引水建筑物的工程地質(zhì)問題講解

引水建筑物地質(zhì)問題

一、渠道工程地質(zhì)問題引水渠系按其規(guī)模，從大到小分為干渠（總干）、支渠、斗渠、農(nóng)渠、毛渠五級渠道組成。按地形、地質(zhì)條件渠道的斷面形式有挖方渠、半挖半填方渠、暗渠等形式（一）渠道選線工程地質(zhì)條件1.合理地利用地形地貌條件一般來說線路盡量繞避高山深谷，以及地形切割破碎的山區(qū)和丘陵地帶，應(yīng)充分利用較平坦的淺谷階地、開闊的斜坡、寬緩的山梁、低平分水嶺等地段。（1）嶺脊線（2）山腹線（3）谷底線（4）橫切嶺底線（5）平原線2.巖土類型及其工程性質(zhì)對選線的影響在基巖區(qū)選線應(yīng)注意巖石的類型、風(fēng)化程度及水理性質(zhì)。松散沉積物地區(qū)的選線，要查明沉積物成因類型、埋藏深度和分布規(guī)律，對滲透性大的厚層砂礫石、卵石層等應(yīng)盡量避開。某些特殊類型土層（濕陷性黃土等），可能導(dǎo)致渠道滲透和邊坡失穩(wěn)，應(yīng)做特殊的地基處理。3.地質(zhì)構(gòu)造條件水平或近水平巖層，且斷裂較少的地區(qū)，滲漏性小，穩(wěn)定性高，有利于選線；構(gòu)造復(fù)雜、斷裂發(fā)育地段，特別是規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造帶、強(qiáng)烈褶皺帶、地震帶的活動斷裂，應(yīng)盡量避開。4.水文地質(zhì)條件對于灌溉渠道沿線，主要是查明地下水的埋藏深度及動態(tài)變化規(guī)律、地下水埋深等因素。地下水埋深大，上部土層滲透性強(qiáng)且較厚，則可能導(dǎo)致渠道大量滲漏；當(dāng)?shù)叵滤唤咏孛娓叱虝r，就可能形成土壤鹽堿化，在低洼地區(qū)就會形成沼澤化。5.不良物理地質(zhì)現(xiàn)象滑坡區(qū)、崩塌區(qū)、泥石流區(qū)、強(qiáng)風(fēng)化區(qū)等區(qū)域應(yīng)該盡量避開，如不能避開，應(yīng)采取工程措施防治，以保證渠系建筑物的暢通無阻。6.天然建筑材料渠道選線應(yīng)查明沿線天然建筑材料的分布、儲量和質(zhì)量以及開采運(yùn)輸條件，以便更大限度地充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧闲藿ㄇ倒こ獭Ｈ缭谏絽^(qū)，多是半挖半填的傍山渠，填方渠應(yīng)采用漿砌石。（二）渠道滲漏渠道的滲漏可分為地基滲漏和渠道滲漏。按渠道滲漏形式又可分為集中滲漏和均勻滲漏。山區(qū)基巖的滲漏量一般較小，如出現(xiàn)滲漏，主要是由于破裂地帶造成的，滲漏方式多以集中滲漏形式出現(xiàn)。平原區(qū)及谷底型的渠道，渠道沿線滲漏往往是大面積的，取決于堆積物的成因類型、結(jié)構(gòu)和巖性，沖積砂卵礫石透水性最強(qiáng)。渠道的防滲措施應(yīng)遵循因地制宜、就地取材的原則，二、隧洞工程地質(zhì)問題

理想的隧洞巖體應(yīng)具備以下條件：①建洞區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖層厚、節(jié)理組數(shù)少，間距大，無影響整個山體穩(wěn)定的斷裂帶；②巖體堅(jiān)硬完整；③地形完整，沒有滑坡、塌方等早起埋藏和近期破壞的地形。無巖溶或巖溶發(fā)育不良；④地下水影響小；⑤無有害氣體和異常地?zé)嵊绊憽?.地形條件在地形上要求山體完整，隧洞周圍包括洞頂及傍山側(cè)應(yīng)有足夠的山體厚度。

隧洞進(jìn)出口地段的邊坡應(yīng)下陡上緩，無滑坡、崩岸等現(xiàn)象存在。洞口巖石應(yīng)直接出露或坡積層薄，巖層最好傾向山里以保證洞口坡的安全。在地形陡的高邊坡開挖洞口時，應(yīng)不削坡或少削坡即進(jìn)洞，必要時可做人工洞口先行進(jìn)洞，以保證邊坡的穩(wěn)定性。隧洞進(jìn)出口不應(yīng)選在排水困難的低洼處，也不應(yīng)選在沖溝、傍河山嘴及谷口等易受水流沖刷的地段。2.巖性條件

巖性是影響圍巖穩(wěn)定的基本因素之一。如堅(jiān)硬完整的巖體，圍巖一般是穩(wěn)定的，能適應(yīng)各種斷面形狀的地下隧洞。而軟化巖體如粘土巖類、破碎及風(fēng)化巖體、吸水易膨脹的巖體等，通常力學(xué)強(qiáng)度低、遇水易軟化、崩解及膨脹等，不利于圍巖的穩(wěn)定。

隧洞位置應(yīng)盡量選擇在堅(jiān)硬完整的巖層中。

巖層的組合特征對圍巖穩(wěn)定也有重要影響。一般軟硬互層或含軟弱夾層的巖體，穩(wěn)定性差。層狀巖體的層次越多，單層厚度越薄，穩(wěn)定性越差。

胡麻嶺隧道是蘭渝鐵路工程自蘭州東向重慶方向的第一條長大隧道，位于蘭州榆中縣與定西市渭源縣交界處，隧道從榆中縣龍泉鄉(xiāng)的武家莊村開始，經(jīng)過胡麻嶺主峰胡麻嶺粱所在的黑山鄉(xiāng)，到渭源縣秦祁鄉(xiāng)白土坡村。隧道全長13.61公里，穿越一座水庫和一條河流，有3.25公里穿越第三系飽和富水粉細(xì)砂地層，形成眾多大小不等的水囊，受施工擾動的影響，圍巖液化十分嚴(yán)重，突水涌砂等安全隱患突顯，該項(xiàng)目剩余的3.5公里被列為“中國罕見、世界難題”、全路“頭號重難點(diǎn)工程”。2009年3月開工以來的前3年隧道掘進(jìn)順利，每個月掘進(jìn)近百米。2011年8月開始解決“豆腐土層”，平均一個月只能進(jìn)步四五米，到2017年6月19日上午10時30分，隧道正式貫通。3.地質(zhì)構(gòu)造條件（1）褶皺的影響

在背斜核部，洞頂雖裂隙發(fā)育，但巖層呈上拱形，巖塊呈上寬下窄形，不易掉塊；向斜核部巖層呈倒拱形，頂部被張裂隙切割的巖塊上窄下寬易于塌落。另外，向斜核部往往是承壓水儲存的場所，地下洞室開挖時地下水會突然涌入洞室。因此在向斜核部不易修建地下洞室。（2）斷裂的影響

斷裂破碎帶及斷層交匯區(qū)，穩(wěn)定性極差。應(yīng)盡量避免洞室軸線沿?cái)鄬訋Р贾?。垂直或近于垂直穿越。?）巖層產(chǎn)狀的影響

隧洞軸線與巖層走向?qū)λ矶从绊懸埠艽蟆?/p>

隧洞軸線與巖石走向垂直時，圍巖的穩(wěn)定性較好；當(dāng)與巖層走向平行時，當(dāng)巖層近于水平，若巖層薄，在開挖洞室時常常發(fā)生頂板坍塌事故。

在水平巖層