《工程地质学》复习大纲 - 图文

A线性渗透定律（达西定律）

h Q=K · · ω= K· I· ω=ν·ω （层流运动）

L

B非线性渗透定律

哲才公式： （紊流运动）或

Q?K???I

1m（1

3地下水流向井的稳定运动

A井的类型(完整井 , 非完整井 )

B几个概念：降落漏斗---是指在井、孔抽水时形成的漏斗状水位下降区；影响半径---水位稳定时漏斗的半径称为影响半径。

C地下水流向潜水完整井(潜水完整井裘布依公式；承压水完整井裘布依公式)计算涌水量

(2H?S)SQ?1.366KlgR0?lgr0??K?I

D水文地质参数的确定(抽水试验测定渗透系数（K）和导水系数（T）; 影响半径（R）的测定：作图法)

4地下水运动有何特点(#水流通道曲折复杂；#流速迟缓；#一般呈层流运动，个别条件下呈紊流运动；#绝大多数情况下为非稳定流运动。)

*5矿坑涌水量预测

A坑道系统的水动力学法（大井法）----坑用 B水均衡法-----露采用

C水文地质比拟法----依据已知坑道涌水情况预测新的坑采区的方法 *6矿坑水防治 A、矿坑突水的预计

B、矿山一般防治水措施 (1、正确选择采矿方法和合理布置坑道系统 2、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。 3、露天矿坑防治水

（1）分段拦截、分段排出；*（2）超前疏干地下水（疏干原则，一般原则：地下水影响采掘工作正常与安全进行，或有突然涌水、涌砂的危险。疏干方法的选择原则是：选定的方法应能适应矿区水文地质条件和采掘生产的要求；有效地降低采矿场的地下水位，形成稳定的疏干降水漏斗并显著改善矿山

作业条件；施工条件好，建设投资少，周期短，经营管理安全方便，费用低。矿区常用的地下水疏干方法，矿区常用方法有地表群孔疏干、地下巷道疏干法、明沟疏干法和联合疏干法。----是指借助巷道、疏水孔、明沟等各种疏水构筑物，在基建以前或基建过程中，预先降低开采区的地下水位，以保证采掘工作正常和安全进行的一种措施。）

4、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) 7矿坑充水因素分析的内容

矿坑充水水源分析---地下水类型及其涌水量，地表水类型及其对矿坑水的补给，大气降水大小及其对矿坑水的补给，废弃矿坑水水量及其对矿坑水的补给；

矿坑充水通道的分析---渗入性通道，多为孔隙通道和细小分散的裂隙通道，溃入性通道：裂隙发育，而又未充填的裂隙通道，岩溶(溶隙)通道，透水断裂带，勘探钻孔造成的通道，采矿造成的涌水通道，矿坑排水造成的涌水通道;

影响矿坑充水量大小的其他因素----覆盖层：矿床上部有弱透水或隔水层时，可阻挡水的下渗。 地形条件：地形直接影响矿坑水的汇集和排泄。矿坑相对于当地侵蚀基准面的位置：当矿坑位于当地侵蚀基准面以下时，水文地质条件复杂。

含水构造：当矿坑与大型含水构造相通时，往往涌水量大而稳定，不易疏干。采矿方法：崩落法采矿容易造成采空区上部大量的人为裂隙，提高渗透性，促使矿坑涌水量增大。充填法采矿不致造成上覆岩层渗透性的显著改变，可保持矿坑涌水量不变。

8水文地质图的阅读

第四部分 岩石与岩体的工程地质特征

要求学生掌握岩石和岩体的区别，岩体结构的基本概念、分类，了解岩石质量分类和岩体稳定性评价的基本方法。

1岩体：在工程地质中，把工程作用范围内具有一定的岩石成分、结构特征及赋存于某种地质环境中的地质体称为岩体。（注意岩石与岩体的区别与联系）

2岩体结构：由结构面和结构体共同构成的总体；是在一定地质环境中经过建造、构造变形和次生改造形成的。（一是长期力学效应，二是环境力学效应，三是组合力学效应）

3岩体结构控制论的基本思想（观点）：

A．岩体是经受过变形、遭受过破坏、由一定的岩石成分组成、具有一定的结构和赋存于一定的地质环境中的地质体。岩体力学是研究环境应力改变时岩体产生再变形和再破坏规律、理论和应用的科学。

B．岩体在结构面控制下形成有自己独特的多种类型的不连续结构，岩体结构控制着岩体变形、破坏及其力学性质。

C．岩体结构控制论是岩体力学基础理论，岩体结构力学效应是岩体力学的力学基础，岩体结构分

析方法和结构力学分析方法是岩体结构力学研究的基本方法。

D．岩体赋存于一定的地质环境中。岩体赋存环境条件可改变岩体结构力学效应和岩石力学性能。 E．在岩体结构、岩石成分及环境应力条件控制下，岩体具有多种力学介质和力学模型，岩体力学是由多种介质力学构成的力学体系。

4岩体物质特征的研究内容

A岩石的成分与结构(碎屑岩：主要是其颗粒粒径、胶结物与胶结程度、粘土矿物含量；碳酸盐：主要关注其可溶性，而可溶性与成分及其组构密切相关；岩浆岩：矿物成分与化学成分、粒径等；变质岩：矿物成分与变质程度，特别是片理）-----岩石工程地质差异的主因.)

B岩石的成岩环境与岩相变化（沉积岩：环境不同影响岩性、岩相变化与厚度；岩浆岩：岩相分带、岩脉的分布及其接触带；变质岩：多关注软弱岩层如—千枚岩绿泥石片岩石墨片岩等）---影响均一性与各向异性.

C岩石的成层条件和厚度变化（沉积岩：特别注意滨海相机河湖相岩层，其厚度变化大；变质岩：构造作用明显的区会产生层间错动，单层厚度变化大）---连续性与各向异性.

D岩石的组合特征（&岩石的软硬程度、岩层的厚度、岩体中各类夹层分布特征；&岩组划分主要考虑工程地质性状的相似性）---影响岩体工程地质特征的基础.

E岩石的物理力学性质（孔隙度与裂隙度、膨胀性、水理性、弹性、抗压抗张抗剪性）---稳定性理学指标.

5工程地质岩组：把工程地质性质相近的岩层组合体划归到一起构成工程地质评价的独立单元。 6岩石（体）工程地质性质分类：

普氏系数----又称岩石的坚固性系数，是区分岩石坚固程度的系数,其值等于岩石的单向抗压强度(MPa)除以10。按坚固性系数对岩石可钻性分级表15类

坚硬岩特征的是：（A）锤击声清脆；(B)锤击有回弹、震手；(C)浸水后，大多无吸水反应； RQD---岩石质量指标，是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法，由美国伊利诺斯大学提 出和发展起来。该法是利用钻孔的修正岩芯采取率来评价岩石质量的优劣。即用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。显然RQD主要反映岩石完整程度，即裂隙在该地段地层中的发育程度。按RQD值的高低，将岩石质量划分为五类（好，较好，较差，差，极差）

岩体完整性含义是什么？给出5种以上反映岩体完整程度的定量指标？ （1）岩体完整性指岩体结构面不发育，结构体巨大，整体性好而且完整。 （2）岩体完整性系数、裂隙率、质量指标、体积裂隙数、裂隙间距等。 7岩体结构类型及特征：

A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；

B结构面成因类型与特征

原生结构面（沉积结构面，包括层面、软弱夹层、沉积间断面；火成结构面—接触面、流动面、柱状节理；变质结构面—片理、软弱夹层；）

构造结构面—断层、节理劈理；

次生结构面—风化和卸荷裂隙、风化和泥化夹层。

C结构面的调查内容：规模，几何形态，光滑度，张开度及充填物，连通性，密集程度。 D岩体结构基本类型及特征---四大类八亚类）

沉积岩中的沉积间断面、劈理、泥化夹层分属于哪一种类型的结构面？

(A)原生结构面 (B)构造结构面 (C)次生结构面 8岩体结构的力学效应

定义：岩体结构对岩体力学行为与力学作用的影响； A对岩体变形的影响—取决于结构面的发育状况； B对岩体破坏的的影响---由结构面控制；

C对岩体力学性质的影响---块裂介质、碎裂介质、连续介质；

D环境因素的影响---主要是指岩体中应力和地下水对岩体力学性质的影响：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；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，所以说岩体结构力学效应是岩体与环境力学效应的反映；

E岩体结构力学效应的三大法则---爬坡角法则、结构面密度的力学效应法则、结构面尺寸与产状力学效应法则）

9岩石的主要物理力学性质 ?

1比重：岩石固体（不包括空隙）部分单位体积的重量。在数值上等于岩石颗粒重量与同体积

的水在4度时的重量

?

2.重度（容重）：岩石单位体积的重量，在数值上等于岩石的总重量（包括孔隙中的水）与总

体积（包括孔隙）之比

（无水的重度---干重度；孔隙中饱含水的重度------饱和重度。一般来说，相同条件下的同一岩石，重度大者，其结构更致密含孔隙小，岩石强度与稳定性更好） ? ? ?

3.孔隙性：用孔隙度表示，是岩石中各种孔隙的总体积与岩石总体积之比 4.吸水性：用吸水率表示，在数值上等于岩石系水重量与同体积干燥岩石重量比

5软化性：岩石受水作用后强度和稳定性降低的性质。用软化系数表征，数值上等于饱水状态

下抗压强度与在风干状态下抗压强度的比

?

6抗冻性：岩石抵抗自身孔隙水结冰产生膨胀的能力。一般用抗冻前后抗压强度的降低率表示 ，