第6章水利水電工程地質(zhì)勘察

1、第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 第六章 水利水電工程地質(zhì)勘察 水利水電工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù)水利水電工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù) 分析問題 作出評價 選擇場地 提出建議 制定措施 預(yù)測新問題 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 工程地質(zhì)條件 與水工建筑物有關(guān)的各種地質(zhì)因素的 綜合。 包括： 巖土類型及性質(zhì) 河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu) 地質(zhì)構(gòu)造 地形地貌 水文地質(zhì) 物理地質(zhì)現(xiàn)象 天然建筑材料 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 測 繪 物 探坑 探鉆 探 勘 探 室 內(nèi) 試 驗(yàn)室 外 試 驗(yàn) 試 驗(yàn)監(jiān) 測 工 程 地 質(zhì) 勘 察 方 法 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 水利水電工程地質(zhì)勘察階段劃分 規(guī)劃階段勘察-河流規(guī)劃水電近期開發(fā)

2、可行性研究階段勘察-河段選庫壩址 初步設(shè)計階段勘察-具體壩址和建筑 技施設(shè)計階段勘察-補(bǔ)充論證專門問題 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 工程地質(zhì)測繪(survey) 通過對地質(zhì)現(xiàn)象的詳細(xì)觀察和描述，并將 其反映到一定比例尺的地形圖上。據(jù)測繪成果 可以分析各種地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、發(fā)展變 化規(guī)律以及對工程建筑的影響，還可為勘探、 試驗(yàn)等其他工作的布置奠定基礎(chǔ)。 工程地質(zhì)測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 一、工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容 包括工程地質(zhì)條件的全部要素。 二、工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度 取決于擬建庫壩及建筑物類型和規(guī)模、 設(shè)計階段以及工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度。

3、一般房屋建筑局限于有限范圍內(nèi)。道路 測繪主要采取沿線調(diào)查的方法。水電工程范 圍大一些。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 比例尺一般規(guī)定為： 規(guī)劃階段的踏勘及路線測繪采用 1:20萬1:50萬 可行性階段采用1:50001:50000 初步設(shè)計階段采用1:20001:5000 技施勘察階段采用1:1001:1000； 實(shí)踐中依據(jù)SL299-2004水利水電工程地質(zhì)測繪 規(guī)程選取相應(yīng)的比例尺。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 三、工程地質(zhì)測繪的方法 像片成圖法 利用地面攝影、航空(衛(wèi)星)攝影等像 片，在室內(nèi)進(jìn)行判釋。 實(shí)地測繪法 路線法(穿越法和追索法) 布點(diǎn)法 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 第6章水利水電

4、工程地質(zhì)勘察 工程地質(zhì)勘探(exploration) 勘探工作的主要任務(wù)是： 查明場地地下有關(guān)的地質(zhì)情況。 提取巖土樣及水樣，供室內(nèi)試驗(yàn)分析之用。 利用勘探坑孔進(jìn)行現(xiàn)場原位試驗(yàn)和布設(shè)長期 觀測點(diǎn)。 1. 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 一、物探(geophysical exploration)： 以專門儀器探測地質(zhì)體的物理場來進(jìn)行 地層劃分，判定地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及 各種物理地質(zhì)現(xiàn)象的勘探方法。 物探分為：電法、磁法、地震法、重力法及 放射性勘探，但應(yīng)用最廣泛的電法和地震法 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 1、電法勘探是對地質(zhì)體以人工形成電場，通過 電測儀測定地質(zhì)體視電阻率的大小及變化，從而 推斷

5、地下一定范圍地質(zhì)體的情況。它可以用作劃 分地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層或風(fēng)化層的厚度 、含水層的分布和深度、古河道及天然建筑材料 分布范圍和儲量。在尋找地下水時廣泛應(yīng)用。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 2、震法勘探是以人工激發(fā)的彈性波，在地殼 內(nèi)的傳播規(guī)律來探測地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法，是石油 勘探中的一種重要方法。工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用 最多的是高頻(1.2m）或小口徑鉆進(jìn)方法-三峽工程，大孔 徑巖芯、人進(jìn)入孔內(nèi)觀察地質(zhì)現(xiàn)象。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 (二) 鉆孔觀測、編錄與資料整理 巖心觀察、描述和編錄 鉆孔水文地質(zhì)觀測 鉆進(jìn)動態(tài)觀測 井下電視、孔內(nèi)攝影、計算機(jī)技術(shù) 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 第6章水

6、利水電工程地質(zhì)勘察 四、工程地質(zhì)勘探的布置 1、勘探布置的一般原則 在地質(zhì)測繪和物探的基礎(chǔ)上布置勘探工作 勘探工程的布置與勘察階段相適應(yīng) 勘探布置因建筑物類型和規(guī)模而異 勘探布置應(yīng)考慮地質(zhì)條件變化大的部位 多種勘探方法相互配合 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 2. 勘探孔深度確定 應(yīng)根據(jù)建筑類型、勘察階段地質(zhì)條件復(fù) 雜程度綜合考慮布孔深度。孔深應(yīng)達(dá)到 地基壓縮層之下或可能的樁基深度之下 或軟弱構(gòu)造層以下。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 調(diào)查收集資料 測繪 物探 坑 探和鉆探室內(nèi)外試驗(yàn) 長期觀測 工程地質(zhì)勘察的施工程序 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 工程地質(zhì)野外試驗(yàn)(field test) 優(yōu)點(diǎn)： 可測

7、定難以取樣的巖土 體的性質(zhì)。 影響范圍大，因而更具 代表性。 可連續(xù)進(jìn)行，因而可得 到完整的地層剖面。 1. 快速、經(jīng)濟(jì)，能大大縮 短勘察周期。 缺點(diǎn)： 難以控制邊界條件 費(fèi)工費(fèi)時，成本高 1. 所測參數(shù)和巖土工 程性質(zhì)之間關(guān)系建 立在大量統(tǒng)計的經(jīng) 驗(yàn)關(guān)系之上。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 野外試驗(yàn)分為三類： 巖土力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn) 水文地質(zhì)試驗(yàn) 地基處理試驗(yàn) 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 巖體現(xiàn)場簡易測試 巖體原位應(yīng)力測試 巖體變形試驗(yàn) 巖體強(qiáng)度試驗(yàn) 巖體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn) 旁壓試驗(yàn) 十字板剪切試驗(yàn) 動力觸探試驗(yàn) 靜力觸探試驗(yàn) 荷載試驗(yàn) 土體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn) 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 一、載荷試驗(yàn) (Loa

8、ding test) 在一定面積的承壓板 上向地基逐級施加荷 載，并觀測每級荷載 下地基變形特性，從 而評定地基的承載力 ，計算地基的變形模 量并預(yù)測基礎(chǔ)的沉降 量。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 二 、靜力觸探試驗(yàn)(cone penetration test) 用靜力將一個內(nèi)部裝有阻力傳感器的圓錐 形探頭均勻壓入土中，測定土層對探頭的貫入 阻力，以此來間接判斷分析地基土的物理力學(xué) 性質(zhì)。 壓力孔壓探頭：可測孔隙水 錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力雙橋探頭：可分別測出 阻力單橋探頭：可測總貫入 可分為 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 靜力觸探成果的應(yīng)用 1、劃分土層 2、估算土的物理

9、力學(xué)指標(biāo) 3、確定淺基礎(chǔ)的承載力 4、預(yù)估單樁承載力 5、判定飽和砂土和粉土的液化勢 靜力觸探具有測試連續(xù)、快速、效率 高、功能多的特點(diǎn)，兼勘探與測試雙 重作用。適用于粘性土、粉土、砂土 ，但對碎石類土難以貫入。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 三、動力觸探試驗(yàn)(dynamic sounding) 圓錐動力觸探試驗(yàn)（DPT） 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT） 其共同點(diǎn)是利用一定的錘擊動能，將一 定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)每打入土中 一定深度所需的能量來判定土的性質(zhì)，并 對土進(jìn)行分層。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè) 備主要是由貫入器 、貫入探桿和穿心 錘三部分組成的,

10、 錘 重63.5kg，在76cm 的自由落距下，通 過圓筒型的貫入器 ，貫入土層15cm， 再打入30cm深度， 以后30cm的錘擊數(shù) 稱為標(biāo)貫擊數(shù)，用 N63.5來表示，一般 寫作N。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用 1劃分土的類別或土層剖面； 2判斷砂土的密實(shí)度及地震液化問題； 3判斷粘性土的稠度狀態(tài)及C、值； 4評定土的變形模量E0和壓縮模量ES； 5確定地基承載力； 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 四、十字板剪切試驗(yàn)（四、十字板剪切試驗(yàn)（VSTVST） 十字板剪切試驗(yàn)是用 插入軟粘土中的十字 板頭，以一定的速率 旋轉(zhuǎn)，測出土的抵抗 力矩，然后換算成

11、土 的抗剪強(qiáng)度。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測(observation) 巖土體形狀的監(jiān)測：物理力學(xué)特性測試 變形觀測 應(yīng)力量測 環(huán)境條件的監(jiān)測：地下水監(jiān)測 滑坡監(jiān)測 地基基礎(chǔ)的監(jiān)測：天然地基的驗(yàn)槽與監(jiān)測 樁基工程的監(jiān)測 地基加固和處理的監(jiān)測 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測 建筑沉降的監(jiān)測 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 工程地質(zhì)勘察資料的整理 勘察報告的基本內(nèi)容勘察報告的基本內(nèi)容 （1）委托單位、場地位置、工作簡況、勘察的目的、 要求和任務(wù)； （2）勘察方法及各項(xiàng)勘察工作的數(shù)量布置及依據(jù)； （3）場地工程地質(zhì)條件分析，包括地形地貌、地層 巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)和不良地質(zhì)現(xiàn)象等內(nèi)容， 對場地

12、穩(wěn)定性和適宜性作出評價； （4）巖土參數(shù)的分析與選用，包括各項(xiàng)巖土性質(zhì)指 標(biāo)的測試成果及其可靠性和適宜性，評價其變異性， 提出其標(biāo)準(zhǔn)值。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 （5）工程施工和運(yùn)營期間可能發(fā)生的工程地 質(zhì)問題的預(yù)測及監(jiān)控、預(yù)防措施的建議。 （6）根據(jù)地質(zhì)和巖土條件、工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及 場地環(huán)境情況，提出地基基礎(chǔ)方案、不良地質(zhì) 現(xiàn)象整治方案、開挖和邊坡加固方案等巖土利 用、整治和改造方案的建議； （7）對建筑設(shè)計和監(jiān)測工作的建議，工程施 工和使用期間應(yīng)注意的問題，下一步巖土工程 勘察工作的建議等。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 報告應(yīng)附的圖表：報告應(yīng)附的圖表： （1）場地工程地質(zhì)圖（附勘察工程布置）。 （2）工程地質(zhì)柱狀圖、剖面圖或立體投影圖。 （3）室內(nèi)試驗(yàn)和原位測試成果圖表。 （4）巖土利用、整治、改造方案的有關(guān)圖表。 （5）巖土工程計算簡圖及計算成果圖表。 第6章水利水電工程地質(zhì)勘察 單項(xiàng)報告單項(xiàng)報告 （1）工程地質(zhì)測試報告。 （2）工程地質(zhì)檢驗(yàn)或監(jiān)測報告。 （3）工程地質(zhì)事故調(diào)查與分析報告。 （4）巖土利用、整治或改造方案報告。 （5）專門工程地質(zhì)問題