水壩壩址區的主要工程地質問題
『壹』 岩溶地區的主要工程地質問題是什麼
主要工程地質問題有三類:滲漏問題;地基穩定性問題;地下洞室穩定和突然涌水、涌泥問回題.
研究意義:岩答溶地區有許多可以利用的有利條件,如地下蘊藏豐富的喀斯特水資源;地下洞穴中富集石油、天然氣、砂礦及礦泉資源;各種奇特的地貌現象常是很好的旅遊資源;喀斯特洞穴曾是人類祖先的棲居地,蘊藏著寶貴的考古資源.但是,岩溶也帶來許多問題,如喀斯特山區耕地少、地表水少,窪地易積水成災;采礦、地下開挖工程會遇到喀斯特涌水;地面工程建設中會遇到工程地基的地面塌陷、水庫漏水和喀斯特氣爆水庫地震、壩基溶蝕引起潰壩等,這對工農業建設是不利因素.總之,對岩溶地區工程地質研究有利於人們合理開發利用自然資源、盡量保證工程安全等.
『貳』 壩址區主要工程地質問題有哪些
壩基深抄層抗滑穩定、永久船閘高坡穩襲定、地下電站主廠房圍岩塊體穩定、斷裂構造等幾個工程地質問題。
壩址區工程地質是與壩址建設有關的工程地質問題,是水電建設工程地質勘察研究的重要方面。主要研究壩體的穩定性,包括壩址區區域穩定性和壩基穩定性,前者是論證壩基穩定性的基礎。壩基穩定性研究壩基承載力、壩基抗滑穩定性、壩基(包括壩肩)滲漏、繞壩滲漏、壩基滲透穩定性等工程地質問題。
『叄』 三峽工程建設存在哪些工程地質問題
1. 斷裂構造問題
壩區前震旦紀岩體在漫長的地質歷史過程中,經受了多期構造運動,留下了以斷裂構造為主體的多種構造形跡。斷裂構造是控制岩體工程地質條件最主要的因素,壩區的主要工程地質問題均與斷裂構造有關。對斷裂構造的分布、出露位置、規模、性狀、工程特性及其對不同建築物地基的影響的勘察研究始終是壩區工程地質工作的重點。壩區構造岩主要為角礫岩、碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、碎粉岩及少量初糜棱岩等,反映了斷層從破裂、裂解至磨碎的脆性變形過程。不同方向構造岩由於形成的地質力學環境不
同,工程特性有明顯差別。
2.壩基深層抗滑穩定問題
三峽工程壩基裂隙岩體中發育不同程度的緩傾角結構面(優勢方向傾向下游),構成了對大壩抗滑穩定不利的地質條件。其中大壩左廠1 號~5 號機壩段是壩址區緩傾角結構面發育程度最高的地段。由於採取壩後式廠房布置方案,壩基下游形成坡度約54°,坡高67.8 m 的臨空面,因此,其壩基深層抗滑穩定問題十分突出,是三峽工程最為關鍵性的技術問題之一。
3. 船閘高邊坡穩定與變形問題
船閘邊坡開挖後,形成巨大的臨空面,使億萬年來岩體中所形成的原有應力平衡體系被急劇打破,產生一系列的岩體卸荷與變形問題,時效變形與變形總量能否控制在設計允許的范圍內又成為了一大問題。
4. 地下電站主廠房圍岩塊體穩定問題
開挖以來,地質人員結合三峽工程地下電站地質條件的特點,利用大型洞室儀
測成像可視化地質編錄技術和地下洞室三維塊體自動搜索計算軟體系統,形成了一套合理、快速、高效的施工地質工作流程,在整個施工過程中,做到實時跟蹤、及時預報、定位定量累計預報了118 個塊體,總體積15 萬多m3 ,為地下廠房加固提供了翔實資料和可靠的地質依據。
『肆』 三峽大壩的工程地質問題有哪些急求!
1地下水改道導致地陷
2地下水斷流導致下游乾旱
3地表水改道導致原有內生態平衡打破魚米之鄉容變草場
4地下暗河斷流導致地下水資源枯竭以至於無法恢復持久生態
5地上下水斷流導致地表蒸發量增大無法補充水源以至於大面積的乾旱
6地上下水斷流導致靠水生存的微生物滅絕,靠微生物生存的動植物斷絕食物鏈滅絕
7地上下水斷流導致樹木灌木滅絕
8地上下水斷流導致惡劣天氣增多「暴雨」「泥石流」「凍土」沒有植被覆蓋水土流失嚴重
9因沒有沒有地上下水導致「地陷」「乾旱」「破壞原有生態平衡」「大面積的乾旱
」「靠微生物生存的動植物斷絕食物鏈滅絕」「樹木灌木滅絕」最終人類滅絕!!!!!
10人類滅絕了 就在也沒有問題了
『伍』 三門峽水利樞紐主要建築物地區的工程地質條件(總的結論)
黃河三門峽地質勘探總隊
(一)
1.從大的區域看,三門峽是處於中條山和秦嶺之間的山間盆地中。從沉積物的性質上看,三門峽地區正好是一個基岩和第四紀沉積物的分界處。由於三門峽以西主要的沉積物是第四紀岩層、三門峽以東則完全是基岩區,所以三門峽以西地區的黃河兩岸在地貌上表現出來的特徵是由黃土類土形成的級級階地,河谷較寬,而且有廣大的渭河平原;在三門峽以東則大多是高山深谷,河谷狹窄,由黃河所形成的階地是很少的。因此三門峽被選為根治黃河水害、開發黃河水利的第一期工程地點,在地理地貌上是非常合適的。
2.三門峽主要建築物地區及其外圍地區,分布著下奧陶紀頁岩、中奧陶紀白雲質石炭岩、石炭紀煤系、石炭二疊紀煤系、二疊紀砂質頁岩、中生代閃長玢岩、老第三紀紅色岩系、老第四紀三門系砂、砂卵石、粘土、中新第四紀黃土類砂質粘土及近代的砂、砂卵石層。所有上述古生代的岩層在主要建築物地區,都是以15°左右的傾角傾向上游,而且厚達90~130m的中生代閃長玢岩也恰好以岩床狀侵入於石炭紀及石炭二疊紀煤系岩層之間。因此,三門峽的河床中就出現了橫跨黃河而寬達700m的閃長玢岩岩體。這種堅硬岩石的出現,毫無問題,它必定是我們選擇為大壩基礎的唯一對象。
(二)
3.作為主要建築物基礎的閃長玢岩是一種很堅硬的岩石,它的飽和抗壓強度平均為1042kg/cm2,但是它並不是只有一些構造裂縫,而實際上它已經被以北東方向為主的破碎帶斷層切穿而形成了許多大塊,所以這就帶來了一個主要問題——這些破碎帶、斷層究竟是什麼時候產生的?它們產生後繼續活動過沒有?如果今後發生Ⅷ度以上的地震烈度時,會不會由於這些斷層和破碎帶的繼續活動,使主要建築物遭受到嚴重的破壞?
經過調查研究分析,說明主要建築物地段的斷層破碎帶是中生代燕山造山運動末期生成的,它們在第三紀之後喜馬拉雅造山運動期受到輕微的影響,但在整個第四紀的時期內是沒有重新活動過,而近代所發生的Ⅹ度以上的地震烈度時,也沒有使這些破碎帶和斷層復活。這就進一步說明主要建築物地段至少一百多萬年以來就是一個構造斷裂方面的穩定區。因此,我們就有理由說在今後大壩運用期間,不會因任何地質構造斷裂的發生而引起建築物的破壞。
4.新的構造斷裂究竟在三門峽地區有沒有呢,並不是沒有,只是這些新的構造斷裂沒有影響到主要建築物地段。從馬家河底至壩頭的鐵路路塹上所見到的新構造斷裂帶向東逐漸減輕,而到史家灘一帶則完全消失的情況看,可以充分地說明新構造斷裂主要是發生在第四紀沉積區的邊緣區,而基岩區則沒有受到任何的影響。
(三)
5.主要建築物地段閃長玢岩中裂隙一般有三組:第一組走向30°~50°,傾向南東,傾角70°~85°;第二組走向320°~350°,傾向北東或南西,傾角70°~80°;第三組走向30°~60°,傾向北西,傾角20°~40°。這三組裂隙以第一組和第二組為最發育,第三組為數很少,而且延長也很短。這些事實說明做為壩基的閃長玢岩中可以說基本上是沒有近乎水平的構造裂隙的。另外從閃長玢岩與混凝土的抗剪試驗結果看,混凝土與新鮮的、弱風化的閃長玢岩的摩擦角為51°~66°。因此上面這兩種事實,可以充分說明大壩由於受庫水的壓力而沿著基礎岩石面或者角度小的構造裂隙產生滑動的可能性是沒有的。
6.主要建築物地區右岸的老鴉溝口至角胡同一帶的閃長玢岩陡壁,由於近代地震引起了閃長玢岩的大量崩塌,形成了這一帶廣泛的崩塌堆積區。這種崩塌在古代曾經在主要建築物的下游兩次堵塞了河流,形成了天然的水庫。那麼這種情況在今後水庫運用期間會不會還發生,以至影響到我們水電站的運轉呢?根據現在情況,我們認為今後即使發生Ⅷ度以上的地震時也是不會發生的。這是因為這一個地段經過歷史上幾次大崩塌後,已經形成了一個距離較長、也比較穩定的邊坡;這個邊坡的形成不但減低了崩塌陡崖的高度,更重要的還是對崩塌陡崖起了良好的支撐作用。
7.在主要建築物地區右岸的山頭村、老鴉溝、永久變電站(指原設計永久變電站)及臨時變電站一帶的閃長玢岩及其上覆的黃土類砂質粘土中產生了不少較大的裂縫。這些裂縫的造成主要是閃長玢岩下伏石炭紀煤系岩層中廢煤洞的存在以及在受到近代地震的作用下形成的。但必須指出這些裂縫在右岸非溢流壩以外150~200m的地方亦已發現,那麼將來會不會繼續發展,使整個右岸非溢流壩受到影響呢?這是不會的。因為廢煤洞在水平方向上的挖掘深度不會達到右岸非溢流壩下邊,而且這一建築物下邊的石炭紀煤系岩層埋藏很深,因此閃長玢岩就有了足夠的不受崩塌影響的支撐。
(四)
8.根據鑽孔壓水試驗和抽水試驗,說明主要建築物地段岩面5m以下的閃長玢岩,絕大部分屬於不透水的岩石,只有以構造塊狀岩為主的破碎帶或斷層帶才能達到微透水至中等透水的程度。一號豎井下穿河平硐曾經遇到一兩個以構造塊狀岩為主的破碎帶,但是通過破碎帶進入平硐內的水只有0.42L/s。1958年在溢流壩基礎的開挖中,雖然基坑面已經低於河水位,但通過一般裂隙滲到基坑中的水還是沒有看到,而通過破碎帶、斷層帶滲入基坑中的水的總量也只有0.5~1.0L/s,第二期基坑開挖後,地下水流入基坑中的水量為0.6L/s。這種種事實都有力地說明閃長玢岩基本上是一個不透水的岩層。
9.破碎帶及斷層中有微透水至中等透水帶,這些地帶僅存在於那些構造塊狀岩的分布地段,而構造塊狀岩在水平方向上,也常過渡為構造碎屑岩,成為不透水地帶。破碎帶、斷層帶的寬度變化往往也大,一般都是呈一連續的凸鏡體伸延的。這些地質條件都大大地減低了庫水沿破碎帶及斷層帶產生滲漏的可能。因此,我們認為壩基下的破碎帶和斷層帶沒有進行任何灌漿處理工作的必要。
我們對溢流壩、電站壩體、電廠部分及右岸非溢流壩部分的壩基滲漏做簡略的計算,計算結果,說明其總滲漏量為654m3/d,顯然這個數字與正常高水位360m時水庫庫容640億m3相比是很小的。
但必須指出黃河水含有大量的泥沙,水庫充水後,這些泥沙必將沉澱於壩前,而形成一層天然防滲的鋪蓋,因之滲漏的通道也會為泥沙所堵塞。從神門河截流後上圍堰上游的泥沙迅速淤塞看,這種計算的總滲漏量恐怕基本上是不會有的。
至於沿破碎帶及斷層是否產生機械管涌呢?我們認為可能性是很小的。因為斷層及破碎帶在水平方向上的分布,並不是寬窄一致,而且具有一透鏡狀延續的特點,另外一般破碎帶、斷層帶中的產物又是以構造塊狀岩為主,所以由於地下水的機械搬運作用,把這些構造塊狀岩帶走,形成管涌現象是不會存在的。
10.三門峽的大壩將全部建在閃長玢岩之上,而大壩的延長方向也基本上和閃長玢岩岩床的走向是一致的,所以繞壩滲漏的問題也就是通過大壩兩端以外地區閃長玢岩的滲漏問題。壩址右岸大壩上游有一個三門溝,下游有一個老鴉溝,左岸大壩下游又有一個南山溝,而三門溝與老鴉溝的分水嶺寬500m,南山溝與大壩上游黃河的分水嶺為200m,因此繞壩滲漏問題又可以說是從三門溝通過閃長玢岩滲向老鴉溝和直接由黃河滲向南山溝的問題。既然通過鑽探、水平探硐、豎井以及基坑開挖都說明了閃長玢岩是一種不透水的岩石,所以我們就可以根據這些事實來進一步說明庫水在水平方向上通過200~500m長的閃長玢岩,而滲漏到南山溝和老鴉溝去基本上是不可能的。
11.至於在壩址附近庫水可能通過南溝門里滲向南山溝及岳家河的問題,只要打開比例尺1:10000的地質圖就可以初步地說明這種滲漏是不可能的。因為庫水要向南山溝滲漏,就必須通過全部老第三紀厚達110m、而極少裂隙、膠結又很好的底礫石和厚達70m的石炭二疊紀砂岩、砂質頁岩互層,向岳家河滲漏就必須通過水平距離近2000多米的老第三紀紅色砂質頁岩、頁岩和底礫岩;這些岩層經地質調查及鑽探都說明它們基本上都是不透水層。因此,這種在壩址附近向鄰谷滲漏問題是完全不必考慮的。
12.壩址上下游各1000m的地方有史家灘斷層和七里溝斷層。這兩個斷層都穿過整個古生代各紀的岩層,而七里溝口上游又出現了不少具有喀斯特溶洞的奧陶紀白雲質石灰岩。因此,人們很容易想到會不會今後通過史家灘大斷層,庫水向下游七里溝一帶大量的滲漏呢?我們認為也同樣是不可能的。這不但從斷層帶本身的性質上看可以說明這一問題,另外從閃長玢岩、石炭紀煤系岩層以及奧陶紀石灰岩中的地下水性質、地下水位標高以及水文化學方面,也可以找出不可能滲漏的有力證據。
(五)
13.按地下水分類,主要建築物地區內有河漫灘砂層或砂卵石層中的潛水,老第三紀底礫岩、閃長玢岩及石炭二疊紀煤系岩層中的裂隙水,石炭紀岩層中的承壓裂隙水及中奧陶紀白雲質石灰岩中的喀斯特水。經過鑽探證明除了喀斯特水而外,其他各層水的涌水量都是極小的,因此,喀斯特水就變成了整個工區用水的唯一供水水源。但是這種喀斯特水質有一個很重要的缺點,那就是水中SO4離子含量為440mg/L,超過了飲用水中SO4離子含量的標准。這種多量的 SO4離子究竟是從那裡來的呢?到現在還沒得到一個滿意的解釋。
14.根據水文化學主要建築物地段閃長玢岩中的裂隙水可以分為三個地區:溢流壩、電廠、右岸非溢流壩段的重炭酸鹽鈉鎂水,左岸非溢流壩段的硫酸鹽氯化物鈉鈣鎂水和右岸非溢流壩以東地區的硫酸鹽重碳酸鹽鈉鎂水。上述溢流壩、電廠、右岸非溢流壩段及左岸非溢流壩以東地區的地下水,對任何水泥都無侵蝕性,只有左岸非溢流壩段地下水,SO4離子含量達1123mg/L,超過了規范允許含量350mg/L很多。因此,這一段的地下水對於一般水泥拌成的混凝土是具有硫酸侵蝕性的。由於SO4離子含量還沒有超過3500mg/L,所以對耐硫酸水泥所拌製成的混凝土是沒有侵蝕性的。因此我們建議修建左岸非溢流壩段時,應當用抗硫酸性水泥來拌制混凝土。
(六)
15.主要建築物地段閃長玢岩的風化程度可分為四類:全風化帶、強風化帶、弱風化帶及新鮮岩石。全風化帶內的岩石一般已變成碎礫,但是這種風化岩石厚度一般是極小的,而且只是在閃長玢岩的岩面上零星地分布著。強風化帶的岩石的特點是具有較密的水平風化裂隙,但是它的厚度一般為0.5~2.0m,最大的不超過4m。弱風化帶中的岩石則僅僅是裂隙的兩壁,由於地下水的活動,造成1~5cm寬的黃褐色風化色帶,色帶本身的岩石還是很堅硬的。根據上邊這種情況可以很清楚地說明只有全風化帶、強風化帶岩石在基坑開挖時必須加以清除,但弱風化帶的岩石則可以和新鮮岩石一樣看待。
16.作為大壩基礎的閃長玢岩中的裂隙大部分是閉合裂隙。經過鑽探過程中的壓水試驗都說明閃長玢岩基本是一個不透水層。因此灌漿帷幕是完全沒有必要的。
(七)
17.根據勘察資料證明中生代閃長玢岩裂隙水,漫灘沖積層潛水,水質雖好,但水量極少,因此沒有供水價值,只有奧陶紀喀斯特水,它具有豐富的地下水源。已有的74號、213號及373號供水孔總的出水量可達130L/s,因此,已有的三個供水孔已經可以滿足了大部分的設計用水量。在水質方面喀斯特水基本上是符合於施工用水的要求,但對生活用水,由於含SO4離子較多,是有缺點的。關於生活用水的部分,三門峽工程局已經在七里溝溝口修建了兩級沉砂池,將採取黃河水,經沉澱處理後加以使用。這樣三門峽水利樞紐施工場地各個方面的用水就得到完全解決。
註:這份「總的結論」既是三門峽壩址工程地質條件總的評價,也是針對當時社會各界所擔心的問題(歸納為七大問題)的答復。
(摘自黃河三門峽水利樞紐工程地質勘察報告第一冊第二卷「總的結論」P.180~183)
(原載於《三門峽工程》1959年第8期)
『陸』 壩區的工程條件、主要工程地質問題及防治措施
主要考慮地層的穩定性 有沒斷層 構造之類的 這個要做力學分析
『柒』 岩溶區的主要工程地質問題有哪些
主要工程地質問題有三類:
滲漏問題;
地基穩定性問題;
地下洞室穩定和突然涌水、涌泥問題;
『捌』 水工建築物中,在壩段,壩址,壩線選擇和比較時,應掌握哪些工程地質資料
壩基深層抗滑穩定、永久船閘高坡穩定、地下電站主廠房圍岩塊體穩定、斷裂回構造等幾答個工程地質問題。
壩址區工程地質是與壩址建設有關的工程地質問題,是水電建設工程地質勘察研究的重要方面。主要研究壩體的穩定性,包括壩址區區域穩定性和壩基穩定性,前者是論證壩基穩定性的基礎。壩基穩定性研究壩基承載力、壩基抗滑穩定性、壩基(包括壩肩)滲漏、繞壩滲漏、壩基滲透穩定性等工程地質問題。
『玖』 壩址選擇的工程地質條件
水壩的來類型較多,按築壩材料分為自散體堆填壩(如土壩、堆石壩、干砌石壩)和混凝土壩(重力壩、拱壩、支墩壩)兩大類。不同類型的水壩對壩址工程地質條件的要求不同,個人認為一般壩址的工程地質條件有如下幾點:1、壩基有一定的強度;2、壩基滲透性要小;3、合適的地形、地質和構造條件;4、就近有足夠數量和質量的建築材料等。
『拾』 論述壩址的地形、地質條件對大壩壩型的選擇有什麼影響
一、壩址區工程地質條件分析
1、壩基(肩)穩定性分析
因為在壩址區,兩岸和河流的走向垂直,所以形成橫向河谷,所以壩基(肩)的穩定性非常好。
2、壩址區邊坡穩定性分析
因為原理牛背山背斜,故壩址區邊坡無褶皺構造,表面上無斷層特徵,又以原生結構面為主,與河流走向垂直,並且形成順坡。常年累月下邊坡上的次生結構也很穩定。
3、壩址區滲漏問題
壩區的滲漏主要包括壩基的滲漏問題和繞壩的滲漏。因為壩基處的岩體構成橫向河谷並且傾向上游,所以對壩基的防滲十分有利。又因為兩岸雖然以石灰岩為主,但是夾雜著砂岩和泥岩,泥岩是天然的防水岩層,並且在壩區的下游並沒有發現橫向的深溝。所以要形成繞壩的滲漏也是很難的。
二、最佳壩型的選擇論證
可供選擇的壩型包括:1. 土石壩2. 堆石壩3.拱壩4.重力壩
1、土石壩的論證
土石壩是以土、石等當地材料填築的壩,按壩體採用的材料不同可分為好幾種類型,這里指的是土質芯牆土石壩。土石壩對不同的地形、地質和氣候條件適應性好。任何不良的壩址地基和深層覆蓋層,經過處理後均可填築土石壩。土石壩還可以就地取材。且目前的水平是過去被認為「劣質材料」的風化礫質土、紅粘土、中細砂、開挖石渣,都可分區上壩,充分發揮就地取材的優越性。
土石壩是否最優的關鍵在於:防滲心牆的來源。雖然壩址區附近有土,但是土的質量,數量都是未知的。且這些土的來源基本上都是當地的農民的耕地,如果要徵用必將引發補償和移民的問題,這樣會加大成本。又因為土石壩很龐大,在風景區影響美觀,故排除土石壩。
2、堆石壩的論證拱壩的論證
堆石壩是否最優的關鍵在於天然堆石料石頭充足。雖然龍門洞河谷中有碎石,漂石,礫石,但是這些遠遠不夠。入股哦要人工開采,那勢必會產生巨額的開銷,並會影響景區的環境,故排除最優。
3、拱壩的論證
拱壩是一個空間殼體結構,在平面上形成拱向上游的弧形拱圈,在鉛直剖面上是直立於河床基礎和壩肩岩體上的懸臂梁。它是經濟性和安全性都比較優越的一種壩型。拱壩在水荷載作用下,絕大部分壩體是受壓的,只需壩體材料有足夠的抗壓強度,就能保證壩體不受破壞。此外,與重力壩相比,對於河谷寬深比較小的壩址,修建拱壩的混泥土方量比修建同一高度的重力壩大約節省1/3~2/3。
但是拱壩對地形、地質條件有較高的要求。從地形條件來看,拱壩最好修建在對稱的「V」型河谷中,因為在不對稱河谷中,拱壩的受力條件較差,設計和施工復雜,需採取工程措施,盡可能減小不對稱的程度。從地質條件來看,近代拱壩壩體的壓應力很高,常達6~8MPa,高拱壩可達10~12MPa。壩址地質條件應保證能把壩體傳來的力較均勻地傳給河谷兩岸和河床的岩體。為此,拱壩壩址地質條件要求岩石盡量堅硬緻密,質地均勻,有足夠的強度,不透水性和耐水性強。
雖然壩址區是橫向河谷,左岸岩體對拱壩壩肩的穩定有利。但是左右岸不對稱,使拱壩不能作為最優的壩型選擇。
4、重力壩的論證
重力壩是出現最早到現在還應用廣泛的一種壩型,且自從水泥發明以後,它更是如虎添翼,發展迅速。是否選用它要,滲漏穩定和交通材料是關鍵問題。
從地形、地質方面考慮,對重力壩來說滲漏和壩基穩定問題是關鍵。壩址區的岩體構成橫向河谷,且傾向上游,所以在不存在深層的斷層作為滑動面的情況下是很有利於壩基的穩定的,對防滲也是很有利的。在次生風化節理不貫通的情況下,兩側的切割軟弱面也是不存在的。因此從初步考察以及壩址情況來看,修建重力壩是最佳的選擇。
從材料情況來看,工區骨料料場場地開闊,高程適宜,儲量大,質量好,開采季節長,料場附近有足夠的回車和堆料場地,不佔用農田,運輸方便,距離短,因此也宜選擇混泥土重力壩。
因此無論從地形地質方面還是從交通材料方面,我個人認為重力壩都是最好的選擇。