工程地质第五章
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第五章地下水埋藏在地表以下土层及岩石空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的水称为地下(ground water)。
储存在岩土空隙中的地下水有气态、液态和固态三种,但以液态为主。
当水量少时,水分子受静电引力作用被吸附在碎屑颗粒和岩石的表面成为吸着水;薄层状吸着水的厚度超过几百个水分子直径时,则为薄膜水。
吸着水和薄膜水因受静电引力作用,不能自由移动。
当水将岩土空隙填满时,如果空隙较小,则水受表面张力作用,可沿空隙上升形成毛细水;如果空隙较大,水的重力大于表面张力,则水受重力的支配从高处向下渗流,形成重力水。
重力水是地下水存在最主要的方式。
第一节概述岩土按其透水性的强弱分为透水的、半透水的和不透水的三类。
透水的(有时包括半透水的)岩土层称为透水层;不透水的岩土层称为隔水层;能够给出或透过相当数量水的岩层称为含水层。
第二节地下水的物理性质和化学成分一、地下水的物理性质地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、气味、味道和导电性等。
1.温度地下水的温度变化范围很大。
地下水温度的差异,主要受各地区的地温条件所控制。
通常随埋藏深度不同而异,埋藏越深,水温越高。
2.颜色地下水的颜色决定于化学成分及悬浮物。
地下水一般是无色、透明的,但当水中含有某些有色离子或含有较多的悬浮物质时,便会带有各种颜色显得混浊。
3.透明度地下水多半是透明的,当水中含有矿物质、机械混合物、有机质及胶体时,地下水的透明度就会改变。
4.气昧地下水一般是无臭、无味的,但当水中含有硫化氢气体时,水便有臭鸡蛋味。
5.味道地下水的味道主要取决于地下水的化学成分。
含NaCl 的水有咸味;含CaCO 3,的水清凉爽口;含Ca(OH)2和Mg(HCO 3)2的水有甜味,俗称甜水;当MgCl 2和MgSO 4存在时,地下水有苦味。
6.导电性地下水的导电性取决于所含电解质的数量与性质(即各种离子的含量与离子价),离子含量越多,离子价越高,则水的导电性越好。
二、地下水的主要化学成分1.主要离子及化合物地下水中分布最广、含量最多的离子是钠离子(Na +)、钾离子(K +)、镁离子(Mg 2+)、钙离子(Ca 2+)、氯离子(Cl -)、硫酸根离子(-24SO )、重碳酸根离子(-3HCO )六种,气体有二氧化碳(CO 2),化合物有氧化铁(Fe 2O 3)等。
.名词解释
岩堆:岩堆是指陡峻山上,岩体崩坍物质经重力搬运,在山坡坡脚或平缓
山坡上堆积的松散堆积体
滑坡主裂缝:滑坡壁与滑动体相交处的那一条裂缝叫做滑坡主裂缝。
稀性泥石流:一般指泥石流密度小于1800kg/m2(泥流小于1500kg
流体粘度小于03Pa・s,体积浓度小于50%的泥石流。
岩溶:岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期地质作用及其形成的各种岩溶现象的总称。
岩溶水:贮和运动在可溶岩孔隙、裂隙及溶洞中的地下水称为岩溶水。
地灾害链:具有灾变条件的山地坏境,在致灾因素的作用下,一种山地灾
害发生后,引起其他种类山地灾害也相继或滞后发生的灾变现象
Ⅱ.单项选择题
1.斜坡上的大量岩、土体在重力作用下,突然脱离坡体崩落的现象叫做A.剥落B.落石C.崩塌D.滑坡
2.崩塌主要发育在()
A.软弱岩区B.节理不发育边坡C.节理发育的坚硬岩区D.平缓山坡3.对于中等規模,频繁发生的崩塌,线跻通过时主要采取()的措施A.明洞B.拦石墙C拦石网D.绕避
4.若堆表面坡度与岩块堆积的天然休止角相比,应该()
A.偏大B.偏小C.相近D.不一定
5.对正在发育的大中型岩堆线路通过时最好采取()的措施
A.绕避B.修路質C修路堤D.半堤半堑
6.斜坡上的大量岩土在重力作用下沿坡内一个或几个滑动面作整体下滑的过程叫做()A.崩塌B.滑坡C溜坍D.坍方
7.具有一个贯通的滑动面井且下滑力大于抗滑力,被认为是()
A.滑坡分类的重要依据B.影响滑坡稳定性的主要因素
C.滑坡的形成条件D滑坡的主要判别持征
8.切层滑坡是指滑体的滑动面()
A.顺着岩层面B.切割岩层面C.切割节理面D.顺着节理面
9.滑坡主要发育在()
A.花岗岩区B.石灰岩区C.软弱岩区D.高边坡
10.滑坡体后缘与不滑动部分断开处形成的陡壁叫做(
A.滑坡葉B.滑动面C.主裂缝D.滑坡台阶
1.重力式挡墙主要用于整治()
A,崩塌B.岩堆C.滑坡D.落石
12.泥石流按流态特征可分为()和粘性泥石流
A.泥流B.水石流C.稀性泥石流D.坡面型泥石流
13.粘性泥石流是因为流体()
A.含有大量的粘土颗粒B.含有少量粘土颗粒
C.有较小的溶重D泥浆流速大于石块流速
14.泥石流是一种()
A.由风化碎屑物质组成的碎屑流B.流量特别大的洪流
C.含大量泥砂石块的特殊洪流D.由重力堆积物组成的固体物质
15.在条件允许时,泥石流地区的选线一般选在()
A.流通区B.扇顶C.扇腰D扇缘
16.泥石流防治中最主要的手段是()
A.排导橧.栏碴坝和明洞渡槽B.丁坝C.泄洪渠D.种植植被
17.岩溶形成的基本条件是()若石的透水性,水的溶蚀能力和水的运动.A.岩层产状B.岩石构造C.岩石的孔隙性D.岩石的可溶性
18.岩溶水按埋威条件可为()
A.裂隙水,孔隙水B.潜水.孔隙水C.承压水,裂隙水D.上层滞水,潜水,承压水
19.岩溶水按垂直方向可分为垂直循环帯,季节循环带.().深部循环带.A.澘水带B.承压水带C.水平循环带D.地表溶蚀带
20.岩溶发育的规律主要受到地质构造地売运动和)的影响.
A.若层产状B.地下水中CO2含量C.孔隙发育D.岩石风化程度
21.分布最广的可溶性岩石是(
A碳酸盐类岩石B.硫酸盐类岩石C.岩盐类岩石D.钙质胶结砂岩
22.在山地灾害链三大致灾因素中,()是唯一可以通过调控人类活动方式和强度达到防治灾害链形成的一种因素。
A.人类不合理的经济活动B,地质构造C地球内应力D.地球外应力
.多项选择题
1.崩塌的形成条件有()
A.坚硬的岩石和高陡的边坡B.发育的节理和水的作用
C.不合理的开挖和爆破D.不合理的拦挡措施
2.影响滑披形成的主要因素有()
A.岩石类型B.斜坡几何形态C.水的活动和人为因素D.斜坡上部荷载3.泥石流的防治主要有如下措施()
A.在形成区种植植被排洪,冏坡B.在流通区修挡碴坝
C.在沉积区修排导榑.明洞渡槽D.在扇缘修导流堤
4.影响岩溶发育的因素有()
A.地壳运动和地质构造B.岩层产状和气候条件C.地形地貌D.可溶性岩石的形成年代
V.改错题
1.期塌是指斜坡上的某些岩块突然脱离坡体崩落的现象
改为:
2.天然休止角是指岩堆堆积处的原始坡角
改为:
3.滑坡台阶是指滑坡体滑动过的地面呈阶梯状
改为:
4.在泥石流地区采取绕避措施是因为泥石流一殷不允许线路通过.
改为:
5.落水洞与溶洞的区别是落水洞没有溶蚀现象,而溶洞有溶蚀现象.
改为:
Ⅵ简答题
1.崩塌的常见防治措施有哪些?
答:崩塌的常见防治措施有:1.绕避2注浆加固3.锚固4.拦石墙5.拦石栅栏6.插别7支撑跺8.嵌补9.明洞10.棚润1.布鲁克网
2.泥石流的形成条件有哪些?
答:泥石流的形成条件有:1.丰富松散的固体物质2.陡峭的地形3.充足的突发性水源
WⅦ论述题(详细论述下各题)
1.滑坡的防治原则和常见防治措施有哪些?
答:防治原则主要有:经济合理、一次性根治、最好在부季施工、跳槽开挖施工常见防治措施主要有:
(1)排水:主要有排除地表水和地下水
排除地表水的措施有:天沟、側沟、坡面排水沟
排除地下水的措施有:支撑盲沟、截水盲沟、盲洞、平孔沙井
2)支挡
支挡的措施有:抗滑挡土墙、抗滑粧、锚素、锚杆、抗滑明洞、钢管柱
(3)刷方减重和反压护坡
(4)加固滑动面
加固滑动面的措施有:电渗排水加固、电化学加固、注浆、焙烧
(5)绕避
对于大型复杂的滑坡和滑坡群一般采取绕避措施
2.泥石流沟道路位置选择及防治原则是什么?
(1)从流通区通过
如果条件允许,最好是选在流通区。
这里沟床狭笮顺直,沟岸稳定,泥石流淤积小,但泥石流冲击力大,泥深大,展线长,宜以桥梁形式一跨高净空通过,尽量沟中不设桥墩。
(2)从扇缘通过
如流通区不允许通过,则应考虑从扇缘通过。
扇缘混石流冲淤小,破坏性小,但展线长,鉴于泥石流沉积的游荡性,宜以逢沟设桥的形式通过
(3)从沉积区通过
泥石流沉积区泥石流冲击大、淤埋大,易对建筑物造成破坏,一般尽量避免从沉积区通过。
当受技术条件限制必须从沉积区通过时,可采取升高线路标高、线路外移、建排导槽、建岄洞渡槽等方式通过。
3岩溶地区常见的防治措施有哪些?
答:岩溶地区进行工程建设,经常通到的主要工程地质问题是不均匀沉降,地面塌陷、基坑和洞室涌水、岩溶滲漏、地表土潜移等地质问题对不均匀沉降的处理:当土层较浅时,可挖掉大部分土层,然后打掉一定厚度的石芽,再铺以褥垫材料,也可采用注浆法加固土层。
当土层较厚时,可设桩基,使基底荷载传至基岩上:也可挖掉部分溶沟中较厚土层,将基底做成阶梯状使相邻点可压缩层厚度相对一样。
对地面塌陷的处理,常用加固方法有:当基础下方溶洞较小时,可采取灌浆、加钢垫板等方法加固顶板;扩大基础,轻顶板单位荷载:填死溶洞等措施基础下方溶河较大时,可采取洞内支撑的方法对基坑和洞室涌水的处理:当涌水量较小时,可用注浆堵水,也可利用洞室中心沟或侧沟排水。
当涌水量较大时,可用平行导坑排水,有时只能绕避。
此外,还可修建截水盲沟、截水墙和載水盲洞等拦截地下水。
对于岩溶渗漏,主要指的是岩溶地区水库大坝的渗漏,由于渗漏形式错综复杂,防渗工程处理难度大,所以,宜慎重选址,以可采取防渗墙、注浆等形式防治在可能产生地表土潜移的地区应详细勘察,工程开挖后应进行细致准确的观察测量,对产生湝移的工点,可用抗滑桩、挡土墙等进行整治,必要时应绕避。
4.地质构造是如何影响岩溶发育的
答:岩溶发育与可溶岩节理裂隙的分布有关。
所以,岩溶与地质构造关系密切,常沿地质构造节理袈隙发育部位虽带状分布。
背斜核部承受张应力,垂直张节理发育,地下水沿张节理垂直下渗,然后向两翼运动。
沿背斜轴部,岩溶多以滿斗、落水洞、竖井等垂直洞穴为主。
背斜倾伏端,节理裂隙发育,岩溶也发育。
向斜核部不仅节理发育,而且易于汇水,当向斜轴与沟谷一致时,地表水和地下水共同沿两翼向核部汇集,并沿轴向流通,所以向斜轴部岩溶发育,以水平溶洞或暗河为主。
同时,向斜轴部也发育有各种垂直裂隙,也会形成溶洞、漏斗落水洞等垂直岩溶形态。
向斜仰起端节理裂隙发育,岩溶也发育。
褶曲翼部,岩层倾斜,足地下水的径流通道,岩溶也发育。
但褶曲节理裂隙由核部向冀部逐渐减弱,所以冀部岩溶没有核部发育,岩溶从核部向冀部逐渐减正断层属张性断裂、断层破碎带受张拉作用,断层角砾岩结构松散,张性裂隙发育,有利于地下水滲透溶解,是岩溶强烈发育地带。
其两側断层影响带,节理裂隙发育,也是岩溶发育地带逆断层属压性断裂,断层破碎帯受挤压作用,断层角砾岩挤压紧密,有的甚至挤压成糜棱岩或断层泥,地下水不易流通,所以岩溶发育较差。
在逆断层主动盘的断层影响带内,节理裂隙发育,并受下伏断层破碎带隔水的影响,该影响带内地下水富集,岩溶发育。
扭性断层为张扭性时,岩溶发育强烈:为压扭性时,岩溶发育差。