水力发电工程地质手册PDF电子书下载

第一篇 工程地质基础 1

第一章 地形地貌 1

第一节 地形 1

一、地形的分类 1

二、中国地形的主要特征 1

三、中国的地形种类 1

第二节 地貌类型的划分 2

第三节 常见地貌类型 4

一、河流地貌 4

二、暂时性流水地貌 5

三、冰川地貌 5

四、岩溶地貌 6

五、黄土地貌 7

六、风成地貌 7

七、海岸地貌 8

第二章 地层及岩性 9

第一节 地质年代 9

一、相对地质年代 9

二、绝对地质年代 9

三、地层单位及地质年代表 10

四、地质作用及地壳运动 12

五、中国侵入岩分期 13

第二节 矿物 14

一、矿物分类 14

二、常见造岩矿物的特征 14

第三节 岩浆岩 22

一、岩浆岩的一般特征 22

二、岩浆岩的分类和定名 22

三、常见岩浆岩的鉴定特征 22

四、火山碎屑岩 24

第四节 沉积岩 24

一、沉积岩的一般特征 24

二、沉积岩的分类与定名 25

第五节 变质岩 26

一、变质岩的一般特征 26

二、变质岩的分类与定名 27

三、常见变质岩的鉴定特征 29

第六节 第四纪地层 29

第三章 构造地质与大地构造学派 31

第一节 构造地质 31

一、水平构造与倾斜构造 31

二、褶皱构造 31

三、断裂构造 32

第二节 地槽地台学说 36

第三节 板块构造学说 36

一、大陆漂移学说 36

二、海底扩张学说 36

三、板块构造学说 36

第四节 中国几个大地构造学说 37

一、地质力学学说 37

二、多旋回构造学说 37

三、断块构造学说 37

四、地洼学说 37

五、波浪镶嵌构造学说 37

第五节 中国大地构造基本特征 38

一、地质构造的单元划分 38

二、中国地质构造的基本格局 38

三、中国地质构造的发展演化史 39

第四章 水文地质 40

第一节 地下水分类 40

一、地下水的主要类型 40

二、泉的主要类型 40

第二节 渗流基本理论 41

一、层流和紊流 41

二、弹性释（贮）水和重力排水 41

三、渗透率、渗透系数和渗透系数张量 41

四、渗流基本定律 41

五、地下水流 41

六、地下水井流模型 41

第三节 水文地质现场试验及参数确定 42

一、抽（注）水试验 42

二、压水试验 47

三、微水试验 48

四、示踪试验 48

五、渗透变形试验 48

六、渗透系数张量计算 50

七、给水度 51

八、影响半径计算 51

第四节 地下水水质 52

一、地下水的物理性质 52

二、地下水的化学成分 52

三、水质分析 52

四、水质评价 54

第五节 同位素水文地质 56

一、基本概念 56

二、氢氧稳定同位素 57

三、碳硫稳定同位素 58

四、氚和碳14C放射性同位素 58

五、同位素测定地下水年龄 58

六、地下水活动环境同位素分析 59

第五章 物理地质现象 60

第一节 风化作用 60

一、风化作用的类型 60

二、岩石风化带的划分 60

三、古风化壳 60

第二节 卸荷作用 61

一、岩体卸荷作用的机制 61

二、岩体卸荷裂隙的分布特征 61

三、岩体卸荷带的划分 61

第三节 崩塌 61

一、崩塌及其类型 61

二、发生崩塌的地质条件 61

第四节 滑坡 61

一、滑坡要素及滑坡形态特征 61

二、滑坡主要类型 62

第五节 蠕变 62

一、蠕变概念 62

二、蠕变发育阶段及其特征 62

三、岩体蠕变基本类型 62

四、岩体蠕变破坏模式 62

第六节 泥石流 63

一、泥石流的形成条件 63

二、泥石流的分类 63

第七节 冰川作用 64

一、冰川及其作用 64

二、山岳冰川及其堆积物 64

三、大陆冰川及其特征 64

第二篇 工程地质勘察方法 65

第一章 工程地质勘察基本要求 65

第一节 工程地质勘察阶段划分及勘察任务 65

第二节 工程地质勘察内容及要求 65

第三节 工程地质勘察程序 69

一、一般程序 69

二、基本要求 70

第四节 工程地质勘察成果 70

一、成果形式 70

二、主要图件的编制内容及要求 70

三、各阶段工程地质勘察报告的内容及要求 71

四、主要工程地质问题的专题研究报告及要求 73

五、各阶段工程地质勘察报告的附件附图要求 73

第二章 工程地质测绘 74

第一节 一般要求 74

一、工程地质测绘范围及测绘比例尺 74

二、工程地质测绘精度要求 75

三、工程地质测绘填图单位 75

四、野外记录要求 75

第二节 工程地质测绘准备工作 75

一、资料搜集 75

二、现场踏勘 75

三、工程地质测绘计划编制 75

第三节 工程地质测绘方法 76

一、工程地质测绘基本方法 76

二、实测地质剖面 76

三、地质界线在地质图上表示特征 77

四、综合地层柱状图编制 77

第四节 工程地质测绘内容 78

一、地貌调查 78

二、地层岩性调查 78

三、地质构造调查 78

四、水文地质调查 79

五、岩溶调查 79

六、物理地质现象调查 79

第五节 工程地质测绘资料整理 80

一、原始资料的检查和整理 80

二、工程地质测绘的成果 80

三、工程地质测绘成果的验收 80

第三章 工程地质勘探工作布置原则 81

第一节 勘探布置基本原则 81

一、勘探工作内容 81

二、勘探工作布置基本原则 81

第二节 各阶段勘探布置原则 81

一、规划阶段勘探布置原则 81

二、预可行性研究阶段勘探布置原则 82

三、可行性研究阶段勘探布置原则 85

四、招标设计阶段勘探布置原则 89

五、施工详图阶段勘探布置原则 90

第四章 工程地质钻探 91

第一节 主要钻探机具及适用范围 91

一、钻机 91

二、水泵 91

三、钻具 92

四、取样器 92

第二节 工程地质钻探方法及技术要求 93

一、岩芯钻探岩石可钻性分级 93

二、钻进方法选择 94

三、常规地层钻探技术 95

四、冲洗液和护壁堵漏 95

第三节 钻孔测试技术 97

一、钻孔测斜仪类型及技术参数 97

二、钻孔水位观测 97

三、钻孔漏失量及涌水量测量 98

四、钻孔压水试验 98

五、注水试验 99

六、钻孔抽水试验 100

七、动力触探试验 102

八、十字板剪切试验（VST） 103

九、旁压试验 103

十、岩体应力测试 104

第四节 特殊工程地质钻探技术 104

一、水上钻探 104

二、大口径钻探 104

三、定向取心钻探 104

四、滑坡体钻探 105

五、岩溶地层钻探 105

六、深厚覆盖层钻探 105

七、破碎地层钻探 105

第五节 钻孔编录、验收与质量评定 105

一、钻孔编录 105

二、钻孔竣工验收 105

三、钻孔质量评定 105

第五章 工程地质坑探 107

第一节 工程地质坑探种类及用途 107

第二节 坑探技术要求 107

一、平洞施工 107

二、竖井、斜井、河底平洞施工 108

三、探坑、浅井、探槽施工 108

第三节 坑探常用设备 108

一、小型凿岩设备 108

二、小型装运设备 108

三、支护设备 109

四、提升设备 109

五、通风、供风、供水、排水设备及供电系统 109

第四节 坑探工程编录、验收与质量评定 109

一、地质编录 109

二、坑探验收与质量评定 109

第六章 工程地质物探 110

第一节 常用物探方法及应用范围 110

第二节 电法勘探 111

一、电阻率法 111

二、充电法 113

三、自然电位法 113

四、激发极化法 113

第三节 地震勘探 114

一、地震波直达波法 114

二、地震反射波法 115

三、地震折射波法 115

四、瑞雷波法 116

五、地震波CT 116

第四节 电磁法勘探 117

一、频率电磁测深法 117

二、瞬变电磁法 117

三、可控音频大地电磁测深法 117

四、探地雷达 118

五、电磁波CT 118

第五节 声波探测 119

一、基本原理 119

二、方法分类 119

三、工程应用 119

第六节 放射性探测 120

一、基本原理 120

二、探测方法 120

三、工程应用 120

第七节 综合测井 120

一、电测井 121

二、声波测井 121

三、放射性测井 121

四、其他测井 121

第八节 物探方法的综合应用 122

第七章 遥感技术应用 126

第一节 遥感类型及适用范围 126

一、基本概念 126

二、遥感技术原理与特点 126

三、遥感分类及应用 126

四、遥感技术在工程地质中的应用 127

第二节 遥感影像工程地质解译 128

一、遥感影像解译的概念和解译标志 128

二、遥感影像解译的工作内容和方法 129

第三节 数码摄影地质编录技术 130

一、基本概念 130

二、技术原理 130

三、仪器设备 130

四、操作步骤 130

五、工程地质应用 131

六、技术应用特点 131

第四节 三维激光扫描技术 131

一、基本概念 131

二、技术原理与特点 131

三、仪器设备 132

四、工程地质应用 132

五、技术应用特点 132

第八章 计算机及信息技术应用 133

第一节 概述 133

一、工程地质计算机技术应用的发展过程 133

二、工程地质计算机技术应用的发展方向 133

第二节 地理信息系统（GIS）及应用 134

一、基本概念 134

二、地理信息系统（GIS）的发展趋势 134

三、地理信息系统（GIS）的组成 134

四、地理信息系统（GIS）的特点 134

五、地理信息系统软件 135

六、地理信息系统（GIS）在工程地质中的应用 135

第三节 工程地质数据库系统 135

一、基本概念 135

二、工程地质数据库系统组成 136

三、工程地质数据库设计 136

四、工程地质数据库系统的主要功能及操作要求 136

第四节 工程地质计算机制图 137

一、计算机制图基本要求 137

二、工程地质主要图件编制原则 137

第五节 工程地质三维建模及分析 138

一、GeoEngine工程地质三维建模 138

二、GoCAD工程地质三维建模 139

三、Auto CAD工程地质三维建模 141

第六节 常用专业软件 142

第三篇 岩土体物理力学性质和测试 143

第一章 岩土力学的基本概念 143

第一节 岩石力学概述 143

一、研究内容 143

二、研究方法 145

第二节 土力学概述 146

一、研究内容 146

二、研究方法 148

第二章 岩石和岩体的工程性质 149

第一节 岩石的物理性质 149

第二节 岩石和岩体的力学性质 150

一、岩石（体）的变形性质 150

二、岩石（体）的强度性质 150

三、岩石（体）的流变性质 150

第三节 岩石（体）的弹性波速 151

第三章 土的工程性质 153

第一节 土的工程分类 153

一、国家标准对土的分类（GB 50021—2001,2009年版） 153

二、电力行业标准对土的分类（DL/T 5355—2006） 153

三、北京市标准对细粒土的分类（DBJ 11—501—2009） 155

第二节 土的物理水理性质 155

一、土的基本物理性质 155

二、黏性土的水理性质 155

三、无黏性土的相对密度 157

四、毛细管水的上升高度 157

第三节 土的力学性质 157

一、土的压缩性质 157

二、土的强度性质 157

三、土的渗透性质 158

四、土的膨胀性质 158

第四节 特殊土的工程性质 159

一、黄土 159

二、软土 159

三、膨胀土（岩） 160

四、红黏土 161

五、冻土 161

六、盐渍土（岩） 162

第四章 常用的岩（土）体物理力学试验方法及其适用范围 164

第一节 常用的岩石和岩体试验方法及其适用范围 164

一、岩石试验 164

二、岩体试验 164

第二节 常用的土工试验方法及其适用范围 164

一、室内土工试验 164

二、现场土工试验 166

三、钻孔土工试验 166

第三节 岩土化学分析试验及其适用范围 166

第五章 常用岩土体的物理力学参数 167

第一节 岩石和岩体物理力学参数 167

一、岩体工程地质特性 167

二、岩石（体）物理力学参数取值原则与方法 167

三、岩石（体）物理力学参数经验值 168

四、工程实例 172

第二节 土体物理力学参数 177

一、土体的工程地质特性 177

二、土体的物理力学参数取值原则与方法 179

三、土体的物理力学参数经验值 181

四、工程实例 187

第六章 地应力及测试 190

第一节 地应力的组成与分布 190

一、地应力的基本组成 190

二、影响地应力状态的自然因素 190

三、地应力场的分布和变化规律 190

四、岩体初始地应力的分级 191

第二节 围岩二次应力 192

一、围岩二次应力的确定方法 192

二、影响围岩二次应力的因素 193

第三节 地应力研究的工程意义 194

第四节 地应力的研究与测试方法 194

一、地应力的研究方法 194

二、常用岩体地应力测试方法 194

三、地应力测试研究工程实例 195

第四篇 区域构造稳定性研究 197

第一章 概述 197

第一节 区域构造稳定性及研究范围 197

第二节 区域构造稳定性研究的基本要求和工作程序 197

一、国家和地方法规的要求 197

二、水电水利勘察设计规范和规程的要求 197

第二章 区域构造稳定性研究的主要内容和方法 198

第一节 地震 198

一、地震成因与分类 198

二、地震波 198

三、地震震级 198

四、地震烈度 199

第二节 地震活动研究 201

一、中国地震活动特征 201

二、水电工程地震活动研究 204

第三节 地震构造研究 205

一、中国新构造运动的特征 205

二、水电工程地震构造的研究 206

第四节 断裂活动性评价 209

一、活动断层的判别标志 209

二、活动断裂的研究方法 209

三、断裂活动形式及其活动强度 210

四、能动断层 211

五、断层活动监测 211

六、断层活动性综合评价 211

第三章 地震安全性评价 212

第一节 确定性方法 212

一、地震构造法 212

二、历史地震法 213

三、地震动参数综合评定 213

四、最大可信地震（MCE） 213

第二节 概率分析法 214

一、地震区、带划分与活动性参数 214

二、潜在震源区划分及其地震活动性参数评定 214

三、地震危险性分析计算 214

四、结果表述 215

第四章 地震地质灾害 216

第一节 地震地质灾害类型及影响因素 216

一、地震地质灾害的类型 216

二、影响地震地质灾害的主要因素 216

第二节 水电工程区地震地质灾害评价 217

第五章 区域构造稳定性评价 218

第一节 区域构造稳定条件 218

第二节 区域稳定性分级评价 218

第三节 区域构造稳定性综合评价 218

一、区域构造稳定研究成果 218

二、区域构造稳定与水电建设的关系 218

第五篇 水库工程地质勘察与评价 219

第一章 概述 219

第一节 水库工程地质问题 219

第二节 水库工程地质勘察 219

第二章 水库渗漏 222

第一节 水库渗漏类型与特点 222

第二节 水库渗漏工程地质勘察 222

一、水库渗漏一般性工程地质勘察 222

二、水库渗漏工程地质专门性勘察 222

三、水库渗漏勘察主要方法 223

第三节 水库渗漏分析与评价 223

一、水库渗漏条件分析 223

二、水库渗漏量估算 224

第四节 水库防渗处理 225

一、防渗处理原则 225

二、防渗处理措施与方法 225

第三章 库岸稳定 227

第一节 水库岸坡变形及破坏类型 227

一、塌岸 227

二、崩塌 227

三、滑坡 227

四、其他变形 228

第二节 勘察内容与方法 228

一、地质勘察深度要求 228

二、库岸稳定地质勘察内容 228

三、库岸稳定地质勘察主要方法 229

四、水库岸坡变形观测主要内容 230

第三节 水库塌岸预测方法 230

一、水库塌岸影响因素 230

二、塌岸预测方法 230

第四节 库岸稳定性评价 233

一、定性评价 233

二、定量评价 234

第四章 水库浸没 235

第一节 浸没及其分类 235

一、浸没及其成因 235

二、浸没的分类 235

第二节 浸没勘察内容与方法 235

一、勘察内容 235

二、勘察方法 236

第三节 浸没分析与评价 236

一、浸没分析与评价的内容 236

二、浸没初判与复判 236

三、浸没指标及其确定 237

四、库岸潜水回水的计算 238

五、具有双层水文地质结构且上部为黏土层的浸没影响分析 239

第四节 浸没防治 239

一、防治原则 239

二、防治措施 240

第五节 岩溶浸没性内涝 240

一、岩溶浸没性内涝分类 240

二、岩溶浸没性内涝工程勘察 240

三、岩溶浸没性内涝可能性判定 240

四、岩溶浸没性内涝的预测 241

五、岩溶浸没性内涝的治理措施 241

第五章 水库诱发地震 242

第一节 概述 242

第二节 水库诱发地震分类与特征 244

第三节 水库诱发地震分析预测 244

一、水库诱发地震分析预测的任务和要求 244

二、水库诱发地震的地质环境条件分析 244

三、水库诱发地震的预测与评价 245

四、水库诱发地震的监测 247

第六章 泥石流 248

第一节 泥石流的发生条件与分类 248

一、泥石流发生的条件 248

二、泥石流发生的模式 248

三、泥石流的分类 248

第二节 泥石流调查和勘察 249

一、泥石流调查 249

二、泥石流勘察 250

第三节 泥石流分析与评价 250

一、泥石流有关指标的测定和计算 250

二、泥石流的评价 251

第四节 泥石流防治措施 253

一、泥石流防治工作的基本原则 253

二、减轻或避防泥石流的主要工程措施 253

第七章 移民集中安置区和防护区 254

第一节 综述 254

第二节 移民集中安置区和防护区工程地质勘察内容 254

一、移民集中安置区工程地质勘察的主要内容和精度 254

二、防护区工程地质勘察的主要内容和精度 254

第三节 移民集中安置区和防护区工程地质勘察方法 255

一、工程地质测绘 255

二、勘探 255

三、原位测试 255

四、取样与室内试验 255

五、水和土的腐蚀性评价 255

六、现场检验和监测 255

第四节 移民集中安置区和防护区工程地质评价 255

一、场地稳定性评价 255

二、场地建设适宜性评价 255

三、移民集中安置区和防护区工程地质评价 255

第八章 压覆矿产资源调查与评估 257

第一节 综述 257

一、压覆矿产资源的含义 257

二、水电工程压覆矿产资源的形式 257

三、压覆矿产资源调查与评估的相关要求 257

第二节 压覆矿产资源调查与评估 257

一、调查与评估的范围 257

二、调查与评估的内容 257

三、调查与评估的方法 257

四、压覆矿产资源的审批 257

第三节 压覆矿产资源分析与评价 258

一、淹没压覆 258

二、浸没压覆 258

三、岸坡失稳压覆 258

第四节 压覆矿产资源防护 259

一、防护的原则 259

二、防护的措施 259

第六篇 覆盖层地基工程地质勘察与评价 261

第一章 概述 261

第一节 覆盖层概念和分布特征 261

一、覆盖层分布 261

二、覆盖层主要特征 261

第二节 覆盖层成因类型 262

第三节 覆盖层地基主要工程地质问题和研究内容 262

一、覆盖层地基的主要工程地质问题 262

二、覆盖层研究的主要内容 263

第二章 覆盖层地基工程地质勘察和试验 264

第一节 地基工程地质勘察的内容、原则和方法 264

第二节 覆盖层分布范围和成因类型的勘察方法 264

一、地质测绘和地面调查 264

二、河漫滩与阶地的调查 264

三、成因分析 264

四、土体测龄 264

第三节 覆盖层厚度、层次结构常用的勘察方法 265

一、钻探 265

二、物探 265

三、坑探 266

第四节 覆盖层土体物理力学性质的研究方法 266

第五节 覆盖层水文地质勘察的内容和方法 266

一、覆盖层的水文地质条件研究 266

二、覆盖层的水文地质勘察方法 266

第三章 覆盖层地基工程地质特性 267

第一节 覆盖层物质组成结构 267

一、厚度特征 267

二、物质组成 267

三、结构特征 267

四、构造特征 267

五、工程岩组划分 267

第二节 覆盖层物理力学特性 267

一、物理、水理性质 267

二、强度特性 269

三、压缩特性 269

四、动力特性 270

五、渗透特性 270

第三节 土体力学和渗透参数的选取 270

第四章 覆盖层地基适宜性评价 272

第一节 不同水工建筑物对地基的要求 272

第二节 地基变形稳定 272

一、地基稳定条件及破坏类型 272

二、地基变形稳定评价 274

三、厂房、闸门等水工建筑物变形稳定评价 276

第三节 抗滑稳定性评价 278

一、抗滑稳定性定性评价 278

二、地基抗滑稳定验算 278

第四节 渗漏与渗透稳定性评价 281

一、渗透变形概念与类型 281

二、渗流计算 281

三、渗透稳定性评价 282

四、渗流控制 284

第五节 砂土液化评价 284

一、砂土液化概念 284

二、砂土液化影响因素 284

三、砂土液化初判 284

四、砂土液化复判 285

五、液化指数和液化等级划分 286

六、砂土液化判别时应注意的几个问题 286

第六节 软土震陷 287

一、软土与软土震陷的概念 287

二、软土震陷可能性的评价 287

三、软土震陷量的估算 288

四、软土的抗震陷措施 288

第五章 水电工程常用地基处理措施 289

第一节 地基加固处理 289

一、换土垫层法 289

二、振冲法 289

三、高压喷射注浆法 289

四、固结灌浆法 290

五、强夯和强夯置换法 290

六、预压法 290

七、加筋土法 290

八、桩基础法 291

第二节 地基防渗处理 291

一、混凝土防渗墙 291

二、帷幕灌浆 293

三、水平铺盖 294

四、其他方法 295

第六章 监测与资料分析 297

第一节 监测概述 297

第二节 覆盖层地基变形监测 297

一、监测布置及监测手段 297

二、监测施工技术 297

第三节 渗流监测 297

一、监测布置 297

二、监测施工技术 297

第四节 流量监测及水质分析 298

一、观测点的布置 298

二、流量的量测 298

三、水质分析 298

第五节 观测分析 299

一、观测 299

二、资料分析 299

第七篇 岩石地基工程地质勘察与评价 301

第一章 概述 301

第一节 坝址坝型选择 301

第二节 岩石坝基主要工程地质问题及评价要求 301

一、坝基承载强度及变形稳定 301

二、坝基抗滑稳定 302

三、坝基渗漏及渗透变形 302

四、冲刷及雾化问题 302

第三节 各种坝型对工程地质条件的要求 302

一、当地材料坝 302

二、重力坝 303

三、拱坝 303

四、支墩坝 304

第二章 坝址工程地质勘察概述 305

第一节 坝址工程地质勘察的原则和方法 305

一、坝址工程地质勘察的原则 305

二、各勘察设计阶段勘察工作的深度要求 305

三、坝址勘察研究的常用方法 305

第二节 坝址工程地质勘探和试验工作布置 305

一、勘探、试验布置原则 305

二、勘探、试验布置 306

第三章 岩基工程地质条件 308

第一节 岩体的工程地质特征 308

一、岩体结构基本性质和研究的内容 308

二、影响坝基岩体工程地质特性的因素 308

三、岩体结构 308

四、岩体力学特性 309

第二节 结构面及软弱夹层的工程地质特性 311

一、结构面的主要类型 311

二、结构面的分级 311

三、结构面的自然特征及其定量描述方法 311

四、结构面的强度 313

五、软弱夹层的工程地质研究 315

第三节 岩体表生改造 318

一、岩体的风化研究 318

二、岩体的卸荷研究 321

第四节 坝基岩体质量工程地质分类 321

一、坝基岩体质量工程地质分类的意义、目的和原则 321

二、影响坝基岩体质量的主要工程地质因素 321

三、坝基岩体质量的分类方法 322

四、各类坝基岩体的建坝适应性 324

第四章 坝基抗滑稳定问题 325

第一节 坝基、坝肩抗力体滑移模式 325

一、坝基滑移模式 325

二、坝肩抗力体部位 326

第二节 坝基、坝肩抗力体滑移边界条件 326

一、滑移边界组合 326

二、结构面连通率 327

三、抗力体 327

第三节 坝基、坝肩岩体抗滑稳定分析参数研究 327

一、抗剪（断）强度试验与抗剪（断）强度试验的成果 327

二、抗剪（断）强度试验标准值的选取 327

三、抗剪（断）强度设计计算的采用值 328

第四节 坝基、坝肩岩体抗滑稳定计算和稳定性评价 328

一、刚体极限平衡法 328

二、有限元分析法 330

三、地质力学模型试验法 330

第五章 坝基岩体变形问题 332

第一节 坝基（肩）岩体变形特性 332

第二节 坝基（肩）岩体变形影响因素 333

一、岩体结构特征 333

二、赋存条件 333

三、受力状态 333

四、加载速率及时间效应 333

五、工程因素 333

第三节 坝基（肩）岩体变形参数研究与选择 334

一、坝基岩体承载力 334

二、变形模量 335

三、泊松比 335

四、岩体纵波速度 336

第四节 坝基（肩）岩体变形和承载稳定性评价 336

一、评价方法 336

二、安全控制指标 336

第五节 坝基建基面研究 336

一、坝基建基面选择原则 336

二、建基面岩体质量研究 336

三、高混凝土坝建基面选择实例 337

第六章 坝基渗漏与渗透稳定性问题 341

第一节 坝基渗漏 341

一、岩体渗透特性 341

二、坝基岩体透水性勘察 341

三、坝基渗漏评价 341

四、坝基（肩）渗漏量估算 342

五、坝基防渗处理 343

第二节 坝基渗透变形 343

一、渗透变形类型及判别 343

二、渗透变形评价 344

三、渗透变形试验 345

四、渗透变形防治措施 346

第三节 坝基扬压力 346

第七章 下游冲刷区勘察与评价 348

第一节 冲刷产生的主要工程地质问题 348

第二节 影响冲刷的地质因素 348

一、岩性及岩石强度 348

二、岩体风化、卸荷程度 348

三、岩体完整性 348

四、结构面特征 348

第三节 冲刷区工程地质勘察与评价 349

一、冲刷区的工程地质勘察 349

二、冲刷坑的工程地质评价 349

三、岩体的抗冲流速 351

第四节 雾化区勘察与评价 351

一、泄洪雾化机理及分区 351

二、雾化区的工程地质勘察 352

三、雾化区的工程地质评价 353

第八章 其他水工建筑物岩石地基的工程地质勘察与评价 354

第一节 概述 354

一、其他主要建筑物类型 354

二、各类建筑物岩基主要工程地质问题 354

第二节 工程地质勘察与评价 354

一、地面厂房系统 355

二、溢洪道 355

三、主要临时建筑物 356

第九章 岩石地基处理 358

第一节 开挖 358

一、开挖深度 358

二、开挖坡度 358

三、表面处理 358

四、基坑边坡 358

五、开挖方法 358

六、软弱岩带清除 358

第二节 固结灌浆 358

一、固结灌浆范围 358

二、孔深 358

三、孔距、排距 358

四、压力 359

第三节 帷幕灌浆 359

一、防渗帷幕的范围 359

二、防渗帷幕的厚度 359

三、防渗帷幕的孔距 359

四、钻孔的方向 359

五、帷幕灌浆的压力 359

第四节 化学灌浆 359

一、化学灌浆的类型 360

二、常见的化学灌浆材料及用途 360

第五节 排水 360

第六节 断层破碎带及软弱夹层的专门处理 360

一、软弱带处理的基本要求 361

二、软弱带处理方法 361

三、重力坝深层稳定处理措施 363

四、拱坝抗力岩体处理措施 363

第七节 岸坡坝基的专门处理 364

第十章 岩石地基的监测与检测 365

第一节 概述 365

第二节 岩石地基工程监测设计 365

一、监测设计的原则 365

二、岩石坝基监测的项目 365

三、监测设计需要的基本资料 365

四、监测仪器的选型 365

第三节 常用岩石地基监测方法 365

一、巡视检查 365

二、位移及变形监测 366

三、岩石地基应力应变监测 366

四、水文地质及渗流监测 366

五、坝基岩体质量监测 367

六、基岩温度监测 367

七、振动监测 367

八、环境量监测 368

第四节 监测资料整理与分析 368

第八篇 地下洞室工程地质勘察与评价 369

第一章 概述 369

第一节 水电工程地下洞室类型和特点 369

一、水电工程地下洞室的类型 369

二、水电工程地下洞室的主要特点 370

第二节 地下洞室主要工程地质问题 370

一、围岩稳定问题 370

二、高地应力与岩爆问题 370

三、涌水、突泥问题 370

四、高地温问题 370

五、有害气体及辐射问题 370

第二章 地下洞室工程地质勘察 371

第一节 地下洞室工程地质勘察的基本要求 371

第二节 地下洞室工程地质勘察的内容 371

一、地下厂房系统勘察 371

二、长引水隧洞勘察 372

三、深埋洞室勘察 372

第三节 地下洞室工程地质勘察方法 372

一、地下洞室勘察常用方法 372

二、深埋洞室工程地质勘察 373

三、地下洞室勘察新技术及其应用 374

第三章 地下洞室位置选择 375

第一节 洞室位置及轴向选择 375

一、洞室位置选择的一般原则 375

二、隧洞轴向选择的一般要求 375

第二节 隧洞进出口选择 376

一、地形条件 376

二、地质条件 376

三、水文条件 376

四、施工条件 376

第三节 洞室群布置方案选择 376

一、洞室上覆岩体厚度的选择 376

二、平行洞室的最小间距 378

三、交叉段的位置选择 380

第四节 隧洞断面形状的选择 380

第四章 围岩工程地质分类 382

第一节 概述 382

一、围岩分类的影响因素 382

二、国内外围岩分类的概况 382

第二节 水电围岩工程地质分类 382

一、水电围岩工程地质分类方法 382

二、现行水电围岩分类方法的适用范围 385

三、围岩分类的工作方法及分类参数取值原则 385

第三节 深埋地下洞室围岩工程地质分类 386

第四节 软岩洞室围岩工程地质分类 387

一、《水力发电工程地质勘察规范》（GB 50287—2006）分类 387

二、总参工程兵四所软岩围岩分类 387

三、中国水电顾问集团华东勘测设计研究院软岩围岩分类 388

第五节 其他常用围岩分类方法 388

一、Q系统分类 388

二、RMR分类 389

三、国标BQ方法 391

四、公路隧道围岩分级 392

五、铁路隧道围岩分级 393

六、冶金系统隧道围岩分级 393

第五章 围岩稳定性分析与评价 396

第一节 影响围岩稳定性的主要因素 396

一、岩体完整性 396

二、岩石（体）强度 396

三、地下水 396

四、地应力 396

五、工程因素 396

第二节 围岩稳定性分析评价方法 396

一、工程地质分析法 396

二、数值计算分析法 399

三、监测数据分析法 400

四、模型试验分析法 400

第三节 深埋地下洞室围岩稳定性分析与评价 400

一、深埋地下洞室岩体研究概述 400

二、深埋地下洞室工程地质问题预测评价 401

第四节 涌水、涌泥预测与防治 406

一、涌水预测 406

二、涌泥预测 408

三、环境地质问题预测 408

四、涌水、涌泥防治 408

第五节 外水压力 408

一、外水压力的分析方法 408

二、高外水压力的防治 409

第六节 地温、有害气体及放射性 409

一、地温 409

二、有害气体 410

三、放射性 411

第六章 气垫式调压室工程地质勘察 412

第一节 概述 412

一、气垫式调压室的优点 412

二、气垫式调压室的研究现状 412

三、气垫式调压室的主要研究内容 414

第二节 工程地质勘察内容 414

一、地形地貌勘察 414

二、岩性及岩体结构特征勘察 414

三、岩体物理力学特性勘察研究 414

四、天然地应力场勘察研究 414

五、水文地质条件勘察研究 414

第三节 工程地质勘察方法 414

一、工程地质调查测绘 414

二、工程勘探 414

三、岩体物理力学试验 414

四、水文地质勘察与试验 415

第四节 工程地质评价 415

一、调压室位置及轴线选择 415

二、岩体质量分类及围岩稳定性评价 415

三、岩体抗抬及抗劈裂稳定性 415

四、岩体抗渗稳定性评价 415

第五节 施工地质 415

第七章 地下洞室地质超前预报 416

第一节 概述 416

第二节 地质超前预报内容和方法 416

一、地质超前预报的内容 416

二、地质超前预报的方法 416

第三节 综合地质超前预报 418

一、宏观超前地质预报 418

二、长距离地质超前预报 419

三、短距离预报 419

四、施工地质灾害临近警报 419

第八章 地下工程支护处理措施 420

第一节 地下工程支护设计基本理论 420

一、地下工程支护设计理论的发展概况 420

二、地下工程现代支护理论的代表——新奥法理论 420

三、现代支护理论和传统支护理论的区别 420

第二节 地下工程支护措施常用设计方法 420

一、支护设计对地质工作的要求 423

二、工程类比法——直接工程类比法 423

三、围岩分类法——间接工程类比法 423

四、数值理论计算法 425

五、现场监控法 425

第三节 地下工程常用支护措施类型 425

一、喷混凝土 425

二、钢筋网 425

三、锚杆 426

四、预应力锚杆 427

五、预应力锚索 427

六、钢筋拱肋 429

七、钢架 429

八、超前小导管或管棚 430

九、超前灌浆 430

第四节 特殊条件下的地下工程支护处理措施 430

一、浅埋洞室的支护措施设计 430

二、不良地质洞段的开挖支护原则 430

三、塌方洞段的支护处理与措施 431

四、岩爆洞段的支护处理与措施 431

五、大变形洞段的支护处理与措施 432

第九篇 岩溶工程地质勘察与评价 433

第一章 岩溶地质基本概念 433

第一节 岩溶定义和类型划分 433

一、岩溶的定义 433

二、可溶岩的分类 433

三、可溶岩岩组的类型划分 433

四、岩溶的发育阶段 434

五、岩溶的类型 434

第二节 岩溶发育基本条件及发育规律 434

一、岩溶发育的基本条件 434

二、岩溶发育的主要影响因素 434

三、岩溶发育的次要影响因素 435

四、岩溶发育的规律 435

五、河谷深岩溶 435

第三节 岩溶水文地质 435

一、岩溶化含（透）水层的划分与水文地质结构类型 435

二、岩溶水的类型 436

三、岩溶含水层的特性 436

四、河谷岩溶水的动力类型及分带 436

五、岩溶地下水的分水岭 437

六、河谷岩溶水位的动态及分区 437

七、地下水的流动系统 437

第二章 中国区域及主要江河流域岩溶发育特征 438

第一节 中国区域岩溶发育概况 438

一、华南岩溶区 438

二、华北岩溶区 438

三、西部岩溶区 438

第二节 主要江河流域岩溶发育特征 440

一、长江流域 440

二、珠江流域 441

三、黄河流域 444

第三章 岩溶工程地质勘察 445

第一节 岩溶工程地质勘察特点 445

第二节 水库岩溶工程地质勘察 445

一、勘察内容 445

二、勘察方法 446

第三节 坝址岩溶工程地质勘察内容与方法 447

一、勘察内容 447

二、勘察方法 447

第四节 地下洞室岩溶工程地质勘察内容与方法 448

一、勘察内容 448

二、勘察方法 448

第五节 岩溶水文地质观测与试验 449

一、地下水动态观测 449

二、水文地质试验 449

第六节 岩溶工程地质分析方法 449

一、岩溶洼地分析法 449

二、岩溶地下水均衡分析法 450

三、岩溶地下水位动态分析法 450

四、岩溶地下水渗流场分析法 450

五、岩溶地下水化学场分析法 452

六、岩溶地下水温度场分析法 452

第四章 岩溶渗漏工程地质评价 454

第一节 库坝区岩溶渗漏判别 454

一、岩溶渗漏宏观地质分析 454

二、岩溶渗漏地质判别 454

三、岩溶水库允许渗漏量 455

第二节 岩溶渗漏量估算 455

一、岩溶溶隙渗漏量估算 455

二、岩溶管道渗漏量估算 456

第三节 岩溶渗漏范围及防渗边界确定 456

一、水库渗漏 456

二、坝址渗漏 457

第五章 岩溶坝基工程地质评价 459

第一节 碳酸盐岩的物理力学性质 459

一、碳酸盐岩的物理力学性质 459

二、碳酸盐岩岩石（体）的变形特性 460

三、碳酸盐岩夹层的允许渗透比降 460

第二节 岩溶坝基特点与工程地质分类 461

一、岩溶坝基的主要特点 461

二、碳酸盐岩的岩体风化特征 461

三、岩溶坝基岩体的工程地质分类 461

第三节 岩溶坝基稳定性分析 462

一、岩溶对坝基稳定的影响 462

二、坝基岩溶洞穴和溶蚀性结构面的稳定性分析 462

三、岩溶坝基的渗透稳定分析 463

第四节 岩溶坝基处理 464

一、岩溶坝基处理的基本原则 464

二、岩溶坝基处理的工程措施 465

第六章 岩溶地下洞室工程地质评价 468

第一节 岩溶地下洞室布置原则 468

第二节 岩溶洞穴对地下洞室稳定的影响 468

一、溶洞规模 468

二、充填 468

三、地下水状态 468

四、隐伏洞穴 469

第三节 岩溶地下洞室稳定分析 469

一、岩溶区地下洞室围岩的分类 469

二、洞穴充填物的稳定分析 469

三、岩溶水的作用 469

第四节 岩溶洞穴处理 469

一、一期施工支护处理 469

二、二期支护强化处理 470

第五节 岩溶外水压力问题与处理 470

一、岩溶区地下洞室外水压力的预测 470

二、外水压力折减系数的确定 470

三、外水压力问题的处理 470

第七章 岩溶涌水预测与处理 471

第一节 岩溶涌水特征 471

一、岩溶涌水条件 471

二、岩溶涌水类型 471

三、岩溶涌水特点 472

第二节 岩溶涌水量预测 472

一、涌水部位预测 472

二、涌水量预测 472

第三节 岩溶涌水处理 473

一、基坑岩溶涌水处理 473

二、地下洞室岩溶涌水处理 473

第十篇 边坡工程地质勘察与评价 475

第一章 边坡类型与特征 475

第一节 边坡的一般分类 475

一、水电工程边坡分类的目的和原则 475

二、边坡的一般分类 475

第二节 边坡的稳定性分类 476

一、边坡稳定性分类 476

二、岩土体结构分类 476

三、边坡变形破坏方式分类 476

四、边坡变形阶段 476

第三节 滑坡的类型及特征 477

一、滑坡的分类 477

二、滑坡的特征 478

第四节 水电水利工程边坡的分级 480

一、水电水利工程边坡分级的依据 480

二、水电水利工程边坡的类别和安全级别划分 481

第五节 边坡稳定安全系数 481

一、稳定安全系数的定义 481

二、水电水利工程边坡稳定安全系数的规定 482

第二章 边坡工程地质勘察 483

第一节 工程地质勘察的基本内容和要求 483

一、边坡工程地质勘察的目的 483

二、勘察的主要内容 483

三、勘察的范围和要点 483

第二节 边坡工程地质调查与测绘 484

一、边坡调查与测绘 484

二、滑坡调查与测绘 486

第三节 边坡勘探 489

一、边（滑）坡勘探的方法及适用范围 489

二、边（滑）坡勘探的布置原则和技术要求 490

第四节 边坡岩土试验 491

一、试验组数与试样等级 491

二、土样必须直接测定的指标 491

三、岩石的主要物理性质 491

四、滑体及滑带土的试验要点 491

五、滑带土的试验方法 492

第五节 边坡勘察报告 495

一、边坡勘察报告的主要内容 495

二、滑坡勘察报告的主要内容 496

第三章 边坡稳定性分析 497

第一节 边坡工程地质条件及稳定性定性分析 497

一、边坡工程的地质条件分析 497

二、边坡稳定性的定性分析 498

第二节 边坡岩土力学参数与荷载 502

一、宏观岩土力学参数的分析方法 502

二、力学参数确定的过程 502

三、边坡抗剪（断）强度参数的取值方法 502

四、边坡荷载 505

第三节 边（滑）坡稳定性极限平衡分析方法 508

一、极限平衡法 508

二、岩质边坡楔体稳定分析 511

三、边坡倾倒稳定分析 511

第四节 边坡稳定性数值分析方法 513

一、数值分析的主要方法 513

二、边坡稳定分析的有限元法 514

第五节 边坡稳定分析中的可靠度评价方法 515

一、基本认识 515

二、可靠度（可靠指标）和破坏概率的定义 515

三、基于安全系数的可靠度的分析方法 515

四、边坡工程可靠度分析的参考评价标准 516

第四章 高速滑坡及其涌浪分析与评价 518

第一节 高速滑坡滑速计算 518

一、关于高速滑坡的一般概念 518

二、高速滑坡形成机制 518

三、高速滑坡滑速计算方法 519

第二节 水库滑坡涌浪分析与评价 521

一、水库滑坡涌浪估算 521

二、水库滑坡涌浪模型试验 526

三、水库滑坡涌浪数值分析 529

第五章 边（滑）坡监测与预测预报 531

第一节 边坡稳定性安全监测设计 531

一、监测设计的一般规定和技术要求 531

二、监测设计需要的基本资料 532

三、监测的内容 532

四、监测的方法 532

五、监测等级的划分 535

六、监测仪器的布设 535

七、监测设计的其他要求 539

第二节 边坡监测资料分析 539

一、监测资料的搜集和整理 539

二、监测资料的检验和数据处理 540

三、监测资料的整编 540

四、监测资料数据库的管理 541

第三节 边（滑）坡监测安全预测预报 541

一、边（滑）坡监测预警 541

二、边（滑）坡工程安全监测预报方法 542

三、国内外成功预报实例 546

第六章 边（滑）坡治理 549

第一节 边（滑）坡治理原则 549

一、概述 549

二、治理原则 549

第二节 边（滑）坡治理方法及分类 549

一、治理方法 549

二、治理分类 549

第十一篇 抽水蓄能电站工程地质勘察与评价 553

第一章 抽水蓄能电站工程地质特点及站址选择 553

第一节 抽水蓄能电站工程特点 553

一、站址在区域上的分布特点 553

二、抽水蓄能电站水工建筑物的设计特点 553

三、站址地形地质条件的特征 555

四、主要建筑物工程地质条件的特点 555

五、抽水蓄能电站工程地质勘察的主要内容 557

第二节 抽水蓄能电站站址选择 558

一、站址资源的普查 558

二、站址的初选 558

三、站址规划与推荐近期开发的站址 559

第二章 水库（坝）工程地质勘察与评价 560

第一节 水库类型划分 560

一、上水库类型 560

二、下水库类型 560

第二节 水库渗漏勘察与评价 561

一、水库渗漏型式 561

二、水库渗漏勘察与评价 561

三、水库防渗面板地基不均匀变形问题 563

第三节 水库库岸边坡稳定性勘察与评价 563

一、库内边坡 563

二、库外边坡 563

第四节 坝址勘察及工程地质评价 565

一、坝址选择 565

二、筑坝料勘察与土石方挖填平衡 565

三、斜坡坝基 565

四、坝址工程地质评价 565

第三章 输水发电系统工程地质勘察与评价 567

第一节 输水系统线路选择 567

一、输水系统线路平面布置 567

二、输水系统线路剖面布置 567

三、输水系统线路选择工程地质勘察 567

第二节 地下厂房系统工程地质勘察与评价 567

一、地下厂房勘察 567

二、厂房位置及其轴线方向选择 569

三、洞室群围岩稳定性评价 570

四、地下厂房洞室群区水文地质条件 570

第三节 压力管道及岔管围岩在高压水作用下渗漏及稳定性评价 571

一、岩体高压水渗透破坏机理 571

二、高压水渗透试验成果分析 571

三、典型工程高压压水试验成果 572

四、工程实例 573

五、高压管道采用钢筋混凝土衬砌的围岩条件 574

第十二篇 天然建筑材料工程地质勘察与评价 575

第一章 概述 575

第一节 天然建筑材料勘察的意义 575

第二节 天然建筑材料的分类和用途 575

一、天然建筑材料的类型、特性和成因 575

二、天然建筑材料的用途和主要作用、料源选择及基本要求 576

第三节 天然建筑材料料场的选择原则 582

第二章 料场勘探、试验取样和材料技术要求 583

第一节 天然建筑材料勘察级别和精度要求 583

一、普查级别的勘察内容 583

二、初查级别的勘察内容及精度要求 583

三、详查级别的勘察内容及精度要求 583

第二节 料场勘探、试验取样和材料技术要求 583

一、天然砂砾料料场勘探、试验取样和技术要求 583

二、土料料场勘探、试验取样和技术要求 586

三、石料料场勘探、试验取样和技术要求 591

第三章 料场储量计算 596

第一节 储量计算的基本要求 596

一、有用层和无用层 596

二、储量计算边界确定 596

三、储量计算注意事项 596

第二节 储量计算方法及适用范围 597

一、平均厚度法（算术平均法） 597

二、断面法 597

三、三角形法 598

四、三维模型计算法 598

第三节 设计需要量及计算原则 598

一、混凝土骨料 599

二、土石坝填筑料 599

三、混凝土天然掺合料 599

第四章 试验成果整理及质量评价 600

第一节 试验成果整理 600

一、试验成果整理的一般原则 600

二、试验成果整理的方法 600

第二节 质量评价 603

一、各种天然建筑材料的技术参数确定 603

二、质量评价 603

第五章 料场开采 604

第一节 天然砂砾料 604

一、开采规划 604

二、用于混凝土骨料的天然砂砾料场开采规划注意事项 604

三、用于土石坝坝料的天然砂砾料场开采规划注意事项 604

第二节 石料场 604

第三节 土料场 605

一、开采规划 605

二、设置储备和调节用的存料场要求 605

第四节 工程开挖渣料 605

一、开采规划 605

二、用于土石坝坝料的工程开挖料开采规划注意事项 605

三、用于混凝土骨料的工程开挖料开采规划注意事项 605

第五节 边坡勘察 605

附录一 工程地质常用数值方法 606

附录二 水电工程地质灾害危险性评估技术要求 609

参考文献 615