水文地质4.ppt

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1、工程地质与水文地质工程地质与水文地质辅导答疑辅导答疑辅导老师：王数“工程地质及水文地质工程地质及水文地质”包括包括:一、地质学基础部分一、地质学基础部分二、水文地质部分二、水文地质部分三、工程地质部分三、工程地质部分一、地质学基础部分重点：重点：第第2章章岩石及其工程地质性质岩石及其工程地质性质第第2-5节节第第3章章地质构造地质构造第第4节节第第4章章自然地质作用自然地质作用第第1-3节节难难点点：三三大大类类岩岩石石特特征征的的掌掌握握，地地质质构构造造类型的特点类型的特点。二、水文地质部分重点：重点：第第5章章地下水概论地下水概论第第3节节第第6章章地地下下水水运运动动的的基基本本规规律

2、律第第1节节，本本章章第第1节节很很重重要要，有有的的计计算算题题即即为为本本节节的公式。的公式。难点：地下水运动的基本规律地下水运动的基本规律，主要计，主要计算公式及其物理意义。算公式及其物理意义。三、工程地质部分重点：重点：第第9章章坝的工程地质研究（每节都重要）坝的工程地质研究（每节都重要）第第10章章边坡的工程地质研究边坡的工程地质研究第第1-3节节第第12章章地地下下工工程程围围岩岩稳稳定定的的工工程程地地质质条条件件第第1、2节节 第第13章章水库的工程地质研究水库的工程地质研究第第1节节 难点：难点：工程地质条件的内涵和外延。工程地质条件的内涵和外延。第一部分第一部分地质学基础部

3、分地质学基础部分第二章第二章岩石及其工程地质性质岩石及其工程地质性质-重点章重点章此章是水文地质及工程地质的基础。岩石是组成地壳的物质之一，它们构成了地球的岩石圈；而且岩石是建造各种工程结构物（包括水工结构）的地基，是天然的建筑材料。掌握矿物、岩石概念，并熟悉三大类岩石的分类，及最常见岩石特征及其工程地质、水文地质特性。一、根据岩浆岩中的SiO2含量，把岩浆岩分为四类1酸性岩类：SiO2含量65%2中性岩类：SiO2含量为52%-65%3基性岩类：SiO2含量为45-52%4超基性岩类：SiO2含量45%再按岩石的结构、构造和产状将每一类分为：深成岩、浅成岩和喷出岩。二、沉积岩按结构和物质成分

4、分为三大类1碎屑岩类2粘土岩类3化学岩及生物化学岩类三、变质岩按变质作用类型划分四、熟悉常见的岩浆岩：花花岗岗岩岩、玄玄武武岩岩、流流纹纹岩岩、正正长长岩岩、闪闪长长岩岩、安安山山岩岩、辉辉长长岩等；岩等；熟悉主要的沉积岩：砂砂岩岩、页页岩岩、石石灰岩、白云岩、泥灰岩灰岩、白云岩、泥灰岩；主要变质岩：石石英英岩岩、大大理理岩岩、片片麻麻岩岩、片岩片岩要要求求掌掌握握上上述述各各岩岩石石的的矿矿物物组组成成、结结构、构造构、构造花岗岩花岗岩伊丁玄武岩伊丁玄武岩长石砂岩长石砂岩石灰岩石灰岩五、熟悉岩石的工程地质及水文地质评述（P36-38）最常见的岩石有：花岗岩、玄武岩（P23-24），砂岩、石灰

5、岩（P28-30)，石英岩（P34）。要熟悉其特征，以及他们的工程地质和水文地质特点。如玄武岩的岩石特征为：基性喷出岩，主要矿物基性喷出岩，主要矿物:辉石和基性斜长石辉石和基性斜长石新鲜岩石多黑色、黑灰或暗褐色，风化后常呈新鲜岩石多黑色、黑灰或暗褐色，风化后常呈黄褐色、暗红色或灰绿色黄褐色、暗红色或灰绿色多数为细粒至隐晶质结构多数为细粒至隐晶质结构多具气孔、杏仁构造多具气孔、杏仁构造由于玄武岩的密度、容重都较大，力学强度高，是良好的地基和建筑材料；但玄武岩常具有气孔构造及柱状节理，因而容易风化、透水性增强，从而使岩石强度降低。因此实际情况中要全面考虑，最后作出决定。第三章第三章地质构造地质构造

6、重点：第4节一、要求掌握岩层的产状概念及岩层产状要素：岩层的走向、倾向和倾角的概念及表示方法；二、要求掌握褶曲的几何要素、褶曲的分类；三、要求掌握节理和断层的定义、分类。按断层两盘相对滑动方向，把断层分为三种基本类型：正断层、逆断层、平移断层逆断层中，倾角为30左右或更小者称为逆掩断层。第5节活动断层工程地质研究.要求：掌握活断层的概念、活断层调查研究方法判别标志注意：地质构造内容很重要，其与后面的岩体结构面、边坡稳定性、以及地基稳定性等都有非常直接的紧密联系。如坝基渗漏与裂隙（节理）的存在有关，坝基岩体滑动的边界条件大多数与地质构造的存在也有关（P156-157），与断层或断层破碎带、裂隙的

7、规模及多少都有关。不要只是孤立地学习此章，要把地质构造（褶皱、节理（裂隙）、断层等）主要与9、10、12章联系起来！第三章第三章自然地质作用自然地质作用其中其中第第1-3节节较重要较重要自然地质作用的对象岩土，即建筑基础或建筑材料；作用结果破坏岩土结构、降低强度，影响建筑物。第一节第一节风化作用风化作用一、风化作用要求掌握风化作用、残积物、风化壳的概念，掌握风化作用的类型及风化作用的影响因素（气候、地形、岩石性质）二、风化作用对岩石工程性质的影响和岩石风化带的划分了解按风化程度把岩石风化壳划分为四个带：全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带第二节第二节河流地质作用河流地质作用一、河流的河流的侵

8、蚀作用方式（冲蚀作用、磨蚀作用、溶蚀作用），河流侵蚀作用的方向（下切侵蚀、向旁侵蚀）；二、河流的搬运作用方式（推运、跃运、悬运、溶运）；三、河流的沉积作用原因及冲积物概念；四、河流阶地的概念、河流阶地的成因类型。第三节第三节岩溶（岩溶（karst）一、掌握karst概念和岩溶发育的基本条件:：岩岩石石的的可可溶溶性性、透透水水性性，水水的的溶溶蚀蚀性性、流动性；流动性；二、了解主要的岩溶地貌类型：如岩溶盆地、峰丛、峰林、溶洞等（P68-69）；第4节泥石流：掌握泥石流的概念和泥石流的形成条件；了解泥石流的分类和防治；第一部分除上述各章节外，要掌握“第1章地球”中的概念：地质作用地质作用。地质作

9、用的概念很重要，这里再强调一下。地质作用：地质作用：由于自然动力引起地壳的物质成分、构造和地表形态发生运动、变化和发展的各种作用（书P11）。地震、火山、风化作用、沉积作用等都是地质作用。地质营力：地质营力：引起运动、变化的自然动力，如风、河流、地下水、冰川、海水等都是地质营力。按地质作用的动力来源分为内、外力地质作用，见书P12。第二部分第二部分水文地质部分水文地质部分重点：重点：第第5章章地下水概论地下水概论第第3节节第第6章章地地下下水水运运动动的的基基本本规规律律第第1节节，本本章第章第1节很重要，有的计算题即出自本节。节很重要，有的计算题即出自本节。第五章第五章 地下水概地下水概论论

10、重重点点：第第3节节地地下下水水的的类类型型及及特特征征；其余各节中，要求掌握基本概念。一、按地下水的埋藏条件可把它分为包气带水、潜水及承压水。按含水层空隙性质，把地下水分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。（见书P86表5-10）。二、掌握潜水、潜水面、潜水埋藏深度、潜水厚度、承压水、自流水、隔水顶板和隔水底板、承压含水层的厚度的定义；三、掌握潜水的特征、承压水的特征、潜水等水位线图及其作用、等水压线图及其作用。该章的其余各节中，要求掌握基本概念：含水层、隔水层、泉、矿化度、硬度、重力水、结合水。注注意意：潜潜水水位位和和潜潜水水面面是是一一致致的的,潜潜水水水水位位线线是是实实际际存存在在的的地地下

11、下水水面面线线，又又称称为为浸浸润润曲曲线线;而而承承压压水水位位与与承承压压水水面面不不一一致。致。潜水潜水承压水承压水第六章第六章地下水运地下水运动动的基本的基本规规律律重重点章点章重点：第重点：第1 1节节 重力水运重力水运动动的基本的基本规规律律本节很重要，有的计算题出自本节。它不仅涉及水文地质的计算，还涉及到工程地质中的计算，如坝基渗漏、水库渗漏计算等。一、掌握达西定律及适用范围达西定律：Q=KFH/L=KFI，达西定律的另一种表达式为：v=KI(1)要掌握达西定律两种表达式中各项的物理意义 二、地下水向均质含水层的稳定运动（一）、潜水含水层中的二维流1满足裘布依假设条件下的缓变流，

12、当隔水底板水平时，以它为基准面，上游钻孔为坐标起点，按裘布依微分方程，有著名的裘布依公式：（2）q通过任一断面的单宽流量，L渗透路径，h1、h2分别为潜水含水层在断面1、2处的厚度。注意：如果分别给出了潜水含水层在断面1、2处的水位标高值H1、H2，以及潜水含水层隔水底板的标高（或高程）z，则h1=H1-z，h2=H2-z通过宽度为B的任一过水断面上的流量为：Q=Bq（2）2当隔水底板倾斜时，可用卡明斯基近似公式求解：（3）该式为隔水底板倾斜时的卡明斯基近似方程。式中：H水头（水位）；h含水层厚度；L渗透路径（二）承压水的非均匀流卡明斯基近似方程可以推广应用于承压含水层厚度变化的承压水非均匀流

13、的计算。其计算式为：（4）三、地下水向完整井的稳定运动（一）潜水完整井出水量的计算掌握著名的裘布依稳定井流潜水完整井出水量计算公式：（5）又因h0=H s0，则，则（5）变成：（5）：（5）式中各符号及其单位见书P101。还要求掌握建立潜水稳定井流模型的假定条件：（假定水井位于一个四周均匀等深水体圆岛中心，即圆形定水头供水连界的含水层。并假定该圆岛为正圆；（2）含水层均质、等厚，各向同性，水位与不透水层底板呈水平状。（3）水井的半径为r0，供水边界距水井中心的距离即供水半径为R。（4）当水井按某一定流量Q抽水时，供水边界的水位保持不变，可保证无限供给定流量。（5）井流服从达西线性渗透定律，并按

14、轴对称井壁进水且无阻挡力地汇入井内。（二）承压完整井出水量的计算对承压完整井，裘布依建立了与潜水完整井相类似的稳定井流模型，其计算公式为：或（6）其中：M承压含水层的厚度，m;其余符号同前。一定记住以上（1）、(2)、（2）、（3）、（5）、（6）几个公式。第七、八章内容少，但要掌握地下水资源的概念；了解地下水资源评价具体内容；了解地下水资源的分类（国外：静储量、调节储量、动储量、开采储量；国内：补给量、储存量、允许开采量）第三部分第三部分工程地质部分工程地质部分最最重重要要的的：第第9章章坝坝的的工工程程地地质质研研究究（每节都重要）（每节都重要）第第10章章边坡的工程地质研究边坡的工程地质

15、研究第第1-3节节第第12章章地地下下工工程程围围岩岩稳稳定定的的工工程程地地质质条条件件第第1、2节节第第13章章水库的工程地质研究水库的工程地质研究第第1节节第九章第九章坝的工程地质研究坝的工程地质研究重点章重点章非常重要的1章，每节都很重要。所以对于第9章，要求反复看书，每一节都要仔细看，甚至工程分析实例，每个思考题都要做。第第1 1节节 水工建筑物工程地水工建筑物工程地质质条件条件 掌握工程地质条件的概念及其所包括的6个方面的详细内容（很重要）。工程地质条件：是指与工程建筑有关的各种地质因素的综合。其包括六个方面：地形地貌、地质结构、土石类型及其性质、水文地质、自然(物理)地质现象、天

16、然建材料。这6个方面在以后各章中都有所体现，因而必须很好掌握。第第2 2节节 坝坝基的渗漏基的渗漏一、掌握坝基渗漏的种类，并能分析裂隙岩层区的渗漏条件二、掌握单层透水坝基渗漏量计算：单层透水坝基由单一透水岩层组成，在其厚度等于或小于坝底宽度且坝身不透水的情况下，可用卡明斯基公式计算：qKTH/(2b+T)(P147的公式（9-1）坝基渗漏总量为：Q=qB式中各符号及单位见书P147。第第3 3节节 坝坝基渗透基渗透变变形分析形分析了解坝基渗透变形的形式（管涌、流土），以及坝基渗透变形的原因，并能进行简单的坝基渗透变形计算第第4 4节节 工程工程实实例分析例分析仔细看书。第第5 5节节 坝坝基基

17、(肩肩)岩体抗滑岩体抗滑稳稳定分析定分析 一、了解坝基岩体滑动破坏的类型（3种）二、会分析坝基岩体滑动的边界条件；其由滑动面、切割面、临空面构成。第第6 6节节 坝坝基的沉降基的沉降 一、熟悉坝基的沉降变形有两种方式，并能按公式做一般的坝基沉降计算。二、坝基的变形量可用下式计算，即SHE 各项含义及单位见P160。第第7 7节节 坝坝址址选择选择原原则则与依据与依据了解坝址选择原则与依据第第8 8节节 工程工程实实例分析例分析仔细看书。第十章第十章边坡的工程地质研究边坡的工程地质研究重点章重点章 其中第1-3节较重要第第1 1节节 边坡变形的特征边坡变形的特征一、了解边坡岩土体应力分布特征二、

18、掌握边坡变形和边坡破坏的类型（松弛张裂、崩塌、滑坡）第第2 2节节 影响边坡稳定性的因素影响边坡稳定性的因素 熟悉影响边坡稳定性的因素：地形地貌、岩土类型和性质、岩体结构与地质构造、水的作用、其他因素。第第3 3节节 边坡稳定性的评价方法边坡稳定性的评价方法边坡稳定性的评价方法，在力学分析法中，要求掌握简单单一滑动面边坡稳定性计算，了解传递系数法和剩余推力法。第4节不稳定边坡的防治措施了解不稳定边坡的防治措施（防渗透与排水、清除危岩和削坡减重和反压、支挡工程、锚固措施等）第第1212章章 地地下下工工程程围围岩岩稳稳定定的的工工程程地地质质条条件件重点章重点章 其中第其中第1 1、2 2节较重

19、要节较重要 第第1 1节节 洞室围岩应力的重分布及变形特征洞室围岩应力的重分布及变形特征一、掌握岩体的初始地应力状态 二、了解影响天然应力分布的因素（岩性、地质构造、地形）三、掌握围岩应力的重分布特征四、掌握围岩的变形破坏特征第第2 2节节 地下洞室规划、设计中的有关问题地下洞室规划、设计中的有关问题一、地下洞室位置选择的工程地质评价包括：地形地貌条件、地层与岩性条件、地质构造条件、水文地质条件二、洞室设计中有关参数的确定方法1山岩压力2围岩抗力1）掌握山岩压力的概念，并了解其计算方法（普氏fk法，岩体结构法）2）掌握握围岩抗力的概念，并能做简单计算。第13章 水库的工程地质研究 重点：第1节

20、 水库渗漏水库的工程地质问题包括：水库渗漏、水库地震、库岸稳定、水库浸没、水库淤积 第第1 1节节 水库渗漏水库渗漏掌握水库渗漏的地质条件，并能对下列2种情形做库区渗漏量计算，1库岸地带隔水层水平时（见书P218、219）2库岸地带隔水层倾斜透水性均一的漏渗量（见书220）考试形式：开卷；本次考试题型：名词解释(18分)、填空题(20分)、问答题(40分)(包括图形)、判断题(10分)，计算题(12分)复习应该在全全面面复复习习的基础上，按上述要求抓抓重重点点，要求认真看书，弄清基本概念，掌握基本原理，熟悉基本的、重要的计算公式，并能运用公式计算。由于是开卷,所以要求灵活些.计算题对于第11、14、15几章，几乎不涉及。这次有判断题，只判断其对错即可。