水工地質(zhì)專業(yè)復(fù)習(xí)總結(jié)

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一、工程中工程地質(zhì)條件主要包括哪些？工程地質(zhì)問題呢？工程地質(zhì)條件：地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用（風(fēng)化、河流、巖溶、海岸帶、斜坡等）-以地質(zhì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，測(cè)繪、勘察、實(shí)驗(yàn)等技術(shù)手段，定性、半定量評(píng)價(jià)，為工程合理選址、設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)服務(wù)。工程地質(zhì)問題：?jiǎn)栴}（3+1）：地（壩）基穩(wěn)定性、斜坡穩(wěn)定性、洞室圍巖穩(wěn)定性+區(qū)域穩(wěn)定性。誘因（3+2）：外在因素-風(fēng)化作用(帶/殼)、地表與地下水、地震作用；內(nèi)在因素：巖體(石)內(nèi)結(jié)構(gòu)面控制、土體中軟弱土控制。
1.巖體中存在大量的結(jié)構(gòu)面（斷層、節(jié)理、層理、片理等），弱化了巖體的工程性質(zhì)，使得巖體在工程荷載的作用下很容易沿這些結(jié)構(gòu)弱面或組合發(fā)生變形或破壞。
也即巖體結(jié)構(gòu)特征控制著巖體的穩(wěn)定，是巖體穩(wěn)定的內(nèi)因；而地應(yīng)力、地下水、地震荷載、工程荷載是巖體穩(wěn)定的外因。
2.巖體結(jié)構(gòu)特征，巖體中結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的形狀、規(guī)模、性質(zhì)及其組合關(guān)系的特征。結(jié)構(gòu)面—不連續(xù)面，切割巖體的各種地質(zhì)界面，如層面、沉積間斷面、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等；結(jié)構(gòu)體—結(jié)構(gòu)面在空間按不同的組合，將巖體切割成不同形狀和大小的塊體，被結(jié)構(gòu)面所圍限的巖塊稱為。3.結(jié)構(gòu)面的特征及其對(duì)巖體穩(wěn)定的影響1）結(jié)構(gòu)面的特征:方位、間距、延續(xù)性、張開度（兩壁間垂直距離）、結(jié)構(gòu)面?zhèn)缺趶?qiáng)度（施密特回彈儀或點(diǎn)荷載儀）、充填狀況（膠結(jié)物、膠結(jié)程度、充填厚度—變形與強(qiáng)度）、滲流、粗糙度（平整光滑程度）、節(jié)理組數(shù)、塊體大??；2）結(jié)構(gòu)面引起的工程地質(zhì)問題：壩基巖體滑動(dòng)、巖質(zhì)邊坡滑動(dòng)、地下洞室圍巖失穩(wěn)、壩基、壩肩的滲漏與滲透穩(wěn)定、庫區(qū)滲漏（斷層、大的節(jié)理裂隙等）
4.軟弱夾層，泥化夾層—軟弱巖層：指在堅(jiān)硬的層狀巖層中夾有強(qiáng)度低、泥質(zhì)或炭質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較廣和厚度較薄的軟弱巖層。其中的泥化夾層（粘土巖類變成塑泥），性質(zhì)最差控制巖體的抗滑穩(wěn)定。
5.巖體的結(jié)構(gòu)類型：整體塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)。
1.地應(yīng)力概念：天然條件下（施工前）存在于巖體中的應(yīng)力，稱為地應(yīng)力。巖體中的地應(yīng)力，是重力場(chǎng)與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)迭加的結(jié)果；地應(yīng)力是工程巖體的基本荷載之一，工程巖體的變形、破壞形式和應(yīng)力分布在很大程度上取決于巖體中的地應(yīng)力。地應(yīng)力影響著工程的設(shè)計(jì)與施工。
2.地應(yīng)力的分布規(guī)律 ：1）巖體中存在三向不等的空間應(yīng)力場(chǎng)，垂直應(yīng)力通常是小主應(yīng)力，表明多數(shù)地區(qū)存在構(gòu)造應(yīng)力，即水平向應(yīng)力大于垂直向應(yīng)力。但兩個(gè)水平主應(yīng)力也并不一定水平，略有傾角。2）水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的關(guān)系，統(tǒng)計(jì)資料顯示，在地殼淺部，多數(shù)地區(qū)的水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力。3）地應(yīng)力隨深度增加呈線性增長(zhǎng)；4）水平地應(yīng)力具有強(qiáng)烈的方向性（構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用）；5）地應(yīng)力與巖性有關(guān)，堅(jiān)硬巖中應(yīng)力高，軟巖中應(yīng)力低；巖漿巖中應(yīng)力高，變質(zhì)巖次之，沉積巖最低。6）地應(yīng)力是相對(duì)穩(wěn)定的非穩(wěn)定應(yīng)力場(chǎng)
3.高/低地應(yīng)力及其標(biāo)志1）：高地應(yīng)力：一般認(rèn)為當(dāng)巖體中最大水平主應(yīng)力值超過30MPa，即認(rèn)為高地應(yīng)力地區(qū)（硬質(zhì)與軟質(zhì)巖石界限）；或巖石單軸抗壓強(qiáng)度與最大水平主應(yīng)力的比值小于7。標(biāo)志：剝離、巖餅、巖爆(rockpopping)、地下洞室大變形、軟巖或軟弱夾層側(cè)向擠出。2）低地應(yīng)力及其標(biāo)志：低地應(yīng)力：一般指水平地應(yīng)力小于由于自重所形成的側(cè)向水平應(yīng)力的地區(qū)。標(biāo)志：大范圍塌方、掉塊、圍巖滲水等。
4.地應(yīng)力測(cè)量方法 ：1）直接方法-水壓致裂法，向鉆孔內(nèi)壓水，直至孔壁開裂，利用彈性力學(xué)公式計(jì)算巖體內(nèi)的大、小主應(yīng)力。2）間接方法-應(yīng)力解除法（套鉆巖芯的應(yīng)力解除法）
1.巖體中的地下水對(duì)工程建設(shè)有何影響？地下水是影響巖體穩(wěn)定的外部環(huán)境因素，對(duì)工程巖體的失穩(wěn)起著潤(rùn)滑劑的作用，降低工程巖體及結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，增加滲透壓力。1）節(jié)理裂隙連通，形成滲流通道；a.增加動(dòng)水壓力；b.帶走巖體裂隙中的細(xì)小顆粒，產(chǎn)生所謂的潛蝕或管涌現(xiàn)象，導(dǎo)致巖體失穩(wěn)。2)水巖相互作用，降低巖石/結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度;a.水巖間物理作用-溶蝕可溶性礦物或軟化粘土質(zhì)礦物；b.水巖間化學(xué)作用（石灰?guī)r）。3)膨脹巖遇水膨脹，增加膨脹壓力;4)承壓水使巖體受向上的頂托力，降低有效壓力，使巖體的抗剪強(qiáng)度下降。
2.巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)與分類的目的：工程巖體中存在著大量的軟弱結(jié)構(gòu)面，地應(yīng)力、地下水等不利條件，極大的影響巖體的質(zhì)量和巖體的穩(wěn)定。a.指導(dǎo)工程的設(shè)計(jì)、施工，如地下洞室的開挖方式、進(jìn)度及支護(hù)設(shè)計(jì)；b.不同工程類比，決定相似工程的施工、設(shè)計(jì)方。
3.常用的分類方法及考慮的因素:1)地質(zhì)因素：巖性，巖體完整性，結(jié)構(gòu)面性狀，地應(yīng)力，地下水；2)工程因素：工程類型，斷面形狀和大小，軸線與結(jié)構(gòu)面方位間的關(guān)系。