青海大学昆仑学院水文地质及工程地质考点.doc

青海大学昆仑学院 水利水电工程专业水文地质及工程地质考点（选择，填空，名词解释）绪论 地球的基础知识 1、地球内圈：大气圈、水圈、生物圈。 2、水圈:指地球表层由水体构成的连续圈层。 3、地质作用：由于自然动力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动变化和发展的各种作用。 4、水工建筑物的工程地质条件：地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质条件、 物理地质现象、天然建筑材料第1章 岩 石 一、岩造矿物 1、矿物：自然产出且内部质点排列有序的均匀固体。 2、解理：矿物晶体或晶粒在外力打击下，能沿一定方向分裂成为平面的能力。 3、摩氏十级由低到高依次为：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石口诀：滑石方，萤磷长，石英黄玉刚金刚。同质多像：相同化学成分的物体在不同的地质条件下可以形成不同的晶体结构从而形成不同的矿物。类质同像：矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分的被性质相似的他种原子或离子代替而不破坏其晶体结构。 4、矿物的特性：形态、颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度。 5、晶体：内部质点在三维空间周期性重复排列的固体。2、 岩浆岩（p21） 1、岩浆分类依据：SiO2的含量 2、同化作用：岩浆溶解围岩，将围岩改变成为岩浆的一部分。 3、外力地质作用的过程：风化，剥蚀，搬运，沉积，硬结成岩。 4、岩浆岩的构造类型：流纹状构造，气孔状构造，杏仁状构造，块状构造。三 沉积岩（P29） 1、沉积岩的结构类型：碎屑结构，泥质结构，生物结构，结晶状结构。 2、影响外力地质作用的因素：气候，地形 3、变质岩的构造类型：变余构造，变成构造(板状构造，千枚状构造，片状构造，片麻状构造，块状构造，斑点状构造)4、变质作用的概念、方式、类型： a、概念：岩石在基本上处于固体状态下，受到温度、压力、及化学活动性流体的作用发生矿物 成分岩石结构与构造变化的地质作用。 B、方式：重结晶作用、变质结晶作用、交化作用。 C、类型：接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用、混合岩化作用。 1、比重：固体岩石的重力(质量)与同体积水在4时重力(质量)的比值。比重无单位。 2、影响岩石工程地质的因素：岩性，地质构造，气候，地形，地下水。 3、风化类型:化学风化，物理风化，生物风化。 4、影响岩石风化的因素：内部因素（矿物成分、结构、构造）、外部因素（水作用、风化作用） 5、沉积岩层的接触关系：整合、平行不整合、角度不整合。第二章 地质构造（p35）第一节 褶皱 1、地壳运动的主要形式：垂直（升降）运动、水平运动。 2、地质构造：作用于地球的自然力使地球的物质组成内部结构和地表形态发生变化的作用。 3、轴面产状分类（褶皱):直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱。 4、褶皱鉴定的一般规律：相同年代的岩层呈对称式重复出现。第2节 断层构造（p41） 1、断层识别：地层界限不连续或岩层中断；岩层的不对称重复或缺失；断层破碎带及构造岩；牵引构造及伴生节理；擦痕；断层三角面。 2、断裂构造： a根据是否有明显位移分为节理和断层，节理无明显位移，断层有明显位移； b根据节理（裂隙）成因分为:原生节理，次生节理，构造节理； c根据（裂隙）力学性质分类：张节理，剪节理，劈理 3、断层要素：断层面，断层破碎带，断层线，断盘，断距 4、断层组合形式：梯式断层，地垒，地堑，叠瓦式断层 5、岩层产状三要素：倾向、倾角、走向。 6、威尔逊回旋：大洋从张开到闭合的过程。板块类型:离散型、汇聚型、转换型。 7、板块六个时期：幼年期（东非裂谷阶段）、青年期（红海阶段）、中年期（太平洋阶段）、老年期（地中海阶段）、遗迹期（喜马拉雅阶段）。 8、地质年代口诀：震旦寒武奥陶纪，志留泥盆石炭纪。二三叠，侏罗纪，白垩古新第四纪。第三节 地震（p65） 1、地震：当活动性断层突然错动使应变能释放而产生地震波，引起地面剧烈振动，称为地震。 2、我国的地震分布：我国有一条纵贯南北的地震带，北起贺兰山与大盘山，向南横穿秦岭，经龙 门山到川西及滇东，绵延2000余公里，集中了若干7级以上的大震，此带以东为东部地震 区，以西为西部地震区。 3、地震类型： 构造地震：由于地下深处岩层错动，破裂所造成的地震称为构造地震； 火山地震：火山喷发时由于气体的冲击力所引起的地震； 陷落地震：在石灰岩地区岩石被地下水长期溶蚀，形成巨大的地下空洞，一旦上覆岩石的重 量超过岩石支撑的能力，地表即发生塌陷，引起地震； 4、地震波：纵波，横波，面波 5、地质图的分类： 普通地质图、地貌及第四纪地质图、工程地质图、水文地质图，地质平面、地质剖面、柱状图 6、各种地质界面在地质图上的表现： 水平构造（平行或重合）；直立构造（一条直线或线段）；倾斜构造（v字形法则） 7、V字形法则（倾斜构造） 1、当岩层倾向与地面坡向相反时，地质分界线与地形等高线呈相同方向弯曲，且地质界线 的弯曲度比等高线的弯曲度小（倾向反，同弯曲，且曲率小）2、 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时，地质图上，地质分界线与地形等高 线呈相反方向弯曲（倾向同，倾角大，反弯曲）3、 岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时，地质分界线与地形等高线呈相同方向 的弯曲，且弯曲度大于地形等高线的弯曲度（倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大）第三章 地下水概论（p71） 1、地下水:埋藏在地表以下岩石空隙中的水 2、岩石的空隙类型： 1、松散沉积物中的孔隙（连通性好）； 2、坚硬岩石中的裂隙（分布不均匀）； 3、可溶性岩石中的溶隙（连通性差）； 3、河谷的构成部分及类型：构成部分：河床，谷底，谷坡，谷缘；类型分为： “V”形谷，“U” 形谷，蝶形谷； 4按照地下水的埋藏条件和特点分为：（p78） 上层滞水：是指赋存于包气带中局部隔水层或弱透水层上面的重力水。 特点：1、因距离地表近，接受大气降水的补给； 2、动态变化很不稳定； 3、寒冷地区易引起水渠冻胀，翻浆。 4、以蒸发的方式向隔水底板边缘排泄； 潜水：饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的重力水。 特点：1、潜水面以上一般无稳定的隔水层，通过包气带与地表相通，大气降水和地表水入侵补 给潜水，成它主要补给来源； 2、潜水埋藏深度及含水层厚度是经常变化的且有时变化大受到气候地形地质条件的影 响，其中地形影响最为显著； 3、潜水具有自由表面为无压水； 4、潜水的排泻由以泉的形式和通过蒸发的方式排泄。 承压水：充满于两隔水层之间的含水层中承受水压力的重力水。 特点：1、承压水的分布区与补给区不一致； 2、承压水的水位、水量、水质、水温受到水文因素季节变化影响不显著； 3、地下水面承受静水压力非自由面； 4、任何一点的承压含水层厚度不受季节降水变化的支配。 1、水工建筑物的工程地质条件：地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质条件、 物理地质现象、天然建筑材料。 2、坝基渗漏及绕坝渗漏：大坝建成后开始蓄水，坝上游的水位抬升，由于上下游的水位差的影响，库水可能通过坝基或坝肩的岩石空隙、裂隙、破碎带向下游渗漏，从坝基渗漏的叫坝基渗漏，从坝肩渗漏的叫绕坝渗漏第四章 岩体结构的工程地质研究（p137） 第一节 岩体的结构特征（p137） 1、岩体：包含各种结构面的地质体。 2、结构面：存在于岩体中的各种地质界面。 3、类型： 原生结构面：指岩石形成过程中产生的结构面。 构造结构面：地壳运动引起岩石变形破坏形成破裂面。如构造节理，断层，破劈理。 次生结构面：指地壳浅层因风化，卸荷，爆破，剥蚀等作用形成的不连续面。 4、各向异性：当结构面比较发育的时候，通常垂直结构面方向的变形大于平行结构面方向的变 形，垂直结构面上的抗压强度小于平行结构面上的抗压强度。 第二节 地基（补充） 1、基础：建筑物下部直接与岩，土层接触的部位。 2、地基：建筑物的荷载由基础传递给下面的岩土层，引起基础下面一定深度的岩土层，改变他 们的原始的应力状态，这部分改变了应力状态的岩层或土层称为地基。 3、地基变形的形式： 1、正常容许压缩变形。这一方面是土力学上的内容。 2、地基不均匀下沉和变形边大。这是两种地基基础工程中最常见的破坏内型。 3、地基的滑移挤出。其实是地质强度不足，出现剪切破坏。 4、地基极限承载力：单位面积地基能够承受的最大极限荷载能力。 5、地基容许承载力：地基稳定有足够安全度的承载能力，也即地基极限承载力除以安全系数。 第三节 地基不稳定形式的研究 1、软基渗层滑移的形式：（补充） (1)表层滑移：建筑物直接沿着地基土表面滑移，仅仅表面土层强度被破坏； (2)混合滑移：建筑物一部分沿着地基表面滑移，而地基土深处范围没发生强度破坏，并与建筑 物一起滑移； (3)深层滑移：建筑物与地基接触面的滑移不明显，主要是建筑物同地基一起，沿着地基土深处 某一滑动范围内产生滑移。 2、坝基岩体滑动破坏的类型(即岩基)：（p164)(1)表层滑动：指坝体沿坝底与基岩的接触面（通常为混凝土与岩石的接触面）发生剪切破坏所 造成的滑动，所以也称为接触滑动。 (2)浅层滑动：当坝基岩体软弱，或岩体虽坚硬但表部风化破碎层没有挖除干净（清基不彻底）， 以致岩体强度低于坝体混凝土强度时，则剪切破坏可能发生在浅部岩体之内，造成浅层滑移。 (3)深层滑动：发生在坝基岩体的较深层部位，主要是沿软弱结构发生剪切破坏。 3.滑动面：常是由平缓的软弱结构面构成的。例如：缓倾的页岩夹层、泥化夹层、节理、卸荷裂 隙、断层破碎带等。 4.清基：就是将坝基表部的松散软弱、风化破碎及浅部的软弱夹层等不良的岩层开挖清除掉，使 坝体放在比较新鲜完整的岩体上。 5.帷幕灌浆：在大坝的上游面地基中布置1-2排钻孔，以一定的压力将水泥浆压入基岩的裂隙或 断层破碎带中，使其形成一道横穿河床的不透水帷幕。 6.边坡盈利的一般分布规律： 1）靠近边坡面附近最大主应力方向近于平行临空面； 2）陡峻边坡的坡面和坡顶出现拉应力，并形成拉应力带，可能引起平行于坡面的拉张裂缝。 3）在坡脚附近形成剪应力集中带，愈接近坡脚应力集中愈高，可能会导致边坡的剪切破坏。 7.边坡的坡形及其特点： 1)直线坡：应力集中区在坡脚。 2）折线坡：下陡上缓，上陡下缓。 A、下陡上缓时，坡脚是应力集中区，变坡点是垃张区； B、上陡下缓时，变坡点为应力集中区，消除了坡脚的应力集中，这种坡形使集中的应力值下 降对边坡稳定有利，但是当坡脚需要防护的时候，在坡腰处修建支挡防护工程是不便的，也 给下部缓坡增加了额外荷载，在实际工程中不宜使用这种坡形。3）台阶坡：应力状态变现为上下坡脚的集中应力和平台坡顶的拉张、要求平台不能太窄，达到 一定的宽度，是由于太窄，则会出现复杂的应力分布对稳定性不利。 8.土质边坡的局部破坏原因：1）表层土的松动和剥落是这类变形破坏的常见现象，是由于水的浸润与蒸发、冻结与融化，日 光照射等风化营力对表层土的复杂的物理化学作用所导致；2）边坡冲刷是雨水在边坡面上形成的径流，因动力作用带走边坡上较松散的颗粒，形成系带状 结构； 3）表层滑塌是由于边坡上有地下水出露，形成点状或带状湿地，产生坡面表层滑塌现象。 9.岩质边坡变形破坏的基本形式：(p182)1）松动：变形的初始阶段，坡体表部往往出现一系列与坡向近于平行的陡倾角张开裂隙，被这 种裂隙切割的岩体便向临空面松开、移动，这种现象称为松动。2）松弛现象：指边坡岩体由卸荷回弹而出现的张开裂隙现象，它与边坡岩体松动现象没有严格 的区别，这是边坡营力调整过程中的变形，这种裂隙常与河谷坡面、路堑边坡面平行、边坡越 高越陡，张裂带也越宽。 3）蠕动：边坡岩体在重力作用下长期缓慢的变形。一般分为两种蠕动： a表层蠕动：边坡浅部岩土体在重力长期作用下、向临空方向缓慢变形构成一剪变带，其位 移由坡面向破体内部逐渐降低直至消失； b深层蠕动：主要发育在边坡下部或破体内部，按期形成机制特点，分为软弱基座蠕动和坡 体蠕动。 4）剥落：是指边坡岩体在长期风化作用下，表层岩体破坏成岩屑和小块岩石，并不断向坡下滚 落，最后堆积在坡脚，而边坡岩体基本上稳定。产生的原因是由于各种物理化学风化作用使岩 体结构发生破坏。 5）滑坡：是指边坡上的岩体沿坡内一定的面或带向下滑动的现象。 6）崩塌落石：崩塌是指陡坡上的巨大岩体在重力作用下突然向下崩落的现象，落石是指个别岩 块向下崩落的现象。 1.在青海容易滑坡的岩体：半类成岩粘土岩。 2.对不稳定边坡的防治原则：以防为主，综合治理，及时处理。 3.不稳定边坡的防治措施：(p201) 一、防渗与排水： 防渗：就是防治地表水渗入滑坡体。首先要进行拦截地表水，然后进行导排，将地表水排到 其他地方去，原理滑坡体。可以采用填塞裂缝，清除地表积水洼地用排水沟截水，在滑坡体上 设置不透水的排水明沟和暗沟，或者在坡面上喷洒水。 排水：将滑坡体的地下水排出坡体，对地下水丰富的可在距坡体5m以外的地方设置截水沟和 排水隧洞，或可以采用钻孔排水的方法。 二、消除危岩，削坡减重和反压： 消除危岩：消除边坡上部的不稳定岩体，防止危岩坠落。 削坡：将陡倾的边坡上部的岩体挖除，使边坡变缓减轻滑梯重量，降低边坡体的下滑力。 反压：削坡削下的土石方可以填在坡脚，起反压作用（反压填方的部分应该设置良好的排水措 施）. 三、支挡工程：目的是主要提高边坡的抗滑力措施主要是修建挡土墙和设置抗滑柱 四、锚固：它的使用范围主要防治岩质边坡变形与破坏 4.如何进行锚固：施工时将钻孔穿过滑移软弱面，深入坚硬完整岩体中钻孔中插入锚杆或预应力钢筋、钢索。用混凝土封闭钻孔以提高边坡岩体抗滑，抗崩塌，抗倾倒的能力。 5、 挡土墙和抗滑桩的优点：(p203) 挡土墙：结构比较简单，可以就地取材能够较快起到稳定滑坡的作用。 抗滑桩：施工安全，方便，省时省力省料，对滑坡体扰动少。 6.地下洞室进出口的地貌特征： 隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡。崩塌等现象存在。洞口岩石应直接出露或坡积层薄，岩层最好倾向山里以保证洞口坡的安全。在地形陡的高边坡开挖洞口时，应不削坡或少削坡即进洞。必要时可做人工洞口先行进洞，以保证边坡的稳定性。隧洞进出口不应选在排水困难的低洼处，也不应选在冲沟。傍河山嘴及谷口等易受水流冲刷的阶段。 7、如何进行地下洞室施工，施工时碰到软弱岩体如何施工： 一、合理施工，原则：尽量减少对围岩的扰动，及时封闭围岩，设置支护结构。对于大断面的洞 室，可以采用分段开挖。A、 上导洞施工法（围岩稳定性差），导洞开挖法，当围岩不太稳定，顶围易塌时，应在洞室最 大断面上的最上部先挖导洞；应立即支撑，达到要求的轮廓；做好顶拱衬砌；然后在顶拱 保护下扩大断面；最后做侧墙衬砌，即先拱后墙的办法。 b、单侧导洞施工法。 C 、双侧导洞施工法（ 围岩很不稳定）。 d、全断面一次性开挖施工法。 二、隧洞施工监控，信息反馈和超前预报。 8、地下洞室的稳定性措施：保障围岩稳定性的途径一般有两个，一是保护围岩原有的稳定性 ， 使之不至于降低，主要采用合理的施工和支护衬砌方案；二是赋予岩体一定强度使其稳定性有 所提高，主要采用加固围岩。三、围岩加固措施，即支撑 、衬砌 、喷锚支护 、喷浆支护 、喷射混凝土 、锚筋加固、灌浆与加固。围岩加固措施：（p232） 1、支撑 ：在洞室开挖过程中，用以稳定围岩用的临时性措施，按照选用材料的不同，有木支撑、钢支撑及混凝土支撑等。在不太稳定的岩体中开挖时，需及时