1F411013  工程地质与水文地质条件及分析

　　一、工程地质和水文地质条件

　　工程地质和水文地质条件，可理解为与工程建筑物有关的各种地质因素的综合，主要包括：①地形地貌;②地层及岩性;③地质构造及地震;④水文地质;⑤物理地质现象;⑥岩(土)体物理力学性质;⑦天然建筑材料等方面。

　　(一)地形地貌

　　地形是地貌和地物的总称，可分为五种基本地形：山地、高原、盆地、平原、丘陵。

　　(二)地层及岩性

　　岩石和土(简称岩土)是水工建筑物的地基、建筑材料或建筑介质(如地下建筑物的围岩)。它们的类型和性质对建筑物的稳定性、安全性、技术上的可行性、经济上的合理性都有着极为重要的影响。

　　(三)地质构造及地震

　　地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。

　　经构造变动，水平状态岩层与水平面成一定角度的倾斜岩层，称为倾斜构造。

　　褶皱构造指组成地壳的岩层受构造应力作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，其基本类型包括背斜和向斜两种。

　　断裂构造指岩层在构造应力作用下，岩层沿着一定方向产生机械破裂，失去连续性和完整性，可分为节理、劈理、断层三类。

　　(四)水文地质

　　1.岩(土)层的水理性质，包括容水性、给水性、透水性等。

　　2.地下水的运动特征，包括流向、流速、流量、补排关系等。

　　3.地下水的动态特征，包括水位、水温、水质随时间的变化规律。

　　4.地下水的水质，包括水的物理性质、化学性质、水质评价标准等。

　　水文地质条件直接关系着水库渗漏、坝基稳定、地下水资源评价准确性等一系列工程建设问题。

　　(五)物理地质现象

　　(六)岩(土)体物理力学性质

　　(七)天然建筑材料

　　建筑材料指工程建设所需要的天然砂砾料、石料、土料。

　　天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段。

　　二、水利水电工程地质问题分析

　　(一)坝基工程地质条件分析

　　工程地质问题主要有坝基稳定问题(包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定)和坝区渗漏问题(包括坝基渗漏和绕坝渗漏)。

　　(二)边坡的工程地质条件分析

　　1.边坡变形破坏的类型和特征

　　常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕变、崩塌、滑坡四种类型。泥石流也是一种边坡破坏的类型。

　　松弛张裂：是指由于临谷部位的岩体被冲刷侵蚀或人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙，一般称为边坡卸荷裂隙。

　　蠕变：是指边坡岩(土)体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型。

　　崩塌：是指较陡边坡上的岩(土)体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积于坡脚的地质现象。在坚硬岩体中发生的崩塌也称岩崩，而在土体中发生的则称土崩。

　　滑坡：是指边坡岩(土)体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象。在边坡的破坏形式中，滑坡是分布最广、危害最大的一种。它在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生。

　　2.影响边坡稳定的因素

　　①地形地貌条件的影响;②岩土类型和性质的影响;③地质构造和岩体结构的影响;④水的影响;⑤其他因素的影响，包括风化因素、人工挖掘、振动、地震等。

　　(三)地下洞室围岩稳定性分析

　　围岩变形破坏的几种类型：①脆性破裂;②块体滑动和塌方;③层状弯折和拱曲;④塑性变形和膨胀。

　　(四)水库工程地质问题分析

　　水库工程地质问题包括：①水库渗漏②水库浸没③水库塌岸④水库淤积⑤水库诱发地震等问题。

　　(五)土质基坑工程地质问题分析

　　1.土质基坑工程地质问题主要包括两个方面：边坡稳定和基坑降排水。

　　2.在基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，采取的措施有：①设置合理坡度②设置边坡护面③基坑支护④降低地下水位等。

　　3.基坑降排水的目的主要有：①增加边坡的稳定性;②对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生;③对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起;④保持基坑土体干燥，方便施工。

　　流砂：当基坑挖土达到地下水位以下，而土是细砂或粉砂，又采用集水坑降水时，在一定的动水压力作用下，坑底下的土就会形成流动状态，随地下水一起流动涌进坑内，发生的现象。

　　管涌：在渗流作用下，非黏性土土体内的细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙通道移动或被渗流带出，致使土层中形成孔道而产生集中涌水的现象。

　　4.基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。其中，人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水方式。

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