2工程地質勘察

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第一章 水利水電工程地質勘察,【考試大綱】,熟練掌握各勘察設計階段工程地質勘察的任務和要求。,熟練掌握各勘察設計階段對水庫區(qū)主要工程地質問題（包括滲漏、浸沒、滑坡、崩塌、坍岸等）的勘察內容、方法。,熟練掌握各勘察設計階段各類建筑物地質勘察工作的布置原則、勘察內容、方法及試

2、驗要求。,掌握抽水蓄能電站勘察的內容和要求。,水利水電工程地質勘察,本章內容主要是根據,水利水電工程地質勘察規(guī)范,GB50287-99、,中小型水利水電工程地質勘察規(guī)范,SL552005,和,堤防工程地質勘察規(guī)程,SL188,2005,，因此復習應以這些規(guī)范為準。,由于時間關系，僅以大型水利水電工程為例簡要介紹。,水利水電工程地質勘察的任務,水利水電工程地質勘察,是水利水電工程建設的基礎性工作，其根本任務是應用地質學、工程地質學的原理及實踐經驗，運用工程地質的技術、方法，查明工程區(qū)的地質條件，充分論證有關工程地質問題，為水利水電工程的規(guī)劃、設計和施工提供科學的地質依據。,勘察階段的劃分,水利水

3、電工程地質勘察階段與設計階段相適應。,水利工程分為規(guī)劃、項目建議書、可行性研究、初步設計、招標設計和施工圖設計六個勘察階段。,水電工程劃分為規(guī)劃、預可行性研究、可行性研究、招標設計和施工詳圖設計五個階段。,GB50287-99,分為規(guī)劃、可行性研究、初步設計和技施設計四個勘察階段（,本次考試以此為準,）,對于中小型水利水電工程、除險加固工程、堤防工程等，經主管部門批準，勘察階段可以適當合并。,各階段工程地質勘察的基本任務,規(guī)劃階段,是對河流開發(fā)方案和水利水電近期開發(fā)工程選擇進行工程地質論證，并提供相應的工程地質資料。,可行性研究階段,是在規(guī)劃選定方案的基礎上,選擇壩址,，對選定壩址、基本壩型、

4、樞紐布置和引水線路方案進行工程地質論證，并提供相應的工程地質資料。,各階段工程地質勘察的基本任務,初步設計階段,是查明水庫及建筑物區(qū)的工程地質條件，對,選定壩型和樞紐布置方案,進行工程地質論證，提供建筑物設計所需的工程地質資料。,技施設計,是在初步設計階段選定的水庫及樞紐建筑物場地上，檢驗前期勘察的地質資料與結論，補充論證專門性工程地質問題，并提供優(yōu)化設計所需的工程地質資料。,規(guī)劃階段工程地質勘察的主要內容,1、,了解,規(guī)劃河流或河段的區(qū)域地質和地震概況；,2、,了解,各梯級水庫的地質條件和主要工程地質問題，,分析建庫的可能性；,3、,了解,各梯級壩址的工程地質條件，分析建壩的可能性；,4、,

5、了解,長引水線路（長度大于2km的隧洞或渠道）的工程地質條件；,5、,了解,各梯級壩址附近的天然建筑材料的賦存情況。,可研階段工程地質勘察的主要內容,1、進行區(qū)域構造穩(wěn)定性研究，并,對工程場地的構造穩(wěn)定性和地震危險性做出評價；,2、,調查,水庫區(qū)的主要工程地質問題，并作出初步評價；,3、,調查,壩址、引水線路、廠址和溢洪道等建筑物場地的工程地質條件，并對有關的主要工程地質問題做出初步評價；,4、進行天然建筑材料,初查,。,初設階段工程地質勘察的主要內容,1,.查明,水庫區(qū)水文地質、工程地質條件，分析工程地質問題，預測蓄水后的變化,2.,查明,建筑物地區(qū)的工程地質條件并進行評價，為選定各建筑物的

6、軸線及地基處理方案提供地質資料和建議,3.,查明,導流工程的工程地質條件，根據需要進行施工附屬建筑物場地的工程地質勘察和施工與生活用水水源初步調查,4.進行天然建筑材料,詳查,5.進行地下水動態(tài)觀測和巖土體位移監(jiān)測,技施設計階段工程地質勘察的主要內容,1、,進行,初步設計審批中要求補充論證的和施工中出現的,專門性工程地質問題勘察,；,2、提出對不良工程地質問題處理措施的建議,3、,進行施工地質工作；,4、提出施工期和運行期工程地質監(jiān)測內容、布置方案和技術要求的建議；,5、分析施工期工程地質監(jiān)測資料。,重點內容,在這一章中，應著重不同水工建筑物的勘察內容和勘察工作布置。特別是水庫區(qū)、壩址及地下洞

7、室的勘察是重點。,注意復習測繪范圍與精度要求、勘探剖面布置原則、勘探點的間距、勘探坑孔的深度要求等。,鑒于規(guī)范中已有具體、詳細的規(guī)定，在此不一一介紹。,各階段水庫區(qū)勘察的主要內容,規(guī)劃階段：,了解水庫的地質和水文地質條件；,了解可能威脅水庫成立的滑坡、潛在不穩(wěn)定岸坡、泥石流、坍岸和浸沒等的分布范圍；,了解可溶巖地區(qū)的喀斯特發(fā)育情況，含水層和隔水層的分布范圍，河谷和分水嶺的地下水位，并對水庫產生滲漏的可能性進行分析；,了解重要礦產和名勝古跡的分布情況。,各階段水庫區(qū)勘察的主要內容,可研階段：,調查水庫區(qū)的水文地質條件，可能的滲漏地段，估算可能的滲漏量；,調查庫岸穩(wěn)定條件，預測水庫坍岸情況；,預測

8、水庫浸沒范圍；,調查影響水庫建設的其他環(huán)境地質問題。,各階段水庫區(qū)勘察的主要內容,初設階段：,在可行性研究階段勘察工作的基礎上，,針對水庫存在的地質問題，開展水庫滲漏、浸沒、庫岸穩(wěn)定性等專門性工程地質勘察,工作。,針對庫區(qū)主要工程地質問題的勘察要求,技術標準中針對庫區(qū)滲漏、浸沒和庫岸穩(wěn)定性等提出了勘察要求。,主要是在可研和初設階段。,可研階段,水庫滲漏,工程地質勘察,目的是初步圈定水庫蓄水后可能發(fā)生滲漏的地段，估算滲漏量的大小，初步評價滲漏對建庫的影響程度及處理的可能性，為壩址選擇和回水高程的確定提供資料。,方法是測繪和必要的勘探。,勘探剖面垂直于地下水分水嶺或平行于地下水流向,布置，,孔深,

9、應達到可靠的相對隔水層或喀斯特發(fā)育相對下限以下的適當深度。,初設階段水庫滲漏地質勘察,對存在水庫滲漏地段進行專門性勘察，定量地評定滲漏量，為防滲措施的選擇和設計提供資料。,首先進行比例尺l/萬1/2千的地質測繪，其次，應平行于水庫滲漏方向布置勘探剖面線。,查明水文地質條件及測得滲透系數后，應根據邊界條件選用適當的公式估算滲漏量，以便為防滲措施的設計提供依據。,水庫浸沒,工程地質勘察,水庫蓄水后使庫區(qū)周圍地下水相應壅高而接近或高于地面，導致農田鹽堿化、沼澤化及建筑物地基條件惡化、礦坑涌水等，這種現象稱為浸沒。,調查分析可能產生浸沒的地形、地層巖性、水文地質等條件；通過地下水回水計算，預測地下水回

10、水水位，進行浸沒評價。,不同階段,浸沒,勘察的任務,可行性研究階段,預測,水庫的,浸沒范圍,初步設計階段應對已經圈定的浸沒區(qū)進行詳細勘察,確定,浸沒區(qū)的,范圍,；查明防護地段的水文地質、工程地質條件，提出處理措施建議。,浸沒勘探要求,浸沒區(qū)水文地質勘探剖面線應垂直庫岸或平行地下水流向布置?？碧近c應采用坑、孔，且控制性鉆孔不應少于2個，其中一個孔應靠近水庫設計正常蓄水位的邊線布置，鉆孔應進入相對隔水層；探坑應挖到地下水位。,浸沒地下水臨界埋深,H,cr,的計算,式中：,H,k,為地下水位以上的土壤毛管水最大上升高度，m；,H,為安全超高值。對農業(yè)區(qū)，該值即根系層的厚度（約,0.30.5m,）；對

11、城鎮(zhèn)居民區(qū)，該值取決于基礎埋深和地基土的情況等因素。,當,浸沒臨界值,H,cr,大于潛水回水埋深值,時，則會產生浸沒。,庫岸穩(wěn)定性,工程地質勘察,坍岸預測剖面，應垂直于庫岸布置，,近岸邊的鉆孔應打到水庫死水位以下510m,或陡坡腳，其余坑孔深度則根據具體情況確定。,初設階段混凝土壩址勘察,1工程地質測繪應符合下列規(guī)定：,1,）測繪比例尺可選用,1,20001,1000,，高拱壩壩址可選用,1,500,。,2,）測繪范圍應包括壩址水工建筑物場地和對工程有影響的地段。,3,）當巖性變化或存在軟弱夾層時，應測繪詳細的巖層柱狀圖。,初設階段混凝土壩址勘察,2,物探應符合下列規(guī)定：,1,）宜采用綜合測井

12、和井下電視等方法調查結構面、軟弱帶的產狀、分布、含水層和滲漏帶的位置等。,2,）可采用單孔法、跨孔法、跨洞法測定各類巖體縱波或橫波波速，進行巖體動彈性模量或縱波波速的分區(qū)。,3,）喀斯特區(qū)可采用孔間或洞間測試以及層析成像技術調查喀斯特洞穴的分布。,初設階段混凝土壩址勘察,3,勘探應符合下列規(guī)定：,1,）勘探剖面線應根據具體地質情況結合建筑物特點布置。選定的壩線應布置壩軸線勘探剖面線和上、下游輔助勘探剖面線，剖面線間距根據壩高和地質條件，可采用,50200m,。溢流壩段、非溢流壩段、廠房壩段等應有代表性勘探縱剖面線。,2,）壩軸線勘探剖面線上的勘探點間距可采用,2050m,，其它勘探剖面線上勘探

13、點間距可視具體需要確定。,初設階段混凝土壩址勘察,3,）鉆孔深度應進入擬定建基面高程以下,1/31/2,壩高的深度，帷幕線上鉆孔深度可采用壩高或進入相對隔水層不應少于,10m,。,4,）第四紀地層上閘基的鉆孔應結合閘墩和防滲、防沖建筑物布置，鉆孔深度宜根據覆蓋層厚度及建基面高程確定。當覆蓋層厚度小于閘底寬時，鉆孔深度應進入基巖,510m,；當覆蓋層厚度大于閘底寬度時，鉆孔深度宜為閘底寬度的,12,倍，并應進入下伏承載力較高的土層或相對隔水層。,初設階段混凝土壩址勘察,5,）專門性鉆孔的孔距、孔深可根據具體需要確定。,6,）平洞、堅井、大口徑鉆孔和河底平洞應結合建筑物位置、兩岸地形、地質條件和巖

14、體原位測試工作的需要布置。高陡岸坡宜布置平洞；地形、地層平緩時宜布置豎井或大口徑鉆孔；當存在影響壩基穩(wěn)定的斷層、破碎帶和軟弱夾層時可布置河底平洞。,7,）拱壩壩肩每隔,3050m,高程應布置平洞。,8,）抗力體部位應布置專門勘探工程查明中、緩傾角軟弱結構面。,初設階段混凝土壩址勘察,9,）當鉆孔或平洞遇到溶洞或大量漏水時，應繼續(xù)追索或采用其它手段查明情況。,4,巖土試驗應符合下列規(guī)定：,1,）主要巖石的室內物理力學性質試驗組數累計不應少于,10,組；影響壩基變形的巖類原位變形模量試驗不應少于,4,點；控制壩基抗滑穩(wěn)定的巖層或滑動面的原位抗剪和抗剪斷試驗組數不應少于,4,組。,初設階段混凝土壩址

15、勘察,2,）第四紀地層上的壩閘基持力層范圍內的每一土層均應取原狀樣，并進行室內物理力學性質試驗，土層主要指標的試驗組數累計不得少于,11,組。,3,）土層和粉細砂層應結合鉆探進行標準貫入試驗，軟粘土應進行十字板剪切試驗。,4,）根據需要可進行地質力學模型試驗，巖體應力測試，載荷試驗，混凝土拖板試驗，可能液化土的三軸振動試驗和管涌土的滲透變形試驗等專門性試驗。,初設階段混凝土壩址勘察,5,水文地質試驗應符合下列規(guī)定：,1,）壩基、壩肩及帷幕線上的基巖鉆孔應進行壓水試驗，其它部位的鉆孔可根據需要確定。壩高大于,200m,時，宜進行大于設計水頭的高壓壓水試驗及為查明滲透性各向異性的定向滲透試驗。,2

16、,）覆蓋層應進行抽水試驗，根據含水層的復雜程度可選用單孔或多孔，分層或綜合抽水試驗。,3,）喀斯特區(qū)應進行連通試驗和抽水試驗。,初設階段混凝土壩址勘察,6,地下水動態(tài)觀測應符合下列規(guī)定：,1,）觀測內容應包括水位、水溫、水化學、流量或涌水量等；,2,）觀測時間應延續(xù)一個水文年以上，并完善觀測網。,7,不穩(wěn)定巖土體位移監(jiān)測,。,初設階段土石壩址勘察,壩址區(qū)測繪范圍同混凝土壩址，比例尺為,1/10001/5000,。物探方法以綜合測井為主。,勘探剖面應結合當地材料壩的壩軸線，防滲線、排水減壓井、消能建筑等布置。勘探點間距為,50100m,。鉆孔孔深：覆蓋層地基，當下伏基巖埋深小于一倍壩高時，鉆孔應深入基巖面以下1020m，帷幕線上孔深視需要而定；當下伏基巖埋深大于一倍壩高時，孔深應根據透水層和相對隔水層的具體情況確定?；鶐r地基上的鉆孔孔深為1/31/2倍壩高，帷幕線上的孔深不小于一倍壩高。,初設階段土石壩址勘察,對兩岸基巖岸坡應布置平洞、鉆孔或探槽，以查明風化帶、卸荷帶、斷層破碎帶、喀斯特洞穴通道等的位置。,壩基主要透水層的抽水試驗不少于3次。強透水的大斷層破碎帶應專門作水文地質試驗。軟弱