工程地質與水文地質總結

1、考試題型及分值分配,名詞解釋（8題，共24分） 填空題（9題，共30分） 問答題（5題，共30分） 分析計算題（2題，共16分）,考試時間地點,19周(三),1月7日,上午10:00-12:00 地點:科會101,科會201 答疑:1月5日,上午9:00-11:00 地點:嚴愷館505 魯程鵬手機QQ:95391776,水文地質及工程地質 總 結,一、水文地質,水文地質學是研究地下水的形成和分布、物理和化學性質、運動規(guī)律、開發(fā)利用和保護的科學。,主要研究內容 1.地下水概論 2.地下水運動與動態(tài) 3.不同含水介質中的地下水 4.地下水資源評價,第一章 地下水概論,第一

2、節(jié) 地下水的賦存條件 第二節(jié) 巖土的水理性質 第三節(jié) 地下水的物理、化學性質 第四節(jié) 地下水的主要類型,地下水：埋藏于地表以下的各種形式的重力水。,一、巖土的空隙性,巖土的空隙是復雜的，多種多樣的，為了研究空隙中地下水的儲存和運動，把空隙按成因分成三類： (1)松散巖土中的孔隙 (2)非可溶性堅硬巖石中的裂隙 (3)可溶性巖石中的溶隙,不同類型空隙的性質,第二節(jié) 巖土的水理性質,亦稱巖土的水文地質性質，它表示巖土控制水分活動的性質。水能否進入空隙中，能否自由運動和能否被?。ㄅ牛┏龅鹊?。主要包括容水性、持水性、給水性、透水性。,巖土的主要水理性質,含水層、隔水層,飽水帶內的巖土層按含水性和透水性

3、好壞，分為含水層、隔水層。 含水層(aquifer)：指能夠給出和透過相當數(shù)量水的巖層。 隔水層(aquifuge)：指不能給出也不能透過水，或給出與透過水的數(shù)量很小的巖層。 隔水層中絕對不含水嗎？,第三節(jié) 地下水的物理、化學性質,一、地下水的物理性質 指地下水的溫度、顏色、透明度、氣味、味道、比重、導電性與放射性。,二、地下水的化學成分 1、氣體：O2、N2、H2S 及CO2 2、離子：常見的七大離子為Cl- 、SO42-、HCO3-、K+、 Na+、 Ca2+、Mg2+。,三、地下水的化學性質 地下水的化學性質主要是指地下水的酸堿度、礦化度、硬度和侵蝕性。,第四節(jié) 地下水的主要類型,根據(jù)地

4、下水的埋藏條件，劃分為:包氣帶水（含上層滯水）、潛水、承壓水。 地下水根據(jù)巖土空隙類型的不同，又可分為：孔隙水、裂隙水、巖溶水。,潛水：埋藏在地表以下，飽水帶中第一個穩(wěn)定分布的隔水層之上，具有自由水面的重力水。,1、潛水具有自由水面，積極參與水循環(huán) 。 2、潛水在重力作用下，由潛水位較高處向較低處流動。 3、潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的。 4、潛水直接通過包氣帶與大氣水、地表水發(fā)生水力聯(lián)系，所以氣象、水文因素對其動態(tài)變化影響明顯。 5、潛水的水位、流量和化學成分都隨地區(qū)和時間的不同而變化。,潛水的特征,潛水水位等值線圖的用途,確定潛水流向（水流流向垂直于等水位線，從水位高的地方流向水位低的地方

5、）； 確定潛水的水力坡度；,確定潛水與地表水的關系, 確定潛水埋藏深度及含水層厚度；,1、1965年漏斗范圍（以770m水位線閉合面積）；2、1972年漏斗范圍；3、1980年漏斗范圍；4、1984年漏斗范圍；5、2000年漏斗范圍；6、地質界線。 太原盆地孔隙水系統(tǒng)深層水位下降漏斗演變圖,了解地下水的變化趨勢。,潛水水位等值線圖的用途, 在無地形因素影響的情況下，等水位線的疏密變化可以分析和推測含水層厚度或巖性的變化。 利用Q =KIFa.巖性變化，當Q、F為常量時，K變大則I變小。b.厚度變化，當Q、K，斷面寬一定時，則I變小，厚度變大。, 規(guī)劃地下水給水工程的位置或確定其他工程施工是否要

6、采取排水措施等。 a.開采井群及排水溝等要垂直地下水流向布置。 b.可根據(jù)地下水埋藏深度適當確定排水溝的開挖深度。,潛水水位等值線圖的用途,承壓水：是充滿在兩個隔水層之間的含水層中具有靜水壓力的重力水。,承壓水位H：當鉆孔打穿承壓含水層上覆隔水層時，開始見到的水位，稱為初見水位。隨后承壓水就會在鉆孔內上升到一定高度H，H稱為承壓水位。承壓水位是指承壓水面的海拔高度。 承壓水頭h：承壓含水層頂板到承壓水面的高度。表示隔水頂板所受到的靜水壓力值。,第二章 地下水運動與動態(tài),第一節(jié) 基本定律,一、地下水水流狀態(tài)分類 1、按流向：一維流（單向流）、二維流（平流）、三維流（空間流）。 2、按運動狀態(tài)：層

7、流、紊流。 3、按運動要素：穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流： 穩(wěn)定流：地下水運動要素（水頭、滲透速度、水力梯度、滲透流量等）不隨時間變化而變化。,滲透系數(shù)數(shù)值的大小只取決于含水介質的特征。 (T or F),二、達西定律 1856年法國工程師達西 （Darcy） Q = K (h/L) A V = K I 式中：K-滲透系數(shù)；Q-滲透流量；V-滲透速度；I = h/L，水力坡度（滲透途徑中單位長度的水頭損失）；A - 多孔介質垂直水流方向的總面積。,滲透系數(shù)重要的水文地質參數(shù),V=KJ 當J=1時，K=V K在數(shù)值上是當J=1時的滲透流速，量綱L/T；常用單位cm/s；m/d。 滲透系數(shù)與哪些因素有關呢？

8、K= f (孔隙大小、多少、液體性質),三、含水層介質特征 均質(homogeneous medium)：K在巖層中處處相等，不隨空間變化。 非均質(inhomogeneous medium)：K在巖層中隨空間位置變化而改變。 各向同性介質(isotropic medium)：K不隨滲流方向改變。 各向異性介質(anisotropic medium)：K隨水流方向改變。,可任意組合成四種介質：,均質各向同性 均質各向異性 非均質各向同性 非均質各向異性,第二節(jié)、地下水向井的穩(wěn)定運動,根據(jù)揭露含水層的程度和進水條件可分為完整井和非完整井。 完 整 井：水井打穿整個含水層，而且在含水層的厚度都下了

9、濾水管。 非完整井：水井只打穿部分含水層，或者只在部分含水層中下了濾水管，其余下封閉管的，叫非完整井。,1、潛水完整井穩(wěn)定流運動,2、承壓水完整井穩(wěn)定流運動,第三節(jié)、地下水向井的非穩(wěn)定運動,泰斯公式 地下水流向井的平面非穩(wěn)定流公式 其假定條件為： 1、含水層均質、各向同性、等厚、 水平無限分布； 2、地下水呈層流運動； 3、無垂向補給； 4、初始靜止水位水平； 5、完整井定流量抽水，井徑無限小。,Theis數(shù)學模型,*,承壓水完整井非穩(wěn)定流運動,式中： W(u) 井函數(shù)； W(u)u 曲線，成為泰斯標準曲線。,雅柯布（Jacob）公式當u0.01時，泰斯公式可近似表達為：,三、水文地質參數(shù)的確

10、定,按定流量Q抽水，記錄不同時刻水位降深值S t（分） 1 3 5 10 15 20 30 60 s（米） 0.5 1.0 1.3 1.5 由這些資料可推求承壓含水層參數(shù)：T、* 1、 配線法（泰斯圖解法） 2、 直線法（雅柯布圖解法）,Step 1：先在雙對數(shù)紙上作出w(u)1/u曲線（a），構成所謂典型標準曲線（理論曲線），或稱為量板。 Step 2：在同一比例尺的透明雙對數(shù)紙上作st曲線（b）（資料曲線）； Step 3：將st曲線重疊在w(u)1/u曲線圖上，保持兩坐標相互平行，并上、下、左、右移動，直至st曲線及可能多的部分與標準曲線的某一部分相重合； Step 4：在兩曲線重合的部

11、分選取一個適宜的點M，并記下對應于該點的w（u）、1/u 、s、t值。（曲線上或曲線外均可） Step 5：將w（u）、1/u、s、t，值代入泰斯公式，則得： T=w(u)Q/4s ； *=4Tt u/r2。,配線法,配線法,直線法（雅柯布圖解法）,條件：u 0.01,167,當s=0,直線法,第四節(jié) 地下水動態(tài),一、影響地下水動態(tài)的基本因素 地下水動態(tài)是指地下水位、水量、水質和水溫等水文要素隨時間和空間變化的現(xiàn)象和過程。,影響地下水動態(tài)的基本因素:,一、自然因素，包括： 1、氣象因素 2、水文因素 3、生物因素 4、地質因素 二、人為因素，包括： 1、地下水開采(工業(yè)、農業(yè)開采) 2、地下水

12、回灌,氣候因素,影響降水的形式、蒸發(fā)強度、淺層地下水水溫。,直接影響地下水的補給與排泄，從而影響地下水動態(tài)。,降水和蒸發(fā),氣 溫,氣 壓,對潛水位產生偽變化。 潛水位變動伴隨的相應潛水儲存量的變化為真變化；不反映潛水水量增減的潛水位變化，為偽變化。,降水對地下水位動態(tài)的影響,水文因素,地表水體補給地下水而引起地下水位抬升時，隨著遠離河流，水位變幅減小，發(fā)生變化的時間滯后。河水對地下水動態(tài)的影響一般為數(shù)百米到數(shù)公里，在此范圍外，主要受氣候因素的影響。 濱海地區(qū)海水潮汐的影響，使地下水位呈現(xiàn)一天兩次升降的周期性變化。,地質因素,巖性的影響：給水度、滲透系數(shù)； 構造因素是一個區(qū)域性的影響因素； 地震

13、、火山活動的影響是短期影響。在震前地下水位急劇上升、下降、冒泡等，甚至震前地下水化學成分也會改變。,土壤和生物因素,土壤的影響主要表現(xiàn)為對潛水化學成分的改變； 生物的影響表現(xiàn)在兩個方面： 植物蒸騰對潛水動態(tài)的影響； 細菌對地下水化學成分的影響。,地下水開采,人為因素,地下水回灌,二、 地下水的動態(tài)觀測,1、水位觀測 2、開采量觀測 3、水溫觀測 4、水質觀測,三、 地下水的動態(tài)類型,1、滲入蒸發(fā)型 2、滲入徑流型 3、滲入蒸發(fā)、徑流型,地下水的動態(tài)類型,滲入蒸發(fā)型 分布在干旱、半干旱的平原或山 間盆地地區(qū)。 補給：降水、地表水入滲 （但不豐沛） 徑流：微弱 排泄：蒸發(fā)為主 動態(tài)特征：年水位變幅

14、小而均勻；水質季節(jié)變化明顯，長期地使地下水不斷向鹽化方向發(fā)展，土壤易鹽漬化。,滲入徑流型,分布在山前或山區(qū)。 降水與地表水入滲補給豐沛，徑流強烈，蒸發(fā)微弱。 動態(tài)特征：年水位變幅大而不均（由分水嶺到排泄區(qū)，年水位變幅由大而?。?；水質季節(jié)變化不明顯，從長遠看地下水不斷趨向淡化。,地下水的動態(tài)類型,滲入蒸發(fā)、徑流型（弱徑流型、過渡型）,分布在降水豐沛的濕潤平原或盆地地區(qū)。 降水與地表水入滲補給豐沛，徑流微弱，蒸發(fā)也微弱。 動態(tài)特征：年水位變幅小而均勻；水質季節(jié)變化不明顯，從長遠看地下水不斷向淡化方向發(fā)展。,地下水的動態(tài)類型,第三章 不同含水介質中的地下水,孔隙水,孔隙水：存在于巖層孔隙中的地下水。

15、 最常見的孔隙水埋藏于松散的沉積物中，例如洪積、沖積、湖積和冰積物中。,孔隙水特點,不同地貌單元和成因類型的第四紀沉積物中有不同的地下水特征。其優(yōu)點是：分布普遍，埋藏較淺，易于開采等。,自然條件下呈層流，符合達西定律。,在空間上呈連續(xù)、均勻和層狀分布，同一含水層中的水具有統(tǒng)一的地下水面。,裂隙水,成巖裂隙水、構造裂隙水、風化裂隙水,滲透性具有不均勻性和各向異性,運動性質十分復雜,埋藏分布不均勻,形態(tài)多種多樣：面狀、層狀、脈狀,特 征,裂隙水的一般特點,分類,成因不同分為,成巖過程中形成成巖裂隙水；,經(jīng)歷構造變動產生構造裂隙水；,風化作用可形成風化裂隙水。,巖溶水,可溶性巖石在水的作用下形成的溶

16、蝕地貌現(xiàn)象。,儲存于可溶性巖層中的溶蝕洞穴和裂隙中的水。,巖 溶,巖溶水,巖溶水的特征,1. 水量豐富但分布不均一； 2潛水、承壓水并存； 3各方向水力聯(lián)系有很大差異； 4補給主要來自于大氣降雨入滲、地表水入滲；排泄以集中排泄為主； 5地下水動態(tài)變化很大； 6巖溶水本身就是改造賦存環(huán)境的動力； 7. 巖溶水水質較好但極易受污染。,第四章 地下水資源評價,第一節(jié) 地下水資源評價的基本原則,對地下水資源的數(shù)量、質量、時空分布特征和開發(fā)利用條件作出科學的、全面的分析和估計，稱為地下水資源評價。它是地下水資源合理開發(fā)和管理的基礎。 任何目的的供水，都對水的質量有一定的要求，沒有質量也就談不上數(shù)量。所以

17、地下水資源評價包括數(shù)量評價和質量評價二方面 。,基本原則,1局部水資源的評價應以區(qū)域地下水資源評價為前提； 2地下水資源評價應建立在地下水隨時間變化的基礎上； 3地下水資源評價以當?shù)乜偹Y源的分析為基礎； 4使有限的地下水資源產生最優(yōu)的社會、經(jīng)濟效益； 5開采地下水引起的環(huán)境變化，以不產生公害為原則。,允許開采量(可開采量),指通過技術經(jīng)濟合理的取水構筑物，在整個開采期內，水量和動水位不超過設計要求，水質、水溫變化在允許范圍內，不影響已建水源地的正常生產，不發(fā)生危害性工程地質現(xiàn)象的前提下，單位時間從水文地質單元中能夠取得的水量。,第二節(jié) 地下水資源評價方法,地下取水水源論證中一項重要的工作就是

18、確定水源地的可開采量。常用方法有： 1、水量均衡法； 2、數(shù)值法； 3、概率統(tǒng)計分析法。,（2）應用步驟、特點及適用條件,水量均衡法應用的具體步驟如下： 第一步：劃分均衡區(qū)，確定均衡期，建立均衡方程； 第二步：測定每個均衡區(qū)的各項均衡要素值； 第三步：計算與評價。,2、數(shù)值法,在地下水資源評價中常用的數(shù)值法有：有限差分法、有限單元法和邊界元法。 第一步：建立水文地質概念模型； 第二步：建立相應的數(shù)學模型芻型； 第三步：模型的校正與驗證； 第四步：運用模型進行水位預報和資源評價。,二、工程地質,工程地質主要研究與工程建設有關的地質問題，為工程建設進行地質研究，提供工程規(guī)劃、設計、施工所要求的地質

19、資料，回答工程建設上所遇到的各種地質問題，保證建筑物的安全可靠、經(jīng)濟合理、運行正常。,主要研究內容 1.土的工程地質性質 2.巖石、巖體的工程地質性質 3.工程地質問題研究（包括壩、邊坡、渠道、遂洞和水庫）,第五章 土的工程地質性質,第一節(jié)土的物質組成與結構、構造 第二節(jié)土的物理性質 第三節(jié) 土的水理性質 第四節(jié) 土的力學性質 第五節(jié) 各類土的工程地質特征,二、幾種特殊土的工程地質性質,1.黃土 第四紀陸相松散堆積物，以粉粒為主，常有肉眼可見孔/洞和大小不一、數(shù)量不等的結核和包裹體。非均質骨架式海綿結構，構造為天然剖面鉛直節(jié)理。天然條件下壓縮性中等，一般無膨脹性，崩解性強，抗剪強度較高，透水中

20、等，各向異性明顯（鉛直水平），被水浸濕后壓縮性突增，抗剪強度顯著降低，在自重作用或建筑荷載壓力下顯著沉陷（濕陷性）。,4.淤泥類土 又稱軟土類土或有機類土，是近代未經(jīng)固結的在海濱、湖泊、沼澤、河灣及廢河道等環(huán)境沉積的一種特殊土。天然孔隙比大于1.5的稱為淤泥，大于1而小于1.5的稱為淤泥質土。具有蜂窩狀或絮狀結構，疏松多孔，薄層狀構造，在巖層中往往多交互成層或呈透鏡體。 工程地質性質表現(xiàn)為：高含水量，高孔隙比，高壓縮性、透水性極弱，抗剪強度很低。,5.膨脹土 又稱脹縮土，是因含水量增加而膨脹、含水量減小而收縮的粘性土。斑狀結構，常含鐵、錳或鈣結構，具網(wǎng)狀開裂，有蠟狀光澤的擠壓面，類似劈理。液限

21、和塑性指數(shù)較大。常處于硬塑或堅硬狀態(tài)。 工程地質性質表現(xiàn)為：強度較高，壓縮性中等偏低，含水量增加和結構擾動后，力學性質減弱明顯，常被誤認為是較好的天然地基。評價膨脹土脹縮性指標有：膨脹力、膨脹率、收縮率、活動性指數(shù)、壓實指數(shù)、膨脹性指數(shù)、吸水性指標等。,第六 章 巖石、巖體的工程地質性質,第一節(jié)巖石的物理、水理性質 第二節(jié)巖石的力學性質 第三節(jié) 巖體的工程地質特征,巖石（Rock）礦物的集合體。 結構面（Structural Plane） 指地質歷史發(fā)展過程中，在巖體內形成的具有一定的延伸方向和長度，厚度相對較小的地質界面或帶。 巖塊（Rock block）指不含顯著結構面的巖石塊體，是構成巖

22、體的最小巖石單元體。 巖體（Rockmass）是指地質歷史過程中形成的，由巖塊和結構面網(wǎng)絡組成的，具有一定的結構并賦存于一定的天然應力狀態(tài)和地下水等地質環(huán)境中的地質體。,第一節(jié)巖石的物理、水理性質 1.重量-比重G/容重r 2.空隙性-開空隙率n0/閉空隙率nc 3.吸水性-吸水率w1/飽水率w2/飽水系數(shù)Ks 4.軟化性-軟化系數(shù)Kd,第二節(jié)巖石力學性質,巖石的力學性質是指巖石在各種靜力、動力作用下所表現(xiàn)的性質，主要包括變形和強度。 變形：彈性變形和塑性變形。 強度：指巖石抵抗外荷而不破壞的能力。按外荷方式分為抗壓強度、抗剪強度、抗拉強度。 巖石在應力作用下先是變形，然后破壞。,第二節(jié)巖石力

23、學性質,按力學性質可將巖石分為 彈性巖石力撤消后可恢復 塑性巖石部分永久變形，力撤消后不可恢復 脆性巖石受力易破壞 彈塑性巖石力撤消后可恢復，但不能完全恢復 彈脆性巖石受力在一定范圍內表現(xiàn)為彈性，超 過這個限度即表現(xiàn)為脆性，發(fā)生破壞,第三節(jié)巖體的工程地質性質,一、巖體中的結構面與巖體結構類型 1. 結構面類型 2. 巖體結構類型 二、影響巖體穩(wěn)定性的主要因素 1. 結構面 2. 巖體的巖性 3. 風化作用 4. 地下水作用 5. 巖體中的天然應力,沉積結構面,火成結構面,變質結構面,原生結構面,巖體的工程地質性質,在成巖過程中形成的地質界面，屬物質分異面。,結構面的成因類型,斷層,節(jié)理、裂隙,

24、層間錯動帶、劈理,構造結構面,巖體的工程地質性質,在構造應力作用下形成的破裂面或破碎帶，屬不連續(xù)面,風化裂隙,卸荷裂隙,次生結構面,巖體的工程地質性質,在地表條件下，由外動力地質作用所形成的結構面,軟 弱 夾 層,指在堅硬的巖體中夾有強度低、泥質或炭質含量高、遇水易軟化、延伸較廣和厚度較薄的軟弱巖層，即巖層中厚度相對較薄、力學強度較低的軟弱層或帶。常構成影響壩基、邊坡、地下洞室穩(wěn)定及許多地質災害形成的 重要因素。,軟弱結構面,二、影響巖體穩(wěn)定性的主要因素 巖體穩(wěn)定性是指巖體在一定時間內，在一定的工程力作用下，巖體不產生破壞性的剪切滑移的性質。 其影響因素有巖體本身的因素，還有工程方面如工程結構

25、及施工條件等因素，下面僅對巖體本身的一些主要因素作簡單介紹：,巖體中的天然應力,地下水作用,風化作用,巖體的巖性,結構面,影響巖體穩(wěn)定性的主要因素,二、影響巖體穩(wěn)定性的主要因素 1.結構面 巖體破壞與結構面特別是軟弱夾層有關，因此一般情況下結構面的性質（平整、起伏、光滑）、規(guī)模、數(shù)量以及分布規(guī)律等影響巖體穩(wěn)定性及工程建設。,1. 結構面（尤其是軟弱結構面） 原生結構面：泥質含量高，巖性軟弱，易泥化；或成巖后片理發(fā)育，巖性軟弱，易風化。 構造結構面：含有斷層泥破碎帶，往往延伸很深，增加巖體透水性，促使其他物理、化學、地質作用的發(fā)生和發(fā)展。 次生結構面：破壞其完整性，影響穩(wěn)定性，尤其是河谷底部的卸

26、荷裂隙，具有泥質填充物，危害水工建筑物。,2. 巖體巖性 （1）巖性特征：巖性不同，物理力學性質就不同，必然影響巖體穩(wěn)定性。 （2）軟弱夾層：實際上是具有一定厚度的結構面，相對于巖體主體其工程地質性質較差，相對軟弱。容易發(fā)生層間錯動，容易在風化、侵蝕等作用下，首先破壞，為其他作用創(chuàng)造條件，影響巖體和工程主體結構的穩(wěn)定性，因此必須注意其成因、性質及分布。,3.風化作用 風化作用可擴大巖體原有裂隙，使得巖體的工程地質性質發(fā)生改變，例如抗水性降低、親水性（膨脹性/崩解性/軟化性等）增強、壓縮性增大、孔隙性增加、透水性增加等，破壞巖體的完整性和穩(wěn)定性。,4.地下水作用 改變巖體性質，如加速巖石（體）特

27、別是軟弱夾層及裂隙充填物的風化、軟化及溶解等；同時可改變巖體的受力狀態(tài)，如水壓力變化產生滲透壓力。如實際中的巖溶，就是在地下水作用下形成，當然對供水有意義，但對于工程卻并不是好事。,5.巖體中的天然應力 主要是與上覆巖層的重量有關的垂直應力和構造應力。施工破壞原來受力狀態(tài)，引起應力重新分布，產生應力能量釋放，影響巖體穩(wěn)定性，使建筑物安全受到威脅。 如實際中采礦時造成透水（廣西南丹）、水庫誘發(fā)地震等。,第七章 工程地質問題研究,第一節(jié)壩的工程地質研究,一、水工建筑物的工程地質條件 水工建筑物主要包括: 1、擋水建筑物：如壩（橡膠壩）、閘 2、泄水建筑物：如溢洪道、泄洪洞 3、取水或輸水建筑物：隧

28、洞、渠系建筑物,一、水工建筑物的工程地質條件 所謂工程地質條件，可理解為與工程建筑物有關的各種地質因素的綜合，主要包括， 1.土石類型及性質：如壩基（巖基土基）等； 2.地質結構：地質構造、巖體結構面（原/次）、土體結構； 3.地形地貌條件：地表形態(tài)、高程、地勢高低、山脈水系、自然景物、森林植被、人工建筑物分布等；,4.水文地質條件：地下水類型；含(隔)水層埋藏條件、厚度、巖層的水理性質、地下水的運動特征、地下水的動態(tài)特征、地下水的水質等； 5.自然地質現(xiàn)象：巖石風化、沖溝、滑坡、崩塌、泥石流、喀斯特等自然地質現(xiàn)象； 6.天然建筑材料：產地距離、開采條件、質量、數(shù)量等。 7.地質物理環(huán)境：地應

29、力及地熱條件等。,二、水工建筑物的常見工程地質問題 1.壩的工程地質問題： 壩基滲漏、滲透穩(wěn)定、沉降變形、壩基（肩）抗滑穩(wěn)定等； 2.輸水及泄水建筑物工程地質問題： 渠系建筑物/隧洞/地下洞室的線路選擇、滲透穩(wěn)定、設計、施工等； 3.水庫工程地質問題： 水庫滲漏、水庫浸沒、塌岸及邊岸再造、淤積、水庫誘發(fā)地震等；,4.區(qū)域地質構造穩(wěn)定性： 水庫上下游一定范圍內的新地質構造運動(主要是活斷層)、地震的強度和烈度、地應力等； 5.環(huán)境地質問題: 自然地質災害和人類活動引起的環(huán)境地質問題。,第一節(jié)壩的工程地質研究,三、壩基滲漏 壩基包括兩岸的滲漏，系指水庫蓄水后，庫水通過壩基或壩肩的透水地層向河谷下游

30、的滲漏。前者稱壩基滲漏，后者稱繞壩滲漏。其危害有減少蓄水量甚至不能蓄水，使壩基產生滲透變形，危及大壩安全。 壩基（肩）滲漏的地質條件滲透通道 基巖中的巖溶通道、非可溶破碎帶、裂隙密集帶等或第四紀松散沉積層中的透水層。,四、壩基滲透變形 水庫蓄水后，壩基在有壓滲透水流作用下，引起土體或裂隙充填物顆粒移動、結構變形甚至破壞現(xiàn)象，稱為壩基滲透變形。 1.壩基滲透變形的表現(xiàn)形式 管涌（或潛蝕）、流土、接觸沖刷和接觸流失； 2.壩基滲透變形的原因分析 外因：動水壓力巖（土）體阻抗力； 內因：巖（土）體的粒度成分、裂隙性質、結構構造、致密程度、膠結情況、透水性等；,管涌（或潛蝕）：土體內的細顆?；蚩扇艹煞?/p>

31、由于滲流作用而在粗顆?？紫锻ǖ纼纫苿踊虮粠ё叩默F(xiàn)象。 潛蝕包括機械、化學和生物潛蝕 流土：一般發(fā)生在以粘性土為主的地帶，因土比較致密，顆粒間具有一定的粘結力，在滲透水流動水壓力的作用下，細顆粒不易被水流帶走，而是整體的同時浮動或隆起，這種現(xiàn)象就稱為,五、壩基（肩）抗滑穩(wěn)定 1.壩基滑移形式 表層滑移（接觸面）、 淺層滑移（表部巖層）、 深層滑移（接觸面處理較好，但壩基較深處存在滑動面）,2.壩基抗滑穩(wěn)定性分析及處理 表層滑移：增大接觸面的抗滑阻力，如齒墻等。 淺層滑移：巖面前傾或臺階狀,齒槽,巖錨,利用下游基巖抗力體等。,六、壩基沉降 1.巖石變形的基本概念（自學） 2.壩基沉降方式 垂直變位

32、：垂直沉降； 角變位：壩基部分（多前部）垂直沉降而導致壩體傾斜。,第二節(jié)邊坡的工程地質研究,一、邊坡的變形與分類 二、影響邊坡穩(wěn)定的因素 三、不穩(wěn)定邊坡的防治措施,一、邊坡的變形與分類 1.應力分布 自重應力、構造應力、溫度應力等。 2.邊坡巖體變形破壞形式： 松弛張裂 蠕動 崩塌 滑坡,滑坡 邊坡上的巖土體，沿一組或多組結構面產生剪切破壞的現(xiàn)象。 （1）滑坡體的組成：滑坡體、滑坡床、滑動面、滑坡壁、滑坡周界、滑坡裂隙、滑坡臺階等。,按滑動面與層面的相對位置分類：均質滑坡、順層滑坡和切層滑坡 按滑體厚度分類：淺層、中層和深層滑坡 按滑坡體積大小分類：小型、中型、大型和巨型滑坡 按引起滑坡的力學性質分類： 推動式滑坡和牽引式滑坡,（2）滑坡的分類,（3）滑面形成機制 1）滑面受最大剪應力面控制 2）滑面受已有軟弱結構面控制 3）滑面受軟弱墊層控制,3.邊坡的工程地質分類： 分為巖質邊坡和土質邊坡， 均根據(jù)地層巖（土）性、結構、變形方式按三 級分類。,三、不穩(wěn)定邊坡的防治措施 防治原則是預防為主，及時處理，通常措施有： 1.防滲與排水 在不穩(wěn)定邊坡外圍或內部設置排水溝槽和排水廊道、鉆孔、巖砌留孔等等排除地