土木工程與水文地質(zhì)勘查的應用

  一

  1 地球由外部構造與內部構造兩部分組成。地球外部有水圈，生物圈三個(gè)圈層。

  2 地球的內部構造:地殼、地幔、地核。

  3 巖漿巖成因: 有巖漿冷凝固結而形成的巖石。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(lèi):酸性巖、中性巖、基性巖、超基性巖。

  4 巖漿巖的結構: 按結晶程度分類(lèi)為，全晶質(zhì)結構、半晶質(zhì)結構、玻璃質(zhì)結構。

  5 巖漿巖的構造:塊狀結構、流紋結構、氣孔狀結構、杏仁狀結構

  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、有機質(zhì)和其他物質(zhì)經(jīng)過(guò)搬運、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的巖石。

  7 沉積巖的構造: 層理分為水平層理、波狀層理、單斜層理、交錯層理;層面：結核，生物構造

  8 沉積巖的構造：碎屑結構、泥狀結構、化學(xué)結構和生物化學(xué)結構。

  9 沉積巖分類(lèi)：:碎屑巖、粘土巖、化學(xué)巖和生物化學(xué)巖。

  10 變質(zhì)巖：為了了適應新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件，先期的結構，構造和礦物成分將產(chǎn)生一系列的改變，這種引起巖石產(chǎn)生結構、構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)巖的結構:變余結構、變晶結構、壓碎結構。

  12 變質(zhì)巖的構造:板狀構造、千枚狀構造、片狀構造、塊狀構造。

  二

  1 地殼運動(dòng):又稱(chēng)為構造運動(dòng)，是主要由地球內引起巖石圈產(chǎn)生的機械運動(dòng)。它是地殼產(chǎn)生褶皺、斷裂等各種地質(zhì)構造引起海、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、內部構造和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用，地質(zhì)作用又分為內動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用。有內能引起的地質(zhì)作用成為內動(dòng)力地質(zhì)作用，主要包括構造運動(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(lèi)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(lèi)。

  5 地質(zhì)年表：紀（系）—名稱(chēng)和代號。(必考)

  6 巖層：構造運動(dòng)引起地殼巖石變形和變位，這種變形、變位被保留下來(lái)的形態(tài)成為地質(zhì)構造。

  7 地質(zhì)構造主要類(lèi)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(chēng)為巖層產(chǎn)狀。

  9 巖層產(chǎn)狀要素:走向、傾向、傾角。

  10 在構造運動(dòng)作用下巖層產(chǎn)生的連續彎曲變形形態(tài)，稱(chēng)為褶皺構造。褶曲有背斜和向斜兩種基本形式。

  11 斷裂構造:巖層受構造運動(dòng)作用，當所受的構造應力超過(guò)巖石強度時(shí)，巖石的連續完整性遭到破壞，產(chǎn)生斷裂，稱(chēng)為斷裂構造。按照斷裂后兩側巖層沿斷裂面有無(wú)明顯相對位移，又分節理和斷層兩種類(lèi)型。

  12 節理按成因:分為原生節理、構造節理和表生節理。

  13 斷層要素:斷層面·斷層線(xiàn)、斷盤(pán)·斷距。

  14 按斷層上、下兩盤(pán)相對運動(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、搬運作用·沉積作用。流水搬運非為物理搬運和化學(xué)搬運，物理搬運可分為懸浮式、跳躍式、滾動(dòng)式。

  2、河流階地:河谷內河流侵蝕或沉積作用形成的階梯狀地形稱(chēng)為階地或臺地。

  3、地下水:埋藏條件分:上層滯水、潛水承壓水（共相對應得參數和意義)。含水層性質(zhì):空隙水、裂隙水、巖溶水。

  4、說(shuō)在巖石中的狀態(tài):氣態(tài)水，吸著(zhù)水，薄膜水，毛細水，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:對于以上各種類(lèi)型的水的概念以及他們的分布情況要詳細了解)

  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(wèn)題①增強地下水的腐蝕性②引起不良地質(zhì)現象 ③沙土液化，流砂、管涌、基坑突涌④、影響洞室和基礎安全

  8、地下水下降引起的工程問(wèn)題①海(咸)水入侵②地裂縫的產(chǎn)生和復活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(yáng)光、風(fēng)、電、大氣降水、氣溫變化等外營(yíng)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)成分以及結構構造的變化，使巖石逐漸發(fā)生破壞的過(guò)程。影響巖石風(fēng)化的主要因素:巖性、地質(zhì)構造、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，結構和構造，地質(zhì)構造，氣候，地形。

  3、巖石按堅硬程度劃分:硬質(zhì)巖、軟質(zhì)巖。土按顆粒級配的分類(lèi)(根  據土顆粒的形狀、級配或塑性指數分為):碎石類(lèi)土，砂類(lèi)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:10%-30}對黃土顆粒有一定的膠結作用，常以鈣質(zhì)結核的形式存在，又稱(chēng)姜石。

  (4)結構疏松，空隙多且大，孔隙度達33%-64%，有肉眼可見(jiàn)的大空隙、蟲(chóng)孔、植物根孔等。

  (5)無(wú)層理，具柱狀節理和垂直節理，天然條件下穩定邊坡近直立。

  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)生突然地下沉現象。

  6、黃土地質(zhì)災害的防治: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(zhù)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、坡面加固、骨架護坡、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，因為峽谷岸坡陡峻、卸荷裂縫發(fā)育，易于崩塌、落石。

  3)山區河谷凹岸也是崩塌、落石比較集中分度的地段，因為河曲凹岸遭受側蝕，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，原因是地形相對平緩，高差較小，如果開(kāi)挖高邊坡也會(huì )產(chǎn)生崩塌、落石。(巖性條件、地質(zhì)構造條件、降雨和地下水、地震對崩塌落時(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，一旦下滑力大于抗滑力時(shí)，巖土體就產(chǎn)生向下的滑移，這種現象稱(chēng)為滑坡。

  4、崩塌種類(lèi):傾倒崩塌、滑移崩塌、鼓脹崩塌、拉裂崩塌、錯斷崩塌。

  5、崩塌的防治:繞避、加固山坡和路塹邊坡、修筑攔擋建筑物、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)構造條件、水文地質(zhì)條件和認為因素。

  7、按滑坡的力學(xué)特征分類(lèi):牽引式滑坡、推動(dòng)式滑坡。

  8、野外識別滑坡的主要標志:地形地物標志·地層構造標志、水文地質(zhì)標志。

  9、滑坡的防治:避開(kāi)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、一條典型的泥石流溝，從上游到下游一般可以分為三個(gè)區段:形成區、流通區和沉積區

  13、巖溶:是指地表水喝地下水對可溶性巖石的長(cháng)期溶蝕作用及形成的各種巖溶現象的總稱(chēng)。

  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(lèi)、中等溶解度的硫酸鹽類(lèi)、難容的 碳酸鹽類(lèi)。

  16、地震:在地下深處，由于某種原因導致巖層突然破裂、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象。

  17 地震按成因類(lèi)型分為:人工地震。構造地震、火山地震、陷落地震、誘發(fā)地震

  18、地震震級:是表示地震本身大小程度的等級。地震大小由震源釋放出來(lái)的能量多少來(lái)決定，能量越大，震級越大。

  19、震級:是距離震中100KM處的標準地震儀所記錄的地震波最大振幅值的對數來(lái)表示的。

  20、地震烈度:直至地震時(shí)地面振動(dòng)的強烈程度。地震烈度與震級，震源深度、距離震中距離、地震波通過(guò)截止的條件相關(guān)  經(jīng)驗公式來(lái)表示震中烈度(Io)與震級(M)的關(guān)系:M=0.68Lo+0.98 21、地震對建筑物的影響  1振動(dòng)破壞對建筑物的影響。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(guān)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“巖石結構物”，具有不連續性、非均質(zhì)性和各向異性的特點(diǎn)。

  2、巖體結構面:是指巖體中的不連續界面，通常沒(méi)有或只有較低的抗拉強度。結構面主要指巖體中的各種破裂面、夾層、充填礦脈等

  3、巖體的結構：巖體中被結構面切割而產(chǎn)生的單個(gè)巖石塊體。

  4、巖體結構類(lèi)型:整體狀結構、塊狀結構、層狀結構，碎裂狀結構、散體狀結構。

  5、地應力:是指地殼巖體處在未經(jīng)人為擾動(dòng)的天然狀態(tài)下所具有的內應力，也稱(chēng)為初始應力或天然應力。應力基本規律:

  1）、在地殼淺部，地應力的垂直分量6v于巖體自重力，地應力的水平分量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、最大主應力在平坦地區或深部受構造方向控制，而在山區則和地形相關(guān)，在淺層往往平行于山坡方向。

  5、由于多數巖體都經(jīng)歷多次地質(zhì)構造運動(dòng)，組成巖石的各種礦物的物理力學(xué)性質(zhì)也不相同， 因而地應力中的一部分己“封閉”或“凍結”狀態(tài)存在于巖石中。(圍巖應力的變化規律一定要了解)張裂塌落、劈裂塌落、劈裂剝落、彎折內鼓。巖爆、塑性擠出、膨脹內鼓。

  6、造成地下洞室大量突水的條件是:

  1)洞室通過(guò)溶洞發(fā)育的石灰巖地段，尤其遇到地下暗河系統的時(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(chē)通過(guò)厚實(shí)的含水砂礫石層，其突水量可達幾百?lài)嵜啃r(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?lài)嵜啃r(shí)

  七

  1、基礎:建筑物下部直接與土層、巖層接觸的部位。

  2、基礎的主要分類(lèi):

  (1)按埋置深度劃分:淺基礎、深基礎。

  (2)按基礎材料劃分:磚基礎、毛石基礎、灰土基礎、三合土基礎、混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎。

  (3)按基礎構造形式劃分:條形基礎、獨立基礎、筏形基礎、箱形基礎。

  (4)深基的類(lèi)型:樁基、沉井、地下連續墻。

  (5)按基礎受力性質(zhì)劃分:剛性基礎，柔性基礎

  八

  1、邊坡包括天然斜坡和人工開(kāi)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、影響邊坡穩定性的主要影響因素有:巖土類(lèi)型、地質(zhì)構造、巖土體構造、水文條件、風(fēng)化作用、人類(lèi)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:根據工程重要性等級，場(chǎng)地復雜程度等級分為：甲乙丙三級

  2、勘察階段的步驟:可行性研究勘察(選址勘察)、初步勘察、詳細勘察、施工勘察。

  3、勘察報告的內容

  (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，包括各項勘察工作的數量不知及依據，工程地質(zhì)測繪、勘察、取樣、室內試驗、原位測試等方法的必要說(shuō)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)構造、水文地質(zhì)和不良地質(zhì)現象、天然建筑材料等內容，對場(chǎng)地穩定性和適宜性做出評價(jià)。

  4)巖土參數的分析與選用，包括各項巖土性質(zhì)指標的測試成果及其可靠性和適宜性，評價(jià)其變異性，提出其標準值。

  5)工程施工和運營(yíng)期間可能發(fā)生的工程地質(zhì)問(wèn)題的預測及監控、預防措施的建議。

  6)根據地質(zhì)和巖土條件、工程結構特點(diǎn)及場(chǎng)地環(huán)境情況，提出地  基基礎方案，不良地質(zhì)現象整治方案，開(kāi)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)濟論證。

  7)對建筑結構設計和檢測工作的建議，工程施工和使用期間應注意的問(wèn)題，下一步工程地質(zhì)勘察工作的建議等

  4、巖土參數的標準值:是地質(zhì)工程設計時(shí)候所采用的基本代表值是巖土參數的可靠性估值。