水电地质培训教材五建筑物工程地质

水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
n 3勘探应符合下列规定： n 1）勘探剖面线应根据具体地质情况结合建筑物特
点布置。选定的坝线应布置坝轴线勘探剖面线和上、 下游辅助勘探剖面线，剖面线间距根据坝高和地质 条件，可采用50~200m。溢流坝段、非溢流坝段、 厂房坝段等应有代表性勘探纵剖面线。 n 2）坝轴线勘探剖面线上的勘探点间距可采用 20~50m，其它勘探剖面线上勘探点间距可视具体 需要确定。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 重力坝坝基岩体抗滑 稳定计算（纯摩）
n 抗剪强度的计算公式：
n 式中：K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全
系数；
n f——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数；
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 饱和砂土振动液化
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 饱和砂土振动液化
n 饱和砂土和粉土在周期地震荷载作用下，由于不能 及时排水而形成孔隙水压力，当孔隙水压力达到与 围压（上覆压力）相等时，有效应力为零，砂土颗 粒处于悬浮状态，这种砂土短时间失去强度的现象 就是地震液化。其表达式可以写成：
式中： —无粘性土的抗剪强度 —土体上覆压力 —孔隙水压力 —无粘性土内摩擦角 —上覆有效压力
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
5水文地质试验应符合下列规定： 1）坝基、坝肩及帷幕线上的基岩钻孔应进行压水 试验，其它部位的钻孔可根据需要确定。坝高大于 200m时，宜进行大于设计水头的高压压水试验及为 查明渗透性各向异性的定向渗透试验。 2）覆盖层应进行抽水试验，根据含水层的复杂程 度可选用单孔或多孔，分层或综合抽水试验。 3）喀斯特区应进行连通试验和抽水试验。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究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。 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）根据需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专门性试 验。
n 坝址区测绘范围同混凝土坝址，比例尺为 1/1000~1/5000。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 50~100m。钻孔孔深：覆盖层地基，当下伏基岩埋 深小于一倍坝高时，钻孔应深入基岩面以下 10~20m，帷幕线上孔深视需要而定；当下伏基岩 埋深大于一倍坝高时，孔深应根据透水层和相对隔 水层的具体情况确定。基岩地基上的钻孔孔深为 1/3~1/2倍坝高，帷幕线上的孔深不小于一倍坝高。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 重力坝坝基岩体抗滑 稳定计算（剪摩）
n 抗剪断强度的计算公式：
n 式中：K′——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数； n f′——坝体混凝土与坝基岩接触面的抗剪断摩擦系数；
n C′——坝体混凝土与坝基岩面的抗剪断凝聚力，kN/m2。 n ΣW——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的法向分值，kN; n ΣP——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向分值，kN; n A——坝基接触面截面积，m2。
.地形基本对称，岸坡较完整，宽窄恰当，便于水工 布置；
.河谷覆盖层不厚，没有大的顺河断层和基岩深槽； .全强风化带和卸荷带岩体厚度不宜过大； .岩体较完整，强度能满足大坝荷载应力的要求； .岩层产状有利，岩体中软弱夹层及缓倾角结构面
（断层、长大裂隙）不发育； .岩体透水性不宜过大，有可靠的防渗封闭条件； .泄洪消能区岩体有足够的抗冲能力。
n 在预可研阶段，对上、下坝址进行工程地质比选， 初步提出工程地质建议；
n 为了达到上述目的，必须针对各坝址、主要建筑
物布置勘察工作量。设计对坝址、坝型的更改都
会影响到勘察工作量。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
规划阶段坝址勘察对勘探的要求
1、各梯级坝址不宜少于1条勘探剖面，勘探剖面上宜布 置2-3个钻孔，近期开发工程和控制性工程坝址勘探剖 面线不应少于3个钻孔，其中河床部位不应少于1个钻 孔，两岸训不少于1个钻孔或平洞。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
预可行性研究阶段坝址勘察要求
3坝址勘探应符合下列规定： 4）两岸坝肩部位应布置勘探平洞，坝高在70m以上时，分不
同高程布置。 5）当存在影响代表性坝址选择的顺河断层、软弱夹层、河床
深槽和潜在不稳定岸等不良地质作用时，应布置钻孔或平洞。 6）可溶岩地区坝址两岸应根据需要布置专门性水文地质钻孔。 7）孔深控制：进入基岩0.5—1倍坝高。 8）孔距控制：50—100m。
2、河床钻孔的深度宜为坝高的0.5-1倍。在深厚覆盖层河 床及地下水位低于河水位地段，钻孔应加深。
3、进行主要岩、土、水试验。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
预可行性研究阶段坝址勘察要求
1工程地质测绘应符合下列规定： 1）测绘比例尺可选用1∶5000~1∶2000。 2）测绘范围应包括：各比较坝址，包括主副坝、 溢洪道、厂房导流工程等有关枢纽建筑物地段。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
n 9）当钻孔或平洞遇到溶洞或大量漏水时，应继续 追索或采用其它手段查明情况。
n 4岩土试验应符合下列规定： n 1）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；控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。
.避免地基中存在厚的粉细砂层、淤泥、软土 层、湿陷性黄土等特殊土层；
.避免在基岩中存在规模较大透水性强的顺河 向断层；
.有适宜的天然建筑材料。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
坝址勘察主要内容及任务
n 按不同阶段了解（规划）、初步查明（预可）、 查明（可研）以下内容：
n 地形地貌；地层岩性，进行工程岩组的划分；地 质构造；岩体风化；岩土体的透水性；潜在不稳 定体、泥石流等的分布和规模；提出岩（土）体 物理力学参数建议值；评价坝址主要建筑物的工 程地质条件。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
第五章 水工建筑物工程地质—拱坝对地形地质条 小于3.5:1，不宜大 于6:1，坝肩下游没有深切沟谷；
.河床覆盖层不厚，没有大的顺河断层和基岩深槽； .全强风化带及卸荷带岩体厚度不宜过大； .两岸坝肩岩体完整，强度高；没有或很少有垂直河
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
5）专门性钻孔的孔距、孔深可根据具体需要确定。 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 作的需要布置。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、破碎带和软弱夹层时可布置河底平洞。 7）拱坝坝肩每隔30~50m高程应布置平洞。 8）抗力体部位应布置专门勘探工程查明中、缓倾 角软弱结构面。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
6地下水动态观测应符合下列规定： 1）观测内容应包括水位、水温、水化学、流量或 涌水量等； 2）观测时间应延续一个水文年以上，并完善观测 网。（乐滩、干捞）
7不稳定岩土体位移监测。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段土石坝址勘察
液化判别
n 按GB50287的规定，土的地震液化判别应根据土层 的天然结构、颗粒组成、松密程度、地震前和震时 的受力状态、边界条件和排水条件以及地震历时等 因素，结合现场勘察和室内试验综合分析判定。
n 初判——地层年代、粘粒含量、运用状态（饱和）、 剪切波法等
n 复判——标准贯入锤击数法、相对密度法，相对含 水量或液性指数法
流分布的软弱层带；平行河流的结构面（断层、节 理、裂隙）不发育； .岩层产状有利，坝基岩体中缓倾角软弱夹层或结构 面不发育； .岩体透水性不宜过大，有可靠的防渗帷幕封闭条件 .泄洪消能区岩体有足够的抗冲能力。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
第五章 水工建筑物工程地质—土石坝对地形地质 条件的要求
.地形条件适于布设泄洪和引水发电建筑物； .河床覆盖层的厚度及物质组成不会给地基防 渗体施工造成很困难的条件；
水电地质培训教材五建筑物工程地质
可行性研究阶段坝址勘察
1工程地质测绘应符合下列规定： 1）测绘比例尺可选用1∶2000~1∶1000，高拱坝坝 址可选用1∶500。 2）测绘范围应包括坝址水工建筑物场地和对工程 有影响的地段。 3）当岩性变化或存在软弱夹层时，应测绘详细的 岩层柱状图。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 饱和砂土振动液化
地震液化的危害
1、引起喷水冒砂导致大面积地面沉降； 2、导致建筑物地基失效，引起建筑物下沉或不均匀 沉降、开裂破坏； 3、液化侧向扩展与流滑，造成岸边地面开裂。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
— 第五章 水工建筑物工程地质 饱和砂土振动液化
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
2物探应符合下列规定： 1）宜采用综合测井和井下电视等方法调查结构面、 软弱带的产状、分布、含水层和渗漏带的位置等。 2）可采用单孔法、跨孔法、跨洞法测定各类岩体 纵波或横波波速，进行岩体动弹性模量或纵波波速 的分区。 3）喀斯特区可采用孔间或洞间测试以及层析成像 技术调查喀斯特洞穴的分布。（CT）
水电地质培训教材五建 筑物工程地质
2020/11/22
水电地质培训教材五建筑物工程地质