2015年二級建造師礦業(yè)管理與實務(wù):礦業(yè)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件
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掌握礦業(yè)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的分析及評價
一、工程地質(zhì)
(一)土的物理力學性質(zhì)及工程性質(zhì)
1、土的基本分類
(1)巖石
巖石可以按照堅硬程度或巖體的完整程度來進行分類。按照堅硬程度巖石可分為硬質(zhì)巖、軟質(zhì)巖和極軟巖三類，按巖體完整程度可劃分為完整巖體、較完整巖體、較破碎巖體、破碎巖體和極破碎巖體。
2、土的工程分類
在土方工程施工中，一般按開挖的難易程度(即圖的堅實程度)將土進行分類。共分為八類十六個級別。
3、土的物理性能指標
(2)黏性土的狀態(tài)指標
1)塑性指數(shù)(IP)。土的塑性指數(shù)是土體液限和塑限的差值(用無百分符號的百分數(shù)表示)。塑性指數(shù)越大，表示土處于塑性狀態(tài)的含水量范圍越大。
2)土的也行指數(shù)(IL)。土的液性指數(shù)是指黏性土的天然含水量和土的塑限的差值與塑性指數(shù)之比。也行指數(shù)IL 在0~1 之間。液性指數(shù)越大，則土中天然含水量越高，土質(zhì)越軟。
4、土的工程性質(zhì)
土的工程性質(zhì)包括土的可松性、壓縮性和休止角。
5、土的抗剪強度
是指土的外力作用下抵抗剪切破壞的能力。它是評價地基承載力、邊坡穩(wěn)定性、計算土壓力的重要指標。
(二)巖石的物理力學性質(zhì)及工程性質(zhì)
1、巖石的物理性質(zhì)
(1)孔隙性
巖石的孔隙性包括孔隙度與孔隙比?？紫抖燃磶r石中孔隙總體積與巖石總體積之比?？紫侗仁侵笌r石孔隙總體積與巖石顆粒總體積之比。
(2)吸水性
巖石的吸水性包括自然吸水率、飽和吸水率及飽和系數(shù)。
(3)耐凍性
破壞作用取決于水可以進入開放型孔隙的體積、性質(zhì)和分布情況。
(4)軟化性
是指誰飽和狀態(tài)下的試件與干燥狀態(tài)下的試件(或自然含水狀態(tài)下)單向抗壓強度之比。
2、巖石的力學性質(zhì)
(1)巖石壓縮變形曲線――全應(yīng)力應(yīng)變曲線
2)在巖石單軸壓縮過程中，體積從開始壓縮時的見笑，到大約在極限強度一半時會由于眾多裂隙張開的原因，出現(xiàn)體積應(yīng)變增加的現(xiàn)象。這種體積增加的現(xiàn)象，稱為擴容。
3)到強度極限后，巖石的承載能力沒有完全消失，但隨變形增加其承載能力會不斷降低(變形模量為負)。這種現(xiàn)象稱為軟化。
(2)節(jié)理面影響和巖體力學特性
巖體內(nèi)存在有節(jié)理面(若面)是影響巖體力學性質(zhì)的重要因素。節(jié)理面的影響因素包括節(jié)理面本身的(強度、變形、結(jié)構(gòu)形式等)性質(zhì)、節(jié)理面的分布(密度和朝向)等因素決定。
節(jié)理面是巖體的弱結(jié)構(gòu)，一般會使巖石的強度降低，變形模量降低。
節(jié)理面的抗剪強度就決定了巖體的強度(成為最不利方向)。
3、巖體工程穩(wěn)定
構(gòu)造應(yīng)力場中，最大主應(yīng)力方向表示壓應(yīng)力方向，它與構(gòu)造作用力的方向一致;最小主應(yīng)力方向表示張應(yīng)力方向，它與構(gòu)造作用力的方向垂直。最大剪應(yīng)力與構(gòu)造作用力方向斜交，理論上呈45°夾角。
二、水文地質(zhì)
(一)地下水的分類
地下水在巖石中的存在形式主要是結(jié)合水和自由水。
(二)井巷涌水及預(yù)測
1、井巷涌水的主要來源
(1)地表水
(2)地下水
(3)大氣降水
(4)老窯水
(三)礦井水文地質(zhì)工作的基本任務(wù)
(1)井筒施工、巷道掘進、回采工作面的水文地質(zhì)觀測工作;
(2)進一步查明影響礦井充水的因素，對礦井突水、涌水量的預(yù)測;
(3)提供礦井防水、探水及疏水方案和措施的有關(guān)水文地質(zhì)資料;
(4)水文地質(zhì)長期觀測工作;
(5)研究和解決礦區(qū)供水水源及礦井水的綜合利用。
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