工程地质与水文

4 工程地质及水文地质条件4.1 场地工程地质条件4.1.1地形及地貌保德县属黄土丘陵沟壑区，浅沟、冲沟、宽谷等黄土地貌发育，有梁、峁、塔、小台坪等黄土沟间地貌，有陷穴、漏斗、黄土桥等黄土溶洞地貌，还有崩塌、滑坡、错落等黄土重力地貌。

地表千沟万壑，梁峁交错，支离破碎，属典型的黄土地貌景观。

4.1.2地层结构及岩性特征根据工程地质测绘和钻孔、探井揭露，堆场区地层从新到老依次为全新统卵砾石、新近堆积黄土、上更新统马兰黄土，中更新统砾石黄土，三叠系下统刘家沟组砂岩夹泥岩、页岩。

考虑到地基土时代、堆积成因、类别、岩性及力学性质，将堆场场区出露地层从上至下划分为四层，现分述如下：第Ⅰ层根据岩性和力学性质分为两个亚层第Ⅰ1层卵砾石（Q42）：灰、灰褐色，主要分布在大井沟沟谷底部，主要为冲洪积堆积物，散粒结构，分选较好，磨圆度较差，母岩以砂岩、泥质砂岩、灰岩等为主，卵石含量约30%，粒径一般5cm 左右，砾石含量约40%，粒径一般5mm左右，充填物主要为中粗砂。

从沟头至沟口厚度由薄逐渐变厚，在赤泥堆场坝址部位层厚1-2.5m。

第Ⅰ2层黄土状土（Q42）：浅黄色，干，稍密，以粉土为主，砂粒含量较高，局部相变为粉砂，结构松散，具大孔隙，具湿陷，中压缩性，顶部含大量植物根系，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，主要分布在沟谷坡顶处，厚度较小，一般0-3m。

第Ⅱ层马兰黄土（Q3）：浅黄、土黄色，成分为粉土，堆积成因主要为风积，稍湿，稍密，具大孔隙，垂直节理较发育，砂粒含量稍高，局部相变为粉砂，具湿陷，中压缩性，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，主要分布在沟谷坡顶处，多处直接与下伏基岩呈不整合接触，厚度不等，从坡顶到坡头厚度逐渐变薄。

第Ⅲ层砾石黄土（Q2）：红黄、红褐色，成分为粉土，稍湿，中密，低压缩性，含大量钙质结核，无湿陷，摇振反应迅速，无光泽，干强度较高，韧性较高，分布不均匀，只在局部出露，厚度不大，与下伏基岩呈不整合接触。

水文与工程地质知识点总结先从水文学知识点开始：水文学是研究自然界中水在地球上分布，循环和运动规律的科学。

水文学的基本知识包括：1. 地球上水资源的分布：地球上的水资源主要分布在海洋、河流、湖泊、冰川、地下水等地方，是地球上最重要的自然资源之一。

2. 降水：降水是指大气中水蒸气凝结成水滴或冰晶而自大气中降落到地面上的现象。

降水是地球上水循环的重要环节，提供了生命需要的水资源。

3. 地表水和地下水：地表水是指地球表面的水体，包括江河湖海等；地下水是指地下水层中的水资源，是重要的淡水资源之一。

4. 蒸发和蒸腾：蒸发是指地表水面蒸发为水蒸气的过程；蒸腾是指植物体内水分蒸发为水蒸气的过程。

5. 河流和湖泊：河流是一种地表水体系，湖泊是由地表水蓄积而成的水域。

水文学的基础知识对于工程地质有着非常重要的影响，因为地质条件对于水文的分布和循环有着很大的影响。

接下来是工程地质知识点：工程地质是研究土地与地下水的物理性质和工程性质以及地质构造与地下水的关系等内容的科学。

主要包括以下知识点：1. 土体的物理性质：土体是由固体颗粒、液体和气体所组成的多相体系，其物理性质包括土层的密度、孔隙度、渗透性等。

2. 土体的力学性质：土体的力学性质包括土壤的压缩性、抗剪性、胀缩性等，这些性质对土地利用和工程建设有着重要的影响。

3. 地质构造与地层特征：地质构造是指地球表面的地质形态和地质构造形态的特征，地层特征是指地球表面的地质构造和地质构造上的地带。

4. 斜坡和岩土工程：斜坡是地面上的倾斜地面，岩土工程是指以岩石和土壤为研究对象，以土木工程建筑和其他工程等为主要应用领域的交叉学科。

以上是工程地质的一些基础知识，工程地质对于水文学的实践和应用有着很大的影响。

水文与工程地质知识点总结：水文与工程地质是土木工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到水资源的利用与管理，地下水文学，水文地质工程等多个方面，对于建筑工程、水利工程、交通工程等工程项目都有较大的影响。

工程地质与水文地质勘察
1、工程地质与水文地质勘察应正确反映工程地质与水文地质条件，查明不良地质作用和地质灾害及其对整体稳定性的影响，提出岩土锚固设计和施工所需参数，提出设计、监测及施工工艺等方面的建议。

2、工程地质与水文地质勘察还应包括下列内容：
1）地层土性和岩性及其分布、岩组划分、风化程度、岩土化学稳定性及腐蚀性；2）场地地质构造，包括断裂构造和破碎带位置、规模、产状和力学属性，划分岩体结构类型；边坡工程重点研究对边坡稳定性有影响的软弱夹层(带)的变形特性和不同条件下的抗剪强度；
3）岩土天然容重、抗剪强度等物理力学指标，具有传力结构时，地基的反力系数，抗剪强度指标及剪切试验的方法应与分析计算的方法相配套；
4）主要含水层的分布、厚度、埋深，地下水的类型、水位、补给排泄条件、渗透系数、水质及其腐蚀性；
5）隧道及地下洞室工程的围岩分级、岩体初始应力场、不良地质作用的类型、性质和分布；
6）边坡工程应提出边坡破坏形式和稳定性评价，地质环境条件复杂、稳定性较差的大型边坡宜在勘察期间进行变形和地下水位动态监测；
7)抗浮锚固工程还应提出抗浮设防水位，抗浮设防水位应结合区域自然条件、地质特点、历史记录、现场实测水位、使用期内地下水位的预测以及建筑物埋置深度综合确定；
8)锚杆施工方法的建议。

3、岩土锚杆与喷射混凝土工程勘察方法、勘察孔布置及深度应根据锚固结构及其影响范围确定，并应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的有关规定。

工程地质与水文地质第一章绪论一、名词解释1.地质环境：以岩石圈为主，与大气圈、生物圈、水圈的相互作用中形成和演化的，影响人类生活、生存和工程建设活动的岩土介质，是一个开放的、演化的动态系统。

2.岩石圈：从上地幔软流层向上至地表的由岩石组成的空间3.工程地质条件：客观存在的地质环境中与工程建筑有关的地质因素的综合。

4.地质作用：由于受到某种能量（外力、内力）的作用，从而引起地壳物质组成、地壳结构和地表形态等不断发生变化的作用。

5.构造运动：由地球内动力引起的地壳岩石发生变形、变位的机械运动。

6.岩浆作用：地壳运动的影响下，地球内部的岩浆向外部压力减小的方向移动，上升侵入地壳或喷出地面，冷却凝固成为岩石的全过程。

7.变质作用：在地壳中岩石基本处于固体状态下，受到温度、压力和化学活动性流体作用，改变其成分、结构和构造，形成新的岩石的地质作用。

8.地震作用：地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播的地表引起地表猛烈冲击。

9.工程地质问题：已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题。

二、思考题1.简述工程地质学的主要任务。

答：（1）阐明建筑地区的工程地质条件，并指出对建筑物有利和不利的因素；（2）论证与建筑有关的工程地质问题，进行定性评价和定量评价，做出确切的结论；（3）选择工程地质条件优良的建筑场址；（4）根据建筑场址的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求；（5）研究工程兴建后对地质环境的影响，预测期发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议；（6）为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。

2.论述工程建设与地质环境之间的相互关系。

答：地质环境对工程建设具有制约作用体现在：以一定作用影响工程建设活动的安全；某些地质条件不具备而提高了工程的造价；影响工程建筑物的稳定和正常使用。

工程地质条件和水文地质条件合称一、工程地质条件工程地质是研究地质因素对工程建设和运营的影响的一门学科。

工程地质条件是指在建设和运营过程中，对于一个特定的区域，包括该区域的岩土结构、地层特征、地形等因素所产生的影响。

1. 岩土结构岩土结构是指由岩石和土壤构成的地质体系。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域岩土结构的稳定性和可承载能力。

例如，在高层建筑物或大型桥梁的施工中，需要考虑该区域的岩土结构是否能够承受大量重量。

2. 地层特征地层特征是指不同深度下不同类型的岩石和土壤层。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域不同深度下不同类型的地层特征对于施工和运营过程中可能产生的影响。

例如，在隧道施工中，需要考虑该区域深处是否存在较硬的岩石层。

3. 地形地形是指一个特定区域内各种自然地貌的总体表现。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域地形对于施工和运营过程中可能产生的影响。

例如，在高速公路建设中，需要考虑该区域的地形是否平坦，以确保道路的安全性。

二、水文地质条件水文地质是研究地下水和岩土结构之间相互作用关系的学科。

水文地质条件是指在建设和运营过程中，对于一个特定的区域，包括该区域的地下水位、渗透性、含水层等因素所产生的影响。

1. 地下水位地下水位是指当地土壤或岩石下面存在的自然水位。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域地下水位对于施工和运营过程中可能产生的影响。

例如，在隧道施工中，需要考虑该区域是否存在较高的地下水位。

2. 渗透性渗透性是指土壤或岩石对于液体流动能力大小的描述。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域渗透性对于施工和运营过程中可能产生的影响。

例如，在堤坝建设中，需要考虑该区域土壤或岩石的渗透性是否足够低，以确保堤坝的安全性。

3. 含水层含水层是指土壤或岩石中存在的水层。

在建筑物或其他工程项目中，需要考虑该区域含水层对于施工和运营过程中可能产生的影响。

例如，在建设地下停车场时，需要考虑该区域是否存在较大的含水层，以确保停车场不会被淹没。

四、工程地质及水文地质概况（一）工程地质概况1、地层岩性本车站范围地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qml）、第Ⅰ陆相层（第四系全新统上组河床～河漫滩相沉积Q43al）、第Ⅰ海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积Q41h及河床～河漫滩相沉积Q43al）、第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积Q3e al）、第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积Q3d mc）、第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积Q3c al）、第Ⅲ海相层（第四系上更新统二组浅海～滨海相沉积Q3b m）、第Ⅴ陆相层（第四系上更新统一河床～河漫滩相沉积Q3a al）。

岩各层具体分布详见工程地质断面图及地质柱状图，其岩性特征描述见表1。

表1 岩性特征表2、围岩分级、岩土施工分级及承载力基本值表2 岩性特征表3、场地类别、场地土类型及场地复杂程度依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），场地类别为Ⅳ类；依据《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006），场地类别为Ⅲ类，场地土类型为软弱～中软土，根据《城市轨道交通岩土工程勘测规范》（GB50307-2012）3.0.8判定为复杂场地。

4、地震根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A.0.1，本工程所在位置抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，所属的设计地震分组为第二组。

依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表4.1.1，本场地为建筑抗震不利地段。

5、不良地质现象（1）地震液化本明挖区间范围内分布地震液化土层，主要为第Ⅰ海相层⑥3粉土，遍布于已勘探整个站区内，具体为线路右DK31+416～DK31+453范围埋深3.4～11.1m，具体分布详见工程地质断面图，据《铁路工程抗震设计规范》，抗液化指数为0.32～0.98；据《建筑抗震设计规范》，液化等级为轻微～中等，液化指数0.18～12.78。

1.工程地质及水文地质1．1工程地质1．）地形地貌及气象概况拟建隧道位于滇池断陷盆地北部边缘地带盘龙江Ⅲ级阶地。

地形较平坦，起伏不大，总体上南低北高。

本次勘探各钻口孔口标高为1898.31M~1900.23M，本区间断处盘龙江与金叶河之间，并与之基本平行，西侧距盘龙江间距约180~200M，东侧距金叶河间距约180`~220M。

昆明市属于低纬度高原山地季风气候，冬暖夏凉，干雨季分明。

全市多年平均气温16℃,最热平均月份平均气温19.8℃，最冷月份平均气温7.7℃，年日照实数为2481.2小时，无霜期227天。

全市多年平均降水量1002毫米，冬春两季干旱少雨，降水量稀少，夏秋季节雨水充沛，降水量约占全年的86％~90％其中6~9月份降水量占全年的70~75，主导风向为西南风，全年平均风速为2.0~3.0M/S。

2．地层岩性本次勘测揭露地层最大深度为45.0米，按照沉积年代，成因类型及岩性名称，勘测深度范围内自上而下可分为第四系人工活动层（Q4ML），第四系全新世冲洪积层（Q4AL＋PL）及第四系上更新世冲洪积层（Q3AL＋PL）三大类，场区各岩土层分布及特征分述如下：（1）第四人工活土层（Q4ML）杂填土<1>1：杂色。

稍密。

稍湿。

表层为沥青混凝土，下含杂石，局部为路基结构层。

连续分布，厚度0.50~0.70mm，平均厚度0.54mm。

分布在盾构顶板以上。

素填土<2>2:褐黄，褐灰。

稍密。

湿。

重要成分在粘性土夹杂碎石，多为路基填筑层。

连续分布，层顶埋深0.50~0.70m，厚度1.0~4.9m，平均厚度2.16m .分布在盾构顶板以上。

<2>第四系全新世冲洪积层（Q4AL＋PL）粘土<2>1：褐黄。

可~硬塑。

湿。

居中压缩性。

含云母、氧化铁及风化碎石.局部为粉质粘土.连续分布.层顶埋深1.5~0.70m，厚度1.1~2.5m，平均厚度为1.79m，多分布在盾构顶板以上。

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。

1、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（自然环境地质因素）。

这些因素包括：地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、坍塌、泥石流、风化、侵蚀、岩溶、地震等）和天然建筑材料。

2、工程地质问题：一是自然环境地质因素对工程活动的制约和影响而产生的问题。

二是由工程活动而引起环境地质条件的变化。

从而形成的不利于工程建设的新的地质问题（工程地质作用）。

3、地球构造：固体地球内部由地壳、地幔、地核组成。

4、地质作用：塑造地壳面貌的自然作用称为地质作用。

5、地质作用的类型：⑴内力地质作用。

①构造运动②岩浆作用③变质作用④地震；⑵外力地质作用。

①风化作用②剥蚀作用③搬运作用④沉积作用⑤固结成岩作用；⑶工程地质作用（人为地质作用）。

6、矿物：是指在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化合物。

7、造岩矿物：已发现的矿物有3000多种，但组成岩石的主要矿物仅30余种，这些组成岩石的主要矿物称为造岩矿物，如石英、方解石及正长石等。

8、岩石：由一种矿物或多种矿物或岩屑组成的自然集合体。

9、岩浆岩：岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石。

10、岩浆：位于地壳深部和地幔中，以硅酸盐为主和一部分金属硫化物、氧化物、水蒸气及其他挥发性物质（如：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氯化氢、硫化氢等）组成的高温高压熔融体。

11、侵入岩：岩浆通过地壳运动沿地壳薄弱地带上升冷凝，侵入到上部岩层中形成的岩浆岩称为侵入岩。

12、喷出岩：岩浆沿着一定通道喷出地表形成的岩石称为喷出岩。

13、岩浆岩的产状：是指岩浆岩体的形态、规模、与围岩接触关系及距地表的深度等。

14、岩浆岩依SiO2含量可划分为：⑴超基性岩（SiO2 <45%）⑵基性岩（SiO2 =45%~52%）⑶中性岩（SiO2 53 ~ 65%）⑷酸性岩（SiO2 > 65%）。

15、岩浆岩构造类型：⑴块状构造；⑵气孔构造；⑶杏仁构造；⑷流纹构造。

市四环线及大河路快速化工程（东四环段）工程地质及水文条件编制:审核:批准:铁建中原工程市东四环工程项目经理部工程地质及水文条件1、地形地貌本项目位于市，所在区域位于黄岸，为黄河冲洪积平原，地形较平坦，稍有沟谷。

地势总的特点是北低南高，地面高程在80.0-100.0m，相对高差较小。

2、地层与岩性经钻探揭露，场地80m勘探深度揭露的地层基本分三套地层：第四系全新（Q4al）:由灰色~褐黄色粉土、粉质黏土及粉细砂组成，其成因为黄河冲积沉积物，层底深度约18-25m。

第四系上更新统（Q3al）:其成因为冲积相，层底深度59-60米左右。

岩性由褐色、黄褐色的粉质黏土、粉土、粉细砂组成，普遍含钙核、铁质锈斑。

第四系中更新统（Q2al）:其成因为冲积相，层底深度80米以下。

岩性由棕红、黄褐的粉质黏土、粉土组成，普遍含钙核、铁质锈斑，钙核胶结成层广泛分布。

揭示岩土层自上而下依次分别为：填筑土（Ｑ4ml）、粉土（Ｑ4al）、粉砂（Ｑ4al）、粉土（Ｑ4al）、粉质黏土（Ｑ4al）、粉土（Ｑ4al）、细砂（Ｑ4al）、细砂（Ｑ3al）、粉质黏土（Ｑ3al）、粉土（Ｑ3al）、粉质黏土（Ｑ3al）、粉土（Ｑ3al）、细砂（Ｑ3al）、粉质黏土（Ｑ4al）、粉土（Ｑ3al）、细砂（Ｑ3al）、粉质黏土（Ｑ3al）、粉土（Ｑ3al）、粉土（Ｑ2al）、粉质黏土（Ｑ2al）、钙质胶结（Ｑ2al）、细砂（Ｑ2al）。

1、填筑土（Ｑ4ml）：杂色，稍湿，稍密，以建筑增垃圾为主，含有大量的碎石、灰渣、三七灰土，地表为路面结构层，下部为灰褪色素填土，岩性为粉土。

2、粉土（Ｑ4al）：褐黄色-灰黄色，稍湿，稍密，土质不均匀，主要成份以粉土为主，韧性低，干强度低，稍有砂感。

3、粉砂（Ｑ4al）：褐黄色-灰黄色，稍湿，稍密，主要成份以石英长石云母等矿物质组成，砂质均匀、纯净，级配好，分选性差。

4、粉土（Ｑ4al）：褐黄色-灰黄色，湿，稍密，土质较均匀，韧性低，干强度低，含少量铁质氧化物锈柒和灰绿色条纹。

工程地质及水文地质资料工程地质及水文地质资料对于各种工程建设具有极为重要的作用，它们可以提供相关建设项目所需要的各种地质和水文信息，以及评估工程建设所面临的各种自然地质和水文风险。

下面本文将介绍工程地质及水文地质资料的主要内容及其作用。

一、工程地质资料1. 工程地质调查报告工程地质调查报告是工程地质资料中最基础、最重要的文件，它是从事土木工程建设所必要的、基础的信息和数据的收集、编制和完善，通常包含区域国土情况、区域构造及其变形，区域岩性、岩层结构、地质构造类型、区域地质特征、岩土工程地质条件等，同时还包含针对特定工程项目所需的地质信息。

2. 地质工程报告地质工程报告指的是针对具体工程项目所编制的报告文件，通常包含工程规划、设计及各种实验数据的收集和分析，以便于更好地掌握岩土工程地质条件和识别各种工程地质问题和风险，为工程建设提供有效参考。

3. 工程地质调查图工程地质调查图主要是通过对各种地质地形地貌图、地球物理探测图、核磁共振图、遥感图像等、进行综合分析，详细描述某个固定范围的地质条件，以便于更好地分析工程地质问题、识别各种工程地质风险。

4. 地质结构图地质结构图则是通过对各种区域构造、岩性、岩层结构等进行的大规模地质调查、采集、制图，详细描述某个固定范围内的地质结构特征和变化情况，以便工程规划、设计人员更好的了解工程建设所需要的地质信息和风险。

二、水文地质资料1. 水文地质调查报告水文地质调查报告是针对某一具体水文地质问题所制定的报告文件，通常包含水文地质调查方法、数据收集分析、水资源开发利用情况、水文地质地层分布及其特征，以及水文地质预警等内容。

2. 湿陷土地调查报告湿陷土地调查报告通常是针对某一特定地区软土区的调查报告，包括湿陷土地、软土工程地质、地勘与建筑物安全、工程勘探、观测与测试等内容。

这样的报告对于软土区的工程建设非常重要，有助于更好地了解软土区工程所面临的各种风险和问题。

3. 地下水资源调查报告地下水资源调查报告通常是针对某一特定地区地下水资源的调查报告，主要包括水文地质环境、地下水水源地、地下水水位变化、地下水水质、地下水开发利用、地下水保护等内容，有助于更好地了解某一地区地下水资源的开发和利用情况。