[工学]工程地质与水文地质课件
工程地质学孔宪立-石振明-第一章ppt课件
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下地幔:地下1000km至古登堡面之间,成分仍为含铁 镁质的超基性岩,但铁质的含量增加。
导言
地核是古登堡面以下地心 的一个球体。半径3470km。其 成分以铁镍物质为主。根据其 状态可分为外核、过渡层及内 核。
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第二节 工程建设与地质环里倍境造,价主之是要间青原的藏因铁之关路一系的就2
是复杂的地质条件造 工程建设不能脱离地质环境,必定成在的某。20种12程年度10上月受4日到地 质环境的制约,因此,人类的工程活动云和南工为省程了昭建征通筑服市物鄂彝必西良须地县具
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第一章 绪 论
导言
地质学是研究地球的科学,研究地球的成因、 结构和发展规律并利用这些规律为人类社会服务的 科学。
导言
地震波在地球内部 传播时,有两个波速变 化最明显的界面,即莫 霍面和古登堡面。
《水文地质学基础》ppt课件
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工程设计中考虑因素及防范措施
地下水对工程影响预测
预测工程建设过程中可能出现的地下 水问题,如突水、涌水等,并制定相 应的防范措施。
工程降水与止水设计
根据工程需要,设计合理的降水或止 水方案,确保工程施工的顺利进行。
地基处理与加固措施
针对不良地基条件,采取地基处理或 加固措施,提高地基承载力和稳定性 。
渗透性对工程地质的影响
地基稳定性、边坡稳定性、地下工程涌水量等。
岩土中毛细现象和吸附作用
毛细现象的概念及产生条件
细小孔隙中的弯液面现象。
吸附作用的概念及分类
物理吸附和化学吸附。
毛细现象和吸附作用对岩土性质的影响
改变岩土含水量、强度和变形性质等。
地下水资源评价与
04
开发利用
地下水资源评价原则和方法
非稳定流数学模型
描述地下水在短时间尺度上由于各种因素引起的水位、流量等参数的变化规律,需采用 数值法进行求解。
数值模拟在解决复杂问题中应用
01
复杂地质条件下的地下水运动模拟
针对复杂地质条件,如断裂带、岩溶地区等,建立相应的数学模型进行
数值模拟,以揭示地下水的运动规律和特征。
02
人类活动对地下水影响的模拟
通过人工或机械挖掘方式揭露 地质体,观察和研究水文地质 现象。坑探方法包括试坑、浅 井、探槽等。
在水文地质勘察中,常需进行 各种试验以获取必要的参数和 数据。如抽水试验、注水试验 、压水试验等,用以确定含水 层的渗透性能、给水度、储水 系数等水文地质参数。
工程建设中水文地
07
质问题探讨
工程建设对水文地质条件影响分析
水资源保护措施
制定水资源保护方案,包括减少施工 废水排放、合理利用水资源等,确保 工程建设的可持续性。
工程地质图PPT课件
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三、 地质图的规格
图名 图例 比例尺
图例,主要是的所表达地质条件的说明,自上 而下或从左到右,地层从新到老排列。 图例的主要内容:
地层和岩性; 地质构造、地质现象的符号。
比例尺:在勘查设计的不同阶段,需要不同精度 的地质图。不同类型和规模的工程,其地质条件 不同的复杂程度,比照例尺的要求也会有差异。
I I
黑山寨地区综合地层柱状图
褶皱构造的识别
四、常见地质现象在地形地质图上的表现
水平岩层,倾斜岩层,岩墙和直立岩 层,褶皱,断层,深成岩浆岩体,第四系 沉积物,各种地层接触关系。
水平构造与垂直构造
❖ 水平构造:岩层界线 与地形等高线平行或 者重合
❖ 垂直构造:岩层界线为 一直线,沿走向延伸, 不受地形影响
垂直岩层露头
倾斜岩层露头线“V〞字形分布规律 岩层倾向与地表坡向相同 相反相同 ❖ 岩层倾角大于地形坡角
10 20 30
40 J
K
K J
岩层倾向与地表坡向相反-相同相 反
岩层界线的曲率小于地形等高线的曲率
40 30 20 10
S
O
S O
岩层倾向与地表坡向相同 相❖ 岩同层相界同线曲率大于地形等高线曲率
地质图:用规定的符号、线条、色彩来反映一 个地区地质条件和地质历史开展的图件,称为
一、 地质图的类型
〔1〕普通地质图: 地层岩土性质、地质构造
〔2〕地貌及第四纪地质图: 地形、第四系沉积的土性和年代、各地貌成因类型
〔3〕水文地质图:
着重描述地下水的发育情况〔地下水位,各种水文 地质现象〕。
〔4〕工程地质图:
二、地质图的内容
➢ 地形地貌:上下起伏,成因; ➢ 地层岩土性质:岩石的形成年代、类型;松
工程地质以及水文地质
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GC工程地质学:是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学科。
水文地质学是研究地下水的科学,地下水是指赋存于地面以下岩石孔隙中的水。
基础是指底部与基础接触的承重构件,作用是把建筑上部的荷载传给地基。
地基是指建筑下面支撑基础的土体或岩体。
地基承载力是指地基所能承受由建筑物基础传递来的荷载的能力。
直接与基础接触的土层叫持力层,持力层下部的土层叫下卧层。
工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合,这些因素包括:地层岩性,地质构造,水文地质条件,地表地质作用,地形地貌。
主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题,斜坡稳定性问题,洞室围岩稳定性问题,区域稳定性问题。
自然界的三大岩类:火成岩,沉积岩,变质岩岩石物理特征:比重,重度,孔隙性,吸水性,软化性,抗冻性;力学性质:岩石的变形特征,岩石的强度特征。
确定地质年代方法:地层层序律,生物层序率,切割率,岩性对比法;相对年代:地质事件发生的先后顺序。
绝对年代:地质事件发生至今的年龄(同位素年龄)。
相对年代的确定: 1、地层层序律; 2、生物层序律;3、切割律:岩层(岩石)被侵入岩侵入穿插,则侵入者年代新,被侵入者年代旧。
绝对年代的确定:同位素年龄的测定.冰期:第四纪气候冷暖变化频繁,气候寒冷时期冰雪覆盖面积扩大,冰川作用强烈发生。
间冰期:气候温暖时期,冰川面积缩小。
第四纪沉积物:残积物,坡积物,洪积物,沉积物褶皱的工程地质评价:1.褶皱的核部是岩层强烈变形的部位,岩石破裂.裂隙发育.直接影响到岩石强度和岩体的完整性。
2.褶皱的翼部不同于核部,以倾斜岩为主。
岩石破裂后,沿破裂面无明显位移者称为节理。
张节理是由张应力作用下形成的,剪节理是剪应力作用而形成的。
节理的工程地质评价:1.岩体中的裂隙,在工程上除有利于开挖外,对岩体的强度和稳定性均有不利影响。
2.裂隙的存在,破坏了岩体的整体性,加速岩体的风化速度,增强岩体的透水性、软化性,因而使岩体的强度和稳定性降低。
《工程地质学》ppt课件
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03
地质构造与工程稳定性
地质构造类型及特征
褶皱构造
岩层在地质作用下形成的波状弯 曲,包括背斜和向斜两种基本形
态。
断裂构造
岩石受力发生破裂,两侧岩块沿破 裂面发生明显位移的构造,包括断 层和节理。
岩浆岩构造
由岩浆冷凝形成的岩石,常具有特 殊的结构和构造,如喷出岩的气孔 和杏仁构造。
地质构造对工程稳定性的影响
工程地质评价标准
包括安全系数、可靠性指标和风险评估等标准。安全系数是工程稳定性评价的重要指标,一般要求大于1.0;可 靠性指标反映工程结构在规定条件下和规定时间内完成预定功能的概率;风险评估则是对工程可能遇到的各种风 险进行分析和评估。
04
水文地质条件与工程问 题
地下水类型及特征
潜水
埋藏在地表以下第一个 稳定隔水层以上的重力 水,具有自由水面,无
软土
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉 积的天然含水量高、孔隙比大、压缩 性高、抗剪强度低的细粒土。具有天 然含水量高、天然孔隙比大、压缩性 高、抗剪强度低、固结系数小、固结 时间长、灵敏度高、扰动性大、透水 性差、土层层状分布复杂、各层之间 物理力学性质相差较大等特点。
不良地质现象的防治措施
滑坡防治措施
水文地质钻探
利用钻探设备向地下钻孔,以 揭露含水层,观测地下水的试验、注水试验等手 段,测定含水层的渗透系数、 导水系数等水文地质参数。
水文地质物探
利用地球物理勘探方法,探测 地下水的分布、埋藏条件等。
05
不良地质现象及防治措 施
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
。
浮力作用
地下水的浮力作用会减小工程 基础的有效重量,增加工程的
不稳定性。
软化作用
《水文地质学》ppt课件(2024)
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01
02
03
04
水均衡法
通过计算区域水均衡要素,评 估地下水资源量。
解析法
利用数学物理方程描述地下水 运动,通过解析解计算资源量
。
数值法
建立地下水数值模型,模拟地 下水运动过程,评估资源量。
综合法
结合多种方法,综合考虑地质 、水文、气象等因素,进行综
合评价。
2024/1/29
16
地下水资源开发利用现状及问题
定义
研究地下水的分布、形成、运动 、化学和物理性质及其与周围环 境的相互关系的科学。
特点
综合性、区域性、实践性、预测 性。
4
水文地质学研究意义
水资源评价与合理开发
为水资源评价提供科学依据,指导水资源的合 理开发和利用。
工程地质问题
研究地下水对工程建筑物的影响,预测和防治 工程地质问题。
环境地质问题
物探
2024/1/29
应用地球物理勘探方法,如电法、磁 法、重力法等,间接推断地下水的分
布和埋藏条件。
钻探
利用钻探设备向地下钻进,获取岩芯 、水样等资料,揭示地下水的赋存状 态。
化探
通过采集和分析地下水、地表水、土 壤和岩石等样品中的化学元素和化合 物,了解水文地球化学特征。
21
水文地质图编制和成果表达
2024/1/29
8
地下水循环过程
01
02
03
地下水的补给
大气降水、地表水、凝结 水等通过包气带下渗,成 为地下水的补给来源。
2024/1/29
地下水的径流
在重力作用下,地下水由 高处向低处流动,形成地 下径流。
地下水的排泄
通过泉、人工开采、蒸发 等方式排泄到地表或大气 中。
工程地质与水文地质学
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地球的物理性质
• 地球的密度和重力 • 地磁 • 地热
• 地球的密度和重力
• 用地球的质量除以地球的体积,便可得出 地球的平均密度是5.517g/cm3,而地壳上部 的岩石平均密度是2.65g/cm3,由此推测地 球内部必有密度更大的物质。 • 地核部分密度可达13g/cm3左右。
• 地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引 力。 • 如果把地球看作一个理想的扁球体(旋转椭球 体),并且内部密度无横向变化,所计算出的重 力值,称理论重力值。 • 但由于各地海拔高度、周围地形以及地下岩石密 度不同,以致所测出的实际重力值不同于理论值, 称为重力异常。 • 比理论值大的称正异常,比理论值小的称负异常。
• 地壳是地球表面的一层薄壳,其厚度大致 为地球半径的1/400,但各处厚度不一,大 陆部分平均厚度37km多,而海洋部分平均 厚度则只有约7km。 • 一般说来,高山、高原部分地壳最厚,如 我国青藏高原地壳最厚可达70km。 • 地壳(A层)可以分为上下两层,中间被康 拉德面所分开。
Hale Waihona Puke • 上层地壳(即A层),其成分以O、Si、 Al及K、Na等为主,和花岗岩的成分相 似,所以叫花岗岩层;此层又称为硅铝 层(Sial)。 • 下层地壳,其成分虽然也以O、Si、Al 等为主,但Mg、Fe、Ca等成分则显著增 加,和玄武岩的成分相似,所以叫玄武 岩层,又称为硅镁层。
• 大气圈是地球的重要组成部分,并有重 要的作用: (1)大气可以供给地球上生物生活所必须 的碳、氢、氧、氮等元素。 (2)大气可以保护生物的生长,使其避免 受到宇宙射线的危害。 (3)防止地球表面温度发生剧烈的变化和 水分的散失,如若没有大气圈,地球上 将不会存在水分。
(4)一切天气的变化,如风、雨、雪、雹 等都发生在大气圈中。 (5)大气是地质作用的重要因素。 (6)大气与人类的生存和发展关系密切。 大气容易遭受污染,大气环境的质量直 接关系着人类健康。
工程地质与水文地质
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工程地质与水文地质工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学,是为工程建设服务的,属地质学的一个分支学科。
世界上任何建(构)筑物,如房屋、厂房、铁路、公路、桥梁、隧道、机场、港口、管道及水利水电工程,都是修建在地壳表层(地表或地表下定深度的地方) 的地质环境之中,工程建筑与地质环境之间存在着相互制约、相互作用的关系。
方面表现为地质环境以一定的作用影响工程建筑的安全稳定、经济合理性和能否正常使用:另方面,建筑物的兴建又会以各种方式反馈作用于地质环境,使自然地质条件发生变化,最终又影响到建筑物本身的安全、稳定和正常使用。
工程地质学的研究对象就是工程建筑与地质环境之间的相互制约和相互作用,研究的目的是促使两者之间矛盾的转化和解决。
工程地质学为工程建设服务是通过工程地质勘察来实现的。
通过勘察和分析研究,阑明建筑地区的工程地质条件,指出并评价存在的问题,为建筑物的设计、施工和使用提供所需的地质资料。
工程地质学的基本任务可概括为三方面:一是区域稳定性研究与评价,二是地基稳定性研究与评价,三是环境影响评价。
工程地质问题分析就是分析工程建筑与工程地质条件之间相互制约、相互作用的机制与过程、影响因素、边界条件,作出定性评价,并在此基础上进一步利用各种参数和计算公式进行计算,作出定量评价,明确作用的强度或工程地质问题的严重程度,发生发展的进程,预测出施工过程中和建成以后这种作用会产生的影响,作出评价和结论,提供设计和施工参考,共同制定防治措施方案,以便保证建筑物的安全与消除对周围环境的危害。
工程地质的内涵。
首先从字面拆分,为工程和地质。
工程就是工程建设,土木工程诸如此类的人类行为,地质就是地球的性质特征等一系列的属性。
工程地质就是研究与工程建设有关的地质问题。
水文地质的内涵。
水文地质的重点在于水文,它是研究地下水的。
它主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。
(2024年)《工程地质学》全册配套完整教学课件pptx
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岩石和土体物理力学性质
密度与重度
表示岩石和土体的质量分布特 征,影响工程荷载计算。
2024/3/26
孔隙率与孔隙比
反映岩石和土体的密实程度, 影响工程稳定性和渗透性。
含水量与饱和度
表示岩石和土体中水的含量及 状态,影响工程强度和稳定性 。
压缩性与抗剪强度
反映岩石和土体在受力作用下 的变形和破坏特性,是工程设
工程地质学定义
研究工程建设与地质环境相互作用关 系的科学。
研究对象
研究工程建设中遇到的各种地质问题 ,如地基稳定性、边坡稳定性、地下 洞室稳定性等。
4
工程地质学发展历史及现状
发展历史
工程地质学起源于19世纪末,随着 工程建设规模的扩大和地质环境问题 的日益突出,逐渐发展成为一门独立 的学科。
现状
目前,工程地质学已经成为土木工程 、水利工程、交通工程等工程建设领 域的重要基础学科,为保障工程建设 的安全和经济性发挥着重要作用。
工程地质勘探
包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容
2024/3/26
实验室或现场试验
获得工程地质设计和施工参数,定量评价工程地质条件和工程地质问 题的手段
长期观测
用专门的观测仪器对建筑区不良的地质因素进行长时期的重复测量的 工作
25
工程地质评价原则和方法探讨
区域稳定性评价
场地内岩土体的稳定性,区域环境稳 定性,区域地壳稳定性
生物措施
对于规模较大、危害严重的不良地质现象,可以采取 搬迁避让的措施来保障人民生命财产安全。
避让措施
通过植树造林、种草等生物措施来保持水土,改善生 态环境,减少水土流失和滑坡、泥石流等灾害的发生 。
2024/3/26
工程地质与水文地质课件
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表示岩土透水性能大小的指标,称为渗透系数, 用符号K表,单位m/d(米/天)
§3 含水层和隔水层
一、概 念
二、构成含水层的基本条件
一、 概
念
含水层: 指能够透过并给出相当数量水的岩层。
隔水层: 不能透过也不能给出水的岩层,或透过 和给出水的数量微不足道的岩层(渗 透系数<0.001m/d)
溶隙的体积,通常 由钻孔中所取得的 岩心测量而得
二、水在岩土中的存在形式
沸石水、结晶水
地 矿物结合水 壳 岩 石 中 的 水 空隙中的水
结构水 结合水
强结合水(吸着水)
弱结合水(薄膜水)
液态水
固态水 气态水
重力水
毛细水
吸着水——又叫强结合水,指由分子引力和静电引力 牢固地吸附在土壤颗粒表面的薄层(通常只有几个水 分子厚)水膜。是一层近于固态的水。
薄膜水
吸着水
薄膜水——又叫弱结合水,是指在吸 着水层以外的液态水膜。这层水不受 重力影响,但由于引力不等薄膜水质 点可由厚的地方向薄处转移。
重力水——指在重力作用下,贮存 在岩石和土壤的非毛管孔隙中自由 运动的水。
土粒
重力水
毛细管水——受毛管力作用而保持在土壤毛细 管孔隙(直径0.001-0.1毫米)中的水。
1、孔隙水
含水层松散未经胶结,这些松散层包括第四系及部 分第三系沉积岩和坚硬基岩的风化壳。可为潜水 或承压水。水量的大小取决于含水层的成因类型 、岩性结构、颗粒成分、厚度和分布面积,当井 筒施工通过第四系松散含水层或开采接近含水层 底板,出现涌水、涌砂、片帮:当第四系含水层 与矿体上覆基岩含水层有水力联系时,成为矿坑 充水的主要水源。
承压水盆地剖面示意图
水文地质和工程地质

1、水文地质测绘
通过对地表水、地下水天然露头和人工露头的调查、访问、观测,对含水层、构造破碎带的富水性、导水性、分布规律和埋藏条件,对地表水和地下水的补给、径流、排泄条件进行研究,达到分析矿区的水文地质特征、矿床充水因素及边界条件,提供供水水源地(或供水水源方向)和基础资料。
分区域水文地质测绘(比例尺1:1万~1:5万)和矿区水文地质测绘(比例尺1:2千~1:1万)。
区域水文地质测绘是对一个完整的水文地质单元进行测绘,重点查明区域地下水的补给、径流、排泄条件。
水文地质条件简单的矿区可不进行区域水文地质测绘。
矿区水文地质测绘是对矿床疏干可能影响的范围及补绘边界进行测绘,重点查明矿床充水因素及矿区水文地质边界条件。
2、工程地质测绘
通过对矿区岩土体性质、软弱结构面、岩石风化特征、自然边坡及人工边坡、物理地质现象、冻融状况等的调查、观测,划分矿区的工程地质岩组、岩体结构类型、冻融区界线,提出矿区主要工程地质问题和基础资料。
测绘范围以达到采矿工程可能影响的边界外200~300m (一般与矿区水文地质测绘范围同),比例尺1:2千~1:1万(一般与矿区水文地质测绘比例尺同)。
3、环境地质调查
通过对矿区及影响范围的区域稳定性、滑坡、崩塌及危岩、山洪泥石
流、地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)、地裂缝、地面沉降、地表水、地下水污染、废弃物污染、旅游区、文物保护区、自然保护区等的调查、访问、测绘,对矿区环境地质条件进行评价,初步确定矿区地质环境类型。
调查范围和比例尺一般同矿区水文地质测绘范围和比例尺。
水文地质学基础课件
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03
严格执法
加强地下水管理执法 力度,严厉打击非法 开采、污染地下水等 行为。
04
监测与预警
建立地下水动态监测 体系,及时掌握地下 水变化情况,发布预 警信息。
06
水文地质灾害及其防治对策
Chapter
水文地质灾害类型及成因机制
地面沉降
由于过量开采地下水导致土层压密,引起地 面下沉的现象。
地裂缝
通过钻探揭露含水层,获取地下 水文地质参数,如水位、水温、 水质等,同时可进行抽水试验和 长期观测。
水文地质勘察报告编写要求
报告内容应全面、准确、客观 地反映勘察工作成果,包括勘 察目的、任务、方法、工作量
及质量评述等。
对勘察区的水文地质条件进行 深入分析,提出合理的地下水 资源评价、开发利用和管理建
水文地质灾害防治对策与措施
加强地下水管理
合理规划地下水开采布局和开采量,防止过量开 采导致地质灾害。
地质灾害监测与预警
建立地质灾害监测网络,实时监测地质灾害动态 变化,及时发布预警信息。
ABCD
工程地质勘察与评价
在工程建设前进行详细的工程地质勘察和评价, 查明地质条件和潜在地质灾害风险。
地质灾害治理与修复
04
水文地质勘察技术与方法
Chapter
水文地质勘察目的与任务
目的
查明区域水文地质条件,为地下水资源评价、开发利用和管理提供基础资料;为工程建设提供水文地 质依据,防止和减轻地质灾害。
任务
基本查明区域水文地质条件,包括含水层与隔水层的岩性、厚度、分布及埋藏条件;地下水类型、补 给、径流、排泄条件及动态变化规律;地下水水质、水量及开发利用条件等。
由于地质构造运动、地下水开采或地表水渗 透等因素导致地面出现裂缝。
水文地质学课件pdf
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目录
• 水文地质学基本概念与原理 • 地下水资源评价与开发利用 • 地下水污染与防治技术 • 岩溶地区水文地质特征与工程问题 • 裂隙岩体水文地质特性与工程应用 • 专门性话题讨论与前沿动态分享
01
水文地质学基本概念与原理
Chapter
水文地质学定义及研究对象
水文地质学定义
研究地下水分布、运动、形成、 变化及与周围环境相互关层、隔水层、地下水流、水质、 水温等。
地下水赋存条件与分类
赋存条件
地下水的赋存需要具备一定的地质构 造、岩性、地貌、气候等条件。
分类
根据埋藏条件可分为上层滞水、潜水 、承压水;根据含水层性质可分为孔 隙水、裂隙水、岩溶水。
06
专门性话题讨论与前沿动态分 享
Chapter
海量数据处理在水文地质领域应用前景
大数据技术在水文地质领域的应用
利用大数据技术对海量水文地质数据进行处理、分析和挖掘,揭示地下水运动规律和水资 源分布特征。
数据驱动的水文地质模型
基于海量数据,构建高精度、高分辨率的水文地质模型,为地下水资源的评价、管理和保 护提供科学依据。
岩溶地区地下水水质一般较好, 但易受污染,且污染后治理难度 较大。
工程建设中遇到的岩溶问题探讨
01
02
03
地基稳定性问题
岩溶地区的溶洞、溶蚀裂 隙等导致地基承载力降低 ,易引发地基失稳问题。
渗漏问题
岩溶地区的溶蚀裂隙、管 道等构成地下水的运移通 道,易引发工程渗漏问题 。
突水突泥问题
在隧道、矿井等地下工程 中,岩溶地区的突水突泥 问题严重威胁施工安全。
地下水污染与防治技术
Chapter
地下水污染来源及途径
《工程地质》PPT课件
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地质构造与地貌对工程影响
工程选址
在选址过程中,应避开活动性断裂、地震带、泥石流等危险区域,选择地质构造稳定、地 貌条件良好的地区进行建设。
地基稳定性
地质构造和地貌条件直接影响地基的稳定性。在褶皱、断裂发育的地区,地基稳定性差, 易发生滑坡、崩塌等地质灾害。因此,在这些地区进行工程建设时,需采取相应的地基处 理措施。
工程地质与相关领域关系
与土木工程关系
为土木工程建设提供地质依据,确保工 程建设的安全性和经济性。
与水利工程关系
为水利工程建设提供水文地质资料,预 测水库渗漏、溃坝等工程地质问题。
与交通工程关系
为交通线路选线、桥隧位置选择等提供 地质依据,保障交通工程建设的顺利进 行。
与环境工程关系
预测和评估工程建设对环境的影响,提 出相应的防治措施。
建设的顺利进行。
02
任务
工程地质研究内容
地质构造与地壳稳定性
研究区域地质构造、地壳稳定性及地震 活动对工程的影响。
水文地质条件
研究地下水的分布、运动规律及其对工 程的影响。
岩土体性质与分类
研究岩土体的物理力学性质、分类及工 程特性。
不良地质现象
研究滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现 象的成因、发育规律及防治措施。
地下水流网
表示地下水流动路径的图 形,由一组等水头线和流 线组成。
地下水流速
单位时间内地下水在流动 方向上的位移,受渗透系 数、水力梯度和过水断面 面积影响。
水文地质条件对工程影响
01
02
03
04
工程选址
避开不利的水文地质条件,如 活动断裂带、岩溶发育区等。
基础设计
根据地下水的类型、埋深和运 动规律,选择合适的基础形式
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§4、地下水的分类及各类地下水的特征
一、地下水的分类: 1、按岩石空隙性质分类的地下水: 孔隙水、裂隙水、岩溶水 2、按埋藏条件分类的地下水: 上层滞水、潜水、承压水(自流水) 3、我国地下水分类: 孔隙(裂隙、岩溶)—上层滞水,孔隙(裂隙、岩 溶)—潜水,孔隙(裂隙、岩溶)—承压水。
一、自然界中水的 分布(海水97.41%,淡水2.59%=冰川
68.7%+地下水30.96%+河流湖泊0.34%) (海水97.41%,淡水2.59%=冰川68.7%+地下 水30.96%+河流湖泊0.34%) (海水97.41%,淡水2.59%=冰川68.7%+地下 水30.96%+河流湖泊0.34%)
溶隙的体积,通常 由钻孔中所取得的 岩心测量而得
二、水在岩土中的存在形式
沸石水、结晶水
地 矿物结合水 壳 岩 石 中 的 水 空隙中的水
结构水 结合水
强结合水(吸着水)
弱结合水(薄膜水)
液态水
固态水 气态水
重力水
毛细水
吸着水——又叫强结合水,指由分子引力和静电引力 牢固地吸附在土壤颗粒表面的薄层(通常只有几个水 分子厚)水膜。是一层近于固态的水。
孔隙 松散岩土
溶洞
+ + + + + + + 坚硬岩石,如花岗岩
可溶性岩石, 如灰岩
裂隙
1、孔隙:指松散岩土颗粒与颗粒集合体之间小孔状
或细管状的空隙。
孔隙体积多少用孔隙度(n)来量度。
n=(Vn/V )×100% V岩石总体积 孔隙的体积 影响孔隙度的因素:岩石的密实程度、颗粒的均匀性、 颗粒形状和颗粒间的胶结程度等。
二、地下水的概念
埋藏在地表以下岩土 空隙中的水。主要是 由渗透作用和凝结作 用形成的,此外还有 极少量的原生水。
§2 地下水的赋存状态
一、岩土的空隙性
二、水在岩土中存在的形式
三、岩土的水理性质
一、岩土的空隙性
岩土中的空隙是地下水的储存空间,岩土空 隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙(岩 溶溶洞)。
薄膜水——又叫弱结合水,是指在吸 着水层以外的液态水膜。这层水不受 重力影响,但由于引力不等薄膜水质 点可由厚的地方向薄处转移。
重力水——指在重力作用下,贮存 在岩石和土壤的非毛管孔隙中自由 运动的水。
薄膜水
吸着水
土粒
重力水
毛细管水——受毛管力作用而保持在土壤毛细 管孔隙(直径0.001-0.1毫米)中的水。
容水性— 指岩石空隙能容纳一定水量的性能。
用容水度衡量,数值上等于岩土的 孔隙度、裂隙度或岩溶率。
持水性— 指岩土体在重力作用下释水后仍能保
持住的一定水量的性质。用持水度衡 量。松散岩土颗粒越小,其表面积越 大,表面吸附的结合水越多,持水度 越大;而坚硬岩石的裂隙和溶隙持水 度几乎为零。
给水性— 指饱和含水的岩石在重力作用下,能自 由流出(排出)若干水量的性能。以给 水度(μ)作为衡量指标,数值上等于 容水度减去持水度。
孔隙度测定方法
1、概略测定方法: n=V水/V砂
2、准确测定方法:
n=(1-δ/γ)×100% δ—松散岩石的容重 γ—松散岩石的比重 3、坚硬岩石:饱和液体法
液 面
水 砂 子
2、裂隙:指固结的坚硬岩石在构造运动以及其他各
种内、外地质营力作用下,产生于岩体中的各种扁平 状空隙。
用裂隙度(Kt)来衡量。
湖
松散含水层
泥岩
砂岩含水层
二、构成含水层的基本条件
1、储水空间。即应有孔隙、裂隙和溶隙等空隙。 这是储存地下水的前提条件。 2、储水构造。有了储水空间,只是有了能含水的 条件,但能否储存水,成为含水层,还必须具备保 存住地下水的地质构造:下部要有隔水层托住重力 水,并在水平方向上具有某种隔水边界,使之不致 完全流失,水能在岩层空隙中保存住,从而形成含 水层。也就是说,透水岩层与隔水岩层组合起来, 才能成为含水层。 3、良好的补给来源。 有足够的水源,使储水空间 能不断地获得补给,方能成为含水层。 湖
第一章
地下水的基本知识
重点:岩土的水理性质、含水层与隔水层、降落漏斗、 影响半径、地下水的分类及各类地下水的特征,等水 位线图和等水压线图及其作用。 §1 地下水的概念
§2 地下水的赋存状态
§3 含水层和隔水层
§4 地下水分类及各类地下水的特征
§5 地下水的循环 §6 地下水运动的基本规律
§1 地下水的概念
表示岩土透水性能大小的指标,称为渗透系数, 用符号K表,单位m/d(米/天)
§3 含水层和隔水层
一、概 念
二、构成含水层的基本条件一源自 概念含水层: 指能够透过并给出相当数量水的岩层。
隔水层: 不能透过也不能给出水的岩层,或透过 和给出水的数量微不足道的岩层(渗 透系数<0.001m/d)
Kt=(Vt /V )×100%
裂隙的体积 V岩石总体积
=(∑L· b)/F ×100%
露头中裂隙的长 度
岩层露头面积
裂隙的平均宽度
3、溶隙:可溶性岩体中的裂隙再经过地下水流的长
期溶蚀、冲刷而形成的空隙或空洞称为溶隙或溶洞。
用溶洞(岩溶)率(Kk)来衡量。
Kk =(Vk/V )×100%
V岩石总体 积
各种形式的水在地壳中的分布
地表 气态水 吸着水 结合水 薄膜水 毛细水 地下水面
水井
包 气 带
重力水
饱 水 带
三、岩土的水理性质
岩石的空隙虽然为地下水提供了储存的 空间,但是水能否自由进出这些空间却 与岩石表面控制水分活动的条件、性质 有很大关系。与水分的贮存运移有关的 岩石性质称为岩石的水理性质。包括容 水性、持水性、给水性和透水性。
常见松散岩土的给水度
岩石名称 砾石
粗砂 中砂
给水度(μ) 0.35-0.30
0.30-0.25 0.25-0.2
岩石名称 给水度(μ) 细砂
极细砂 粘土
0.20-0.15
0.15-0.10 <0.10
指在一定压力梯度下岩石允许水透过 透水性— 的性能。取决于空隙直径的大小和连 通程度,其次是空隙的多少。
砂 卵石 页岩 粉质粘土 粉土 黄土 淤泥 泥岩 砂岩 裂隙与岩溶发育的坚硬岩石 裂隙与岩溶不太发育的坚硬岩石 粘土 裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石 砾
1.
2.
3.
岩土根据透水性好坏可分为: 砂、 砾、卵石、 砂岩、 透水岩土: 裂隙与岩溶发育的坚硬岩石; 半透水岩土: 粉质粘土、 粉土、 黄土、 裂隙与岩溶不太发育的坚硬岩石; 不透水岩土: 粘土、淤泥、 泥岩、页岩、 裂隙和溶隙不发育的坚硬岩石。