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土石坝工程地质

发布时间: 2021-02-08 18:53:02

❶ 跪求工程地质实习日记

1、2009年4 月20日,第 11 周,星期 一 ,天气 多云转晴
今天早上我们在西2-101进行实习动员大会,会上老师向我们介绍了任务布置、实习地点、路线、计划进度、主要内容的概要讲解,及罗盘的结构构造功能特征及功能,并强调了实习的安全性问题。
在介绍地质罗盘仪时,老师主要教我们如何使用罗盘进行定向、定位、和量测各类地质体或地质界面的产状要素——走向、倾向、倾角,接着叫我们如何记录产状要素。
紧接着老师给我们播放工程地质录像,内容主要关于大坝工程地质的介绍。坝的类型主要分为土石坝和混凝土坝。土石坝对地基要求较低,坝址周围必须有充实的天然建筑材料;而混凝土坝对地基、地质条件要求较高,多建在坚硬的岩石地基。从录像中我了解到坝址坝型的选择应根据六个方面进行研究即:一、岩土及工程性质;二、地质结构;三、地形地貌;四、水文地质;五、自然地质现象;、天然建筑材料;这些方面都涉及了工程地质内容,所以应考虑工程地质问题:一、区域稳定性与水库诱发地震问题;二、坝基绕坝渗漏问题;三、坝基渗漏变形破坏问题;四、坝基及坝肩抗滑稳定问题;五、坝基沉降变形问题;六、河床刷坑问题。
大会结束以后老师再次强调了安全问题及准时搭车,通过这次动员大会使我对即将开始的工程地质实习有了更加充分的准备与期待。

2、 2009年 4月21日, 第 11周, 星期 二 , 天气 多云 ,
今天一整天是去福清。今天一班和二班拆开坐车,而我们班先上车,早上天气还不错,刚好阴天。我们开了快一个多小时才到那边,记得是在青盛酒店下车,在那里老师叫我们看那里的一个岩石边坡的简单防护,并简单地介绍了边坡的破坏现象。接下来我们走了一会儿到达一个324国道旁边的山体旁,在那里,老师告诉我们那是岩浆岩中的酸性喷出岩——流纹岩,岩石的构成有明显的定向排列特征,为流纹构造,这块小山体是由尚且新鲜的流纹岩构成,所以防护措施相对简单,紧接着便开始量测该岩石的产状要素,搞了一会儿,明白了怎样使用罗盘仪。接下来我们坐车到下一处,也是看一个路边边坡的防护措施
大概10分钟左右,我们又坐车赶往今天的终点站——福清东张水库,在坝上老师告诉我们,东张水库对福清人来说是很有意义的,它提供附近农业灌溉用水,并指着水库周围,说这里可以作为旅游景区向游人开放,还可以发小量电。之后,我们到大坝底下,用罗盘仪测了一些坡面的走向、倾向、倾角。大概用来20来分钟,接下来是吃午餐时间,然后是自由活动时间,于是我们就开始拍些照片,到处看看风景。。
13点左右我们坐车回校,回到学校时大家都很累了。

3、2009 年4 月22日,第 11 周,星期 三, 天气 下雨转阴,
今天早晨坐车的时候下起了小雨,所以我们都带上了雨伞。
大概10分钟左右就到了第一个目的地——洪塘大桥,老师在桥下给我们介绍了洪塘大桥闽江流域的堆积作用和侵蚀作用的地质地貌特征,闽江南港河流宽阔,流量大于黄河。由于河流堆积作用导致下游沙滩较多,这里的河沙驰名中外,含泥量低,级配良好,所以导致过度采砂;又由于河流的侵蚀作用使桥墩产生论了变形;在南岸逗留了一会儿后,我们开始走到北岸,老师告诉我们,由于桥的北岸的地基下存在软土层和滑坡体使桥面产生裂缝,并导致桥墩的轴向位移和侧向位移,使桥存在破坏现象,有的同学开玩笑问:“为什么不再重建一座呢?”,老师说这个想法很好,只是这样投了太大了,现在是只能重新加固旧桥墩,或者在两旁重新建新的桥墩,最终采取了一些加固和维修措施,即加大桥墩,加抗滑桩等
接着我们来到农大校舍旁的一个边坡旁,这是一个用锚钉加固的防护措施,在那里老师讲解了一会儿我们就往最后的目的的——洪山大桥出发,老师刚开始介绍了闽江南北港的区别,北港侵蚀作用强、堆积作用较弱,而南港侵蚀作用较弱、堆积作用强;由于闽江中下游分流不对称,导致北港的流水量大,流速快,对河床冲刷强,导致下游两岸崩塌。
差不多11点左右,在老师的带领下我们开始回校,回来时天空又飘起了小雨,感觉今天收获挺多的,其中听了老师感受最深的是桥所处的地质条件对桥的影响很大,桥的地基、桥墩、桥面这些都受到地质结构、水文地质的影响。

4、2009年4月23日, 第 11 周, 星期 四 , 天气 多云 ,
今天天气很好,今天一整天是去长乐,可能因为要去海边吧,天气很不错,所以今天我们大家的心情都很不错,在车上有说有笑的。
大概9点40左右到达了长乐江田某加油站,走了一会儿路,到了附近公路,由于我们的车较晚到达,所以和老师汇合时,老师也讲了一大半内容了,听了个大概,主要介绍该公路剖面的地质现象,接着老师叫我们量测该褶皱构造两翼的岩层产状要素。
接着我们往长乐下沙出发,到了海边大家都很兴奋,下车时映入眼帘的是宽阔的大海和一个巨大的灯塔,今天我们的课题就是围绕着灯塔展开的。老师告诉我们灯塔底下巨大的岩石有很多组解理构造。在老师讲解了该海岸带的地质现象完后,我们开始量测了断裂和节理的产状要素,不一会儿我们便开始吃饭,我们匆匆忙忙的吃完饭,接着开始体验在海边嬉耍的快乐,可能是平时很少出来外面看海吧,一到海滩都把压抑已久的心情释放出来,化成洋溢的笑容,任海风轻拂,于是我们开始在海边拍照留念。
这天的地质实习真的很美好,既能收获知识,又能收获快乐,这是不一样的一天,期望最后一天的实习也能留给我们很多回忆和收获。

5、2009年 4月24 日,第 11 周,星期 五 ,天气 多云转晴 ,
今天天气还算不错,很适合登山。8点左右我们出发了,一路上小睡了会儿 ,大概9点半到鼓山脚下。
当走进鼓山时,看到葱葱绿绿的树木,闻到新鲜的空气,山的气息就是好。在鼓山公路旁老师叫我们停下来观察长着树木的花岗岩岩体,由于集物理、化学、生物风化作用于一体,自上而下遭受着植物引发的风化作用,岩体表面到下面呈全风化状、强风化状、微风化状和未风化状,由于树根的不断生长,岩石就加剧了分化。
接下来老师带我们看由我们福大老教授为其命名的一种岩石——鼓山晶洞花岗岩。这种花岗岩有其特有的构造特征——晶洞构造,在这里逗留了一会儿,看完这一处我们就开始登山了,目的地是半山顶某停车场采石开挖剖面地质现象。在登山的过程中,我们在阶梯上休息了几次,一路上我和班里几个冲在最前头,到了了望台,发现我们是最早到得,在这里小吃了下,不一会儿看老师带着大部队也赶到了,老师没有休息就带着我们往停车场走,我们看到此处的花岗岩遭受分化作用后工程性质发生了很大的变化,出现全分化层、强分化层与弱分化层,甚至岩石中还包裹着新鲜岩石,所以岩石变的不均匀、不连续和各向异性。接着我们开始下山了,一路上我们边看风景边拍照,由于天气突然放晴,爬上下山有点炎热,身上流了好多汗水,正所谓上山容易下山难呐,下山速度快很难控制,差不多20几分钟就到山脚了。
在山脚下休息到12点半左右后我们坐上了车回校。

❷ 土石坝除险加固的几种方法

对于土石坝而言,除险加固技术主要有分为防洪标准加固技术、防渗加固技术、坝坡稳定加固技术等。
土石坝工程所处的地质条件差别较大,且加固中的设备、材料等工程条件可变性较大,目前土石坝的加固技术虽然众多,但其大都有各自适用的范围、局限性以及优缺点,对于可能存在的工程病害,具体应从病害实际情况、加固条件以及加固要求、工程所能提供的最高预算及工程的安全鉴定结果进行综合分析,确定最终加固方案。在实际加固过程中,要努力克服完全复制一种国内外的技术或者方案,应根据工程病害的具体情况,通过多组加固方案的技术、经济、施工等方面对比,确定一个合理科学的加固方法。
一、滑坡加固方法
土石坝滑坡为一种复杂的失稳破坏,从本质上而言,即为边坡滑动力增加与抗滑力的不足所导致,其为多因素共同影响下产生的结果。当土石坝出现裂缝、滑坡等病害之后,基于滑动力减少与抗滑力增加的加固准则,需要确定坝料设计与填筑标准,且要选取抗剪强度设计参数,最终实现一套比较科学的坝坡加固设计方案,一般采用主动滑动段减重和滑坡体前缘抛石固脚,加重压坡、放缓坝坡、全面培厚、下游坝坡堆石压载等加固方法。
二、防渗排渗加固方法
该方法一般用来解决土石坝坝体以及坝基的渗流问题,对于防渗排渗加固方法而言,其基本原理为,上游降低水流入渗到坝体或坝基的可能,下游确保坝体或坝基的变形和强度不变情况下增强渗入坝体或坝基的水的排出,以实现加强土石坝及其坝基的抗渗防渗能力。垂直防渗措施主要有:混凝土防渗墙(机械造槽法、倒挂井法、射水造槽法)、土质截水槽、桩柱式防渗墙(套孔冲抓法)、粘土防渗墙(机械造槽法)、防渗板墙(高压喷射灌浆法)、灌浆帷幕、泥浆槽防渗墙、自凝灰浆防渗墙以及混凝土防渗墙和灌浆帷幕的组合等。
三、裂缝加固方法
坝身和坝基的不均匀变形为土石坝裂缝的主要原因,按裂缝几何形状可分为横向缝、水平缝、纵向缝以及龟裂缝等,对于裂缝加固方法通常是翻松夯实法、开挖回填、裂缝灌浆。

❸ 水库堤坝岩土工程勘察

一、深圳水利工程建设现状

深圳市自建市后,水利事业蓬勃发展,特别自1992年以来,新建扩建了一大批水利工程,引东江上游水入深、全市供水体系形成网络、兴建调蓄水库和战略储备水库、开展雨洪利用、整治河道提高河道防洪和景观功能等等,为深圳市的可持续发展提供了水资源保障。

深圳市常见的水利工程主要有:水库、枢纽建筑物、输水或泄水隧洞、堤防、泵站、水闸、渡槽和输排水管等。水库大坝依其材料不同可分为混凝土坝、砌石坝、堆石坝和土坝等。

截至2007年底,全市共有172座水库,其中在建的公明水库总库容1.5×108m3,为大(二)型水库,坝体总长4.6km,最大坝高54m;正在勘察拟建的清林径水库,总库容为1.8×108m3,总坝长1.8km,最大坝高44.2m;已建的东部供水水源工程,全长56.3km,其中7.2km为隧洞;已建供水网络干线工程,全长472km,其中80%为隧洞。

在建设和使用这些水利工程的过程中,曾遇到了大量的工程地质问题,它们大多与地表水、地下水有很大关系,这是水利工程地质专业的主要特点。由于有了水,岩土体饱和软化,抗剪强度降低,水头压力抬高,渗流作用加强;由于有了水,水工建筑物岩土设计计算变得复杂,运用工况多样化;由于有了水,岩土工程勘察需采用综合勘探方法,各类试验项目繁多,地质参数的取值和地质评价结论需要综合判断确定。对于水利工程,由于勘察水平不高而导致相关工程地质问题未查明,其后果是严重的,要么导致整个工程失败(如溃坝、决堤、水库无法蓄水);要么工程建成后问题很多,影响正常运行;或者由于相关地质参数和评价结论过于保守而导致大量的投资浪费。

因此,水利岩土工程勘察是一项复杂而重要的专业性较强的地质工作,在具体实施过程中,除了严格执行行业规程规范之外,地区性工作经验亦很重要,尤其在项目建议书、可行性研究阶段或者勘探工作量不足的一些中、小型工程显得尤为突出。

二、水利水电工程常见工程地质问题

根据深圳地区所处的地质背景和水文气象条件,修建水利工程后常见的工程地质问题有:

1.区域构造稳定性

深圳地区地震基本烈度为Ⅶ度,区域构造稳定性相对较好,各工程研究对象主要指活动性断裂对水工建筑物长期运行的影响。以深圳断裂带为代表,重点关注水库诱发地震、地应力集中、断裂构造的年位移量等。

2.水库库区渗漏

蓄水水库产生永久性的过量的渗漏,不仅影响水库的效益,同时还会因渗漏引起其他一些不良后果。罗屋田水库的岩溶渗漏是一典型例子,由于水库渗漏严重,水库始终无法正常蓄水。

3.库岸稳定性

水库蓄水后,库岸自然地质环境发生急剧变化,岩土体饱水及强度降低,库水涨落引起地下水位波动变化,波浪冲刷作用加剧变化等,使得原来处于平衡状态的岸坡发生破坏,达到新的平衡,其破坏形式包括:崩塌、滑坡、塌岸等。库岸失稳破坏的后果将直接危及滨岸地带居民及建筑物安全,淤塞库区,高位能的快速崩滑体还可以造成巨大涌浪,危及大坝及坝下游安全。

4.水库浸没

水库蓄水后,引起库岸周围一定范围内地下水水位抬升(壅高),当壅高后的地下水位接近或引出地面时,将可能导致农田沼泽化、土地盐碱化、建筑物地基饱和恶化等不良后果。深圳地区一般多为山区性水库,库容面积有限,水库浸没问题不严重。

5.坝区渗漏

坝区渗漏包括坝基渗漏和绕坝渗漏,分别产生于坝基和坝肩。坝基渗漏是现有水库大坝普遍的地质现象,渗透量过大将影响水库的效益,或者渗透水流作用危及坝体的安全。深圳地区常见的坝区渗漏方式有建基面渗漏(接触面渗漏)、浅层风化岩渗漏、断裂构造带渗漏、冲洪积砂砾层渗漏和岩脉带渗漏等。

6.坝基岩土体的压缩变形与承载力

不同类型的坝对坝基压缩变形与承载力要求不同,其共同点均要求建坝后不致产生过大的沉降变形和不均匀沉降变形,以免引起坝体开裂或剪切滑移而导致的破坏。对中低土石坝而言,深圳地区常见的高压缩地层主要包括人工松散填土、软黏土、淤泥和泥炭等。

7.坝基(肩)岩土体的抗滑稳定

对于土石坝而言,坝基如有抗剪强度低的软弱地层(如软黏土、淤泥、松散填土等),则坝基不仅存在沉降变形问题,亦有沿软弱层滑动问题;对混凝土坝、砌石坝而言,根据滑动破坏面位置的不同,坝基岩体滑动分为表层滑动(通常指混凝土与岩石接触面)、浅层滑动和深层滑动(软弱结构面滑动);对于坝肩抗滑稳定主要体现陡地形状况下的结构面滑动问题。

8.水工隧洞围岩稳定与变形

地下隧洞开挖以后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支撑而向洞内松张变形,如果变形超过围岩本身所承受的能力,围岩将产生破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩应力状态、岩体结构及洞室断面形状等。竣工后的水工隧洞往往要承受内外水压力的长期作用。深圳地区隧洞浅埋段较多,断裂构造发育,岩性岩相多变,地下水位高,隧洞施工遇塌方、冒顶现象相对较多,施工后纵向与横向裂缝也时有所见。

9.隧洞涌水

隧洞涌水问题包括隧洞段涌水量预测、掌子面突水、突泥预测和地面沉降预测等,因其影响因素多,各项参数准确取值较难,隧洞涌水预测大多带有经验性质。尽管如此,隧洞涌水仍是一项重要而复杂的水文地质工作内容。以往的工程实例表明,隧洞涌水预测不可靠,施工措施不到位,往往会导致严重的人员伤亡、经济损失甚至一定范围的社会安定问题。

10.天然建筑材料

深圳地区水库一般适合建当地材料坝,以土石坝最多,黏性土料和坝壳料用量也最为庞大。例如公明水库大坝实际用量达1100×104m 3,勘察储量为其2~3倍。既要不破坏当地生态环境并尽量减少征地费用。又要寻找足够储量的、质量好的、开采方便的、运距近的料场,是水库工程建设期突出的工程地质问题,也是一大前期勘察难点。

11.深基坑支护

深圳地区地下式泵站较多,大多涉及深基坑问题,有的基坑深达30~40 m,这些泵站一般建在地势低洼处,软土层和砂砾层较厚,地下水丰富,地下水位普遍较高,工程地质水文地质条件复杂,基坑支护体系需要考虑隔水、浅层支护、深层支护、上下水工建筑物平面布置及基坑内方便输水隧洞施工等要素。

其他的一些工程地质问题,如隧洞施工岩爆问题,放射性污染问题,闸、坝建筑物的抗冲刷问题等等,因一般不常见这里不单独列出。

三、水库库区岩土工程勘察评价工作经验

限于自然条件,深圳地区拟建和已建水库规模有限,绝大部分为中、小型水库,坝高15~50m,水库周边区域以花岗岩类和砂页岩类为主,地形地貌多为低丘陵和台地,植被覆盖良好,岩体风化一般较深厚,断裂构造较发育,物理地质现象不发育,工程地质条件一般属于中等复杂。

水库库区岩土工程勘察与评价工作一般应注意:

1.勘察工作

勘察工作应以水文地质、测绘、调查访问、资料收集为主,勘探工作为辅。注意研究地形地貌特点,河床变迁历史,泉水露头情况,区域性自然边坡和人工边坡失稳现象,周边水库群常见的水库地质问题等。当基岩露头较好时,重点调查断层和裂隙发育特点;当基岩露头不好时,重点调查风化土和覆盖层的工程特性与分布状况。

2.勘察方法

针对水库渗漏问题,首先根据水文地质成果确定可能的渗漏形式,然后根据不同的渗漏形式采用适当的勘察方法。单薄分水岭渗漏一般较为常见,分水岭岸坡一般分布有一定厚度的残坡积土和全风化土,勘察工作以调查上部土层作为天然防渗铺盖的厚度、平面范围和渗透特性为重点,均衡布置浅钻孔或探坑,并进行注水和试坑渗水试验。对于下部基岩的渗透特征,需选择代表性位置布置勘探剖面,各勘探点进行分段压水、注水、抽水(提水)试验。对于断层或裂隙密集带渗漏问题,可先布置物探工作,再布置钻探与现场试验工作。此外有些水库发现也有风化岩中岩脉带渗漏问题,在花岗岩类地区应重视。从目前已建水库的运行情况来看,大多数水库渗漏问题并不严重,未超过水库设计渗漏量,这与深圳地区岩土层的弱透水性有关,也与库水深度较浅、断裂构造的密闭性较好等有关。但应注意的几点是:

1)库外未见有渗水溢出点并不代表水库没有渗漏,从有些水库常年观测资料来看,仍有相当一部分渗流量是通过潜流作用形成的。

2)强风化岩全段、弱风化岩上段部分试验段渗透系数较大,钻孔钻进中常有涌水或失水现象,但大部分试验段渗透系数为弱透水,将这两层视为相对隔水层或相对透水层时应慎重,需根据渗透系数大值的平面位置、埋深、上部地层渗透性、地下水的径流排泄方式以及水库防渗级别等综合确定。

3)峡谷区和台地区水库渗漏评价方法有区别。

4)水库渗漏除了定性评价外,还要尽量进行定量计算评价。

5)在可能渗漏部位布置水文地质长期观测孔,可有效判断水库渗漏情况。

6)龙岗岩溶地区水库渗漏问题很复杂,评价结论需特别慎重。

3.边坡勘察

深圳地区库岸坡度一般较平缓,库岸稳定问题常表现为浅层滑坡或滑塌,主要产生于残坡积层中,方量有限,一般为数十立方米至数百立方米,对水库运行安全不会有太大的影响。但有些供水水库在某些时段可能取水量很大,存在库水位骤降的情况,应注意大面积浅层边坡稳定问题。另外在深圳东部沿海地区所建水库存在高陡岩质边坡问题。边坡勘察工作仍以地质测绘为主,在初步确定有问题的地段才布置勘探工作量。边坡勘察与评价应注意的事项:

1)定性与定量评价互为补充,且有侧重点,对于小规模的对水库安全影响不大的边坡问题应以定性评价为主,反之,则以定量评价为主。

2)砂页岩地区常有浅层滑塌现象,坡积层偏厚,颗粒组成多为粗粒,易降水入渗和导水,也易浸水软化,岸坡较陡时常有边坡稳定问题。

3)计算边坡稳定性,应有正常运行、库水位骤降、地震作用等多个工况的组合计算。

4)对于环库公路的边坡问题,因其位于库水位以上,一般按公路勘察设计规范进行评价,但应注意高位能的不稳定体坍塌,可能产生大的涌浪问题。

5)对于库盆内开采建坝材料的水库,需有合理的开挖断面和坡度。

4.地下水勘察

现有水库正常蓄水位水边线周边大多为斜坡地形,库内无农田,少居民,少建筑物,鉴于广东地区的气候条件,一般不存在浸没现象。对于库外水位雍高引起的浸没问题,主要根据水库防渗条件,可能浸没区的水文地质条件和危害性质进行评估。地质勘察工作应重点置于库水沿单薄分水岭和断裂构造带径流排泄方式和渗流量评价,注意可能浸没区地形地貌特征和地下水位,是否有较低的排水条件差的洼地地形,必要时布置勘探剖面,并进行地下水雍高值和地下水临界深度的试验和计算。

5.判定标志

水库诱发地震的形成机理十分复杂,目前的判定方法往往根据工程实例进行类比,一般采用的判定标志有:

1)坝高大于100m,库容大于10×108m3

2)库坝区存在构造断裂带,活动断裂呈张(扭)性或张(压)扭性。

3)库坝区为中、新生代断陷盆地或其边缘升降明显。

4)深部存在重力梯度异常或磁异常。

5)岩体深部张裂隙发育,透水性强。

6)库坝区有温泉。

7)库坝区历史上曾有地震发生。

深圳地区没有修建高坝大库的条件,区域地质地震条件表明,一般产生破坏性地震(M s>4.7级)的可能性不大,但不排除产生小震的可能。已有工程实例显示,有些中低坝水库也会产生诱发地震,因此一般对大、中型水库的诱发地震问题亦要进行评价。工作方法以搜集分析区域地质地震资料为主,适当布置一些专门性勘探工作(常采用地球物理勘探和深钻孔),必要时需委托地震研究单位在进行地震危险性评估的同时,对水库诱发地震问题进行专门论证。

四、堤坝勘察方法、经验与工程地质条件评价

深圳地区堤坝类型大多为土石坝,有少量混凝土坝和堆石坝。不论哪种坝型,坝体、坝基均存在稳定、变形、渗流三大问题。其中土石坝出现问题的最多,一般以坝体或坝基渗漏与不均匀沉降最为常见,个别堤坝也曾产生坝后坡严重滑坡,而渗透稳定问题多见于水闸。

因大坝产生破坏性质是灾难性的,因此水库工程勘察的重点在于坝址,前期勘察工作标准要求高,历时长。限于篇幅,这里仅介绍新建坝坝址的一些勘察方法与经验。

1)对于坝址区(含附属建筑物)勘察方法,水利水电工程地质勘察规范(GB50287-1999)和中、小型水利水电工程地质勘察规范(SL55-2005)各章节有明确规定,内容涵盖规划、可行性研究、初步设计和技施设计各个阶段,包括不同坝型、不同坝基以及不同建筑物。总体来讲,水利行业勘察规范比较简明宽泛,具体实施过程中需要地质人员充分发挥主观能动性,根据场地地质条件,灵活掌握规范精神,既要达到“查明”的精度,又不浪费勘探工作量,也不能死搬硬套规范。

2)在工作开展之前,需要编制勘察工作大纲,内容尽量详尽,必要时还可编制单项作业指导书。勘察工作大纲首先应根据前期勘察成果确定该工程可能存在的主要工程地质问题,或应重点查明的地质要素,然后围绕这些工程地质问题或地质要素布置适用的勘探工作,确定勘探工作的重点、要点、难点。

3)工作当中需根据实际地质条件变化,及时调整计划的工作方法和工作布置,这就要求地质人员随工程进度及时跟进分析,以免野外作业结束后才发现问题,导致关键地质问题未查明,需要进行补充勘察。

4)坝址常用的勘探方法有钻探、物探、坑探、现场试验和室内试验,其中关于岩土渗透试验的方法种类较多,精确度不一,如何较准确地确定各地层渗透系数并划分相对隔水层、相对透水层是技术人员的一大难点,这些参数的可靠性关系到工程安全,亦关系到大量的工程投资。例如公明水库坝基防渗工程,设与不设混凝土防渗墙相差工程投资达1.5亿元人民币。弱、微风化岩一般进行压水试验,按压水试验规范操作即可。强风化岩一般难于进行压水试验,深圳地区的经验是:当地下水较高时,选择抽水试验或提水试验;当地下水位较低时选择注水试验,并注意钻进中回水量的变化;当需要初步确定灌浆效果时,应设法进行压水试验,可将栓塞置于先期预设的混凝土孔壁即可,但成本较高。强透水的砂砾石层常用抽水试验。对于中-弱透水的残坡积土层、全风化岩(土),常根据注水、提水、试坑渗水、室内渗透试验成果综合确定渗透系数值,前3种方法的计算公式为近似性质,测值有一定误差,但可反映整个试验段的透水性,室内试验测值虽较准确,但反映某一点的渗透性,代表性具局限性。

5)评价地基的工程地质条件,除了有足够数量的试验数据支持外,尚需根据地区经验,岩心鉴别、地质测绘成果综合给出定性评价结论和定量地质参数。例如,对于花岗岩残积土或全风化岩(土),室内试验往往显示其为高压缩性土,对于土石坝需要进行大面积的坝基处理,而根据工程经验,该类土一般为黏土质砂砾,属中压缩性土,可不进行处理。再如,如何看待总体弱透水性地层中渗透试验渗透系数大值(i×10-4cm/s或i×10-3cm/s)问题,是关系到划分为相对透水层还是相对隔水层的大问题,仅凭试验数据是难以给出准确结论的,需要根据其上、下地层的渗透特征与分布情况,以及蓄水后地下水的渗透形式等因素综合判定。

五、天然建筑材料勘察方法与评价

深圳乃至华南地区土石坝建筑材料大多采用风化岩料,主要利用残积土、全风化岩和强风化岩,其中前二者一般作为黏性土料,后者作为坝壳料使用。工程实践表明,风化料易于压实,具有较高的压实度、抗剪强度和较低的渗透性,非常适合于修建中低坝。但风化料也有其缺点,由于岩性相变、地形起伏和地质构造等原因,风化料往往颗粒组成不均一,含水率等物理力学性质差异较大,压实控制指标选择较难,针对风化料的这些特点,前期勘察阶段应注意:

1)勘察方法宜选择钻孔、探坑(井)、洛阳铲,勘探密度除执行规程规范要求的以外,应切实结合地形地貌特征布置勘探点,坡顶、斜坡、坡脚和台地均应有足够的勘探点控制。选择每个微地貌代表性位置连续取原状样,主要测其含水率和粘粒含量等基本物理指标。选择每个微地貌代表性位置取击实样(结合未来立面开采的深度)进行击实和击实后试验,每个勘探点均应测静止地下水位。

2)室内试验类别应齐全,勿漏项。原状样主要测含水率、天然密度、土粒密度、塑液限、颗粒分析(至小于0.005mm);击实样主要测最大干密度、最优含水率、水溶盐含量、倍半氧化物含量、有机质含量、pH值、自由膨胀率和烧失量等;击实后试验控制压实度为0.96~0.98(与工程等级有关),试验项目有渗透系数(水平和垂直)、剪切试验(饱和与非饱和)、压缩固结试验(饱和与非饱和),剪切试验具体类别应根据设计计算工况具体确定,一般应进行三轴剪切试验,直剪试验可作为参考,新建坝应测不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪,同时测孔隙水压力系数。

3)根据风化料原岩变化情况和试验成果进行料场分区,主要依据颗分、塑性指数与压实特征进行划分。不同类型的风化料如果不分区,往往难以确定土坝控制指标,难以选择碾压设备和碾压参数,并使大坝处于不安全状态或渗漏量过大。

4)风化料地质参数应在充分统计分析的基础上慎重选择,对其质量评价根据大坝不同填筑部位的具体要求区别对待,一般分均质坝土料、防渗体土料和坝壳料3种类型。具体分析的项目有:含水率变化规律分析、粘粒含量变化规律分析、击实曲线特征分析(宽或窄级配)、渗透系数特征分析和剪切试验成果分析(不同类型剪切试验成果对比分析)等。针对料源的特征,提出建议开采的季节、开采设备、开采方式和碾压试验与上坝填筑的一些注意事项。根据已建水库的勘察资料,深圳地区上坝风化料原岩大部分为花岗岩和砂页岩,风化料的主要工程特性指标较好,但pH值往往偏低,倍半氧化物含量不能满足规程要求,经分析认为,对于深圳地区中低坝而言,这两个指标对工程影响不大,上坝料质量评价可不作为控制性指标。鉴于水库大坝的重要性,风化料室内击实和击实后试验宜选择两家以上试验单位进行平行试验。

5)料场储量计算应采用平均厚度法、平行断面法和三角形法,选择一种方法计算,取另一种方法校核。

六、水工隧洞勘察方法、经验与工程地质条件评价

1.前期勘察工作布置方法和原则

水工隧洞常用的勘察方法有卫星遥感、地质测绘、物探、钻探、水文地质试验、原位测试和室内试验等方法相互印证的综合勘探方法,勘察工作主要布置于浅埋段、过沟段、断层位置、岩层分界位置及洞口位置,具体做法为:

1)洞口位置布置纵向勘探剖面,重要洞口还布置横向勘探剖面。

2)埋深小于50 m洞段大体等间距布置勘探钻孔,兼顾沟谷负地形位置、正地形丘顶位置、断层位置、岩性界线位置、隧洞拐弯和交叉位置。

3)埋深大于50 m洞段有选择性布置勘探点,主要布置于深切沟谷、断裂构造、岩性分界和其他用途段:埋深大于100 m钻孔,当下部岩心完整段较长时可不要求钻孔打到洞身,这种钻孔常见于花岗岩地区。一般隧洞埋深大于100 m地段重型勘探工作量布置很少。

4)断裂构造位置、沟谷地段、傍山地段宜布置地震法和电法物探,一些重要钻孔进行声波测井,这些工作可大体给出不同深度、不同地貌单元各种波速值和物性参数,利于围岩分类和地质参数的提出。

5)水文地质工作方面,关注水位变化和钻进用水量变化,有选择地在富水孔段进行抽水(提水)试验,大部分钻孔在洞身附近进行压水(注水)试验。

6)重视轻型勘探工作,包括地质测绘、槽探等;重视收集资料和研究已有资料,特别关注区域地貌发展史和第四纪地质。这些工作花钱不多,但往往可得到事半功倍的效果,此外对跨城市区域隧洞,因原始地貌已遭破坏,应特别注意收集旧的地形图和地貌图。

7)其他方面,如地应力水平和放射性测试等,可先初判,根据初判结果确定是否进行野外测试工作。按《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)和《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-93)灵活运用。

8)对于长距离引调水工程,因其穿越地貌类型多,勘察工期紧,野外施工困难,不同的业主对勘察的工作的重视程度不一,有些业主对前期勘察工作经费投入不足,针对这些特点,在规范中应强调前期勘察工作抓关键地质问题,不要求每个工程段都达到查明精度。现在许多隧洞采用新奥法施工,边掘进施工边设计支护形式,充分利用围岩拱的作用,施工单位也多采用单价合同,但其前期条件是对关键性地质问题要查明,如大断层、地应力总体状态、放射性、膨胀岩、易溶岩、松散体、软弱岩、喀斯特化岩层等,此外施工过程中要有选择地进行超前预报。

2.关于围岩类别划分与评价

对于围岩类别的划分,不同部门不同规范有不同的划分方法,根据深圳地区工程经验,提出如下建议:

1)对于预测可研究勘察阶段或勘探资料不足的隧洞,应主要采用《工程岩体分级标准》(GB50218-1998),因该规范划分的方法既有定量指标,亦有定性指标,易于操作。

2)对于可研究-初设勘察阶段,各种勘察资料比较丰富,可分别采用《水利水电工程勘察规范》(GB50287-1999)、《工程岩体分级标准》(GB50218-1998)、地质力学分类法(RMR法)、Q系统分类法进行分类,综合判定围岩类别;所依据的地质要素不同,所以分类结果有差别。对于涉外工程,岩体分类最好用后两种方法;对于国内工程,采用前两种方法较好,对于土洞,按《土工试验规程》(SL237-1999)分类法。

3)对于施工地质阶段,围岩划分最适宜用《水利水电工程勘察规范》(GB50287-1999),此阶段地下水状态、结构面状态、主要结构面产状均比较清楚,岩体强度和完整性状态可取样试验和波速测试进行确定,工作性质较简便。

4)目前的水利水电工程勘察规范围岩分类采用五级制,这样的分法在围岩状态较差时,不利于支护形式的确定。例如,同为V类围岩,有些自稳时间较长,有些自稳时间很短,有些用普通钢拱架支护,有些要用加强的钢拱架支护,甚至还有其他的加强措施。因此,建议在Ⅲ类、Ⅳ类和V类围岩中增加细分的内容,可定根据工程需要具体确定,初拟各类围岩分两级,分别为Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅳ-1、Ⅳ-2、V小V -2。深圳地区中小型水工隧洞围岩类别与主要物理力学参数见表2-3-40。

表2-3-40 中小型隧洞(直径<5m)围岩主要物理力学参数

❹ 请问土工试验方法标准,岩土工程勘察规范,工程地质手册最新版本是哪个

2015年勘察工程所用的最新国家标准、行业标准

2、《岩土工程勘察规范》(GB50021-)(2009年版)
3、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)
4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
5、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
6、《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)
7、《工程测量规范》(GB 50026-2007)
8、《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012)
9、《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999)
10、《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)
11、《岩土工程勘察安全规范》(GB 50585-2010)
12、《静力触探技术标准》(CECS 04:88)
13、《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版)
14、《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS 99:98)
高层部分:
1、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004、J 366-2004)
2、《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-2011)
铁路类:
1、《铁路工程地质勘察规范》(TB 10012-2007 J124-2007)
2、《铁路工程不良地质勘察规程》(TB 10027-2012 J1407-2012)
3、《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB 10038-2012 J1408-2012)
4、《铁路路基设计规范》(TB 10001-2005)
5、《铁路特殊路基设计规范》(TB 10035-2006 J158-2006)
6、《铁路桥涵地基与基础设计规范》(TB 10002.5-2005)
7、《铁路隧道设计规范》(TB 10003-2005)
8、《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025-2006)
9、《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111-2006)
10、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB 50307-2012)
11、《地下铁道工程施工及验收规范》 (GB 50299-1999)(2003年版)
12、《铁路工程地质手册》(修订版)(1999)
水工类:
1、《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487-2008)
2、《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL 55-2005)
3、《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073-2000)
4、《土石坝安全监测技术规范》(SL 60-94)
5、《碾压式土石坝设计规范》(DL/T 5395-2007)
6、《堤坊工程地质勘察规程》(SL 188-2005)
7、《水利水电工程土工试验规程》(DL/T 5355-2006)
公路类:
1、《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)
2、《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)
3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)
4、《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)
5、《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)
6、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)
7、《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)
8、《公路自然区划标准》(JTJ003-86)
9、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)
其它类:
1、《工程岩体分级标准》(GB 50218-2014) (GB 50218-94已经废止)
2、《工程岩体试验方法标准》(GB/T 50266-2013)
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
4、《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025-2004)
5、《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ 112-87)
6、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)
7、《港口岩土工程勘察规范》(JTS 133-1-2010)
8、《港口工程地基规范》(JTS 147-1-2010)
9 、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)
10 、《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001)
11、《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
12、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003 J256-2003)
13、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)
14、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002)
15、《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008)
16、《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004 J302-2004)
17、《土工合成材料应用技术规范》(GB 50290-98)
18、《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》国土资发〔2004〕69号
19、《变电所岩土工程勘测技术规程》(DL/T 5170-2002)
20、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325-2001)
21、《建筑钢结构防腐蚀技术规程》(JGJ/T 251-2011)
22.《生活垃圾填埋场环境监测技术要求》(GB/T18772)
23.《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)
24.《水和废水监测分析方法》(第四版)
25.《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
26、《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》(CJJ113-2007)
27、《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ 83-2011)
28、《复合地基技术规范》(GB/T50783-2012)
尾砂坝:
1、《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》(GB 50547—2010)
市政类:
1、《市政工程勘察规范》(CJJ 56-2012)
2、《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)
3、《城市道路路基设计规范》(CJJ 194-2013)
4、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB 50032-2003)
5、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)
6、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)
7、《城镇道路路面设计规范》(CJJ 169-2012)
冶金类:
1、《冶金工业建设岩土工程勘察规范》(GB 50749-2012)
2、《冶金工业建设钻探技术规范》(GB50734-2012)
3、《冶金工业岩土勘察原位测试规范》(GB/T50480-2008)
4、《冶金工业水文地质勘察规范》(GB50615-2010)
设计手册类
1、《工程地质手册》(第四版)。常士骠、张苏民主编,中国建筑工业出版社,2007
2、《地基处理手册》(第三版)。龚晓南主编,中国建筑工业出版社,2008
3、《公路设计手册·路基》(第二版)。人民交通出版社,2001
4、《铁路工程地质手册》。铁路第一勘察设计院主编,中国铁道出版社,1999

特殊类:
1、《露天煤矿岩土工程勘察规范》(GB 50778-2012)
2、《构筑物抗震设计规范》(GB50191-2012)
3、《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012 )
4、《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012)
5、《电力设施抗震设计规范》(GB50260-2013)
6、《工程建设勘察企业质量管理规范》(GB/T50379-2006)(强调有总工)

生活垃圾处理场:
1、《生活垃圾处理场岩土工程勘察规程》
2、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(建标[2001]101号);
3、《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范 (CJJ176-2012)
4、《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》(CJJl13—2007)
5、《城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程》(CJJ93—2003)

❺ 工程地质学的主要内容(作者:石证明)

不是几字能说清的,你自己去查吧 ,推荐《专门工程地质学》

❻ 论述坝址的地形、地质条件对大坝坝型的选择有什么影响

一、坝址区工程地质条件分析
1、坝基(肩)稳定性分析
因为在坝址区,两岸和河流的走向垂直,所以形成横向河谷,所以坝基(肩)的稳定性非常好。
2、坝址区边坡稳定性分析
因为原理牛背山背斜,故坝址区边坡无褶皱构造,表面上无断层特征,又以原生结构面为主,与河流走向垂直,并且形成顺坡。常年累月下边坡上的次生结构也很稳定。
3、坝址区渗漏问题
坝区的渗漏主要包括坝基的渗漏问题和绕坝的渗漏。因为坝基处的岩体构成横向河谷并且倾向上游,所以对坝基的防渗十分有利。又因为两岸虽然以石灰岩为主,但是夹杂着砂岩和泥岩,泥岩是天然的防水岩层,并且在坝区的下游并没有发现横向的深沟。所以要形成绕坝的渗漏也是很难的。

二、最佳坝型的选择论证
可供选择的坝型包括:1. 土石坝2. 堆石坝3.拱坝4.重力坝
1、土石坝的论证
土石坝是以土、石等当地材料填筑的坝,按坝体采用的材料不同可分为好几种类型,这里指的是土质芯墙土石坝。土石坝对不同的地形、地质和气候条件适应性好。任何不良的坝址地基和深层覆盖层,经过处理后均可填筑土石坝。土石坝还可以就地取材。且目前的水平是过去被认为“劣质材料”的风化砾质土、红粘土、中细砂、开挖石渣,都可分区上坝,充分发挥就地取材的优越性。
土石坝是否最优的关键在于:防渗心墙的来源。虽然坝址区附近有土,但是土的质量,数量都是未知的。且这些土的来源基本上都是当地的农民的耕地,如果要征用必将引发补偿和移民的问题,这样会加大成本。又因为土石坝很庞大,在风景区影响美观,故排除土石坝。
2、堆石坝的论证拱坝的论证
堆石坝是否最优的关键在于天然堆石料石头充足。虽然龙门洞河谷中有碎石,漂石,砾石,但是这些远远不够。入股哦要人工开采,那势必会产生巨额的开销,并会影响景区的环境,故排除最优。
3、拱坝的论证
拱坝是一个空间壳体结构,在平面上形成拱向上游的弧形拱圈,在铅直剖面上是直立于河床基础和坝肩岩体上的悬臂梁。它是经济性和安全性都比较优越的一种坝型。拱坝在水荷载作用下,绝大部分坝体是受压的,只需坝体材料有足够的抗压强度,就能保证坝体不受破坏。此外,与重力坝相比,对于河谷宽深比较小的坝址,修建拱坝的混泥土方量比修建同一高度的重力坝大约节省1/3~2/3。
但是拱坝对地形、地质条件有较高的要求。从地形条件来看,拱坝最好修建在对称的“V”型河谷中,因为在不对称河谷中,拱坝的受力条件较差,设计和施工复杂,需采取工程措施,尽可能减小不对称的程度。从地质条件来看,近代拱坝坝体的压应力很高,常达6~8MPa,高拱坝可达10~12MPa。坝址地质条件应保证能把坝体传来的力较均匀地传给河谷两岸和河床的岩体。为此,拱坝坝址地质条件要求岩石尽量坚硬致密,质地均匀,有足够的强度,不透水性和耐水性强。
虽然坝址区是横向河谷,左岸岩体对拱坝坝肩的稳定有利。但是左右岸不对称,使拱坝不能作为最优的坝型选择。
4、重力坝的论证
重力坝是出现最早到现在还应用广泛的一种坝型,且自从水泥发明以后,它更是如虎添翼,发展迅速。是否选用它要,渗漏稳定和交通材料是关键问题。
从地形、地质方面考虑,对重力坝来说渗漏和坝基稳定问题是关键。坝址区的岩体构成横向河谷,且倾向上游,所以在不存在深层的断层作为滑动面的情况下是很有利于坝基的稳定的,对防渗也是很有利的。在次生风化节理不贯通的情况下,两侧的切割软弱面也是不存在的。因此从初步考察以及坝址情况来看,修建重力坝是最佳的选择。
从材料情况来看,工区骨料料场场地开阔,高程适宜,储量大,质量好,开采季节长,料场附近有足够的回车和堆料场地,不占用农田,运输方便,距离短,因此也宜选择混泥土重力坝。
因此无论从地形地质方面还是从交通材料方面,我个人认为重力坝都是最好的选择。

❼ 土石坝施工不能采用过水围堰,因为基坑不能被淹没

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资内料,结合现场附近容建筑物情况,决定开挖方案,并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法,使土坡稳定,其坡度大小按有关施工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者,可用基坑壁支护方法,喷射混凝土护壁方法,大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法,防护外侧土层坍入;在附近建筑无影响者,可用井点法降低地下水位,采用放坡明挖;在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

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