工程地质学考研背诵版(3)

本站小编福瑞考研网/2016-12-05

流土：在渗透作用下，一定体积的土体同时发生移动的现象。

2.产生渗透变形的基本条件及其影响规律
(1) 渗流的动水压力及临界水力梯度
当dp=dQ时，单元体处于悬浮状态，发生流土。此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Icr 。
土粒越密实，n越小，Icr越大，土体越不容易发生渗透变形。
(2) 体结构特征决定了土体的抗渗强度
粗细颗粒直径比例：
土体的排列方式决定着D / d0 的值：
当排列疏松时，D / d0 减小，D/d减小，渗透变形广泛。
当排列密实时，D / d0 增大，D/d增大，渗透变形不广泛。
细颗粒的含量：
用细颗粒含量来判别双峰型砾土的渗透变形型式：细颗粒成分中粘粒含量增加，可增大土的凝聚力，土的抗渗强度增加，不易发生渗透变形。
土的级配特征：
土的级配特征用土的不均匀系数Cu表征
当Cu<10时，主要型式是流土；
当Cu>20时，主要型式是潜蚀；
当Cu在10-20之间时，流土和潜蚀均可能发生。
(3) 宏观地质因素
地层组合关系：
单一型：多位于河流的上游，一般为砂卵（砾）石层，一般发生管涌，随着细粒成分的增多，可能流土。
双层型：主要考虑表层粘性土的性质、厚度、完整程度。
多层型：除考虑表层粘性土层外，还考虑砂层透镜体或粘性土层透镜体或相变等造成水力梯度的突变等原因。
地形地貌条件：沟谷切割等改变了渗流的补给、渗流的长度、出口条件等。
(4)工程因素
施工等破坏了表层具有防渗作用的弱透水层。

3.渗透变形预测思路及评价方法
(1) 根据土体类型和性质，判定是否容易发生渗透变形及变形的类型
(2) 确定土体中各点的实际水力梯度，尤其是最大水力梯度
(3) 确定相对于该土体的临界水力梯度和允许水力梯度
(4) 判定渗透变形的可能性及其范围

4.渗透变形的防治原则及防治措施
渗透变形的防治，通常采用三方面措施，即改变渗流的动力条件，保护渗流出口和改善土石环境。
1）建筑物基坑及地下巷道施工时流沙的防治措施：
建筑物基坑主要采取人工降低潜水位的办法，使潜水位低于基坑底板。也可采用板桩防护墙施工。
水平巷道、竖井开挖遇到流沙时，可采用特殊的施工方法，如水平巷道可采用盾构法施工，竖井可采用沉井式支护掘进。也有采用冻结法或电动硅化法等改善砂土性质的办法，使施工顺利进行。
2）汲水井防止管涌的措施
主要措施是在过滤管与井壁间隙内充填反滤料，以保护渗流出口。反滤料的粒径选择，必须要考虑到被保护含水层中管涌颗粒的大小，使细颗粒不能通过反滤料的孔隙为原则，又能顺畅排泄水流。此外，过滤管外若缠绕丝网的话，要选择合适的网眼直径。非主要含水层的管涌土层，应采用止水措施将其与过滤管隔绝。
3）土石坝防治渗透变形的措施
主要措施有：垂直截渗、水平铺盖、排水减压和反滤盖重。
垂直截渗常用方法有：粘土截水槽、灌浆帷幕和混凝土防渗墙等。

第七章岩溶工程地质研究
1.理解溶蚀机理，包括溶蚀过程、混合溶蚀效应、其他粒子的作用等

2.岩溶发育的基本条件及影响因素
基本条件：1）具可溶性岩石；2）具溶蚀能力的水；3）具良好的水的循环交替条件，即具有良好的地下水的补给、径流和排泄条件。
影响因素：
   (1) 碳酸盐岩岩性的影响
    碳酸盐岩成分的影响
方解石含量越高， Kr越大；反之白云石含量越高，Kr越小。酸不溶物含量越高， Kr越小。
岩石结构的影响
实践证明，碳酸盐岩的结构与其溶蚀性有着密切的关系。
(2) 气候的影响：
降水：
① 水直接参与岩溶作用，充足的降水是保证岩溶作用强烈进行的必要条件。
② 水是溶蚀作用的介质和载体，充足的降水保证了水体的良好的循环交替条件，促进岩溶作用的强烈进行。
气温：
① 气温升高，生物新陈代谢加快，土壤中有更多的CO2富集，但水中的CO2的溶解度减小，不利于岩溶作用。
② 气温升高，溶蚀速率增大，有利于岩溶作用。
总体上：气温升高有利于岩溶作用的进行。
温热潮湿的热带、亚热带地区：岩溶作用较强烈
高寒干燥的极地、寒带地区：岩溶现象不发育
(3) 地形地貌的影响
① 平坦地区：地表径流弱，入渗强烈，有利于岩溶发育
② 陡峭地区：地表径流强烈，入渗弱，不利于地下岩溶发育
③ 突起地区：地下水位深，包气带厚度大，垂直岩溶发育
④ 低洼地区：地下水位浅，汇水地带，岩溶发育强烈，以水平岩溶为主。
(4) 地质构造的影响
断裂的影响：
① 沿断裂面岩溶发育强烈
② 各组破裂面相互交织、延伸进而控制了岩溶发育的形态、规模、速度和空间分布。
③ 各种破裂面相互交织，使地下水混合溶蚀效应明显，促进岩溶发育。
褶皱的影响：
① 褶皱的不同部位，裂隙发育不均匀，岩溶强度不同。核部比翼部发育。
② 大型褶皱控制了可溶岩的空间分布和地下水汇水范围及径流条件，影响着岩溶的发育。
岩层组合的影响：
① 厚而纯的碳酸盐岩
Ⅰ. 包气带：多发育垂直岩溶形态
Ⅱ. 地下水季节变动带：两方向岩溶均发育
Ⅲ. 饱水带：规模大、连续性好的水平岩溶
Ⅳ.深循环带：岩溶不很发育
② 碳酸盐岩夹非可溶性岩层
③ 非可溶性岩层与碳酸盐岩互层：在同一时期，岩溶呈多层发育
④ 非可溶性岩层夹碳酸盐岩：岩溶发育极弱
(5) 新构造运动的影响：地壳运动的性质、幅度、速度和波及范围，控制着水循环交替条件及其变化趋势，从而控制着岩溶发育的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势。
① 上升期：侵蚀基准面相对下降，地下水位逐渐下降，侧向岩溶不发育，规模小而少见，分带现象明显，以垂直形态的岩溶为主。
② 平稳期：侵蚀基准面相对稳定，溶蚀作用充分进行，分带现象明显，侧向岩溶规模大，岩溶地貌较明显典型。
③ 下降期：常形成覆盖型岩溶，地下水循环条件变差，岩溶作用受到抑制或停止。
④ 间歇性上升：形成水平溶洞成层分布，高程与阶地相对应。
⑤ 振荡升降：岩溶作用由弱到强，由强到弱反复进行，形成以垂直形态的岩溶为主，水平溶洞规模不大，而且成层性不明显。
⑥ 间歇性下降：岩溶多被埋于地下，规模不大，但具成层性，洞穴中有松散物充填。

3.（水库）岩溶渗漏的类型、影响因素及工程地质研究的主要内容
岩溶渗漏的类型：
   按渗漏通道分类：裂隙分散渗漏和管道集中渗漏。
   按库水漏失的特点分类：暂时性渗漏和永久性渗漏。
影响水库渗漏的因素：
   在预测水库是否产生渗漏及其严重程度时，应抓住反映渗漏问题的两个关键：①渗漏通道的分析；②水文地质条件的研究。
   1）岩溶的影响
      岩溶发育程度是决定渗漏通道大小的根本因素，又是影响渗漏通道连通性的重要因素。
   2）地质构造的影响
      如果说渗漏通道的大小主要受控于岩溶的规模，那么渗漏通道的连通性主要决定于地质构造的特点。着重研究褶皱和断层对碳酸盐岩空间分布的影响。
   3）河谷区水文地质特征的影响
     补给型：渗漏与否视库水位与地下水的补给关系而定。若建库后仍为补给型，不永久渗漏。若建库后为排泄型，则渗漏。
     排泄型：建库后肯定会产生永久渗漏。
     悬托型：一定渗漏。
水库渗漏的研究内容：
   (1) 查明岩溶发育、分布规律
重点查明溶洞、暗河的展布位置、规模等，进行岩溶泉水流量、高程调查，确定通道的位置及可能影响程度。
(2) 分析地质条件
① 岩层组合：当夹有非可溶岩地层时，可借助该层防止渗透
② 地质构造：
   褶皱
a.纵谷：与河流所处褶皱的部位有关
b.横谷：修水库不利，但充分利用隔水层，可能防止坝区渗漏。
c.斜交谷：具体分析
断层：既可有利于渗漏，又可不利于渗漏
岩体侵入：相对隔水层的分布位置
(3) 查明河间地块的水文地质条件
① 补给型：渗漏与否视蓄水后库水位与地下水位的补给关系而定。若建库后仍为补给型，不永久渗漏。若建库后为排泄型，则渗漏。
② 排泄型：建库后肯定会产生永久渗漏
③ 悬托型：一定渗漏

4.岩溶区选择库坝位址的原则

5.岩溶渗漏的防治措施
在水利水电建设中，防治岩溶渗漏的措施较多，其所起作用主要在于两个方面：一是降低岩体的透水性，堵截渗漏的通道；二是合理导水导气。具体措施有：
①灌浆：借助钻孔向地下渗漏通道灌注水泥、沥青或粘土浆液，充填岩体中的裂隙及洞穴，形成灌浆帷幕，以降低岩体的透水性。
②铺盖：在坝上游或库盆内，用透水性较小的粘性土或混凝土填筑成人工铺盖，以处理地表附近面积较大的分散性渗漏通道。
③堵洞：用块石、砂、混凝土、粘性土等材料，堵塞地表规模较大的岩溶洞穴，如井状落水洞、漏斗等。
④截渗：在地下岩溶管道的集中漏水处，用混凝土或浆砌块石等筑成截水墙，以截断地下水平集中渗流通道。
⑤疏导：在库水较深的岩溶洞穴上修建自动启闭闸门，或在库水较浅的岩溶洞穴上修建烟囱式调压井；当岩溶洞穴位于库岸时，可在其上修建卧管式调压井。上述措施能合理调节岩溶洞穴中的水气压力，不仅能够有效地防止库水渗漏，还能利用高压地下水对水库的补给。

6.岩溶地基变形破坏的主要形式
主要形式有：
①    地基承载力不足；②地基不均匀沉降；③地基滑动；④地表塌陷。

7.岩溶塌陷的特征及其形成机理（潜蚀论、吸蚀论）
我国地表塌陷的分布具有以下特征：
①    当覆盖层厚度较小时，地表塌陷比厚度大时要严重。一般来说，覆盖层厚度小于10m者，塌陷严重，厚度大于30m者塌陷极少。
②    地表塌陷多发生在岩溶发育强烈的地区，如在断裂带附近、褶皱核部、硫化矿床的氧化带、非可溶盐岩与碳酸盐岩接触部位等。
③    在抽、排地下水的降落漏斗中心附近，地表塌陷最为密集。
④    地表塌陷常沿地下水的主要径流方向分布。
⑤    在接近地下水的排泄区，因地下水位变化受河水位变化的影响频繁而强烈，故地表塌陷亦较强烈。
⑥    在地形低洼及河谷两岸平缓处易于塌陷。
形成机理：
   潜蚀说：P162
   真空吸蚀说：

8.岩溶地基稳定性评价方法
岩溶地基稳定性评价可采用工程地质类比法和力学计算法。
覆盖型岩溶区P163
裸露型岩溶区

9.岩溶地基的处理措施
当洞穴埋藏不深时，可挖除洞中松软充填物，回填碎石、灰土、混凝土等，以增强地基强度；或以刚性较大的板梁跨越，也可调整柱距；或用强夯法，事先破坏已存在的岩洞和土洞，提高地基强度，降低其压缩性。
当洞穴埋藏较深时，可通过钻孔灌注水泥砂浆、混凝土、沥青等，以堵填洞穴、溶隙，提高其强度。
当基岩顶面起伏不平，上覆土层性质软弱，厚度又较大时，可用桩基处理，以调节地基沉降和强度的不均匀性。
对岩溶区地下水的处理应持谨慎态度。供水或采矿时，抽排地下水的井孔不要过于集中，不要快速大量集中抽排地下水，以免形成过大的水利梯度或真空腔；不过量开采地下水，以保持岩溶水的承压状态；如有多个含水层时，宜尽量不采上部含水层的水；在可能形成真空腔的部位，安置通气管，破坏其真空状体，避免形成塌陷的条件。

3/4 首页上一页 1 2 3 下一页尾页

工程地质学考研背诵版(3)

本站小编福瑞考研网/2016-12-05

相关话题/地质

领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!

中国地质大学遥感复试面试上机经验

中国地质大学（武汉）2011年资源与环境遥感真题回忆版

2013年东南大学工程地质学考试试题

西南大学2014地质学基础考研真题回忆版

综合地质学课后习题答案

中国地质大学（武汉）2002-2015年普通地质学考研真题

中国地质大学北京地史学期末考试复习题及答案考研同样适用

中国地质大学2015-1997(北京)矿床学考研真题

2012海南大学硕士研究生入学考试工程地质学真题答案

2010海南大学硕士研究生入学考试工程地质学真题答案