第三節 常見工程地質問題及其處理方法

一、高頻考點習題

（一）單選題

1.提高深層淤泥質土的承載力可采取（ ）。【2013年真題】

A.固結灌漿 B.噴混凝土護面 C.打土釘 D.振沖置換

2.在不滿足邊坡抗滲和穩定要求的砂礫石地層開挖基坑，為綜合利用地下空間，宜采用的邊坡支護方式是（ ）。【2010年真題】

A.地下連續墻 B.地下沉井 C.固結灌漿 D.錨桿加固

3.對于砂礫石地層而言，既可以解決不滿足承載力問題又可以解決抗滲問題的措施是（ ）。【2013年真題】

A.振沖置換 B.地下連續墻 C.固結灌漿 D.土釘支護

4.加固斷層破碎地基最常用的方法是（ ）。【2016年真題】

A.灌漿 B.錨桿 C.抗滑樁 D.灌注樁

5.對不能在上部刷方減重的滑坡體，為了防止滑坡常用的措施是（ ）。【2010年真題】

A.在滑坡體上方筑擋土墻 B.在滑坡體坡腳筑抗滑樁

C.在滑坡體上部筑抗滑樁 D.在滑坡體坡腳挖截水溝

6.對開挖后的巖體軟弱破碎的大型隧洞圍巖，應優先采用的支撐方式為（ ）。【2015年真題】

A.鋼管排架 B.鋼筋或型鋼拱架

C.鋼筋混凝土柱 D.鋼管混凝土柱

7.易形成直立邊坡并易發生崩塌的巖層是（ ）。【2015年真題】

A.泥灰巖 B.凝灰巖 C.泥巖 D.頁巖

8.地層巖性對邊坡穩定性影響較大，能構成穩定性相對較好邊坡的巖體是（ ）。【2011年真題】

A.沉積巖 B.頁巖 C.泥灰巖 D.板巖

9.地層巖性對邊坡穩定影響較大，使邊坡最易發生順層滑動和上部崩塌的巖層是（ ）。【2010年真題】

A.玄武巖 B.火山角礫巖 C.黏土質頁巖 D.片麻巖

10.邊坡最易發生順層滑動的巖體是（ ）。【2009年真題】

A.原生柱狀節理發育的安山巖 B.含黏土質頁巖夾層的沉積巖

C.垂直節理且疏松透水性強的黃土 D.原生柱狀節理發育的玄武巖

11.關于地下水對邊坡穩定性影響的說法，正確的是（ ）。【2012年真題】

A.地下水產生動水壓力，增強了巖體的穩定性

B.地下水增加了巖體質量，減小了邊坡下滑力

C.地下水產生浮托力，減輕巖體自重，增加邊坡穩定

D.地下水產生的靜水壓力，容易導致巖體崩塌

12.下列關于地下水影響邊坡穩定性的敘述，錯誤的是（ ）。【2009年真題】

A.地下水改變巖體的構造

B.地下水對巖體會產生浮力

C.地下水使巖石軟化或溶蝕

D.在寒冷地區，地下水滲入裂隙結冰膨脹

13.隧道選線應盡可能避開（ ）。【2014年真題】

A.褶皺核部 B.褶皺兩側

C.與巖層走向垂直 D.與裂隙垂直

14.在有褶皺構造的地區進行隧道工程設計，選線的基本原則是（ ）。【2011年真題】

A.盡可能沿褶曲構造的軸部 B.盡可能沿褶曲構造的翼部

C.盡可能沿褶曲構造的向斜軸部 D.盡可能沿褶曲構造的背斜核部

15.下列導致滑坡的因素中最普通、最活躍的因素是（ ）。【2016年真題】

A.地層巖性 B.地質構造 C.巖體結構 D.地下水

16.地層巖性對邊坡穩定性的影響很大，穩定程度較高的邊坡巖體一般是（ ）。【2017年真題】

A.片麻巖 B.玄武巖 C.安山巖 D.角礫巖

17.為提高圍巖本身的承載力和穩定性，最有效的措施是（ ）。【2017年真題】

A.錨桿支護 B.鋼筋混凝土襯砌

C.噴層+鋼絲網 D.噴層+錨桿

18.僅發生機械潛蝕的原因是（ ）。【2017年真題】

A.滲流水力坡度小于臨界水力坡度

B.地下水滲流產生的水力壓力大于土顆粒的有效重度

C.地下連續墻接頭的質量不佳

D.基坑圍護樁間隙處隔水措施不當

19.隧道選線時，應優先布置在（ ）。【2018年真題】

A.褶皺兩側 B.向斜核部 C.背斜核部 D.斷層帶

20.地下工程開挖后，對于軟弱圍巖優先選用的支護方式為（ ）。【2018年真題】

A.錨索支護 B.錨桿支護 C.噴射混凝土支護 D.噴錨支護

21.對新開挖圍巖面及時噴混凝土的目的是（ ）。【2018年真題】

A.提高圍巖抗壓強度 B.防止碎塊脫落改善應力狀態

C.防止圍巖滲水 D.防止圍巖變形

（二）多選題

1.對于不滿足承載力要求的淤泥質土，可以采取的措施包括（ ）。

A.固結灌漿 B.地下連續墻 C.挖除

D.土釘支護 E.振沖置換

2.加固不滿足承載力要求的砂礫地層，常用的措施有（ ）。【2016年真題】

A.噴混凝土 B.沉井 C.黏土灌漿

D.灌注樁 E.碎石置換

3.防止滑坡體下滑的有效措施是（ ）。

A.滑坡體上方修截水溝 B.滑坡體下方筑排水設施

C.滑坡體坡腳修筑擋土墻或抗滑樁 D.滑坡體上部削方減重

E.向滑動面注漿改善抗滑性能

4.基礎設計時，必須以地下水位100%計算浮托力的地層有（ ）。【2015年真題】

A.節理不發育的巖石 B.節理發育的巖石 C.碎石土

D.粉土 E.黏土

5.關于地下水作用的說法，正確的有（ ）。【2011年真題】

A.地下水能夠軟化或溶蝕邊坡巖體，導致崩塌或滑坡

B.地下水增加了巖體重量，提高了下滑力

C.地下水產生靜水浮托力，提高了基礎的抗滑穩定性

D.地下水產生靜水壓力或動水壓力，提高巖體穩定性

E.地下水對巖體產生浮托力，使巖體重量相對減輕，穩定性下降

6.圍巖變形與破壞的形式多種多樣，主要形式及其狀況有（ ）。【2017年真題】

A.脆性破裂，常在儲存有很大塑性應變能的巖體開挖后發生

B.塊體滑移，常以結構面交匯切割組合成不同形狀的塊體滑移形式出現

C.巖層的彎曲折斷，是層狀圍巖應力重分布的主要形式

D.碎裂結構巖體在洞頂產生崩落，是由于張力和振動力的作用

E.風化、構造破碎，在重力、圍巖應力作用下產生冒落及塑性變形

7.風化、破碎巖層邊坡加固，常用的結構形式有（ ）。【2018年真題】

A.木擋板 B.噴混凝土 C.掛網噴混凝土

D.鋼筋混凝土格構 E.混凝土格構

（三）答案及解析

單選題

1.D。【答案解析】本題目考查淤泥質土，即考查軟弱土層的問題。對于軟弱土層而言，只有兩種處理方式，淺層的挖除；深層的振沖置換。固結灌漿用于松散土層不滿足承載力要求，故選項A錯誤；噴混凝土護面用于松散土層影響邊坡穩定，故選項B錯誤；打土釘用于松散土層影響邊坡穩定，故選項C錯誤。特殊地基中關于軟弱松散土層的處理見下表。

2.A。【答案解析】題目的關鍵詞是砂礫層，砂礫層屬于松散土層問題，松散土層有三種情況，即承載力、抗滲和邊坡穩定。本題目考查的是邊坡穩定。邊坡穩定有兩種措施：噴混凝土護面以及土釘支護。地下連續墻可以用于承載力和抗滲問題的情況，且可以被用作地下空間，故選項A正確；地下沉井用于不滿足承載力要求的情況，故選項B錯誤；固結灌漿用于解決不滿足抗滲要求的情況，故選項C錯誤；錨桿加固只能解決邊坡穩定問題，故選項D錯誤。

3.B。【答案解析】只有地下連續墻可以同時解決承載力和抗滲問題，故正確答案為B。振沖置換解決軟弱土層不滿足承載力的深層問題，故選項A錯誤；固結灌漿解決松散土層不滿足承載力要求的問題，故選項C錯誤；土釘支護解決松散土層邊坡穩定問題，故選項D錯誤。

4.A。【答案解析】破碎巖層有的較淺，也可以挖除；有的埋藏較深，如斷層破碎帶，可以用水泥漿灌漿加固或防滲。

5.B。【答案解析】防止滑坡一般情況有四種措施，見下表。其中，刷方減重必須經過論證。擋土墻應修筑在滑坡體坡腳，故選項A錯誤；選項B正確；選項C錯誤，抗滑樁應修筑在坡腳；選項D錯誤，截水溝應修筑在滑坡上方，滑坡下方修筑排水設施。

6.B。【答案解析】對結構面不利交匯切割和巖體軟弱破碎的地下工程圍巖，地下工程開挖后，要及時采用支撐、支護和襯砌。支撐由柱體、鋼管排架發展為鋼筋或型鋼拱架，拱架的結構和間距根據圍巖破碎的程度決定。

7.B。【答案解析】選項A、C、D，易發生順層滑動，或因下部蠕滑而造成上部巖體的崩塌。

8.A。【答案解析】對于邊坡穩定的地層巖性來說，記憶要點見下表。頁巖最易發生順層滑動；泥灰巖最易發生順層滑動；板巖臨近斜坡容易蠕動變形。

9.C。【答案解析】玄武巖柱狀節理發育時容易形成直立邊坡并發生崩塌，故選項A錯誤；火山角礫巖柱狀節理發育時容易形成直立邊坡并發生崩塌，故選項B錯誤；片麻巖穩定性很高，故選項D錯誤。

10.B。【答案解析】考查地層巖性對邊坡穩定的影響程度。原生柱狀節理發育時容易形成直立邊坡并發生崩塌，故選項A、D錯誤；沉積巖雖然比較穩定，但是夾雜了黏土質頁巖，因此最易發生順層滑動；黃土泡水后極易發生崩塌或塌滑，故選項C錯誤。

11.D。【答案解析】地下水產生動水壓力，促使了巖體下滑或崩倒，降低了穩定性，故選項A錯誤；地下水增加了巖體的重量，使下滑力增大，故選項B錯誤；地下水產生浮托力，減輕巖體有效重量，穩定性下降，故選項C錯誤。

12.A。【答案解析】地下水是影響邊坡穩定的重要外在因素。而巖體構造屬于巖體自身的性質。地下水只能使邊坡變得不穩定，但無法改變巖體自身性質。

13.A。【答案解析】褶皺的核部有兩種，背斜核部外部受拉內部受壓加上風化作用，巖層往往很破碎；向斜核部容易積水，因此褶皺核部必須避開，如果必須在褶皺修筑地下工程，可將地下工程布置在褶皺兩側。

14.B。【答案解析】該題目考查的知識點同上一題。褶皺的核部有兩種，背斜核部巖層破碎，向斜核部容易積水，因此選項A、C、D均不能選擇。

15.D。【答案解析】地下水是影響邊坡穩定最重要、最活躍的外在因素，絕大多數滑坡都與地下水的活動有關。

16.A。【答案解析】對于深成侵入巖、厚層堅硬的沉積巖以及片麻巖、石英巖等構成的邊坡，一般穩定程度是較高的。只有在節理發育、有軟弱結構面穿插且邊坡高陡時，才易發生崩塌或滑坡現象。

17.D。【答案解析】噴錨支護能使混凝土噴層與圍巖緊密結合，并且噴層本身具有一定的柔性和變形特性，因而能及時有效地控制和調整圍巖應力的重分布，最大限度地保護巖體的結構和力學性質，防止圍巖的松動和擁塌。如果噴混凝土再配合錨桿加固圍巖，則會更有效地提高圍巖自身的承載力和穩定性。

18.A。【答案解析】如果地下水滲流產生的動水壓力小于土顆粒的有效重度，即滲流水力坡度小于臨界水力坡度。那么，雖然不會發生流沙現象，但是土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶而走。時間長了，在土層中將形成管狀空洞，使土體結構破壞，強度降低，壓縮性增加，這種現象稱為機械潛蝕。

19.A。【答案解析】隧道選線知識點是高頻考點。隧道選址要避開褶皺的核部，一般從兩翼通過比較有利。

20.C。【答案解析】考查提高圍巖穩定性的措施。對于軟弱圍巖在地下工程開挖后一般都不能自穩，所以必須立即噴射混凝土，有時還要加錨桿和鋼筋網才能穩定圍巖。

21.B。【答案解析】考查提高圍巖穩定性的措施。噴混凝土具備以下幾方面的作用：首先，它能緊跟工作面，速度快，因而縮短了開挖與支護的間隔時間，及時填補了圍巖表面的裂縫和缺損，阻止裂隙切割的碎塊脫落松動，使圍巖的應力狀態得到改善。其次，由于有較高的噴射速度和壓力，漿液能充填張開的裂隙，起著加固巖體的作用，提高了巖體的強度和整體性。此外，噴層與圍巖緊密結合，有較高的黏結力和抗剪強度，能在結合面上傳遞各種應力，可以起到承載拱的作用。

多選題

1.CE。【答案解析】淤泥質土屬于軟弱土層，淺層挖除，深層振沖置換。固結灌漿用于松散土層承載力問題，故選項A錯誤；地下連續墻用于松散土層的承載力和抗滲問題，故選項B錯誤；土釘支護屬于松散土層邊坡穩定問題，故選項D錯誤。

2.BD。【答案解析】對不滿足承載力要求的松散土層，如砂和砂礫石地層等，可挖除，也可采用固結灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續墻或沉井等加固。

3.ABCE。【答案解析】防止滑坡體下滑的有效措施：上截下排，坡腳修筑擋土墻或抗滑樁，而削方減重必須經過論證才可以使用，否則不可輕舉妄動。

4.BCD。【答案解析】節理不發育的巖石，浮托力按50%計算，故選項A錯誤；黏土的浮托力比較難確定，應結合地區實際經驗確定，故選項E錯誤。具體見下表。

5.ABE。【答案解析】地下水產生靜水浮托力，使巖體有效重量減輕，穩定性下降，故選項C錯誤；地下水產生靜水或動水壓力，促使巖體下滑或崩倒，故選項D錯誤；地下水的影響比較容易出考題，而地下水的記憶要點主要包括增加下滑力、導致巖石崩倒、下滑、穩定性下降等。記憶要點見下表。

6.BD。【答案解析】脆性破裂經常產生于高地應力地區，其形成的機理是復雜的，它是儲存有很大彈性應變能的巖體在開挖卸荷后，能量突然釋放形成的，它與巖石性質、地應力積聚水平及地下工程斷面形狀等因素有關。巖層的彎曲折斷，是層狀圍巖變形失穩的主要形式，當巖層很薄或軟硬相間時，頂板容易下沉彎曲折斷。

7.BCDE。【答案解析】考查巖石的主要礦物。風化、破碎處于邊坡影響穩定的，可根據情況采用噴混凝土或掛網噴混凝土護面，必要時配合灌漿和錨桿加固，甚至采用砌體、混凝土和鋼筋混凝土等格構方式的結構護坡。

二、重要考點習題

（一）單選題

1.在滲流水力坡度小于臨界水力坡度的土層中施工建筑物深基礎時，可能出現（ ）。【2014年真題】

A.輕微流沙 B.中等流砂 C.嚴重流砂 D.機械潛蝕

2.當隧道頂部圍堰中有緩傾夾泥結構面存在時，要特別警惕（ ）。【2013年真題】

A.碎塊崩落 B.碎塊坍塌 C.墻體滑塌 D.巖體塌方

3.圍巖變形與破壞的形式多種多樣，其中在張力和振動力作用下容易發生松動、解脫的是（ ）。

A.脆性破裂 B.塊體滑移 C.彎曲折斷 D.碎裂結構

4.對地下工程圍巖出現的拉應力區多采用的加固措施是（ ）。【2014年真題】

A.混凝土支撐 B.錨桿支護 C.噴混凝土 D.掛網噴混凝土

5.下列關于各類圍巖的處理方法，正確的是（ ）。

A.堅硬的整體圍巖，在壓應力區應采用錨桿穩定

B.塊狀圍巖，應以錨桿為主要的支護手段

C.層狀圍巖，一般采用噴混凝土支護即可，出現滑動面時則需要用錨桿加固

D.軟弱圍巖，需要立即噴射混凝土，有時還需要加錨桿和鋼筋網才能穩定圍巖

（二）多選題

1.影響巖石邊坡穩定的主要地質因素有（ ）。【2013年真題】

A.地質構造 B.巖石的成因 C.巖石的成分

D.巖體結構 E.地下水

2.關于地下水作用的說法，正確的有（ ）。

A.地下水能夠軟化或溶蝕邊坡巖體，導致崩塌或滑坡

B.采用人工降低地下水位時，如措施不當，則很可能引起地基的不均勻沉降

C.地下水滲流產生的動水壓力大于土顆粒的有效重度時，很可能產生機械潛蝕

D.當建筑物基礎底面位于地下水位以上時，地下水對基礎底面產生靜水壓力即浮托力

E.如果基礎位于節理裂隙不發育的巖石地基上，則按地下水位100%計算浮托力

3.對于軟弱、破碎圍巖中的隧洞開挖后噴混凝土的主要作用在于（ ）。【2014年真題】

A.及時填補裂縫阻止碎塊松動 B.防止地下水滲入隧洞

C.改善開挖面的平整度 D.與圍巖緊密結合形成承載拱

E.防止開挖面風化

（三）答案及解析

單選題

1.D。【答案解析】如果地下水滲流產生的動水壓力小于土顆粒的有效重度，即滲流水力坡度小于臨界水力坡度，雖然不會發生流沙現象，但是土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶而走。時間長了，將在土層中形成管狀空洞，使土體結構破壞，強度降低，壓縮性增加，這種現象稱為機械潛蝕。

2.D。【答案解析】碎裂結構巖體在張力和振動力作用下容易松動、解脫，在洞頂則產生崩落，在邊墻上則表現為滑塌或碎塊的坍塌。當結構面間夾泥時，往往會產生大規模的塌方，如不及時支護，將愈演愈烈，直至冒頂。

3.D。【答案解析】考查圍巖變形與破壞的形式。圍巖的常見破壞形式有五種，其記憶要點見下表。

4.B。【答案解析】當地下工程圍巖中出現拉應力區時，應采用錨桿穩定圍巖。

5.D。【答案解析】各類圍巖的處理辦法及記憶要點見下表。堅硬的整體圍巖，整體性較好，在拉應力區才采用錨桿穩定，故選項A錯誤；塊狀圍巖，一般采用噴混凝土支護即可，出現滑動面時則需用錨桿加固；層狀圍巖，應以錨桿為主要的支護手段，故選項B、C錯誤。

多選題

1.ADE。【答案解析】影響邊坡穩定的因素有內在和外在之分。內在因素包括組成巖土體的性質，地質構造、巖體結構、地應力等；外在因素包括地表水和地下水的作用、地震、風化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷載等。內在因素往往起著主要控制作用。

2.AB。【答案解析】地下水滲流產生的動水壓力小于土顆粒的有效重度時，雖然不會發生流沙現象，但很可能產生機械潛蝕，故選項C錯誤；當建筑物基礎底面位于地下水位以下時，地下水對基礎底面產生靜水壓力，即浮托力，故選項D錯誤；如果基礎位于節理裂隙不發育的巖石地基上，則按地下水位50%計算浮托力，位于節理發育的巖石基礎上，才按照地下水位的100%計算浮托力，故選項E錯誤。

3.AD。【答案解析】噴混凝土的主要作用包括：加快施工速度，填補裂縫和缺損，阻止碎塊脫落松動，改善應力分布；提高巖體強度和整體性；與巖層緊密結合，傳遞應力，起到承載拱的作用。

三、一般考點習題

（一）單選題

有關提高地下工程圍巖穩定性的措施，下列敘述錯誤的是（ ）。

A.混凝土噴層可起到承載拱的作用

B.襯砌是穩定圍巖的臨時性措施

C.錨噴可控制和調整圍巖應力重分布

D.支撐是在地下工程開挖過程中用以穩定圍巖用的臨時性措施

（二）答案及解析

單選題

B。【答案解析】考查提高圍巖穩定性的措施。襯砌是加固圍巖的永久性結構。