2工程地质勘察2016北京详解优秀PPT.ppt

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1、第一章第一章 水利水电工程地质勘察水利水电工程地质勘察n【考试大纲】【考试大纲】n娴娴熟熟驾驾驭驭各各勘勘察察设设计计阶阶段段工工程程地地质质勘勘察察的的任任务务和和要要求。求。n娴娴熟熟驾驾驭驭各各勘勘察察设设计计阶阶段段对对水水库库区区主主要要工工程程地地质质问问题题（包包括括渗渗漏漏、浸浸没没、滑滑坡坡、倒倒塌塌、坍坍岸岸等等）的的勘勘察内容、方法。察内容、方法。n娴娴熟熟驾驾驭驭各各勘勘察察设设计计阶阶段段各各类类建建筑筑物物地地质质勘勘察察工工作作的布置原则、勘察内容、方法及试验要求。的布置原则、勘察内容、方法及试验要求。n驾驭抽水蓄能电站勘察的内容和要求。驾驭抽水蓄能电站勘察的内容

2、和要求。水利水电工程地质勘察的任务水利水电工程地质勘察的任务n 水利水电工程地质勘察是水利水电工程建设的基础性工作，其根本任务是应用地质学、工程地质学的原理及实践阅历，运用工程地质的技术、方法，查明工程区的地质条件，充分论证有关工程地质问题，为水利水电工程的规划、设计和施工供应科学的地质依据。重点内容重点内容n 在这一章中，应着重不同水工建筑物的勘察内容和勘察工作布置。特殊是水库区、坝址及地下洞室的勘察是重点。n 特殊留意测绘范围与精度要求、勘探工作布置原则、勘探点的间距和深度要求等。n鉴于规范中已有具体、具体的规定，在此不一一介绍。规划阶段勘察内容n了解区域地质和地震概况n了解各梯级水库工程

3、地质条件和主要工程地质问题，分析成库条件n了解各梯级坝址工程地质条件和主要工程地质问题，分析建坝条件n了解引调水、防洪排涝、灌区、河道整治等工程的地质条件n普查（了解）自然建筑材料可研阶段勘察内容n探讨区域构造稳定性，确定场地地振动参数，评价工程场地的构造稳定性n初步查明工程区及建筑物的工程地质条件和主要工程地质问题，并作出初步评价n初查自然建筑材料n进行移民集中安置点选址的工程地质勘察，初步评价新址区场地的整体稳定性和适宜性n与水电系统的预可研相近，但部分内容有差异初步设计阶段勘察内容n依据须要补充区域构造稳定性评价n查明水库区水文地质、工程地质条件，评价存在的工程地质问题，预料蓄水后的变更

4、，提出工程处理措施建议n查明各类水利水电工程建筑物区的工程地质条件，评价存在的工程地质问题，为建筑物设计和地基处理方案供应地质资料和建议n详查自然建筑材料n设立或补充完善地下水动态观测和岩土体位移监测，并应进行监测n查明移民新址区工程地质条件，评价场地稳定性和适宜性各阶段水库区勘察的主要内容规划阶段：规划阶段：n了解水库的地质和水文地质条件；了解水库的地质和水文地质条件；n了解可能威逼水库成立的滑坡、潜在不稳定岸坡、泥了解可能威逼水库成立的滑坡、潜在不稳定岸坡、泥石流等的分布，并分析其可能影响石流等的分布，并分析其可能影响n了解水库运行后可能对城镇、重大基础设施的平安产了解水库运行后可能对城镇

5、、重大基础设施的平安产生严峻不良影响的不稳定地质体、坍岸和浸没等的分生严峻不良影响的不稳定地质体、坍岸和浸没等的分布范围布范围n了解透水层与隔水层的分布范围、可溶岩地区的岩溶了解透水层与隔水层的分布范围、可溶岩地区的岩溶发育状况、河谷和分水岭的地下水位，分析水库封闭发育状况、河谷和分水岭的地下水位，分析水库封闭条件及产生渗漏的可能性条件及产生渗漏的可能性n了解水库区可能对水环境产生影响的地质条件了解水库区可能对水环境产生影响的地质条件n了解重要矿产的分布状况。了解重要矿产的分布状况。各阶段水库区勘察的主要内容可研阶段：可研阶段：n初步查明水库区的水文地质条件，确定可能的渗漏地段，初步查明水库区

6、的水文地质条件，确定可能的渗漏地段，估算可能的渗漏量；估算可能的渗漏量；n初步查明库岸稳定条件，确定倒塌、滑坡、泥石流、危岩初步查明库岸稳定条件，确定倒塌、滑坡、泥石流、危岩体及潜在不稳定岸坡的分布，初步评价其在自然状况及水体及潜在不稳定岸坡的分布，初步评价其在自然状况及水库运行后的稳定性库运行后的稳定性n初步查明可能坍岸位置，初步预料水库运行后的坍岸形式初步查明可能坍岸位置，初步预料水库运行后的坍岸形式和范围，初步评价其对工程、库区周边城镇、居民区、农和范围，初步评价其对工程、库区周边城镇、居民区、农田等的可能影响田等的可能影响n初步查明可能产生浸没地段的地质和水文地质条件，初步初步查明可能

7、产生浸没地段的地质和水文地质条件，初步预料水库浸没范围和严峻程度预料水库浸没范围和严峻程度n初步探讨和预料水库诱发地震的可能性、发震位置及强度初步探讨和预料水库诱发地震的可能性、发震位置及强度n调查是否存在影响水质的地质体调查是否存在影响水质的地质体 各阶段水库区勘察的主要内容初设阶段：初设阶段：n在可行性探讨阶段勘察工作的基础在可行性探讨阶段勘察工作的基础上，针对水库存在的地质问题，开上，针对水库存在的地质问题，开展水库渗漏、浸没、库岸稳定性等展水库渗漏、浸没、库岸稳定性等特地性工程地质勘察工作。特地性工程地质勘察工作。针对库区主要工程地质问题的勘察要求n技术标准中针对库区渗漏、浸没和库岸稳

8、定性等提出了勘察要求。n主要是在可研和初设阶段。水库渗漏工程地质勘察可研可研 目的是初步圈定水库蓄水后可能发生渗漏目的是初步圈定水库蓄水后可能发生渗漏的地段，估算渗漏量的大小，初步评价渗的地段，估算渗漏量的大小，初步评价渗漏对建库的影响程度及处理的可能性，为漏对建库的影响程度及处理的可能性，为坝址选择和回水高程的确定供应资料。坝址选择和回水高程的确定供应资料。方法是测绘和必要的勘探。勘探剖面垂直于方法是测绘和必要的勘探。勘探剖面垂直于地下水分水岭或平行于地下水流向布置，地下水分水岭或平行于地下水流向布置，孔深应达到牢靠的相对隔水层或喀斯特发孔深应达到牢靠的相对隔水层或喀斯特发育相对下限以下的适

9、当深度。育相对下限以下的适当深度。水库渗漏水库渗漏地质勘察地质勘察初设初设 对存在水库渗漏地段进行特地性勘察，对存在水库渗漏地段进行特地性勘察，定量地评定渗漏量，为防渗措施的选择定量地评定渗漏量，为防渗措施的选择和设计供应资料。和设计供应资料。首先进行比例尺首先进行比例尺l/万万1/2千的地质测绘，千的地质测绘，其次，应平行于水库渗漏方向布置勘探其次，应平行于水库渗漏方向布置勘探剖面线。剖面线。查明水文地质条件及测得渗透系数后，应查明水文地质条件及测得渗透系数后，应依据边界条件选用适当的公式估算渗漏依据边界条件选用适当的公式估算渗漏量，以便为防渗措施的设计供应依据。量，以便为防渗措施的设计供应

10、依据。水库浸没水库浸没工程地质勘察工程地质勘察n水库蓄水后使库区四周地下水相应壅高水库蓄水后使库区四周地下水相应壅高而接近或高于地面，导致农田盐碱化、而接近或高于地面，导致农田盐碱化、沼泽化及建筑物地基条件恶化、矿坑涌沼泽化及建筑物地基条件恶化、矿坑涌水等，这种现象称为浸没。水等，这种现象称为浸没。n调查分析可能产生浸没的地形、地层岩调查分析可能产生浸没的地形、地层岩性、水文地质等条件；通过地下水回水性、水文地质等条件；通过地下水回水计算，预料地下水回水水位，进行浸没计算，预料地下水回水水位，进行浸没评价。评价。不同阶段浸没勘察的任务n可行性探讨阶段可行性探讨阶段预料水库的浸没预料水库的浸没范

11、围范围n初步设计阶段应对已经圈定的浸没区初步设计阶段应对已经圈定的浸没区进行具体勘察进行具体勘察确定浸没区的范围；确定浸没区的范围；查明防护地段的水文地质、工程地质查明防护地段的水文地质、工程地质条件，提出处理措施建议。条件，提出处理措施建议。浸没勘探要求n浸没区水文地质勘探剖面线应垂直库岸或平行地下水流向布置。勘探点应接受坑、孔，且限制性钻孔不应少于2个，其中一个孔应靠近水库设计正常蓄水位的边线布置，钻孔应进入相对隔水层；探坑应挖到地下水位。浸没地下水临界埋深Hcr的计算n式中：式中：Hk为地下水位以上的土壤毛管水为地下水位以上的土壤毛管水最大上上升度，最大上上升度，m；H为平安超高值。为平

12、安超高值。对农业区，该值即根系层的厚度（约对农业区，该值即根系层的厚度（约0.30.5m）；对城镇居民区，该值取）；对城镇居民区，该值取决于基础埋深和地基土的状况等因素。决于基础埋深和地基土的状况等因素。n当浸没临界值当浸没临界值Hcr大于潜水回水埋深值时，大于潜水回水埋深值时，则会产生浸没。则会产生浸没。库岸稳定性工程地质勘察 n坍岸预料剖面，应垂直于库岸布置，坍岸预料剖面，应垂直于库岸布置，近岸边的钻孔应打到水库死水位以近岸边的钻孔应打到水库死水位以下下510m或陡坡脚，其余坑孔深度或陡坡脚，其余坑孔深度则依据具体状况确定。则依据具体状况确定。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察1

13、 1工程地质测绘应符合下列规定：工程地质测绘应符合下列规定：1 1）测测绘绘比比例例尺尺可可选选用用12000110001200011000，高高拱拱坝坝坝址可选用坝址可选用15001500。2 2）测测绘绘范范围围应应包包括括坝坝址址水水工工建建筑筑物物场场地地和和对对工工程有影响的地段。程有影响的地段。3 3）当当岩岩性性变变更更或或存存在在懦懦弱弱夹夹层层时时，应应测测绘绘具具体体的岩层柱状图。的岩层柱状图。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察2物探物探应应符合下列符合下列规规定：定：1）宜宜接接受受综综合合测测井井和和井井下下电电视视等等方方法法调调查查结结构构面面、懦弱懦弱带

14、带的的产产状、分布、含水状、分布、含水层层和渗漏和渗漏带带的位置等。的位置等。2）可可接接受受单单孔孔法法、跨跨孔孔法法、跨跨洞洞法法测测定定各各类类岩岩体体纵纵波波或或横横波波波波速速，进进行行岩岩体体动动弹弹性性模模量量或或纵纵波波波波速速的分区。的分区。3）喀喀斯斯特特区区可可接接受受孔孔间间或或洞洞间间测测试试以以及及层层析析成成像像技技术调查术调查喀斯特洞窟的分布。喀斯特洞窟的分布。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察n3勘探勘探应应符合下列符合下列规规定：定：n1）勘勘探探剖剖面面线线应应依依据据具具体体地地质质状状况况结结合合建建筑筑物物特特点点布布置置。选选定定的的坝坝

15、线线应应布布置置坝坝轴轴线线勘勘探探剖剖面面线线和和上上、下下游游帮帮助助勘勘探探剖剖面面线线，剖剖面面线线间间距距依依据据坝坝高高和和地地质质条条件件，可可接接受受50200m。溢溢流流坝坝段段、非非溢溢流流坝坝段段、厂房厂房坝坝段等段等应应有代表性勘探有代表性勘探纵纵剖面剖面线线。n2）坝坝轴轴线线勘勘探探剖剖面面线线上上的的勘勘探探点点间间距距可可接接受受2050m，其其它它勘勘探探剖剖面面线线上上勘勘探探点点间间距距可可视视具具体体须须要确定。要确定。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察n3）钻孔深度应进入拟定建基面高程以下1/31/2坝高的深度，帷幕线上钻孔深度可接受坝高或进

16、入相对隔水层不应少于10m。n4）第四纪地层上闸基的钻孔应结合闸墩和防渗、防冲建筑物布置，钻孔深度宜依据覆盖层厚度及建基面高程确定。当覆盖层厚度小于闸底宽时，钻孔深度应进入基岩510m；当覆盖层厚度大于闸底宽度时，钻孔深度宜为闸底宽度的12倍，并应进入下伏承载力较高的土层或相对隔水层。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察 5）特地性钻孔的孔距、孔深可依据具体须要确定。6）平洞、坚井、大口径钻孔和河底平洞应结合建筑物位置、两岸地形、地质条件和岩体原位测试工作的须要布置。高陡岸坡宜布置平洞；地形、地层平缓时宜布置竖井或大口径钻孔；当存在影响坝基稳定的断层、裂开带和懦弱夹层时可布置河底平洞。

17、7）拱坝坝肩每隔3050m高程应布置平洞。8）抗力体部位应布置特地勘探工程查明中、缓倾角懦弱结构面。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察n9）当钻孔或平洞遇到溶洞或大量漏水时，应接着追索或接受其它手段查明状况。n4岩土试验应符合下列规定：n1）主要岩石的室内物理力学性质试验组数累计不应少于10组；影响坝基变形的岩类原位变形模量试验不应少于4点；限制坝基抗滑稳定的岩层或滑动面的原位抗剪和抗剪断试验组数不应少于4组。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察 2）第四纪地层上的坝闸基持力层范围内的每一土层均应取原状样，并进行室内物理力学性质试验，土层主要指标的试验组数累计不得少于11组。

18、3）土层和粉细砂层应结合钻探进行标准贯入试验，软粘土应进行十字板剪切试验。4）依据须要可进行地质力学模型试验，岩体应力测试，载荷试验，混凝土拖板试验，可能液化土的三轴振动试验和管涌土的渗透变形试验等特地性试验。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察5水文地水文地质试验应质试验应符合下列符合下列规规定：定：1）坝坝基基、坝坝肩肩及及帷帷幕幕线线上上的的基基岩岩钻钻孔孔应应进进行行压压水水试试验验，其其它它部部位位的的钻钻孔孔可可依依据据须须要要确确定定。坝坝高高大大于于200m时时，宜宜进进行行大大于于设设计计水水头头的的高高压压压压水水试试验验及及为查为查明渗透性各向异性的定向渗透明渗透

19、性各向异性的定向渗透试验试验。2）覆覆盖盖层层应应进进行行抽抽水水试试验验，依依据据含含水水层层的的困困难难程程度可度可选选用用单单孔或多孔，分孔或多孔，分层层或或综综合抽水合抽水试验试验。3）喀斯特区）喀斯特区应进应进行行连连通通试验试验和抽水和抽水试验试验。初设阶段混凝土坝址勘察初设阶段混凝土坝址勘察6地下水地下水动态观测应动态观测应符合下列符合下列规规定：定：1）观观测测内内容容应应包包括括水水位位、水水温温、水水化化学学、流流量量或或涌水量等；涌水量等；2）观观测测时时间间应应持持续续一一个个水水文文年年以以上上，并并完完善善观观测测网。网。7不不稳稳定岩土体位移定岩土体位移监测监测。

20、初设阶段土石坝址勘察初设阶段土石坝址勘察n坝址区测绘范围同混凝土坝址，比例尺为1/10001/5000。物探方法以综合测井为主。n勘探剖面应结合当地材料坝的坝轴线，防渗线、排水减压井、消能建筑等布置。勘探点间距为50100m。钻孔孔深：覆盖层地基，当下伏基岩埋深小于一倍坝高时，钻孔应深化基岩面以下1020m，帷幕线上孔深视须要而定；当下伏基岩埋深大于一倍坝高时，孔深应依据透水层和相对隔水层的具体状况确定。基岩地基上的钻孔孔深为1/31/2倍坝高，帷幕线上的孔深不小于一倍坝高。初设阶段土石坝址勘察初设阶段土石坝址勘察n对两岸基岩岸坡应布置平洞、钻孔或探槽，以查明风化带、卸荷带、断层裂开带、喀斯特洞窟通道等的位置。n坝基主要透水层的抽水试验不少于3次。强透水的大断层裂开带应特地作水文地质试验。懦弱土层抗剪以三轴试验为主。原位试验主要是标贯试验、十字板剪切试验、荷载试验、渗透变形试验、抽水试验。例题