水文地質(zhì)

土木工程與水文地質(zhì)勘查的應(yīng)用

  一
  1 地球由外部構(gòu)造與內(nèi)部構(gòu)造兩部分組成
。地球外部有水圈
,生物圈三個(gè)圈層
  2 地球的內(nèi)部構(gòu)造:地殼
、地幔
、地核
  3 巖漿巖成因: 有巖漿冷凝固結(jié)而形成的巖石
。巖漿巖的主要化學(xué)  成分為二氧化硅
。按照二氧化硅的含量可分為四類:酸性巖
、中性巖、基性巖
、超基性巖
  4 巖漿巖的結(jié)構(gòu): 按結(jié)晶程度分類為,全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)
、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)
、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。
  5 巖漿巖的構(gòu)造:塊狀結(jié)構(gòu)
、流紋結(jié)構(gòu)
、氣孔狀結(jié)構(gòu)、杏仁狀結(jié)構(gòu)
  6 沉積巖:沉積巖是在地殼表層常溫常壓條件下
,由先期巖石的風(fēng)化產(chǎn)物
、有機(jī)質(zhì)和其他物質(zhì)經(jīng)過搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的巖石
  7 沉積巖的構(gòu)造: 層理分為水平層理
、波狀層理、單斜層理
、交錯(cuò)層理;層面:結(jié)核
,生物構(gòu)造
  8 沉積巖的構(gòu)造:碎屑結(jié)構(gòu)、泥狀結(jié)構(gòu)
、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)結(jié)構(gòu)
  9 沉積巖分類::碎屑巖
、粘土巖、化學(xué)巖和生物化學(xué)巖
  10 變質(zhì)巖:為了了適應(yīng)新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件
,先期的結(jié)構(gòu),構(gòu)造和礦物成分將產(chǎn)生一系列的改變
,這種引起巖石產(chǎn)生結(jié)構(gòu)
、構(gòu)造和礦物成分改變的地質(zhì)作用成為變質(zhì)作用,在變質(zhì)作用下形成的巖石
  11 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu):變余結(jié)構(gòu)
、變晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)
  12 變質(zhì)巖的構(gòu)造:板狀構(gòu)造
、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造
、塊狀構(gòu)造
  二
  1 地殼運(yùn)動(dòng):又稱為構(gòu)造運(yùn)動(dòng),是主要由地球內(nèi)引起巖石圈產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)
。它是地殼產(chǎn)生褶皺
、斷裂等各種地質(zhì)構(gòu)造引起海、陸分布變化
,地殼隆起和凹陷
,以及形成山脈,海溝
,產(chǎn)生火山
地震等的基本原因。
  2 地質(zhì)作用:是由自然動(dòng)力引起地球(最主要是地慢和巖石圈)的物質(zhì)組成
、內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用
,地質(zhì)作用又分為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用。有內(nèi)能引起的地質(zhì)作用成為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用
,主要包括構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用。由外能引起的地質(zhì)作用主要由風(fēng)化作用
。風(fēng)化地質(zhì)作用
,流水地質(zhì)作用、冰川地質(zhì)作用
,重力地質(zhì)作用
,湖海地質(zhì)作用等。
  3 沉積巖間的接觸:基本上可分為整合接觸和不整合接觸兩大類型
  4 沉積巖與巖漿巖接觸關(guān)系:可分為侵入接觸和沉積接觸兩大類
  5 地質(zhì)年表:紀(jì)(系)—名稱和代號(hào)
。(必考)
  6 巖層:構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起地殼巖石變形和變位
,這種變形、變位被保留下來的形態(tài)成為地質(zhì)構(gòu)造
  7 地質(zhì)構(gòu)造主要類型:水平巖層
、傾斜巖層、直立巖層
、褶皺
、斷裂。
  8 巖層產(chǎn)狀:巖層的空間分布狀態(tài)稱為巖層產(chǎn)狀
  9 巖層產(chǎn)狀要素:走向、傾向
、傾角
  10 在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下巖層產(chǎn)生的連續(xù)彎曲變形形態(tài),稱為褶皺構(gòu)造
。褶曲有背斜和向斜兩種基本形式
  11 斷裂構(gòu)造:巖層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用,當(dāng)所受的構(gòu)造應(yīng)力超過巖石強(qiáng)度時(shí)
,巖石的連續(xù)完整性遭到破壞
,產(chǎn)生斷裂,稱為斷裂構(gòu)造
。按照斷裂后兩側(cè)巖層沿?cái)嗔衙嬗袩o明顯相對(duì)位移
,又分節(jié)理和斷層兩種類型。
  12 節(jié)理按成因:分為原生節(jié)理
、構(gòu)造節(jié)理和表生節(jié)理
  13 斷層要素:斷層面·斷層線、斷盤·斷距
  14 按斷層上
、下兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向:分為正斷層,逆斷層和平移斷層
  三
  1
、河流的地質(zhì)作用:侵蝕作用、搬運(yùn)作用·沉積作用
。流水搬運(yùn)非為物理搬運(yùn)和化學(xué)搬運(yùn)
,物理搬運(yùn)可分為懸浮式、跳躍式
、滾動(dòng)式
  2、河流階地:河谷內(nèi)河流侵蝕或沉積作用形成的階梯狀地形稱為階地或臺(tái)地
  3
地下水:埋藏條件分:上層滯水
、潛水承壓水(共相對(duì)應(yīng)得參數(shù)和意義)。含水層性質(zhì):空隙水
、裂隙水
、巖溶水。
  4
、說在巖石中的狀態(tài):氣態(tài)水
,吸著水,薄膜水
,毛細(xì)水
,固態(tài)水。
  5
、巖石的主要水理性質(zhì):溶水性
、持水性、給水性
、透水性:對(duì)于以上各種類型的水的概念以及他們的分布情況要詳細(xì)了解)
  6
地下水混凝土的侵蝕:溶出侵蝕,硫酸鹽侵蝕
、碳酸侵蝕
、一般酸性侵蝕、鎂鹽侵蝕
  7
地下水位上升引起的工程問題①增強(qiáng)地下水的腐蝕性②引起不良地質(zhì)現(xiàn)象 ③沙土液化,流砂
、管涌
、基坑突涌④、影響洞室和基礎(chǔ)安全
  8
、地下水下降引起的工程問題①海(咸)水入侵②地裂縫的產(chǎn)生和復(fù)活③地下水枯竭和地質(zhì)惡化④地面下沉
  四
  1
、風(fēng)化作用:地殼表層的巖石在陽光、風(fēng)
、電
、大氣降水、氣溫變化等外營力作用下及生物活動(dòng)因素的影響下
,會(huì)引起巖石礦物成分和化學(xué)成分以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化
,使巖石逐漸發(fā)生破壞的過程。影響巖石風(fēng)化的主要因素:巖性
地質(zhì)構(gòu)造
、氣候、地形
  2
、影響巖石風(fēng)化的因素:巖性:巖石的成因
、礦物成分,結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
,地質(zhì)構(gòu)造
,氣候,地形
  3
、巖石按堅(jiān)硬程度劃分:硬質(zhì)巖、軟質(zhì)巖
。土按顆粒級(jí)配的分類(根  據(jù)土顆粒的形狀
、級(jí)配或塑性指數(shù)分為):碎石類土,砂類土
、粉土
、粘性土。
  4
、黃土具備以下特征:(共六)P112
  (1)顏色為淡黃、褐黃或灰黃色
  (2)以粉土顆粒為主
,約占60%70%
  (3)含各種可溶鹽 主要富含碳酸鈣
,含量達(dá):10%-30}對(duì)黃土顆粒有一定的膠結(jié)作用,常以鈣質(zhì)結(jié)核的形式存在
,又稱姜石
  (4)結(jié)構(gòu)疏松,空隙多且大
,孔隙度達(dá)33%-64%
,有肉眼可見的大空隙、蟲孔
、植物根孔等
  (5)無層理,具柱狀節(jié)理和垂直節(jié)理
,天然條件下穩(wěn)定邊坡近直立
  6)具有濕陷性。
  5
、黃土的濕陷:天然黃土在一定的壓力作用下
,浸水后產(chǎn)生突然地下沉現(xiàn)象。
  6
、黃土地質(zhì)災(zāi)害防治:防水措施
、地基處理。
  7
、膨脹土:是一種富含親水性粘土礦物
,并且隨含水量增減
,體積 發(fā)生顯著脹縮變形的高塑性粘土。(膨脹土的工程性質(zhì)了解)
  8
、膨脹土的防治措施:1
、地基的防治措施:防水保濕、地基改良措 施2
、邊坡的防治措施:地表水防護(hù)
、坡面加固、骨架護(hù)坡
、支擋措 施
  9
、軟土是天然含水量大、壓縮性高
、承載力和抗剪強(qiáng)度很低的成軟塑一流塑狀態(tài)的粘性土
  10、軟土的工程性質(zhì):軟土的孔隙比和含水量
、軟土的透水性和壓縮性
、軟土的強(qiáng)度、軟土的觸變性
  11
、軟土地基的加固措施:砂井排水
、砂墊層、生石灰樁
、強(qiáng)夯法
、旋噴注漿法、換土法
  五
  1
崩塌:陡坡上的巖體或土體在重力或其他外力作用下,突然向下 崩落的現(xiàn)象
。落石:陡坡上的個(gè)別巖石體塊在重力或其他外力的作用 下突然向下滾落的現(xiàn)象
  2、崩落
、落石的地形地貌條件:
  1)崩塌
、落石多發(fā)生在海湖河、沖溝岸坡
、高陡的山坡和人工斜坡上
,地形坡度通常大
  于四十五度。
  2)峽谷陡坡時(shí)崩塌
、落石密集發(fā)生的地段
,因?yàn)閸{谷岸坡陡峻、卸荷裂縫發(fā)育,易于崩塌
、落石
  3)山區(qū)河谷凹岸也是崩塌、落石比較集中分度的地段
,因?yàn)楹忧及对馐軅?cè)蝕
,易于造成崩塌·落石
  4)沖溝岸坡和山坡陡崖巖體直立,不穩(wěn)定巖體較多
,時(shí)有崩塌
、落石發(fā)生。
  5)丘陵和分水嶺地段崩塌
、落石較少
,原因是地形相對(duì)平緩,高差較小
,如果開挖高邊坡也會(huì)產(chǎn)生崩塌
、落石。(巖性條件
、地質(zhì)構(gòu)造條件
、降雨和地下水、地震對(duì)崩塌落時(shí)的影響要了解)
  3
滑坡:人工邊坡或天然斜坡上的巖土體在重力作用下
,沿軟弱面或軟弱帶均有向下滑動(dòng)的趨勢(shì),一旦下滑力大于抗滑力時(shí)
,巖土體就產(chǎn)生向下的滑移,這種現(xiàn)象稱為滑坡
  4
、崩塌種類:傾倒崩塌、滑移崩塌
、鼓脹崩塌
、拉裂崩塌、錯(cuò)斷崩塌
  5
、崩塌的防治:繞避、加固山坡和路塹邊坡
、修筑攔擋建筑
、清除危巖、做好排水工程
  6
滑坡的形成條件和影響因素:地形地貌條件·巖性條件·地質(zhì)構(gòu)造條件、水文地質(zhì)條件和認(rèn)為因素。
  7
、按滑坡的力學(xué)特征分類:牽引式滑坡
、推動(dòng)式滑坡。
  8
、野外識(shí)別滑坡的主要標(biāo)志:地形地物標(biāo)志·地層構(gòu)造標(biāo)志
水文地質(zhì)標(biāo)志。
  9
、滑坡的防治:避開滑坡的危害
、排除地表水和地下水,抗滑支擋
,減重反壓、其他方法
  10
泥石流:是一種含大量泥、砂
、石塊等固體物質(zhì)的特殊洪流
  11、泥石流形成必須具備三個(gè)基本條件:豐富的松散物質(zhì)
、充足的突發(fā)性水源
、陡峻的地形條件。
  12
、一條典型的泥石流
,從上游到下游一般可以分為三個(gè)區(qū)段:形成區(qū)、流通區(qū)和沉積區(qū)
  13
、巖溶:是指地表水喝地下水對(duì)可溶性巖石的長(zhǎng)期溶蝕作用及形成的各種巖溶現(xiàn)象的總稱
  14、巖溶形成必須具備四個(gè)基本條件: 可溶性巖石
、巖石具有透水性
、水具有溶蝕能力,流動(dòng)的水
  15
、可溶巖分為:易容的鹵素鹽類、中等溶解度的硫酸鹽類
、難容的 碳酸鹽類
  16、地震:在地下深處
,由于某種原因?qū)е聨r層突然破裂
、或滑移
、或塌陷,或由于火山噴發(fā)等產(chǎn)生振動(dòng)
,并以彈性波的形式傳遞到地表的現(xiàn)象
  17 地震按成因類型分為:人工地震。構(gòu)造地震
火山地震
陷落地震、誘發(fā)地震
  18
、地震震級(jí):是表示地震本身大小程度的等級(jí)
。地震大小由震源釋放出來的能量多少來決定,能量越大
,震級(jí)越大
  19、震級(jí):是距離震中100KM處的標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的地震波最大振幅值的對(duì)數(shù)來表示的
  20
地震烈度:直至地震時(shí)地面振動(dòng)的強(qiáng)烈程度。地震烈度與震級(jí)
,震源深度
、距離震中距離、地震波通過截止的條件相關(guān)  經(jīng)驗(yàn)公式來表示震中烈度(Io)與震級(jí)(M)的關(guān)系:M=0.68Lo+0.98 21
、地震對(duì)建筑物的影響  1振動(dòng)破壞對(duì)建筑物的影響
。振動(dòng)破壞時(shí)指地震力和振動(dòng)周期的破壞。 2地面破壞對(duì)建筑物的影響:地面斷裂
,斜坡破壞
,地基失效。
  六
  1
、巖體:從地質(zhì)觀點(diǎn)出發(fā)
,巖體通常是指在地質(zhì)歷史時(shí)期由各種巖石塊體自然組合形成的“巖石結(jié)構(gòu)物”,具有不連續(xù)性
、非均質(zhì)性和各向異性的特點(diǎn)。
  2
、巖體結(jié)構(gòu)面:是指巖體中的不連續(xù)界面
,通常沒有或只有較低的抗拉強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)面主要指巖體中的各種破裂面
、夾層
、充填礦脈等
  3、巖體的結(jié)構(gòu):巖體中被結(jié)構(gòu)面切割而產(chǎn)生的單個(gè)巖石塊體
  4
、巖體結(jié)構(gòu)類型:整體狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)
,碎裂狀結(jié)構(gòu)
、散體狀結(jié)構(gòu)。
  5
、地應(yīng)力:是指地殼巖體處在未經(jīng)人為擾動(dòng)的天然狀態(tài)下所具有的內(nèi)應(yīng)力
,也稱為初始應(yīng)力或天然應(yīng)力。應(yīng)力基本規(guī)律:
  1)
、在地殼淺部
,地應(yīng)力的垂直分量6v于巖體自重力,地應(yīng)力的水平分量6H大于垂直分量6v
  2)在地殼深部
,兩者漸趨一致,甚至6v大于6H
  3)水平分6H存在各向異性
  4、最大主應(yīng)力在平坦地區(qū)或深部受構(gòu)造方向控制
,而在山區(qū)則和地形相關(guān)
,在淺層往往平行于山坡方向。
  5
、由于多數(shù)巖體都經(jīng)歷多次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
,組成巖石的各種礦物的物理力學(xué)性質(zhì)也不相同, 因而地應(yīng)力中的一部分己“封閉”或“凍結(jié)”狀態(tài)存在于巖石中
。(圍巖應(yīng)力的變化規(guī)律一定要了解)張裂塌落
、劈裂塌落、劈裂剝落
、彎折內(nèi)鼓
。巖爆、塑性擠出
、膨脹內(nèi)鼓
  6、造成地下洞室大量突水的條件是:
  1)洞室通過溶洞發(fā)育的石灰?guī)r地段
,尤其遇到地下暗河系統(tǒng)的時(shí)候可能有大量的突水
,突水量一般在幾十至幾前噸每小時(shí)
  2)洞室車通過厚實(shí)的含水砂礫石層,其突水量可達(dá)幾百噸每小時(shí)
  3)遇到富含水的斷層破碎帶
,特別是它又與地表水聯(lián)通時(shí),也會(huì)發(fā)生大量的突水
,突水量一般在幾十至幾百噸每小時(shí)
  七
  1
、基礎(chǔ):建筑物下部直接與土層
、巖層接觸的部位。
  2
、基礎(chǔ)的主要分類:
  (1)按埋置深度劃分:淺基礎(chǔ)
、深基礎(chǔ)。
  (2)按基礎(chǔ)材料劃分:磚基礎(chǔ)
、毛石基礎(chǔ)
、灰土基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)
、混凝土基礎(chǔ)
、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
  (3)按基礎(chǔ)構(gòu)造形式劃分:條形基礎(chǔ)
、獨(dú)立基礎(chǔ)
、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)
  (4)深基的類型:樁基
、沉井、地下連續(xù)墻
  (5)按基礎(chǔ)受力性質(zhì)劃分:剛性基礎(chǔ)
,柔性基礎(chǔ)
  八
  1、邊坡包括天然斜坡和人工開挖的邊坡
  2
、邊坡巖體變形破壞的基本形式可概括為:松動(dòng)、松弛張裂
、蠕動(dòng)
、 剝落、崩塌
、滑坡等
  3、影響邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素有:巖土類型
、地質(zhì)構(gòu)造
、巖土體構(gòu)造、水文條件
、風(fēng)化作用
、人類活動(dòng)等。
  4
、邊坡變形破壞的防治措施:放緩邊坡、抗滑擋土墻
、抗滑樁
,錨桿(錨索)
、格夠加固、注漿加固
,排水工程·邊坡綠化
  九
  1
工程勘察等級(jí):根據(jù)工程重要性等級(jí),場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)分為:甲乙丙三級(jí)
  2
勘察階段的步驟:可行性研究勘察(選址勘察)
、初步勘察、詳細(xì)勘察
施工勘察
  3、勘察報(bào)告的內(nèi)容
  (1
,委托單位
,場(chǎng)地位置、工作簡(jiǎn)況
、勘察的目的
、要求和任務(wù)、以往的勘查工作及已有資料情況
  (2勘察方法及勘察工作量不知
,包括各項(xiàng)勘察工作的數(shù)量不知及依據(jù)
工程地質(zhì)測(cè)繪、勘察
、取樣
、室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試等方法的必要說明
  3)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件分析
,包括地形地貌地層巖性
、地質(zhì)構(gòu)造
水文地質(zhì)和不良地質(zhì)現(xiàn)象、天然建筑材料等內(nèi)容
,對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)
  4)巖土參數(shù)的分析與選用,包括各項(xiàng)巖土性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)試成果及其可靠性和適宜性
,評(píng)價(jià)其變異性
,提出其標(biāo)準(zhǔn)值。
  5)工程施工和運(yùn)營期間可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題的預(yù)測(cè)及監(jiān)控
、預(yù)防措施的建議
  6)根據(jù)地質(zhì)和巖土條件、工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及場(chǎng)地環(huán)境情況
,提出地  基基礎(chǔ)方案
,不良地質(zhì)現(xiàn)象整治方案
,開挖和邊坡加固方案等巖土利用 、整治和改造方案的建議
,并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證
  7)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和檢測(cè)工作的建議,工程施工和使用期間應(yīng)注意的問題
,下一步工程地質(zhì)勘察工作的建議等
  4
、巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值:是地質(zhì)工程設(shè)計(jì)時(shí)候所采用的基本代表值是巖土參數(shù)的可靠性估值。