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一級建造師考試《水利水電》易考點：工程地質與水文地質的條件與分析

1F44 了解工程地質與水文地質的條件與分析

一、水工建筑物的工程地質條件

工程地質條件，可理解為與工程建筑物有關的各種地質因素的綜合。內容主要包括：土石類型及其性質、地質結構、地形地貌條件、水文地質條件、自然(物理)地質現象和天然建筑材料6個方面。

(一)土石類型及其性質

土和巖石(簡稱巖土)是水工建筑物的地基、建筑材料或建筑介質(如地下建筑物的圍巖)。它們的類型和性質對建筑物的穩定性、安全性、技術上的可能性、經濟上的合理性都有著極為重要的作用。如壩基，基本分為兩大類：巖基(硬基)和土基(軟基)。在巖基上，往往可以修建高壩、混凝土壩，樞紐多采用集中布置方案;而在土基上，則往往只能修建低壩(或閘)、土石壩，樞紐多采用較分散的布置方案。此外，在巖基和土基中，都存在不同類型和規模的軟弱巖層或土層，在工程建筑中都必須進行專門的研究和處理，才能保證建筑物的穩定和安全。

(二)地質結構

地質結構包括地質構造(褶皺及斷裂構造)和巖(土)體結構。地質構造按構造形態可分為傾斜構造、褶皺構造和斷裂構造三種類型。土體結構是指未固結成巖的第四紀土層的結構，包括各種成因類型土層的成層特征、巖相變化和空間分布規律。

巖體和巖石是不同的概念。通常把一定范圍內與工程建筑有關的自然地質體稱為巖體。結構面與結構體的組合稱為巖體結構，巖體結構特征實際上就是結構面和結構體的性狀及組合特征的反映，它決定著巖體的物理力學性質和穩定性。

地形，一般指地表形態、高程、地勢高低、山脈水系、自然景物、森林植被，以及建筑物分布等，常以地形圖予以綜合反映。地貌，主要指地表形態的成因、類型，以及發育程度等。河谷地帶的地形地貌條件往往對水工建筑物選址、壩型選擇、樞紐布置、施工方案等都有直接影響。

(四)水文地質條件

水文地質條件一般包括以下內容：

1.地下水類型。

2.含水層與隔水層的埋藏深度、厚度、組合關系、空間分布規律及特征。

3.巖(土)層的水理性質，包括容水性、給水性、透水性等。

4.地下水的運動特征，包括流向、流速、流量等。

5.地下水的動態特征，包括水位、水溫、水質隨時間的變化規律。

6.地下水的水質，包括水的物理性質、化學性質、水質評價標準等。

水文地質條件的好壞直接關系到水庫是否漏水，壩基是否穩定，地下水資源評價是否可靠等一系列工程建設問題。

(五)自然(物理)地質現象

巖石的風化、沖溝、滑坡、崩漏、泥石流、喀斯特等自然地質現象的存在及其發育程度，會直接影響到建筑物的安全和人民生命財產的安危。在水利水電工程建設中，在大壩區附近及水庫區內的自然地質現象，要求在工程地質勘察時進行充分的調查與研究，對影響大壩或水庫安全的應采取有效措施，進行處理或整治。

(六)天然建筑材料

天然建筑材料勘察應查明工程所需要的各類天然建筑材料料場的分布、位置、儲量、質量、開采和運輸條件等，為工程設計和施工提供依據。

關于料場儲量，在初查階段(對應于工程的可行性研究階段)，勘察儲量一般不少于設計需要量的3倍，勘察儲量與實際儲量誤差，應不超過40 % ;詳查階段(對應于工程的初步設計階段)勘察儲量一般不少于設計需要量的2倍，勘察儲量與實際儲量誤差，應不超過15 %。

二、水利水電工程地質問題分析

主要對壩基、邊坡、地下洞室圍巖、水庫及軟土基坑工程等工程的地質問題進行分析。(一建考試水利工程地質相關考點)

(一)壩基巖體的工程地質分析

不同的壩型，其工作特點不同，所以對地質條件的要求也就不同。因此，除了對各類壩型的工作特點應有所了解外，特別要了解不同壩型對地質條件的適應性和對工程地質條件的要求。由于壩區巖體中存在的某些地質缺陷，可能導致產生的工程地質問題主要有壩基穩定問題(包括滲透穩定、沉降穩定和抗滑穩定)和壩區滲漏問題(包括壩基滲漏和繞壩滲漏)。

(二)邊坡的工程地質分析

l.邊坡變形破壞的類型和特征

在野外常見到的邊坡變形破壞主要有松弛張裂、蠕動變形、崩塌、滑坡四種類型。此外尚有塌滑、錯落、傾倒等過渡類型，另外泥石流也是一種邊坡破壞的類型。

松弛張裂：在邊坡形成過程中，由于在河谷部位的巖體被沖刷侵蝕或人工開挖，使邊坡巖體失去約束，應力重新調整分布，從而使岸坡巖體發生向臨空面方向的回彈變形及產生近平行于邊坡的拉張裂隙，一般稱為邊坡卸荷裂隙。

蠕動變形：是指邊坡巖體主要在重力作用下向臨空方向發生長期緩慢的塑性變形的現象，有表層蠕動和深層蠕動兩種類型。

崩塌：高陡的邊坡巖體突然發生傾倒崩落，巖塊翻滾撞擊而下，堆積于坡腳的現象，稱做崩塌。在堅硬巖體中發生的崩塌也稱巖崩，而在土體中發生的則稱土崩。

滑坡：邊坡巖體主要在重力作用下沿貫通的剪切破壞面發生滑動破壞的現象，稱為滑坡。在邊坡的破壞形式中，滑坡是分布最廣、危害最大的一種。它在堅硬或松軟巖層、陡傾或緩傾巖層以及陡坡或緩坡地形中均可發生。

2.影響邊坡穩定的因素

地形地貌條件的影響;巖土類型和性質的影響;地質構造和巖體結構的影響;水的影響;其他因素，包括風化因素、人工挖掘、振動、地震等。

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