水利水电工程地质1_岩石及其工程地质性质

第一章项目管理第一节工程项目建设管理综述1一、工程基本建设程序二、项目立项审批制度三、建设阶段管理制度2（一）项目法人责任制（二）招标投标制（三）工程监理制（一）建设工程招标的范围（二）建设工程招标方式（三）建设工程招标程序（四）建设工程招标文件的内容三、建设工程投标管理13（一）建设工程投标程序（二）建设工程投标报价的依据（三）建设工程编制投标文件的方法和步骤第四节工程建设监理14一、工程建设监理的概念二、工程建设监理的基本职责与权力15三、工程建设监理的工作程序、方法和制度四、工程建设监理活动的基本准则16（一）守法（二）诚信（三）公平（四）科学五、工程建设监理的依据第五节工程建设项目管理17一、建设项目法人责任制（一）项目法人第一节工程水文一、基本资料内容及复核（一）基本资料内容（二）基本资料复核二、水文要素经验频率及统计参数30（一）经验频率（二）频率曲线的线性及统计参数三、径流分析计算31（一）径流分析计算内容（二）径流还原（三）径流资料的插补延长（四）径流系列代表性分析（五）径流计算四、设计洪水计算33（一）设计洪水计算的内容（二）洪水、暴雨系列（三）历史洪水和暴雨的调查与考证（四）经验频率、统计参数及设计值（五）设计洪水过程线（六）成果合理性检查五、水位流量关系拟定36（一）基本方法求二、土的主要物理水理性质49三、图的主要力学性质及指标50第二节岩体工程地质特性一、岩石的工程地质特性（一）岩石分类（二）岩石的主要物理、水理性质及指标（三）岩石的主要力学性质及指标二、岩体的工程地质特性54（一）岩体结构及分类（二）岩体质量与RQD（三）岩体完整性及分类（四）岩体风华及分带（五）软弱夹层的工程地质特性（六）岩（土）体的渗透性及分级第三节特殊岩体的工程地质特性58一、喀斯特（一）基本概念（二）喀斯特发育的基本条件（三）喀斯特的发育规律（四）喀斯特类型二、湿陷性黄土60（一）基本概念（一）主要术语（二）地震安全性评价的工作内容（三）水利水电工程对地震危险性分析工作的规定三、中国地震动参数区划图67四、活断层68（一）活断层的定义（二）活断层研究方法（三）活断层的判别第五节水库工程地质70一、水库区工程地质勘察（一）规划阶段（二）可行性研究阶段（三）初步设计阶段二、水库蓄水后的主要工程地质问题71（一）水库渗漏（二）水库浸没（三）水库塌岸三、水库诱发地震74（一）水库诱发地震的特征（二）水库诱发地震的成因类型（三）水库诱发地震的工程地质条件分析（一）砂砾料（二）土料（三）人工骨料（四）碎（砾）石类土料三、各类天然建筑材料勘察要求92（一）料场场地分类（二）勘探布置第四章工程任务与规模94第一节防洪治涝一、防洪工程系统及允许泄量（一）防洪工程系统的组成（二）防洪标准（三）防洪控制断面允许泄量（四）防洪工程系统联合运用二、防洪工程的水利计算97（一）堤防（二）水库（三）分洪工程三、治涝工程系统101（一）治涝工程系统组成（二）治涝标准（三）治涝规划设计的一般原则（三）水轮机额定水头选择六、抽水蓄能电站的工作原理118（一）抽水蓄能电站的工作原理（二）抽水蓄能电站的类型（三）调峰容量平衡计算（四）装机容量选择第三节水资源配置及供水工程120一、供水量、用水量调查统计（一）供水量调查统计的分类（二）供水量调查统计的要求（三）用水量调查统计的分类（四）用水量调查统计的要求二、供水水源和水资源配置122（一）设计标准（二）供水水源（三）水资源供需分析和配置三、城镇供水工程123（一）城镇需水量预测（二）城镇供水四、调水工程125（一）调水工程必要性论证原则（二）调水工程调水量的确定（三）分汊型河段的整治（四）游荡型河段的整治（五）浅滩的整治第六节综合利用水库142一、综合利用水库基本概念（一）综合利用任务和顺序的确定（二）综合利用水库特征水位与特征库容二、综合利用水库防洪与兴利的结合146（一）综合利用水库防洪兴利结合的形式（二）防洪与兴利库容结合形式的适用条件三、水库调节计算和调度图148（一）水库的调节性能（二）兴利调节计算（三）水库调度图四、水库回水计算149（一）计算目的（二）计算方法（三）水库回水曲线计算（四）回水推算成果合理性分析第五章工程总体设计153第一节工程等级划分及标准154163（三）引水建筑物（四）输（排）水渠系及交叉建筑物（五）发电厂房（泵房）及开关站（变电站）（六）通航、过木及过鱼建筑物（七）堤防及河道整治建筑物三、工程总布置应考虑的主要因素164（一）枢纽布置设计的一般原则（二）枢纽布置方案选择考虑的主要因素第六章水工建筑物167第一节土石坝一、土石坝筑坝材料选择与填筑标准（一）土石坝的筑坝材料选择（二）土石坝各种筑坝材料的填筑标准（三）面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准二、碾压土石坝坝体结构设计169（一）坝体材料分区（二）坝体坝坡的选择（三）坝体防渗体的选择（四）反滤层与过渡层设计三、碾压土石坝坝体排水及构造设计171一、（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第三节拱坝188一、拱坝布置、设计基本要求及安全标准（一）拱坝布置（二）拱坝设计基本要求（三）拱坝设计安全标准二、拱坝坝体结构及构造设计192（一）坝顶布置（二）横缝、纵缝与接缝灌浆（三）坝内廊道及交通（四）坝体止水和排水（五）坝体混凝土及分区设计（六）工作稳定分析三、拱坝坝身泄水建筑物型式193四、拱坝消能防冲结构设计194五、拱坝基础处理原则和主要方法195（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法第四节水工隧洞198一、水工隧洞洞线选择与进、出口布置（一）水工隧洞设计原则（二）闸室布置二、水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接布置与设计208（一）防渗排水布置（二）消能防冲布置（三）两岸连接布置第七节堤防210一、堤线布置及堤型选择（一）堤线布置（二）河堤堤距的确定（三）堤型选择二、堤身设计211（一）一般规定（二）筑堤材料与土堤填筑标准（三）堤顶高程（四）土堤堤顶结构（五）护坡三、堤基处理213（一）一般规定（二）软弱堤基处理四、堤岸防护213（一）一般规定二、水电站进水建筑物布置及设计224（一）进水口类型（二）进水口布置（三）开敞式进水口布置及孔口尺寸拟定（四）深孔式进水口高程选择及尺寸拟定三、水电站压力管道布置及设计226（一）压力管道的功能和类型及其材料要求（二）压力管道的布置（三）压力管道水利计算（四）压力管道结构分析（五）岔管（六）压力管道构造要求第十节水工金属结构229一、闸门的分类（一）闸门按工作性质分类（二）闸门按结构形式和动作特征分类二、闸门的布置、选型230（一）闸门布置的一般要求（二）闸门选型的一般原则（三）表孔溢洪道闸门的布置于选型（四）深孔泄水孔闸门的布置与选型（一）截流方式（二）截流方式的选择（三）截流设计的原则六、基坑排水240（一）初期排水（二）经常性排水第二节主体工程施工方法240一、主体工程施工概要二、土石方明挖240（一）岩石开挖级别（二）坝基开挖顺序与开挖方法（三）高边坡开挖原则（四）出渣道路布置原则三、地基处理241（一）基岩灌浆（二）防渗墙施工四、碾压式土石坝施工242（一）料场规划原则（二）坝料上坝运输（三）坝料填筑五、混凝土施工243（一）混凝土施工方案选择原则（四）移民工作的主要步骤三、征地移民所依据的政策法规体系250（一）法律（二）行政法规（三）规程规范（四）地方性法规及规章第二节移民前期工程程序251一、移民安置规划设计概述二、水利工程移民前期工作主要内容和工作深度252（一）项目建议书阶段（二）可行性研究报告阶段（三）初步设计阶段三、水电工程移民前期工程主要内容和工作深度254（一）预可行性研究报告阶段（二）可行性研究报告阶段四、移民安置规划编制的程序254第三节建设征地范围255一、工程征地范围五、城镇、集镇部分调查内容269（一）基本情况调查（二）用地调查（三）人口调查（四）房屋和附属设施调查（五）机关事业单位调查（六）企业调查（七）基础设施调查（八）其他调查六、专业项目（含企业）调查内容270（一）企业调查（二）交通运输设施调查（三）水利水电设施调查（四）电力设施调查（五）电信设施调查（六）广播电视设施调查（七）水文（气象）站调查（八）文物古迹调查（九）矿产资源调查（十）其他调查七、实物调查方法273（一）农村实物调查方法（四）建设用地规模（五）基础设施二、工业企业处理规划282三、专业项目处理规划283第七节水库库底清理与防护工程283 一、水库库底清理范围和对象（一）清理范围和对象（二）清理调查二、水库库底清理284（一）建筑物拆除与清理（二）卫生清理（三）林木清理（四）特殊清理三、防护工程设计285第八节征地移民补偿投资（费用）概（估）算286一、有关专业术语二、概（估）算编制原则和依据286（一）概（估）算编制原则（二）概（估）算编制依据三、补偿投资（费用）概（估）算项目划分及费用构成287（十一）地面径流与水损失（十二）水土流失防治责任范围、项目建设区和直接影响区（十三）水土流失治理度和植被覆盖率二、我国土壤侵蚀类型及分区295（一）土壤侵蚀类型和形式（二）土壤侵蚀影响因素（三）我国土壤侵蚀类型分区三、我国土壤侵蚀强度分级297（一）水力侵蚀强度分级（二）重力侵蚀强度分级（三）风蚀强度分级标准第二节法律法规技术标准及前期工作299 一、法律法规技术标准（一）法律法规体系（二）水土保持技术标准二、水土保持生态建设前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段的内容与深度要求三、建设项目水土保持前期工作302（一）前期工作程序（二）各阶段主要内容和设计深度三、耕作措施315四、风沙治理措施316第五节建设项目水土保持设计316一、建设项目水土保持措施类型和作业（一）预防管理措施（二）治理措施二、建设项目水土保持设计要求和内容317（一）编制原则（二）防治目标（三）主体工程水土保持分析与评价（四）水土流失调查与预测（五）防治责任范围及分区（六）防治措施布局三、建设项目水土保持分区防治措施设计319 第六节水土保持投资概（估）算及效益321 一、水土保持工程概（估）算编制（一）编制依据（二）水土保持生态建设工程概（估）算编制规定（三）开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定（四）开发建设项目水土保持工程概（估）（估）（二）工业用水区（三）农业用水区（四）渔业用水区（五）景观娱乐用水区（六）过渡区（七）排污控制区第二节水功能区纳污能力及污染物入河量控制333一、基本概念（一）水环境容量（二）水功能区纳污能力（三）污染物入河控制量（四）排污削减量二、水功能区污染物入河量控制方案与排污削减量333三、入河排污口整治334（一）基本要求（二）入河排污口布局（三）入河排污口整治方案四、面源控制334（一）面源污染物调查与估算（二）面源控制措施一、一、一、评价工作等级划分二、基本要求三、调查范围四、调查方法五、调查内容344六、环境现状评价344七、环境质量标准345第二节环境影响识别和预测评价345一、环境影响识别（一）工程分析（二）环境影响识别与筛选二、环境影响预测评价346（一）预测评价的原则（二）预测评价内容和要求第三节环境保护对策措施351一、基本要求二、环境保护措施351（一）水环境保护（二）大气污染防治（三）环境噪声控制（四）施工固体废物处理（五）生态保护二、评价指标及评价准则363（一）经济内部效益率（EIRR）（二）经济净现值（ENPV）第三节财务评价365一、财务评价的概念及水利水电项目财务评价的特点（一）财务评价的一般概念（二）水利项目财务评价的特点二、财务评价中的费用组成和综合利用工程费用分摊366（一）费用构成及其估算方法（二）综合利用水利建设项目费用分摊三、财务评价中成本费用估算369（一）总成本费用的构成（二）年运行费估算（三）固定成本与可变成本估算四、销售收入估算370五、财务评价指标及评价准则370（一）财务生存能力分析（二）偿债能力分析（三）盈利能力分析（四）不确定性分析。

绪论(略)第一章岩石与造岩矿物矿物地壳中丰度最大的几种元素依次为：氧，硅，铝，铁，钙，镁，钠，钾，钛，氢等。

矿物：天然产出的、具有一定化学成分和物理特征的元素或化合物。

岩石：矿物的集合体。

岩石是各种矿物的混合物。

对于肉眼鉴别矿物来说，矿物的下述几方面特性有重要意义：(一)矿物的形态：固态矿物又可分为结晶质和非晶质两类结晶质矿常见的物单体形态有：片状、鳞片状、板状、柱状、立方体状、菱面体状、菱形十二面体，常见的矿物集合体形态有：粒状、块状、土状、鲕状、豆状、纤维状、钟乳状等。

(二)矿物的物理性质1、透明度：矿物能够透过光线的程度称为透明度。

2、光泽：光泽是指矿物的新鲜光洁面反射可见光的能力。

可分为下列三种：（1）金属光泽（2）半金属光泽（3）非金属光泽：①金刚光泽②玻璃光泽③油脂光泽④珍珠光泽⑤丝绢光泽⑥土状光泽3、颜色与条痕4、硬度：矿物的硬度是指矿物抵抗外力机械刻划的能力。

5、解理：矿物晶体受外力敲击时，能够沿一定方向裂开的性能。

开裂的平面称为解理面。

6、断口：完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面可称为断口。

岩浆岩岩浆岩：由岩浆冷凝而成的岩石。

岩浆岩的产状：侵入岩的产状包括：岩基、岩株、岩盘与岩盖、岩床、岩墙和岩脉；喷出岩的产状包括：岩流、火山锥(岩钟)、熔岩台地。

岩浆岩的结构：按照结晶程度可将岩浆岩结构分为：全晶质结构、玻璃质结构、半晶质结构；按照矿物颗粒的绝对大小可把岩浆岩的结构分为显晶质和隐晶质两种类型；按照矿物晶粒的相对大小，可将岩浆岩的结构划分为等粒结构和不等粒结构两种。

岩浆岩的构造：岩石中不同矿物集合体之间的排列与充填方式。

常见的岩浆岩构造有下列几种：块状构造、流纹构造、气孔构造及杏仁构造、层状构造组成岩浆岩的矿物最常见的是石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、和橄榄石等几种，根据造岩矿物在岩浆岩中的含量及其在分类命名中所起的作用，岩浆岩的造岩矿物可分为：主要矿物、次要矿物和副矿物。

水工中的岩石级别及围岩类别
水利水电工程中常常将土石进行分级，依据开挖方法开挖难易坚固系数等共划分为16级，其中土分为4级，岩石分为12级。

（见附表１）地下洞室的施工过程中又将围岩进行分类，可根据岩石强度，岩石完整性，结构面状态，地下水和主要结构面产状五项因素的评分只和为基本依据，一般分为Ⅰ～Ⅴ类。

（见附表２）
附表１岩石分级表
注：摘自《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（SDJ212-83)附录一
2004年04月06日
附表２水工隧洞围岩工程地质分类
围岩类别围岩稳定性
围岩总评
分T
围岩强度应
力比S
Ⅰ稳定。

围岩可长期稳定，一般无不稳定块体T＞85 ＞4 Ⅱ基本稳定。

围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块85≥T＞65 ＞4
Ⅲ局部稳定性差，围岩强度不足，局部会产生口塑性变形，不支护可能产生塌
方或变形破坏完整的较软岩，可能暂时稳定
65≥T＞45 ＞2
Ⅳ不稳定。

围岩自稳时间较短，规模较大的各种变形何破坏都可能发生45≥T＞25 ＞2 Ⅴ极不稳定。

围岩不自稳，变形破坏严重T≤25
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一级造价《水利计量》第一章（工程地质）要点整理第一节岩(土)体的工程特性一、土体的工程特性1.土的组成：固相(三相主体)、液相、气相黏粒是原岩经化学风化而成，常见的黏土矿物有高岭石、伊利石和蒙脱石，具有可塑性、黏性、膨胀性、收缩性和触变性。

工程上通过室内颗粒级配试验确定各粒组含量，大于0.075mm颗粒采用筛分法，小于0.075mm颗粒采用密度计法。

2.土的结构：与土粒矿物成分、颗粒形状和沉积条件有关。

单粒结构：颗粒较粗的矿物颗粒在自重作用下沉落，特点是土粒间存在一般点与点的接触。

蜂窝结构：较细的土粒在自重作用下沉落时，粒间接触点处的引力大于下沉土粒重量，土粒就被吸引着不再下沉，形成链环状单元，形成孔隙较大的蜂窝结构，常存在于粉土和黏性土中。

絮凝结构：一般存在于黏性土中，具有很大的孔隙。

3.国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)：1碎石土：粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50％。

2砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50％，粒径大于0.075 mm的颗粒质量超过总质量的50％。

3粉土：粒径大于0.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50％，且土的塑性指数小于或等于10。

4黏性土：塑性指数大于10的土属于黏性土。

黏土：Ip>17；粉质黏土：10<Ip≤17二、土的物理力学性质指标1.试验测定指标1土的天然密度(重度)：环刀法；2土的含水率：烘干法；3土粒比重：比重瓶法。

2.换算指标4孔隙比和孔隙率5饱和度6饱和重度与饱和密度7有效重度(浮重度)与有效密度8干重度与干密度：常用作控制人工填土施工质量指标。

◆1.试验测定指标土的含水率：ω＝m w /m sm w ：水的质量；m s ：土粒质量。

土粒比重：土粒质量与同体积4℃时水的质量之比。

◆2.换算指标孔隙比和孔隙率孔隙比：e＝Vv/Vs孔隙率：n＝Vv/V×100％饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比，指土孔隙被水充满的程度，以Sr 表示，表示土体的干湿程度。

第2章岩石及其工程地质性质【教学基本要求】1．了解地球的内圈层构造，知道地球的外圈层。

2．了解地质作用。

3．理解矿物（晶体）的形态，矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质，硅酸盐、碳酸盐、氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。

4．理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征浆岩的产状。

5．理解岩石的物理性质、水理性质及其力学性质指标，掌握岩石的坚硬程度分类。

【学习重点】1、地质作用的类型及其对地壳改造的作用。

2、常见造岩矿物的主要形态及其主要的物理性质。

3、岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要矿物成分及其结构、构造。

4、岩石工程地质性质指标的基本概念及其意义。

【内容提要和学习指导】2.1 地球的总体特性地球是一个不标准的旋转椭球体，赤道半径(a)6378.14km，两极半径(b)6356.779km，地球的扁为，赤道附近稍微凸出，极区稍微扁平，赤道与极地半径相差22km。

1、地球的圈层构造地球具有一定的圈层构造，以地表为界分为外圈和内圈，外圈包括大气圈、水圈和生物圈；分为地壳、地幔和地核。

地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km，大陆地壳厚大洋地壳厚度较；地幔是莫霍面以下、古登堡面以上部分，厚度约2900km，是地球的主体部分，态物质组成；地核是地球内古登堡面以下至地心的部分，厚度为3500km。

2、地质作用在自然界中所发生的一切可以改变固体地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作地质作用的动力来源，地质作用可分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。

由地球内部能旋转能、重力能、放射性元素蜕变的热能等产生的地质应力所引起的地质作用即内动力地质作用地下深处进行，并可波及地表。

内动力地质作用包括：地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作岩、变质岩等便是内动力地质作用的产物。

由地球范围以外的能源，如太阳得辐射能、日月的引主要能源在地表或地表附近进行的地质作用，称为外动力地质作用。

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2018年一级建造师考试《水利水电》知识点汇总1F411044了解工程地质与水文地质的条件与分析一、水工建筑物的工程地质条件工程地质条件，可理解为与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。

内容主要包括：土石类型及其性质、地质结构、地形地貌条件、水文地质条件、自然(物理)地质现象和天然建筑材料6个方面。

(一)土石类型及其性质土和岩石(简称岩土)是水工建筑物的地基、建筑材料或建筑介质(如地下建筑物的围岩)。

它们的类型和性质对建筑物的稳定性、安全性、技术上的可能性、经济上的合理性都有着极为重要的作用。

如坝基，基本分为两大类：岩基(硬基)和土基(软基)。

在岩基上，往往可以修建高坝、混凝土坝，枢纽多采用集中布置方案;而在土基上，则往往只能修建低坝(或闸)、土石坝，枢纽多采用较分散的布置方案。

此外，在岩基和土基中，都存在不同类型和规模的软弱岩层或土层，在工程建筑中都必须进行专门的研究和处理，才能保证建筑物的稳定和安全。

(二)地质结构地质结构包括地质构造(褶皱及断裂构造)和岩(土)体结构。

地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。

土体结构是指未固结成岩的第四纪土层的结构，包括各种成因类型土层的成层特征、岩相变化和空间分布规律。

岩体和岩石是不同的概念。

通常把一定范围内与工程建筑有关的自然地质体称为岩体。

结构面与结构体的组合称为岩体结构，岩体结构特征实际上就是结构面和结构体的性状及组合特征的反映，它决定着岩体的物理力学性质和稳定性。

地形，一般指地表形态、高程、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被，以及建筑物分布等，常以地形图予以综合反映。

地貌，主要指地表形态的成因、类型，以及发育程度等。

河谷地带的地形地貌条件往往对水工建筑物选址、坝型选择、枢纽布置、施工方案等都有直接影响。

(四)水文地质条件水文地质条件一般包括以下内容：1.地下水类型。