第6章-水利水電工程地質(zhì)勘察ppt課件

1、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)查明條件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) 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 工程地質(zhì)測繪(survey) 通過對地質(zhì)現(xiàn)象的

2、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。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。 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。 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1:20

3、001:5000 技施勘察階段采用1:1001:1000；實(shí)踐中依據(jù)SL299-2019選取相應(yīng)的比例尺。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 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)。 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

4、、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。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。(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

5、、孔內(nèi)攝影、計算機(jī)技術(shù) 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。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)勘察的施工程序工程地質(zhì)野外試驗(yàn)(field test)優(yōu)點(diǎn)：可測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?？蛇B續(xù)進(jìn)行，因而可得到完整的地層剖面。快速、經(jīng)濟(jì)，能大大縮短

6、勘察周期。缺陷：難以控制邊界條件費(fèi)工費(fèi)時，成本高所測參數(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。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)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)一、載荷試驗(yàn) (Loading 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。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

7、，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：可測總貫入可分為靜力觸探成果的應(yīng)用1、劃分土層2、估算土的物理力學(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。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

8、的性質(zhì)，并對土進(jìn)行分層。 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, 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。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；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，然后換算成土的抗剪強(qiáng)度。

9、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 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、委托單位、場地位置、工作簡況、勘察的目的、要求和任務(wù)；要求和任務(wù)；（2勘察方法及各項勘察工作的數(shù)量布置及依據(jù)；勘察方法及各項勘察工作的數(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

10、文地質(zhì)和不良地質(zhì)現(xiàn)象等內(nèi)容，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，對場地穩(wěn)定性和適宜性作出評價；對場地穩(wěn)定性和適宜性作出評價；（4巖土參數(shù)的分析與選用，包括各項巖土性質(zhì)指巖土參數(shù)的分析與選用，包括各項巖土性質(zhì)指標(biāo)的測試成果及其可靠性和適宜性，評價其變異性，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。提出其標(biāo)準(zhǔn)值。（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

11、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。 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）。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。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。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。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。巖土工程計算簡圖及計算成果圖表。單項報告單項報告（1工程地質(zhì)測試報告。工程地質(zhì)測試報告。（2工程地質(zhì)檢驗(yàn)或監(jiān)測報告。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。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。巖土利用、整治或改造方案報告。（5專門工程地質(zhì)問題的