的坚硬岩层或致密土层组成。一般这是最为理想的场地条件，地基承载力较高、变形小，但对于高层建筑或是在斜坡地带，还应对其稳定性作专门研究。
2）场地有很厚的软黏土（如塑性黏土、淤泥质土等）组成，一些多层建筑修建在软土层之上，过去常用片筏基础解决地基承载力不足，对均衡的软土层常发生较大的均衡沉降，如上海展览馆、温州华侨饭店（14层）沉降量已超过1.4m以上。而嘉兴市由于软土层上有较厚的硬壳层，采用浅埋式板基，沉降量不大，为此在软土地区建筑要作沉降及不均匀沉降计算。为使减少地基的沉降（或不均衡沉降）量，在这些地基常用桩机或用地基处理方法。
3）上覆有软土层，有限深度内有较坚实的岩土层，可用短桩基础或沉井，将基础深埋于坚实的岩土，或在其上用地基处理方法将其加固。对硬土层上有可能震动液化的粉细砂、粉土层也可用以上的方法。
4）下覆坚硬岩土层表面起伏大，上覆软弱土层层厚变化大。在这种地层结构地区，上层结构易由于不均匀沉降引起问题（如房屋倾斜与开裂），还由于勘察工作量的限制，不可能勾划出精确的岩面起伏，使设置预制桩比较困难，各桩长度不好确定，有时需增补勘探工作量，有时需改变桩型，如采用沉管混凝土桩、钻孔桩或挖孔桩。
90.在道路、桥基的建筑施工中应考虑哪些工程地质问题？
1）道路的修筑会遇到各种地质问题，如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、软土层和冻融带等。
2）道路在通过地形复杂地区常有大量的填方（高路堤）和挖方（路堑），因此就应考虑人工边坡的稳定性，如焦枝线的南段遇到的膨胀土边坡的长期稳定问题。
3）道路修建中的桥梁所遇地质环境一般较复杂，施工时常会遇到如下问题：边坡滑动、塌坍、桥墩基坑涌水和水流侵蚀掏空等。
91.在隧道和地下建筑的建造中应考虑哪些工程地质问题？
第一是选址的问题，应掌握的原则是：山压要小，易于施工，无危害施工的坍塌和涌水等。
对于傍山隧道，还应特别注意斜坡岩体的稳定性。
第二要对隧道和地下建筑的结构设计进行工程地质论证，如山压的工程地质评价；无压隧道支衬结构的工程地质论证和有压隧洞围岩及衬砌结构稳定性的评价等。
第三要对施工方法和施工条件进行工程地质论证。
92.隧道和洞室常用的掘进方法有哪些？
目前常用的有：隧道掘进机全断面掘进、传统的坑道掘进和特殊掘进。
（1）隧道掘进机的适用条件 目前，隧道掘进机仅适用于一定的地质条件，当有塑性山压或岩石强度太高，有涌水时，施工很困难。
（2）各种传统坑道掘进法的适用条件 这种方法（包括钻爆法）在岩石中掘进一般需要凿岩、爆破、出碴，工序较多，且对围岩完整性影响较大。其能适用各类土层。
93.隧道掘进的特殊施工方法有哪些？
（1）盾构法 该方法适用于江河下的松散地层，或在城市下修建引水、市政遂道使用。如上海延安东路的过江隧道，江中上覆土厚仅6～9m，用盾构法通过粉土淤泥质黏土。
（2）压浆固结法 在有沙砾石层或高水头作用下的含水破碎带，可在开挖前方打环形的超前钻孔，然后注浆（水泥、水玻璃或其他化学浆液），使在前方形成不透水的坚硬固结体，后在其中掘进。
（3）冻结法 在开挖面只布置多层、环形钻孔，插入冷却管道，用冷冻机压入冷冻液（液态NH3或CaCl2盐水），使含水松散土体形成硬结的冻结体，然后掘进，此法特别适用于含水的流砂层。
94.什么是地形地貌条件？
地形地貌包括：地形形态等级，地貌单元划分，地形起伏及地面切割情况（如沟谷发育的形态、方向、密度、宽度和深度），山坡形状、高度及坡度，河谷的宽度、深度、坡度和阶地发育状况，阶地级数、高程、宽度及岩性结构和不同地貌单元的特征及其相互关系等。
地形地貌对线性建筑（如铁路、公路、渠道和隧道）的线路选择非常重要。
95.什么是地质结构？
地质结构包括土体结构和岩体结构。两者有极大的差异。土体结构主要是指土层的组合关系，即由层面所分隔的各土层的类型、厚度及空间变化。特别要注意地基中强度高低，透水性大小的土层和其间的关系及相对厚度和埋深。这对地基承载力和建筑物的沉降起着决定性作用。岩体结构是指岩层的构造形态及其组合关系，尤其是层面、泥化夹层、不整合面、断层带、层间错动、节理面及劈理面等结构面的性质、产状、规模和组合关系。
96.什么是岩土类型及其工程地质性质？
任何建筑物都离不开土体和岩体，岩土类型各异，决定了其性质的差异。目前土的研究与分类较为详细、完善；岩石的分类尚不完善，一般划分为几个等级，其分类的粗细与勘察阶段相适应，在规划阶段一般按成因类型划分，在详细勘察阶段则需按物理力学性质划分。软土、软岩、软弱夹层及破碎岩体不利于地基的稳定，边坡的滑移及洞室的塌落，勘察中应注意研究。特殊土和断层破碎带应作重点研究。通过勘探、试验工作，查清其分布、厚度变化以及可靠的物理力学性质指标。
97.什么是水文地质条件？
水文地质条件包括：地下水的类型、地下水位及其变幅；含水层和隔水层分布及其岩性结构和厚度；岩土层的透水性和富水性；孔隙水特别是裂隙水的渗透压力；地下水的补给、径流和排泄条件及其水质和侵蚀性等。
地下水位与各土层的力学性质、天然含水量和稠度有关，还与地基沉降量有关。
含水层与隔水层的分布对坝基防渗很重要。
含水层的富水性是计算基坑涌水、隧道突水和地铁设计、施工时采取措施的依据。
裂隙水易使地下岩土发生泥化和软化现象，尤其在有软弱夹层和断层带地区，这会降低岩土的抗滑能力，造成坍塌、冒顶、涌水和泥沙流动。
98.什么是物理地质现象？
这是指自然地质作用，如地震、滑坡、泥石流、岩溶、冲沟和海岸冲刷等，以及工程活动引起的对建筑物构成威胁或危害的不良地质现象。
99.常用的工程地质勘察方法有哪些？它分几个阶段？
常用的工程地质勘察方法有：测绘、勘探、室内外试验和长期观测等，并由得到的勘察资料进行整理及编写报告。长期观测工作是对地下水动态变化或物理地质现象进行定期的、长期的观测，以分析地质环境的发展和变化，以便人们采取对策。
对于工业与民用建筑工程勘察，应随设计的三个阶段进行，即在场址选择阶段作选址勘察；在初步设计阶段作初步勘察和在施工图阶段作详细勘察。
100.选址勘察的主要任务和内容是什么？
主要是取得几个场址方案的工程地质资料，因此应侧重于搜集和分析区域地质、地形地貌、地震和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验，并通过踏勘等必要的勘察工作，对各个场址的稳定性和建筑的适宜性作出正确的评价。
101.初步勘察的主要任务和内容是什么？
主要是查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及其发展趋势，以便使场地主要建筑物的布置避开不良地质现象发育的地段。初勘是在已有资料和地质测绘的基础上，对场址进行勘探和测试。勘探线布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和地层界线。勘探点应布置在这些界线上，并在变化最大处加密。
102.详细勘察的主要任务和内容是什么？
主要是针对具体的建筑物地基或地质问题，为施工图设计和施工提供可靠的依据。详勘主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主。勘探点布置按勘察规范确定，最大不宜超过80m。勘探孔的深度以能控制地基主要受力层为原则。取试样和进行原位测试的井和孔的数量，应按土层条件、建筑物的重要性及场地大小决定，一般占勘探孔总数的1/3～2/3。
103.什么是工程地质测绘？
工程地质测绘是应用地质学的方法将在拟建物影响范围内的地质现象反映在要求精度的地形图上。一般是在地面上进行查勘，也要做访问和调查工作，或做些简单的取样和试验工作。
104.什么是物探与勘探？
物探方法是根据地质介质的导电率、磁性、密度和弹性波在其中传播速度的物理差异，用专门的仪器取得相关数据后，划分出岩层，确定地下水位、覆盖层的厚度等。
勘探工作是用坑探、钻探或触探的方法查明地下地质情况的一种可靠手段，它是在地面的工程地质测绘和调查的基础上，进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。而坑探、钻探或触探也是相互配合的。对特大工程（如长江三峡大坝工程）可用大口径（ϕ1000mm）钻孔来了解地质情况。
105.地质勘察中的室内外试验是指什么？
主要是将勘探坑、钻孔取得的岩土和水样在室内作物理力学或化学试验，如颗粒分析、击实试验等，或在现场自然条件下直接作试验，如水文地质试验中的渗水试验，岩土力学试验中的触探试验等。现场试验的成果较为符合实际，但所需费用较大，只在必要时做少量的试验。
106.什么是工程地质钻探？
钻探可用人力方法或机械方法，浅层的土层（5m以内）可用人力方法，如用洛阳铲或麻花钻。机械方法常用的钻机是以旋转或冲击方式将钻头钻入或击入岩土，并获取土样或岩芯，以供试验。钻孔的目的除了查明地层、构造和水文地质条件外，还可作各种试验、取样和长期观测的井孔等。
107.什么是坑槽探？
坑槽探是用人工或机械掘进方式揭示浅层以了解地质现象，可以直观取样或作现场试验。这是常用的勘探方法，常配合钻探或地质测绘，对研究风化带、软弱夹层和断层破碎带很有用。
108.工程地质勘探布置的原则有哪些？
一般原则：以最少的勘探工作量取得所需的地质资料。
主要原则有如下几点：
1）在地质测绘和物探的基础上布置勘探工作。
2）勘探工程的布置（数量、勘探深度、精度）与勘察阶段（即设计阶段）相适应。一般，勘探的总体布置由勘探点、勘探线过渡到勘探网，勘探范围由大到小，勘探点、线由稀到密。初期以物探配以少量钻探或轻型坑探，高级阶段以钻探或重型坑探为主。
3）工业与民用建筑勘探按基础范围布置成矩形、工字形或丁字形。
4）勘探布置应考虑地质、地貌、水文地质条件等，沿变化大的方向布置勘探线时，相关坑和孔应布在控制的部位上。
109.工程地质野外试验有哪些？
野外试验可分为三大类：
1）水文地质试验，如钻孔压水、抽水、渗水试验。
2）岩土力学性质试验，如载荷试验、剪切试验、触探试验、钻孔旁压试验、十字板剪力试验、声波测试、点荷载试验。
3）地基试验，如地基处理、灌浆试验、桩的承载力测试等。
110.什么是载荷试验、十字板剪力试验、静力触探试验和标准贯入试验？
为研究地基土的变形特征或地基的承载力，可在现场选择主要的地层进行试验。即在试验的土层表面放置刚性的承压板，并在其上逐级试加荷载，观测并记录各级荷载下的沉降量及其随时间的变化情况，直至沉降稳定。
十字板剪力试验以十字形的薄片板头压入所测土层中，通过孔口施加力矩切断土体（圆柱形），可以求得土的抗剪强度的原位试验。此方法适用于饱和的软黏土。
静力触探试验是用静力将一个内部装有阻力传感器的单桥或双桥电路探头均匀地压入土中，传感器将受到的不同土层的不同阻力，通过电信号和机械系统传至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线。由此可将土层划分并经计算方法得出各土层的承载力标准值、弹性模量和变形模量等指标。
标准贯入试验是一种各国通用的动力触探法。它是用一个重63.5kg的穿孔锤，在76cm高度的自由落距下，通过圆筒形的贯入器，贯入土层30cm深度的贯入击数N，来确定砂土的密实度或黏性土的稠度，从而确定地基土的承载力，估算土的变形模量，评价砂土的振动液化，检查填土质量和评价打桩的难易。
111.工程地质勘查报告书包括哪些内容？
工程地质勘查报告书包括如下内容：
1）场地位置：地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震基本烈度。
2）场地的地层分布：岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其他设计计算指标。
3）地下水的埋藏条件和侵蚀性以及土层的冻结深度。
4）对建筑场地及地基进行综合的工程地质评价，对场地的稳定性和适宜性作出结论，指出可能存在的问题，提出有关地基基础方案的建议。
112.什么是工程地质勘察技术孔和鉴别孔？
1）在钻进中按不同的土层和深度采取原状土样的钻孔称为技术孔。原状土样的采取常用取土器。
2）钻进时仅取扰动土样，用以鉴别土层分布厚度及状态的钻孔称为鉴别孔。一般用小型麻花钻取扰动土样。
113.选择地基持力层的原则是什么？
对存在可能威胁场地稳定性的不良地质现象的地段，地基基础设计的选择应在满足地基承载力和沉降两个基本条件的同时，尽量采用较经济的天然地基上浅基础。这时，地基持力层的选择应该从地基、基础和上部结构的整体性出发，综合考虑场地的土层分布情况和土层的物理力学性质，以及建筑物的体型、结构类型和荷载的性质与大小等情况。
114.常用的确定地基承载力标准值的方法有哪些？
一般有以下几种方法：
1）利用荷载—沉降曲线的静荷载试验法。
2）根据土的物理力学试验的力学指标平均值法。
3）利用已有的各类土承载力基本值表的野外鉴别确定法。
4）标准贯入试验法。
5）利用现场附近原有建筑和地基资料的经验确定法。
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