水利水电工程地质水利水电工程地质勘察学习教案.pptx

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1、会计学 1水利水电工程地质水利水电工程地质勘察(knch)第一页，共51 页。3 3初步设计勘察 初步设计勘察(knch)(knch)技施设计勘察是在初步设计阶段选定(xun dn)的枢纽建筑物场地上进行的勘察。其目的是检验前期勘察的地质资料与结论，为优化建筑物设计提供地质资料。4 4技施设计 技施设计(shj)(shj)勘察 勘察 初步设计勘察，是在可行性研究阶段选定的坝址和建筑场地上进行的勘察。其目的是查明水库区及建筑物地区的工程地质条件，为选定坝型、枢纽布置进行地质论证，并为建筑物设计提供地质资料。第 2 页/共 51 页第二页，共51 页。水利水电工程地质各勘察阶段 水利水电工程地质各

2、勘察阶段(jidun)(jidun)的任务和内容 的任务和内容第 3 页/共 51 页第三页，共51 页。第 4 页/共 51 页第四页，共51 页。报告 报告(bogo)(bogo)附图（附图（2 2）第 5 页/共 51 页第五页，共51 页。第一节第一节 工程地质测绘工程地质测绘(chu)(chu)工程地质测绘是工程地质勘察中最重要(zhngyo)、最基本的勘察方法。它是运用地质学的理论和方法，通过野外调查和综合研究勘察区的地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、水文地质条件等，并将它们填绘在适当比例尺的地形图上，为下一步布置勘探、试验及长期观测工作打下基础。第 6 页/共 51 页第六

3、页，共51 页。水利水电工程 水利水电工程(gngchng)(gngchng)测绘比例尺参照表 测绘比例尺参照表第 7 页/共 51 页第七页，共51 页。野外工程地质测绘工作，根据工程设计要求，在搜集并分析测绘区已有的地形地质资料、确定比例尺、范围及工作内容的基础上进行(jnxng)。一般采用下列方法：路线测绘法、地质点测绘法、野外实测地质剖面法等。此外，人造卫星、航测和陆摄相片等遥感资料在工程地质测绘中也得到了普遍的应用。第 8 页/共 51 页第八页，共51 页。一、路线测绘(chu)方法 1路线穿越法 这是沿着与地层界线或区域构造线的走向(zuxing)垂直的方向，每隔一定距离布置一条

4、路线。沿路线观察地质现象和标绘地质界线，然后把各路线上标测的地质界线相连，即可编出地质平面图。这种方法只适用于地质条件不太复杂或小比例尺图的测绘。2界线追索法 这是沿着地层界线或断层延伸方向布置观测路线。这种方法工作量较大，但成果比较准确。多用于地层沿走向(zuxing)变化较大、断裂构造比较发育，以及岩浆岩分布区。这种方法多用于中、小比例尺图的测绘。第 9 页/共 51 页第九页，共51 页。二、地质点测绘 二、地质点测绘(chu)(chu)方法 方法 在测区内按方格网布置地质观察点，逐点进行详细观察描述，然后通过分析实测资料连接各地质界线(jixin)。此法工作量大，但精度高，一般适用于地

5、质界线(jixin)复杂的情形，或大比例尺图的地质测绘。观察点应布置在地质界线(jixin)或地质现象上，以测绘的目的不同而异，有基岩、构造、第四纪地貌、水文地质点等。第 10 页/共 51 页第十页，共51 页。三、野外 三、野外(ywi)(ywi)实测地质剖面图的作法（实习时具体做）实测地质剖面图的作法（实习时具体做）四、遥感技术在工程地质测绘 四、遥感技术在工程地质测绘(chu)(chu)中的应 中的应用 用 遥感是根据电磁波辐射理论，应用现代化探测手段(如航空摄影、电视摄影、红外扫描、地质雷达等)，借助于车、船、气球、飞机、人造卫星等各种运载工具，通过对地质体的电磁波辐射信号的接收记录

6、(jl)，加工整理成为图像和数据，从而对地质体进行探测和识别技术。第 1 1 页/共 51 页第十一页，共51 页。第二节 工程(gngchng)地质勘探 工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上，为了进一步查明以下的工程地质问题，取得深部地质资料而进行的。勘探工作布置应与不同(b tn)设计阶段的工程地质勘察任务密切配合。按勘探方法不同(b tn)可分为坑探、钻探和物探。勘探工作主要探明以下问题。1)揭露地层岩性的变化规律，如覆盖层的性质和厚度，岩体性质及风化带的特征，软弱夹层及可溶性岩层的特性、分布等。第 12 页/共 51 页第十二页，共51 页。2)查明地质构造，如岩层产状变化、构造形态、

7、断层性质、破碎带的特征、裂隙密集带的分布及随深度(shnd)变化的规律等。3)了解地下水位的变化、埋藏条件、含水层特征、库坝区的渗漏途径、岩溶的分布发育规律、滑坡体的位置及性质等。4)为进行岩石物理力学性质和水文地质现场试验，以及长期观测工作等而布置必要的勘探工作。5)探明天然建筑材料的分布范围、储量及质量评价。第 13 页/共 51 页第十三页，共51 页。一、坑一、坑 探探 坑探是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件，主要包括(boku)：探坑、探槽、浅井、斜井、竖井、平洞等。坑探的特点是使用工具简单，技术要求不高，运用广泛，揭露的面积较大，可直接观察地质现象，不受限制地

8、采取原状结构试样，并可用来做现场大型试验。但勘探深度受到一定限制，且成本高，周期长。第 14 页/共 51 页第十四页，共51 页。坑探工程（山地 坑探工程（山地(shnd)(shnd)勘探工程）类型 勘探工程）类型第 15 页/共 51 页第十五页，共51 页。山地 山地(shnd)(shnd)勘探工程类型示意图 勘探工程类型示意图第 16 页/共 51 页第十六页，共51 页。平洞展示 平洞展示(zhnsh)(zhnsh)图 图第 17 页/共 51 页第十七页，共51 页。探井 探井(tnjng)(tnjng)展视图 展视图第 18 页/共 51 页第十八页，共51 页。浅井展示 浅井展

9、示(zhnsh)(zhnsh)图 图第 19 页/共 51 页第十九页，共51 页。二、钻 二、钻 探 探 钻探是利用一定的设备和工具，在人力或动力的带动下旋转切割或冲击凿碎岩石，形成一个直径较小而深度较大的圆形钻孔。通过取出岩心可直观地确定地层岩性、地质构造、岩体风化特征等。从钻孔中取出岩样、水样可进行室内试验，利用钻孔可进行工程地质、水文地质及灌浆试验、长期观测工作以及(yj)地应力测量等。与物探相比，钻探的优点是可以在各种环境下进行，能直接观察岩心和取样，勘探精度高。与坑探比，勘探深度大，不受地下水限制，钻进速度快。第 20 页/共 51 页第二十页，共51 页。第 21 页/共 51

10、页第二十一页，共51 页。岩心 岩心(ynxn)(ynxn)钻探示意图 钻探示意图第 22 页/共 51 页第二十二页，共51 页。水平 水平(shupng)(shupng)及定向钻孔 及定向钻孔第 23 页/共 51 页第二十三页，共51 页。三、地球物理勘探(kntn)（物探）物探是以专用仪器探测地壳表层各种地质体的物理场来进行地层划分，判明地质构造、水文地质及各种物理地质现象的地球物理勘探方法。采用不同的探测方法，如电法、地震法、磁法、重力法以及放射性勘探等方法可以测定不同的物理场，用以了解地质体的特征，分析解决地质问题(wnt)。应用最广的是电法和地震法勘探 第 24 页/共 51 页

11、第二十四页，共51 页。1.1.电法勘探 电法勘探 电法勘探是研究地下地质体电阻率差异的地球物理勘探方法，也称之为电阻率法。该法通常是通过电测仪测定人工或天然电场中岩土地质体的导电性大小及其变化，再经过专门量板解释从而区分地层、构造以及覆盖层和风化层厚度、含水层分布和深度、古河道、主导充水裂隙(li x)方向等。第 25 页/共 51 页第二十五页，共51 页。电法勘探（电阻率法）示意图 电法勘探（电阻率法）示意图第 26 页/共 51 页第二十六页，共51 页。水利水电工程 水利水电工程(gngchng)(gngchng)常用的电法勘探方法 常用的电法勘探方法第 27 页/共 51 页第二十

12、七页，共51 页。(1)(1)电测深法 电测深法 电测深法是在地表以某一点为中心(此点称为常测点)，用不同供电极距测量不同深度岩层的视电阻率值，以获取该点处的地质断面的方法(fngf)。当测点沿勘探线布置时，可得出地质剖面情况。电测深法根据极距装置形式可分为对称四极测深、三极测深、偶极测深和环形测深四种方法(fngf)。第 28 页/共 51 页第二十八页，共51 页。电 电测 测深 深法 法及 及电 电剖 剖面 面法 法的 的应 应用 用(y y n ng gy y n ng g)第 29 页/共 51 页第二十九页，共51 页。(2)(2)电剖面法 电剖面法 中间梯度法是将供电极A、B的间

13、距固定不变，电极M、N在其中部约13的地段沿AB线或平行于AB线测量，这样的电场被认为是均匀的。若测量范围内有高低电阻不均匀地质体时，则反映出极大或极小值；一般用来探测(tnc)陡倾角高阻的带状构造，测线应垂直带状构造布置。(3)(3)中间 中间(zhngjin)(zhngjin)梯度法 梯度法 电剖面法是测量电极和供电电极的装置不变，而测点沿某一方向移动，来探测(tnc)某深度内岩层视电阻率值的水平变化规律的方法。第 30 页/共 51 页第三十页，共51 页。2.2.地震勘探方法 地震勘探方法(fngf)(fngf)简介 简介 地震勘探也是广泛用于工程地质勘探的方法(fngf)之一。它是利

14、用地质介质的波动性来探测地质现象的一种物探方法(fngf)。基本原理是利用爆炸或敲击方法(fngf)向岩体内激发地震波，地震波以弹性波动方式在岩体内传播。根据不同介质弹性波传播速度的差异来判断地质现象。按弹性波的传播方式，地震勘探又分为直达波法、反射波法和折射波法。地震勘探可以用于了解地下地质构造，如基岩面、覆盖层厚度、风化层、断层等。第 31 页/共 51 页第三十一页，共51 页。一、工程地质试验 在工程地质勘察中，工程地质试验是取得工程设计所需要的各种计算指标的一种(y zhn)重要手段。它分为室内试验和野外试验两大类。第三节第三节 工程地质试验及长期工程地质试验及长期(chngq)(c

15、hngq)观测观测第 32 页/共 51 页第三十二页，共51 页。室内试验是将野外采取的试样送到室内进行的。其特点是设备简单、比较经济、方法较为成熟，所测物理力学指标已被公认；但试样较小，代表天然条件下的地质情况有一定的限制。野外试验是在天然条件下进行的，其优点是不用取样，可保持岩体天然状态和原有结构。试验涉及(shj)的岩体体积比室内试验样品大得多，因而更能反映结构面等对岩体性质的影响。但这类试验设备和试验技术较为复杂，成本高，且试验周期长。第 33 页/共 51 页第三十三页，共51 页。野外岩体力学性 质(xngzh)试验，野外水文地 质试验，以及与施工方法有关的地 质 技 术试验，如

16、灌 浆试验 等。其中，野外水文地 质试验 主要包括下列 项 目：抽水 试验、压 水 试验、注水 试验、地下水流向流速 试验、连 通 试验 等。以下着重介 绍 野外岩体力学性 质(xngzh)试验。野外野外试验试验(shyn)(shyn)主要包括：主要包括：第 34 页/共 51 页第三十四页，共51 页。岩体变形试验可分为承压板法试验、水压洞室试验、狭缝试验以及钻孔(zun kn)变形试验等。它们的基本原理相同，这里仅介绍常用的承压板法试验。承压板法试验一般在平洞中进行，通过刚性或柔性承压板施力于半无限空间岩体表面，量测岩体变形，按弹性理论计算岩体变形参数。1 1 岩体 岩体 变 变 形 形(

17、bin xng)(bin xng)试验 试验第 35 页/共 51 页第三十五页，共51 页。承压板载荷承压板载荷(zi h)(zi h)试验装置图试验装置图第 36 页/共 51 页第三十六页，共51 页。2 2岩体抗剪岩体抗剪试验试验(shyn)(shyn)岩体抗剪试验可分为下列三类：岩体本身(bnshn)的抗剪强度试验，岩体沿软弱结构面的抗剪强度试验和混凝土岩体胶结面的抗剪强度试验。一般在平洞内用双千斤顶平推法进行。第 37 页/共 51 页第三十七页，共51 页。岩体抗剪试验岩体抗剪试验(shyn)(shyn)示意图示意图第 38 页/共 51 页第三十八页，共51 页。33岩体岩体应

18、应力力(yngl)(yngl)测测量量 岩体应力测量常用的方法有应力恢复法、应力解除法及水压致裂法等。4 野外简易岩体强度试验(1)点荷载试验。岩石点荷载试验是将试件置于上、下一对球端圆锥之间，施加集中荷载直至破坏，据此求得岩石点荷载强度指数。该试验方法简便，可应用不规则的试样，无需岩样加工，有利于降低(jingd)试验成本，加快试验进程，尤其是对于难以取样和无法进行岩样加工的软岩和严重风化的岩石，更显示出其优越性。(2)回弹锤击试验。用测定混凝土强度的回弹仪(国外称施密特锤)来测定岩石强度的方法。第 39 页/共 51 页第三十九页，共51 页。点荷载点荷载(hzi)(hzi)仪示意图仪示意

19、图第 40 页/共 51 页第四十页，共51 页。二、长期观测二、长期观测(gunc)(gunc)工作工作 长期观测工作，一般在工程地质勘察初步设计阶段就应开始，并贯穿于以后各个勘察阶段，因为许多重要数据须从长期观测中获得。通常进行的长期观测内容包括：地下水的动态，滑坡体滑移变形，水库坍岸变化，以及(yj)工程建筑物(如大坝)地基稳定等。长期观测不仅在工程地质勘察过程中是一项很重要的工作，而且就是在建筑物修建后，为确保建筑物安全运转和验证工程地质预测或评价的结论，也具有很重要的意义。有关水利水电工程在运转期间水文地质及工程地质需长期观测的内容，见下页表所列。第 41 页/共 51 页第四十一页

20、，共51 页。长期长期(chngq)(chngq)观测项目和内容（观测项目和内容（11）第 42 页/共 51 页第四十二页，共51 页。长期观测 长期观测(gunc)(gunc)项目和内容（项目和内容（2 2）第 43 页/共 51 页第四十三页，共51 页。第四节 工程地质勘察成果(chnggu)报告一、工程地质勘察(knch)报告(1)绪言。简述工程位置、工程主要指标、主要建筑物的布置方案、完成的工作项目及工作量等。(2)区域地质概况。简要介绍区域地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象和水文地质条件等，并对区域稳定性和地震危险性作出评价。对于可溶岩区还应着重说明岩溶(ynrng)发育的规

21、律及岩溶(ynrng)地下水的补排条件。第 44 页/共 51 页第四十四页，共51 页。(3)水库区的工程地质条件。先简述(jin sh)库区的工程地质条件，然后重点对水库渗漏、水库浸没，库岸稳定、淤积，以及水库诱发地震等工程地质问题作出扼要的地质说明、定量评价和结论，并提出处理意见。第 45 页/共 51 页第四十五页，共51 页。(4)(4)建筑物区的工程地质条件 建筑物区的工程地质条件(tiojin)(tiojin)坝区工程(gngchng)地质条件，包括工程(gngchng)概况；主要地质条件；与选定坝型、坝轴线、枢纽布置有关的工程(gngchng)地质条件说明，如软弱夹层、构造断裂

22、、岩体风化程度分带和风化深度、覆盖层厚度和物质组成，以及岩体完整性，并给出坝基岩体物理力学性质和水理性质指标参数。对坝基岩体质量作出分类，对渗漏、渗透变形和边坡稳定等问题进行详细论证，并给出定量评价的数据；对不良工程(gngchng)地质条件，要提出合理可行的处理措施和建议。其他建筑物的工程(gngchng)地质条件，包括对引水隧洞、渠道、厂址、泄洪建筑物、通航建筑物和导流工程(gngchng)等的工程(gngchng)地质条件进行阐述，对不良地质因素提出处理意见。第 46 页/共 51 页第四十六页，共51 页。(5)天然建筑材料情况。说明天然建筑材料的种类、分布、质量、储量、开采和运输条件

23、等。(6)结论和建议。扼要(yo)综述建筑物区的基本地质特点，各建筑物主要工程地质问题及评价，论述工程修建后应注意的地质问题和某些建设性意见。第 47 页/共 51 页第四十七页，共51 页。二、工程地质图表(tbio)工程地质勘察报告 工程地质勘察报告(bogo)(bogo)附图（附图（1 1）第 48 页/共 51 页第四十八页，共51 页。工程地质勘察 工程地质勘察(knch)(knch)报告附图（报告附图（2 2）第 49 页/共 51 页第四十九页，共51 页。第 50 页/共 51 页第五十页，共51 页。感谢您的观看(gunkn)！第 51 页/共 51 页第五十一页，共51 页。