第三节 常见工程地质问题及其处理方法

一、高频考点习题

（一）单选题

1.提高深层淤泥质土的承载力可采取（ ）。【2013年真题】

A.固结灌浆 B.喷混凝土护面 C.打土钉 D.振冲置换

2.在不满足边坡抗渗和稳定要求的砂砾石地层开挖基坑，为综合利用地下空间，宜采用的边坡支护方式是（ ）。【2010年真题】

A.地下连续墙 B.地下沉井 C.固结灌浆 D.锚杆加固

3.对于砂砾石地层而言，既可以解决不满足承载力问题又可以解决抗渗问题的措施是（ ）。【2013年真题】

A.振冲置换 B.地下连续墙 C.固结灌浆 D.土钉支护

4.加固断层破碎地基最常用的方法是（ ）。【2016年真题】

A.灌浆 B.锚杆 C.抗滑桩 D.灌注桩

5.对不能在上部刷方减重的滑坡体，为了防止滑坡常用的措施是（ ）。【2010年真题】

A.在滑坡体上方筑挡土墙 B.在滑坡体坡脚筑抗滑桩

C.在滑坡体上部筑抗滑桩 D.在滑坡体坡脚挖截水沟

6.对开挖后的岩体软弱破碎的大型隧洞围岩，应优先采用的支撑方式为（ ）。【2015年真题】

A.钢管排架 B.钢筋或型钢拱架

C.钢筋混凝土柱 D.钢管混凝土柱

7.易形成直立边坡并易发生崩塌的岩层是（ ）。【2015年真题】

A.泥灰岩 B.凝灰岩 C.泥岩 D.页岩

8.地层岩性对边坡稳定性影响较大，能构成稳定性相对较好边坡的岩体是（ ）。【2011年真题】

A.沉积岩 B.页岩 C.泥灰岩 D.板岩

9.地层岩性对边坡稳定影响较大，使边坡最易发生顺层滑动和上部崩塌的岩层是（ ）。【2010年真题】

A.玄武岩 B.火山角砾岩 C.黏土质页岩 D.片麻岩

10.边坡最易发生顺层滑动的岩体是（ ）。【2009年真题】

A.原生柱状节理发育的安山岩 B.含黏土质页岩夹层的沉积岩

C.垂直节理且疏松透水性强的黄土 D.原生柱状节理发育的玄武岩

11.关于地下水对边坡稳定性影响的说法，正确的是（ ）。【2012年真题】

A.地下水产生动水压力，增强了岩体的稳定性

B.地下水增加了岩体质量，减小了边坡下滑力

C.地下水产生浮托力，减轻岩体自重，增加边坡稳定

D.地下水产生的静水压力，容易导致岩体崩塌

12.下列关于地下水影响边坡稳定性的叙述，错误的是（ ）。【2009年真题】

A.地下水改变岩体的构造

B.地下水对岩体会产生浮力

C.地下水使岩石软化或溶蚀

D.在寒冷地区，地下水渗入裂隙结冰膨胀

13.隧道选线应尽可能避开（ ）。【2014年真题】

A.褶皱核部 B.褶皱两侧

C.与岩层走向垂直 D.与裂隙垂直

14.在有褶皱构造的地区进行隧道工程设计，选线的基本原则是（ ）。【2011年真题】

A.尽可能沿褶曲构造的轴部 B.尽可能沿褶曲构造的翼部

C.尽可能沿褶曲构造的向斜轴部 D.尽可能沿褶曲构造的背斜核部

15.下列导致滑坡的因素中最普通、最活跃的因素是（ ）。【2016年真题】

A.地层岩性 B.地质构造 C.岩体结构 D.地下水

16.地层岩性对边坡稳定性的影响很大，稳定程度较高的边坡岩体一般是（ ）。【2017年真题】

A.片麻岩 B.玄武岩 C.安山岩 D.角砾岩

17.为提高围岩本身的承载力和稳定性，最有效的措施是（ ）。【2017年真题】

A.锚杆支护 B.钢筋混凝土衬砌

C.喷层+钢丝网 D.喷层+锚杆

18.仅发生机械潜蚀的原因是（ ）。【2017年真题】

A.渗流水力坡度小于临界水力坡度

B.地下水渗流产生的水力压力大于土颗粒的有效重度

C.地下连续墙接头的质量不佳

D.基坑围护桩间隙处隔水措施不当

19.隧道选线时，应优先布置在（ ）。【2018年真题】

A.褶皱两侧 B.向斜核部 C.背斜核部 D.断层带

20.地下工程开挖后，对于软弱围岩优先选用的支护方式为（ ）。【2018年真题】

A.锚索支护 B.锚杆支护 C.喷射混凝土支护 D.喷锚支护

21.对新开挖围岩面及时喷混凝土的目的是（ ）。【2018年真题】

A.提高围岩抗压强度 B.防止碎块脱落改善应力状态

C.防止围岩渗水 D.防止围岩变形

（二）多选题

1.对于不满足承载力要求的淤泥质土，可以采取的措施包括（ ）。

A.固结灌浆 B.地下连续墙 C.挖除

D.土钉支护 E.振冲置换

2.加固不满足承载力要求的砂砾地层，常用的措施有（ ）。【2016年真题】

A.喷混凝土 B.沉井 C.黏土灌浆

D.灌注桩 E.碎石置换

3.防止滑坡体下滑的有效措施是（ ）。

A.滑坡体上方修截水沟 B.滑坡体下方筑排水设施

C.滑坡体坡脚修筑挡土墙或抗滑桩 D.滑坡体上部削方减重

E.向滑动面注浆改善抗滑性能

4.基础设计时，必须以地下水位100%计算浮托力的地层有（ ）。【2015年真题】

A.节理不发育的岩石 B.节理发育的岩石 C.碎石土

D.粉土 E.黏土

5.关于地下水作用的说法，正确的有（ ）。【2011年真题】

A.地下水能够软化或溶蚀边坡岩体，导致崩塌或滑坡

B.地下水增加了岩体重量，提高了下滑力

C.地下水产生静水浮托力，提高了基础的抗滑稳定性

D.地下水产生静水压力或动水压力，提高岩体稳定性

E.地下水对岩体产生浮托力，使岩体重量相对减轻，稳定性下降

6.围岩变形与破坏的形式多种多样，主要形式及其状况有（ ）。【2017年真题】

A.脆性破裂，常在储存有很大塑性应变能的岩体开挖后发生

B.块体滑移，常以结构面交汇切割组合成不同形状的块体滑移形式出现

C.岩层的弯曲折断，是层状围岩应力重分布的主要形式

D.碎裂结构岩体在洞顶产生崩落，是由于张力和振动力的作用

E.风化、构造破碎，在重力、围岩应力作用下产生冒落及塑性变形

7.风化、破碎岩层边坡加固，常用的结构形式有（ ）。【2018年真题】

A.木挡板 B.喷混凝土 C.挂网喷混凝土

D.钢筋混凝土格构 E.混凝土格构

（三）答案及解析

单选题

1.D。【答案解析】本题目考查淤泥质土，即考查软弱土层的问题。对于软弱土层而言，只有两种处理方式，浅层的挖除；深层的振冲置换。固结灌浆用于松散土层不满足承载力要求，故选项A错误；喷混凝土护面用于松散土层影响边坡稳定，故选项B错误；打土钉用于松散土层影响边坡稳定，故选项C错误。特殊地基中关于软弱松散土层的处理见下表。

2.A。【答案解析】题目的关键词是砂砾层，砂砾层属于松散土层问题，松散土层有三种情况，即承载力、抗渗和边坡稳定。本题目考查的是边坡稳定。边坡稳定有两种措施：喷混凝土护面以及土钉支护。地下连续墙可以用于承载力和抗渗问题的情况，且可以被用作地下空间，故选项A正确；地下沉井用于不满足承载力要求的情况，故选项B错误；固结灌浆用于解决不满足抗渗要求的情况，故选项C错误；锚杆加固只能解决边坡稳定问题，故选项D错误。

3.B。【答案解析】只有地下连续墙可以同时解决承载力和抗渗问题，故正确答案为B。振冲置换解决软弱土层不满足承载力的深层问题，故选项A错误；固结灌浆解决松散土层不满足承载力要求的问题，故选项C错误；土钉支护解决松散土层边坡稳定问题，故选项D错误。

4.A。【答案解析】破碎岩层有的较浅，也可以挖除；有的埋藏较深，如断层破碎带，可以用水泥浆灌浆加固或防渗。

5.B。【答案解析】防止滑坡一般情况有四种措施，见下表。其中，刷方减重必须经过论证。挡土墙应修筑在滑坡体坡脚，故选项A错误；选项B正确；选项C错误，抗滑桩应修筑在坡脚；选项D错误，截水沟应修筑在滑坡上方，滑坡下方修筑排水设施。

6.B。【答案解析】对结构面不利交汇切割和岩体软弱破碎的地下工程围岩，地下工程开挖后，要及时采用支撑、支护和衬砌。支撑由柱体、钢管排架发展为钢筋或型钢拱架，拱架的结构和间距根据围岩破碎的程度决定。

7.B。【答案解析】选项A、C、D，易发生顺层滑动，或因下部蠕滑而造成上部岩体的崩塌。

8.A。【答案解析】对于边坡稳定的地层岩性来说，记忆要点见下表。页岩最易发生顺层滑动；泥灰岩最易发生顺层滑动；板岩临近斜坡容易蠕动变形。

9.C。【答案解析】玄武岩柱状节理发育时容易形成直立边坡并发生崩塌，故选项A错误；火山角砾岩柱状节理发育时容易形成直立边坡并发生崩塌，故选项B错误；片麻岩稳定性很高，故选项D错误。

10.B。【答案解析】考查地层岩性对边坡稳定的影响程度。原生柱状节理发育时容易形成直立边坡并发生崩塌，故选项A、D错误；沉积岩虽然比较稳定，但是夹杂了黏土质页岩，因此最易发生顺层滑动；黄土泡水后极易发生崩塌或塌滑，故选项C错误。

11.D。【答案解析】地下水产生动水压力，促使了岩体下滑或崩倒，降低了稳定性，故选项A错误；地下水增加了岩体的重量，使下滑力增大，故选项B错误；地下水产生浮托力，减轻岩体有效重量，稳定性下降，故选项C错误。

12.A。【答案解析】地下水是影响边坡稳定的重要外在因素。而岩体构造属于岩体自身的性质。地下水只能使边坡变得不稳定，但无法改变岩体自身性质。

13.A。【答案解析】褶皱的核部有两种，背斜核部外部受拉内部受压加上风化作用，岩层往往很破碎；向斜核部容易积水，因此褶皱核部必须避开，如果必须在褶皱修筑地下工程，可将地下工程布置在褶皱两侧。

14.B。【答案解析】该题目考查的知识点同上一题。褶皱的核部有两种，背斜核部岩层破碎，向斜核部容易积水，因此选项A、C、D均不能选择。

15.D。【答案解析】地下水是影响边坡稳定最重要、最活跃的外在因素，绝大多数滑坡都与地下水的活动有关。

16.A。【答案解析】对于深成侵入岩、厚层坚硬的沉积岩以及片麻岩、石英岩等构成的边坡，一般稳定程度是较高的。只有在节理发育、有软弱结构面穿插且边坡高陡时，才易发生崩塌或滑坡现象。

17.D。【答案解析】喷锚支护能使混凝土喷层与围岩紧密结合，并且喷层本身具有一定的柔性和变形特性，因而能及时有效地控制和调整围岩应力的重分布，最大限度地保护岩体的结构和力学性质，防止围岩的松动和拥塌。如果喷混凝土再配合锚杆加固围岩，则会更有效地提高围岩自身的承载力和稳定性。

18.A。【答案解析】如果地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度，即渗流水力坡度小于临界水力坡度。那么，虽然不会发生流沙现象，但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体结构破坏，强度降低，压缩性增加，这种现象称为机械潜蚀。

19.A。【答案解析】隧道选线知识点是高频考点。隧道选址要避开褶皱的核部，一般从两翼通过比较有利。

20.C。【答案解析】考查提高围岩稳定性的措施。对于软弱围岩在地下工程开挖后一般都不能自稳，所以必须立即喷射混凝土，有时还要加锚杆和钢筋网才能稳定围岩。

21.B。【答案解析】考查提高围岩稳定性的措施。喷混凝土具备以下几方面的作用：首先，它能紧跟工作面，速度快，因而缩短了开挖与支护的间隔时间，及时填补了围岩表面的裂缝和缺损，阻止裂隙切割的碎块脱落松动，使围岩的应力状态得到改善。其次，由于有较高的喷射速度和压力，浆液能充填张开的裂隙，起着加固岩体的作用，提高了岩体的强度和整体性。此外，喷层与围岩紧密结合，有较高的黏结力和抗剪强度，能在结合面上传递各种应力，可以起到承载拱的作用。

多选题

1.CE。【答案解析】淤泥质土属于软弱土层，浅层挖除，深层振冲置换。固结灌浆用于松散土层承载力问题，故选项A错误；地下连续墙用于松散土层的承载力和抗渗问题，故选项B错误；土钉支护属于松散土层边坡稳定问题，故选项D错误。

2.BD。【答案解析】对不满足承载力要求的松散土层，如砂和砂砾石地层等，可挖除，也可采用固结灌浆、预制桩或灌注桩、地下连续墙或沉井等加固。

3.ABCE。【答案解析】防止滑坡体下滑的有效措施：上截下排，坡脚修筑挡土墙或抗滑桩，而削方减重必须经过论证才可以使用，否则不可轻举妄动。

4.BCD。【答案解析】节理不发育的岩石，浮托力按50%计算，故选项A错误；黏土的浮托力比较难确定，应结合地区实际经验确定，故选项E错误。具体见下表。

5.ABE。【答案解析】地下水产生静水浮托力，使岩体有效重量减轻，稳定性下降，故选项C错误；地下水产生静水或动水压力，促使岩体下滑或崩倒，故选项D错误；地下水的影响比较容易出考题，而地下水的记忆要点主要包括增加下滑力、导致岩石崩倒、下滑、稳定性下降等。记忆要点见下表。

6.BD。【答案解析】脆性破裂经常产生于高地应力地区，其形成的机理是复杂的，它是储存有很大弹性应变能的岩体在开挖卸荷后，能量突然释放形成的，它与岩石性质、地应力积聚水平及地下工程断面形状等因素有关。岩层的弯曲折断，是层状围岩变形失稳的主要形式，当岩层很薄或软硬相间时，顶板容易下沉弯曲折断。

7.BCDE。【答案解析】考查岩石的主要矿物。风化、破碎处于边坡影响稳定的，可根据情况采用喷混凝土或挂网喷混凝土护面，必要时配合灌浆和锚杆加固，甚至采用砌体、混凝土和钢筋混凝土等格构方式的结构护坡。

二、重要考点习题

（一）单选题

1.在渗流水力坡度小于临界水力坡度的土层中施工建筑物深基础时，可能出现（ ）。【2014年真题】

A.轻微流沙 B.中等流砂 C.严重流砂 D.机械潜蚀

2.当隧道顶部围堰中有缓倾夹泥结构面存在时，要特别警惕（ ）。【2013年真题】

A.碎块崩落 B.碎块坍塌 C.墙体滑塌 D.岩体塌方

3.围岩变形与破坏的形式多种多样，其中在张力和振动力作用下容易发生松动、解脱的是（ ）。

A.脆性破裂 B.块体滑移 C.弯曲折断 D.碎裂结构

4.对地下工程围岩出现的拉应力区多采用的加固措施是（ ）。【2014年真题】

A.混凝土支撑 B.锚杆支护 C.喷混凝土 D.挂网喷混凝土

5.下列关于各类围岩的处理方法，正确的是（ ）。

A.坚硬的整体围岩，在压应力区应采用锚杆稳定

B.块状围岩，应以锚杆为主要的支护手段

C.层状围岩，一般采用喷混凝土支护即可，出现滑动面时则需要用锚杆加固

D.软弱围岩，需要立即喷射混凝土，有时还需要加锚杆和钢筋网才能稳定围岩

（二）多选题

1.影响岩石边坡稳定的主要地质因素有（ ）。【2013年真题】

A.地质构造 B.岩石的成因 C.岩石的成分

D.岩体结构 E.地下水

2.关于地下水作用的说法，正确的有（ ）。

A.地下水能够软化或溶蚀边坡岩体，导致崩塌或滑坡

B.采用人工降低地下水位时，如措施不当，则很可能引起地基的不均匀沉降

C.地下水渗流产生的动水压力大于土颗粒的有效重度时，很可能产生机械潜蚀

D.当建筑物基础底面位于地下水位以上时，地下水对基础底面产生静水压力即浮托力

E.如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上，则按地下水位100%计算浮托力

3.对于软弱、破碎围岩中的隧洞开挖后喷混凝土的主要作用在于（ ）。【2014年真题】

A.及时填补裂缝阻止碎块松动 B.防止地下水渗入隧洞

C.改善开挖面的平整度 D.与围岩紧密结合形成承载拱

E.防止开挖面风化

（三）答案及解析

单选题

1.D。【答案解析】如果地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度，即渗流水力坡度小于临界水力坡度，虽然不会发生流沙现象，但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了，将在土层中形成管状空洞，使土体结构破坏，强度降低，压缩性增加，这种现象称为机械潜蚀。

2.D。【答案解析】碎裂结构岩体在张力和振动力作用下容易松动、解脱，在洞顶则产生崩落，在边墙上则表现为滑塌或碎块的坍塌。当结构面间夹泥时，往往会产生大规模的塌方，如不及时支护，将愈演愈烈，直至冒顶。

3.D。【答案解析】考查围岩变形与破坏的形式。围岩的常见破坏形式有五种，其记忆要点见下表。

4.B。【答案解析】当地下工程围岩中出现拉应力区时，应采用锚杆稳定围岩。

5.D。【答案解析】各类围岩的处理办法及记忆要点见下表。坚硬的整体围岩，整体性较好，在拉应力区才采用锚杆稳定，故选项A错误；块状围岩，一般采用喷混凝土支护即可，出现滑动面时则需用锚杆加固；层状围岩，应以锚杆为主要的支护手段，故选项B、C错误。

多选题

1.ADE。【答案解析】影响边坡稳定的因素有内在和外在之分。内在因素包括组成岩土体的性质，地质构造、岩体结构、地应力等；外在因素包括地表水和地下水的作用、地震、风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载等。内在因素往往起着主要控制作用。

2.AB。【答案解析】地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度时，虽然不会发生流沙现象，但很可能产生机械潜蚀，故选项C错误；当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即浮托力，故选项D错误；如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上，则按地下水位50%计算浮托力，位于节理发育的岩石基础上，才按照地下水位的100%计算浮托力，故选项E错误。

3.AD。【答案解析】喷混凝土的主要作用包括：加快施工速度，填补裂缝和缺损，阻止碎块脱落松动，改善应力分布；提高岩体强度和整体性；与岩层紧密结合，传递应力，起到承载拱的作用。

三、一般考点习题

（一）单选题

有关提高地下工程围岩稳定性的措施，下列叙述错误的是（ ）。

A.混凝土喷层可起到承载拱的作用

B.衬砌是稳定围岩的临时性措施

C.锚喷可控制和调整围岩应力重分布

D.支撑是在地下工程开挖过程中用以稳定围岩用的临时性措施

（二）答案及解析

单选题

B。【答案解析】考查提高围岩稳定性的措施。衬砌是加固围岩的永久性结构。