水文地质与工程地质考试复习要点.doc

水文地质与工程地质复习要点(BY:刘同亮)
一：知识要点
1. 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. 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）
3. 岩土根据透水性好坏可分为：透水岩土 半透水岩土 不透水岩土。
4. 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
4.存在于包气带中的水叫做包气带水，以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在，农业上称为土壤水。其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。
5.有关潜水埋藏的术语：（1）潜水面：潜水的自由表面 （2）潜水埋藏深度：潜水至地表的距离。 （3）潜水位：潜水面上任一点的标高。 （4）潜水含水层厚度：潜水面至隔水层顶面的距离。
6.地下水的补给来源：
（1）  大气降水的补给 2）  地表水的补给 3）  凝结水的补给 4）  含水层之间的补给 （5）  人工补给。
7.地下水的排泄方式：
（1）泉水排泄 （2）向地表水排泄（泄流）
（3）蒸发排泄（土面蒸发和叶面蒸发） 4）不同含水层之间的排泄
8. 地下水径流概念：地下水在岩石空隙中的流动过程.
9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透，或称渗透水流
10..结构面可分为两大类：物质分异面（如，层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等）和岩体中的不连续面（如断层、节理、风化与卸荷裂隙等）。
11.“醉汉树（林）”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。
12.斜坡按组成物质分为：土质，岩质和混合类。
13.斜坡从形成开始，坡体便不断发展变化，首先变形，逐渐发展为破坏。
14：按滑动面与土体层面关系，滑坡可分为，顺向，逆向，斜向。
15. 滑坡变形的主要方式有：拉裂，蠕滑，弯曲倾倒。斜坡破坏的主要方式有：崩塌，滑坡。
16. 边坡要素：坡角和坡高
17. 边坡开挖后，坡体表部会出现一系列与坡向近于平行的陡倾斜张性裂隙，被这种裂隙切割的岩体向临空面方向松开、移动。这一过程和现象称为松驰张裂.
18. 影响斜坡松动带的深度因素： 坡体的岩体结构、原始应力状态、坡高、坡角等。
19. 尾矿坝由两部分组成：初期坝和尾矿堆坝.
20. 按坝顶轴线和初期母坝的相对位置，尾矿坝的堆积方法有上游法、中心线法、下游法、高浓度尾矿堆积法和水库式尾矿堆积法(尾矿库拦水坝)5种主要形式。
二：名词解释
1. 水文地质条件：矿床水文地质条件是指影响矿床正常生产和建设的水文地质因素，包括地下水或地表水的分布及补给、径流和排泄条件。此外，还可包括水的化学成分等。
2. 工程地质条件：工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造与地应力、水文地质条件、物理（自然）地质现象、以及天然建筑材料等六个因素。
3. 工程地质问题：工程建筑与工程地质条件（地质环境）相互作用、相互制约引起的，对建筑本身的顺利施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题称之为工程地质问题。
4. 岩土的水理性质：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。
5. 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。）
6. 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。）
7. 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。）
8. 潜水：埋藏在地表以下、第一个稳定的隔水层以上，具有自由水面的重力水。
9. 承压水：充满两个隔水层间的重力水，又称自流水。
10. 渗透系数：表示岩土透水性能大小的指标，用符号K 表示。
11. 含水层：指能够透过并给出相当数量水的岩层。
12. 隔水层：不能透过并给出水，或透过和给出水的数量微不足道的岩层（渗透系数<0.001m/d）
13. 承压水位：在承压层打钻孔，水位稳定后的水位标高。
14. 水头高度：水头高度=承压水为-初见水位
15. 水力坡度：是一向量，方向与流向一致，大小等于单位长度上水位下降值。I=(HA-HB)/L
16. 包气带：在重力水面以上，岩土空隙未被水饱和，通常包气带
17. 饱水带：重力水面以下属于饱水带。
18. 降落漏斗：是指在井、孔抽水时形成的漏斗状水位下降区。
19. 影响半径：水位稳定时漏斗的半径称为影响半径。完整井：
20. 非完整井：未打到隔水层顶板的井。
21. 岩体:岩体是在地质历史时期形成的具有一定组分和结构的地质体。
22. 岩体结构:是岩体结构单元在岩体内的排列、组合形式。
23. 、结构面:所谓结构面，系指岩体中具有一定方位和厚度，两向延伸的地质界面
24. 、结构体:被结构面切割所形成的岩块。
25. 边坡是指一面临空的岩、土体斜坡。
26. 滑坡是指在重力作用下边坡岩土体沿某一剪切面发生剪切滑动破坏的现象。
27. 原岩应力即地应力，一般是指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力，或称为初始应力。
28. 地应力是重力和地壳运动等综合作用下形成的应力，主要包括自重应力和构造应力、变异及其他应力等几种形式。
29. 由于地壳运动等作用在地壳内造成的应力称为构造应力。
30. 尾矿是矿山选矿生产中通过对矿石的破碎、磨细、分选，使有用矿物提取之后剩余的排弃物，其成分为岩石的细小颗粒;
三简答
1. 采矿工程专业人员为何要学《工程地质与水文地质》？
工程地质学在矿山工程建设方面的作用是确保矿山安全、持续生产，实现合理利用地下矿产资源、提高矿山企业经济效益（理由），其基本任务是：
（1）详细查明矿山工程地质条件，为矿山基建、生产设计和施工提供详细的资料。
（2）紧密结合矿山生产，解决与矿床开采有关的工程地质问题。
2、简答按埋藏条件的地下水分类及各自的特点？
a.上层滞水:
（1）一般分布不广；
（2）季节性存在，存在时间的长短受其下部隔水层分布范围及包气带厚度控制，其动态变化与气候及水文因素的变化关系密切；
（3）补给区和分布区一致；
（4）一般只能作小型或暂时性供水水源，对采矿几乎没有影响。
b.潜水
①潜水具有自由水面，为无压水；
②潜水的分布区和补给区基本上是一致的；
③在重力作用下，潜水可以由水位高处向水位低处运动，形成潜水径流。
④平原区主要以蒸发形式排泄，易形成盐碱地；高山丘陵区则以泉、地下渗流形式排泄于地表沟谷或地表水体。
⑤潜水的动态如水位、水温、水质、水量等要素随季节不同有明显变化。
c.承压水
(1)承压性，为有压水，其顶面为非自由水面；
(2)承压水的分布区与补给区不一致；
(3)承压水在静水压力作用下，可以由高水位向低水位运动，形成承压水的径流；
(4) 承压水的水位、温度和矿化度等受气候、水文因素等的影响较小；
(5)承压水的水质变化大，从淡水直到矿化度很高的卤水都有。
3、 等水位线图和等水压线图各有何作用？
等水位线图应用
① 确定潜水的流向及水力坡度
② 确定潜水的埋藏深度、泉水出露点和沼泽化范围
③ 提供合理的取水位置
④ 确定潜水与地表水的相互补给关系
⑤ 确定含水层厚度
等水压线图应用
（1）确定水流方向及水力坡度 （2）确定承压含水层的埋藏深度
（3）确定承压水位的埋藏深度 4）确定水头高度
4、 岩溶发育的基本条件是有哪些？
①岩石的可溶性
可溶岩的岩性愈纯，含易溶组分就愈多，岩溶也愈发育。
②岩石的透水性
岩石的透水性愈好，水就愈容易进入岩石内部进行溶蚀。
③水的流动条件
地下水径流愈强烈，侵蚀性CO2含量愈多，岩溶也愈发育。
5、 地下水运动有何特点？
①水流通道曲折复杂； ②流速迟缓；
③一般呈层流运动，个别条件下呈紊流运动；
④绝大多数情况下为非稳定流运动。
6、 地下水补、径、排条件的转化：
a自然条件改变引起的转化
（1) 河流水位变化 (2) 地下分水岭的改变
b人类活动引起的变化
(1)修建水库 (2)人工开采和矿区排水 (3)农田灌溉和人工回灌
7. 矿坑充水因素的分析的内容和矿坑水灾害防治的措施。
内容：
（1）、矿坑充水水源分析 2）、矿坑充水通道的分析 （3）、影响矿坑充水量大小的其他因素
坑水灾害防治的措施：
（1）、矿坑突水的预计
（2）、矿山一般防治水措施
a、正确选择采矿方法和合理布置坑道系统
b、矿区地面防水措施
①截水沟(防洪沟、排水沟)；②河流改道；③整铺河床；④水库拦洪；⑤修防洪堤。
c、露天矿坑防治水
①分段拦截、分段排出；②超前疏干地下水。
d、矿井防治水措施
矿井防治水可归纳为“查、探、放、排、堵、截”六字诀
(3)矿区地下水疏干
8.矿区综合水文地质图是一张全面反映矿区水文地质条件的综合性图纸，是分析矿区充水因素，研究矿区防治水工作的主要依据。它反映下列主要内容：
（1）地层（突出矿层、顶底板隔水层和主要含水层）的埋藏及其水文地质特征、含蓄水构造；地下水类型及其补给、径流和排泄情况。
（2）控制矿区地下水形成和运动的各种断裂构造形迹及其透水与富水特征；有关的自然地理(地形地貌及地表水体）和构造地质现象，岩溶发育规律及其含水情况。
9. 岩体结构控制论的基本思想是什么？

岩体结构控制论是岩体力学基础理论
10. 岩体结构的基本类型有哪些？
整体状结构, 块状结构, 层状结构类 碎裂结构类 散体状结构
11. 结构面调查的主要内容有哪些？
①规模；②几何形态；③光滑度；④张开度及充填物；⑤连通性；⑥密集程度
12. 简述环境因素和岩体结构力学效应？
岩体赋存于一定的地质环境之中，环境因素的力学效应表现在两个方面：1、对岩体力学性质的影响；2、对岩体变形破坏机制的影响。
岩体环境因素力学效应主要是指岩体中应力和地下水对岩体力学性质的影响。①随着地应力的增高，其破坏机理由脆性向塑性转化,破坏强度由低逐渐增高,岩体结构面的力学效应由显著逐渐向消失转化。②地下水的力学效应表现在两个方面,即孔隙-裂隙水的压力作用和软化作用。
岩体结构的力学效应 是指岩体结构对岩体力学性能的影响。
13.结构面成因类型：
①沉积结构面②火成结构面；③变质结构面；④ Ⅵ构造结构面；⑤表生结构面
14.简要回答影响影响斜坡稳定性的主要因素有哪些？
(1)、地形地貌
地形地貌条件决定了边坡形态（坡角、坡高及坡面形态），大气降水的汇集和地下水的运动，从而影响边坡的稳定性。
(2)、岩土类型和性质
由于各类岩石的物理力学性质不同，所以影响边坡岩体的稳定性及所能维持岩体稳定最大坡角的程度也不同。
(3)、岩体结构
岩体结构是控制边坡稳定性的重要因素，岩体中各种成因的结构面类型、产状、性质、规模及其组合关系与斜坡稳定关系十分密切（图）。
(4)、 地下水作用
地下水对斜坡稳定的影响，主要表现为：静水压力和浮托力 ，动水压力 ，以及水的软化与泥化作用 。
( 5)、其他因素
地应力、地震、爆破震动、气候条件、岩石的风化程度、人类活动等。
15.不稳定边坡的防治措施
（1）、防治原则
对不稳定边坡的防治以防为主、综合治理、及时处理的原则
（2）、边坡变形位移观测
（3）、防治措施
①坡面防护及地表排水 ②阻排地下水 ③削坡减荷 ④支挡及加固措施
16滑坡要素：
滑坡壁、滑坡体、滑坡床、滑动面、滑坡周界、封闭洼地、滑坡台阶、滑坡舌等。
17简要回答围岩的变形破坏方式与岩体结构的关系。
a. 完整结构岩体的变形破坏特征:洞室开挖后可能产生岩爆现象。
b. 层状结构岩体的变形破坏特征:这类岩体破坏形式主要有：沿层面张裂、弯曲内鼓、折断塌落等
c. 块断结构岩体的变形破坏特征:这类结构围岩的变形破坏，主要表现为沿结构面的滑移掉块。
d. 碎裂结构岩体的变形破坏特征:这类围岩的变形破坏形式常表现为塌方和滑动
e. 散体结构岩体的变形破坏特征:①松散状岩体:其变形破坏形式以拱形冒落为主②但当围岩结构不均匀或松软岩体仅构成局部围岩时，则常表现为局部塌方、塑性挤入及滑动等形式.
17. 什么是岩爆？岩爆的产生条件有哪些？
岩爆系指在地下开挖过程中，围岩突然以爆炸形式表现出来的破坏现象。
岩爆的产生需要具备两方面的条件：高储能体（高强度、结构完整的脆性岩体）的存在，且其应力接近于岩体强度是岩爆产生的内因；某附加荷载的触发则是其产生的外因。
18. 简述地下建筑稳定性的影响因素。（必考之一题目）
(1) 地质构造：地质构造使岩石破碎，降低岩体强度。
(2) 岩体特性及结构：岩性不同，岩石强度和抗风化能力不同；岩体结构不同，岩体的完整性不同。
(3) 地下水：地下水对岩石的软化，膨胀，浊蚀等作用，可加速风化，减少摩阻力。
(4) 原岩应力：特别是构造应力的大小和方向是控制地下工程围岩破坏的重要因素。
19. 简要回答保障洞室围岩稳定的措施.

保障围岩稳定性的途径有两个：一是保护围岩原有的稳定性，使之不降低；二是赋予岩体一定的强度，使其稳定性有所增高。前者主要是采用合理的施工和支护衬砌方案，后者主要是加固围岩.
a.合理施工 b.施工监控、信息反馈和超前预报 c.支撑、衬砌与支护 d.固结灌浆
需注意书上几个重要的图，学会分析。未来得及补充的请自己看。