工程地质与水文地质.ppt

1、工程地质与水文地质期末辅导，王澍主讲，工程地质与水文地质课程内容体系，1。地质基础的主要内容：第2章岩石及其工程地质性质第2-5节(岩浆岩、沉积岩、变质岩，第5节)第3章地质构造第4节(水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造)，第5节(要求：活动断层的概念)第4章自然地质过程第1-3节。水文地质学的主要内容如下：第13章水库工程地质研究第1节(水库渗漏)其他章节要求掌握一些基本概念和原理。工程地质部分的主要内容如下：第9章大坝工程地质研究(每一节都很重要)第10章边坡工程地质研究第1-3节第12节地下工程围岩稳定性工程地质条件第1、2节考试形式：闭卷试题：名词解释、问答、读图、计算试题的复习应

2、按照上述范围进行，并以综合复习为基础，注意区分掌握和理解。掌握很重要。地质学的基础部分，第二章是岩石及其工程地质性质的重点章节。本章的内容非常重要，因为岩石是建造各种工程结构(包括水工结构)的基础，是一种天然建筑材料。其中，第2-5节是最重要的。岩石是构成地壳的材料之一，它们构成地球的岩石圈。掌握矿物和岩石的概念，熟悉三种岩石的分类：第二章，岩石及其工程地质性质的重点章节。首先，根据岩浆岩中二氧化硅的含量，将岩浆岩分为四类：1酸性岩：二氧化硅含量65%；2种中间岩石：二氧化硅含量52%；3基性岩石：二氧化硅含量4552%；4超基性岩：二氧化硅含量。第二章重点介绍岩石及其工程地质性质。其次，沉积

3、岩按其结构和物质组成分为三类：1碎屑岩、2粘土岩、3化学岩石和生化岩石、3变质岩、2岩石及其工程地质性质、4。熟悉常见岩浆岩：花岗岩、玄武岩、流纹岩、正长岩、闪长岩、安山岩、辉长岩等。熟悉主要沉积岩：砂岩、页岩、石灰石、白云石和泥灰岩；了解主要变质岩：片麻岩、片岩、石英岩和大理岩需要掌握上述岩石的矿物组成、结构和构造。5.熟悉岩石的工程地质和水文地质评论(见书P36-38)。第三章地质构造，重点：第四节、第五节和第四节非常重要。岩体结构面、边坡稳定性和地基稳定性都与之直接相关。第四节水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断层构造。首先，要求掌握岩层的姿态及其要素：岩层走向、倾角和倾角的概念和表达。二是

4、要求掌握褶皱的几何特征和褶皱的分类。第三，要求掌握节理和断层的定义和分类。根据断层两侧的相对滑动方向，断层可分为三种基本类型：正断层、逆断层和平移断层。在逆断层中，倾角小于等于30的断层称为逆掩断层。第五节活断层工程地质研究。要求：掌握活断层的概念，活断层调查的标志和研究方法，第四章，自然地质作用的关键章节，其中第1-3节，岩土，这是更重要的自然地质作用的对象，即岩土结构被破坏，强度降低，建筑物受到建筑地基或建筑材料的作用，第四章，自然地质作用的关键章节， 第1节风化一、风化要求掌握风化、残余物和风化壳的概念，以及风化的类型和影响因素(气候、地形和岩石性质)。 二.风化对岩石工程性质的影响及岩

5、石风化带的划分。根据风化程度，岩石风化壳分为四个区：全风化区、强风化区、弱风化区和弱风化区。第四章自然地质作用第二节河流的地质作用地表水的类型有片状流、沟流和河流。掌握河流的地质作用：1 .河流侵蚀方式(侵蚀、磨蚀和溶解)和河流侵蚀方向(底切侵蚀和侧向侵蚀)；二、河道运输方式(推、跳、悬、溶)；3.河流沉积的原因和冲积层的概念；第四，河流阶地的概念和成因类型。第四章是自然地质作用的重点章节，第三章是岩溶。要求掌握岩溶的概念和岩溶发育的基本条件。岩溶发育的基本条件：岩石的溶解度和渗透性，水的溶解和流动性；其次，了解岩溶地貌的主要类型：岩溶沟和石芽、天坑、竖井、溶漏斗和溶陷、岩溶盆地、峰丛、峰林和

6、孤峰、天生桥、溶洞、钟乳石、石笋和石柱。第四章着重于自然地质过程。第四节：泥石流掌握泥石流的概念和形成条件；了解泥石流的分类；了解泥石流的防治；第五节地震了解地震、震源和震中、震级和烈度、地震的四种成因类型和地震效应。此外，掌握第一章地球基础知识中的概念：地质过程，岩石圈和地壳中主要化学元素的克拉克值，水文地质学。第二部分：水文地质学的主要内容如下：第5章地下水概论第3节第6章地下水运动的基本规律第1节第1章第5章地下水概论，重点是第3节地下水的类型和特征；在其他部分，要求掌握基本概念。第三节地下水的类型和特征1。地下水根据埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。根据含水层间隙的性质，地下水分为

7、孔隙水、裂隙水和岩溶水。(见表5-3)。第5章，地下水介绍，2。掌握潜水、潜水面、潜水深度、潜水厚度、承压水、活水、隔水顶底板和承压含水层厚度的定义；三、掌握潜水的特点，承压水、潜水等水位图及其作用，如水压图及其作用。注意：潜水位置和潜水面一致；然而，承压水位与承压水位不一致。在第5章，地下水的介绍，和第5章的其他章节中，要求掌握基本概念：1。主：束缚水、重力水、含水层、隔水层、盐度、硬度、泉水(井泉使用的地下水为重力水，是地下水的主要存在方式)；2.了解岩石中孔隙的类型和岩石中孔隙的发育程度(见本书)。3.了解地下水中的七种主要离子成分：氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、钠离子、钾离子、钙离

8、子和镁离子；第四，了解弹簧的类型和特性。第六章：地下水运动的基本规律。焦点：第一节：重力水运动的基本定律。这一部分非常重要，一些计算问题来自这一部分。它不仅涉及水文地质的计算，还涉及工程地质的计算，如坝基渗漏和水库渗漏的计算。首先，掌握达西定律及其适用范围达西定律：Q=KFH/L=KFI。达西定律的另一种表述是：v=KI (1)要求掌握达西定律两种表述中每一项的物理意义。第六章重点研究地下水运动的基本规律。第二，地下水向均质含水层的稳定运动。首先，潜水含水层中的二维流动在秋布依假设下满足缓变流动。以此为基准面，以上游钻孔为坐标起点，根据Jubilee微分方程，有一个著名的Jubilee公式：(

9、2)任意断面的单位宽度流量Q、入渗路径h1和h2分别为1、2断面潜水含水层的厚度。注：如果分别给出第1、2段潜水含水层的水位高程值H1、H2和潜水含水层隔水底板的高程(或高程)Z，h1=H1-z，h2=H2-z，任何宽度为B的穿越段的流量为：Q=Bq (2)，潜水水位线为实际地下水位线，也称饱和曲线。第六章重点介绍地下水运动的基本规律，第六章重点介绍地下水运动的基本规律，第二章当隔水底板倾斜时，可以用卡明斯基近似公式求解：(3)该公式是隔水底板倾斜时卡明斯基近似方程中h水头(水位)h含水层厚度l渗流路径，第六章重点介绍地下水运动的基本规律，(2)承压水不均匀流动的卡明斯基近似方程可以推广到承压

10、含水层厚度的变化。其计算公式为(4)，第六章着重于地下水运动的基本规律，第三章着重于地下水向一口完整井的稳定运动。(1)著名的秋布井稳定井流潜水井出水量的计算：(5)第六章重点研究地下水运动的基本规律，由于h0=h0，故(3)变为：(5) K含水层渗透系数，m/h或m/d；h含水层厚度或供水恒定水头高度，m；S0抽水井水位下降，m；井内H0水柱高度，米；r井供水半径，m；井的半径r0，m；第六章是地下水运动基本规律的核心章节，也要求掌握建立潜水稳定井流模型的假设条件：假设井位于均匀等深水体包围的圆形岛屿的中心，即以圆形恒定水头供水为界的含水层。人们认为这个岛是一个完美的圆。含水层是均质的，厚度

11、相等，各向同性，水位与不透水层底板水平。井的半径为r0，供水边界到井中心的距离为r。当井以一定的流量Q抽水时，供水边界的水位保持不变，可以保证恒定流量的无限供水。井流遵循达西线性渗透率定律，根据轴对称井壁，无堵塞力地流入井内。如果有一个或两个观测井资源，可以根据相应的积分上限和积分下限得到一个观测井和两个观测井的流量公式(见P101和P103书)。第六章重点研究地下水运动的基本规律。(2)承压完整井出水量计算对于承压完整井，秋布一建立了类似潜水完整井的稳定井流模型，其计算公式为：或(6)式中：M承压含水层其他符号同前。利用稳定流抽水试验资料，通过对秋布一公式的适当变换，可以得到含水层的渗透系数

12、k。(参见P103)必须记住上述公式(1)、(2)、(2)、(3)、(4)、(5)、(5)和(6)。第七章地下水资源评价(内容较少)首先，掌握地下水资源的概念，了解地下水资源评价的具体内容。其次，了解地下水资源的分类(国外：静态储量、调节储量、动态储量和开采储量；国内：补充量、储存量、允许开采量)，第8章：地下水资源及其开发与管理(内容较少)，1。了解我国地下水资源的特点和地下水开发利用中存在的问题。了解地下水资源管理模型及其建立(数学表达式)，3 .了解地下水管理模型的决策变量和约束条件，工程地质部分，第三部分：工程地质部分的关键内容是：最重要的：第9章大坝工程地质研究(每一节都很重要)第1

13、0章边坡工程地质研究第1-3节第12节地下工程围岩稳定性工程地质条件第1、2节第13节水库工程地质研究第1节第9章大坝工程地质研究，很重要的一章，每一节都很重要。第九章是大坝工程地质研究，第一节是水工建筑物工程地质条件。掌握工程地质条件的概念非常重要，包括六个具体内容。包括：地形、地质构造、土石方类型及性质、水文地质、自然(物理)地质现象、天然建筑材料，第9章：大坝工程地质研究，第2节：坝基渗漏。还可以分析裂隙岩层的渗漏情况(见p145-146):“1。岩层结构面及其渗透性对坝基渗漏的影响：2.掌握单层透水坝基渗漏量的计算：单层透水坝基由单一透水岩层组成，当其厚度等于或小于坝底宽度且坝体不透水

14、时，可采用卡明斯基公式：qK T，第9章：大坝工程地质研究进行计算；第三节：坝基渗透变形分析；了解坝基渗流变形的形式(管涌、流土)，以及坝基渗流变形的原因，并对坝基渗流变形进行简单计算；第五节：坝基(肩)岩体抗滑稳定性分析；了解坝基岩体滑动破坏的类型，分析坝基岩体滑动的边界条件；第9章大坝工程地质研究，第6节坝基沉降1。了解坝基的沉降和变形有两种方法，坝基的一般沉降计算可按公式进行。第二，坝基的变形可以用下面的公式计算，也就是说，SHE的含义在书中有所说明。第7节坝址选择的原则和依据，第10章边坡工程地质研究的重点章节，其中1-3节更为重要。第1节边坡变形特征，了解边坡岩土体应力分布特征，掌握

15、边坡变形破坏类型(松弛、拉裂、滑坡)，第10章边坡工程地质研究重点章节，第2节影响边坡稳定性的因素熟悉影响边坡稳定性的因素：地形、岩土类型及性质、岩体结构及地质构造、水作用等因素第3节边坡稳定性评价方法。在力学分析方法中，要求掌握简单的单滑面边坡稳定性计算，了解传递系数法和剩余推力法。第10章，边坡工程地质研究重点章节，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(防渗排水、清除危岩、削坡、减重减压、支护工程、锚固措施等)。)，第12章，地下工程围岩稳定的工程地质条件重点章节，其中第1节和第2节更为重要。第一节：洞室围岩应力重分布及变形特征。首先，掌握岩体的初始应力状态。其次，了解影响自然应力分布的因素(岩性、地质构造、地形)。第三，掌握围岩应力再分布特征。第四，掌握surr的变形和破坏特征第12章，地下工程围岩稳定工程地质条件重点章节，第3节，确