水坝坝址区的主要工程地质问题
『壹』 岩溶地区的主要工程地质问题是什么
主要工程地质问题有三类:渗漏问题;地基稳定性问题;地下洞室稳定和突然涌水、涌泥问回题.
研究意义:岩答溶地区有许多可以利用的有利条件,如地下蕴藏丰富的喀斯特水资源;地下洞穴中富集石油、天然气、砂矿及矿泉资源;各种奇特的地貌现象常是很好的旅游资源;喀斯特洞穴曾是人类祖先的栖居地,蕴藏着宝贵的考古资源.但是,岩溶也带来许多问题,如喀斯特山区耕地少、地表水少,洼地易积水成灾;采矿、地下开挖工程会遇到喀斯特涌水;地面工程建设中会遇到工程地基的地面塌陷、水库漏水和喀斯特气爆水库地震、坝基溶蚀引起溃坝等,这对工农业建设是不利因素.总之,对岩溶地区工程地质研究有利于人们合理开发利用自然资源、尽量保证工程安全等.
『贰』 坝址区主要工程地质问题有哪些
坝基深抄层抗滑稳定、永久船闸高坡稳袭定、地下电站主厂房围岩块体稳定、断裂构造等几个工程地质问题。
坝址区工程地质是与坝址建设有关的工程地质问题,是水电建设工程地质勘察研究的重要方面。主要研究坝体的稳定性,包括坝址区区域稳定性和坝基稳定性,前者是论证坝基稳定性的基础。坝基稳定性研究坝基承载力、坝基抗滑稳定性、坝基(包括坝肩)渗漏、绕坝渗漏、坝基渗透稳定性等工程地质问题。
『叁』 三峡工程建设存在哪些工程地质问题
1. 断裂构造问题
坝区前震旦纪岩体在漫长的地质历史过程中,经受了多期构造运动,留下了以断裂构造为主体的多种构造形迹。断裂构造是控制岩体工程地质条件最主要的因素,坝区的主要工程地质问题均与断裂构造有关。对断裂构造的分布、出露位置、规模、性状、工程特性及其对不同建筑物地基的影响的勘察研究始终是坝区工程地质工作的重点。坝区构造岩主要为角砾岩、碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、碎粉岩及少量初糜棱岩等,反映了断层从破裂、裂解至磨碎的脆性变形过程。不同方向构造岩由于形成的地质力学环境不
同,工程特性有明显差别。
2.坝基深层抗滑稳定问题
三峡工程坝基裂隙岩体中发育不同程度的缓倾角结构面(优势方向倾向下游),构成了对大坝抗滑稳定不利的地质条件。其中大坝左厂1 号~5 号机坝段是坝址区缓倾角结构面发育程度最高的地段。由于采取坝后式厂房布置方案,坝基下游形成坡度约54°,坡高67.8 m 的临空面,因此,其坝基深层抗滑稳定问题十分突出,是三峡工程最为关键性的技术问题之一。
3. 船闸高边坡稳定与变形问题
船闸边坡开挖后,形成巨大的临空面,使亿万年来岩体中所形成的原有应力平衡体系被急剧打破,产生一系列的岩体卸荷与变形问题,时效变形与变形总量能否控制在设计允许的范围内又成为了一大问题。
4. 地下电站主厂房围岩块体稳定问题
开挖以来,地质人员结合三峡工程地下电站地质条件的特点,利用大型洞室仪
测成像可视化地质编录技术和地下洞室三维块体自动搜索计算软件系统,形成了一套合理、快速、高效的施工地质工作流程,在整个施工过程中,做到实时跟踪、及时预报、定位定量累计预报了118 个块体,总体积15 万多m3 ,为地下厂房加固提供了翔实资料和可靠的地质依据。
『肆』 三峡大坝的工程地质问题有哪些急求!
1地下水改道导致地陷
2地下水断流导致下游干旱
3地表水改道导致原有内生态平衡打破鱼米之乡容变草场
4地下暗河断流导致地下水资源枯竭以至于无法恢复持久生态
5地上下水断流导致地表蒸发量增大无法补充水源以至于大面积的干旱
6地上下水断流导致靠水生存的微生物灭绝,靠微生物生存的动植物断绝食物链灭绝
7地上下水断流导致树木灌木灭绝
8地上下水断流导致恶劣天气增多“暴雨”“泥石流”“冻土”没有植被覆盖水土流失严重
9因没有没有地上下水导致“地陷”“干旱”“破坏原有生态平衡”“大面积的干旱
”“靠微生物生存的动植物断绝食物链灭绝”“树木灌木灭绝”最终人类灭绝!!!!!
10人类灭绝了 就在也没有问题了
『伍』 三门峡水利枢纽主要建筑物地区的工程地质条件(总的结论)
黄河三门峡地质勘探总队
(一)
1.从大的区域看,三门峡是处于中条山和秦岭之间的山间盆地中。从沉积物的性质上看,三门峡地区正好是一个基岩和第四纪沉积物的分界处。由于三门峡以西主要的沉积物是第四纪岩层、三门峡以东则完全是基岩区,所以三门峡以西地区的黄河两岸在地貌上表现出来的特征是由黄土类土形成的级级阶地,河谷较宽,而且有广大的渭河平原;在三门峡以东则大多是高山深谷,河谷狭窄,由黄河所形成的阶地是很少的。因此三门峡被选为根治黄河水害、开发黄河水利的第一期工程地点,在地理地貌上是非常合适的。
2.三门峡主要建筑物地区及其外围地区,分布着下奥陶纪页岩、中奥陶纪白云质石炭岩、石炭纪煤系、石炭二叠纪煤系、二叠纪砂质页岩、中生代闪长玢岩、老第三纪红色岩系、老第四纪三门系砂、砂卵石、粘土、中新第四纪黄土类砂质粘土及近代的砂、砂卵石层。所有上述古生代的岩层在主要建筑物地区,都是以15°左右的倾角倾向上游,而且厚达90~130m的中生代闪长玢岩也恰好以岩床状侵入于石炭纪及石炭二叠纪煤系岩层之间。因此,三门峡的河床中就出现了横跨黄河而宽达700m的闪长玢岩岩体。这种坚硬岩石的出现,毫无问题,它必定是我们选择为大坝基础的唯一对象。
(二)
3.作为主要建筑物基础的闪长玢岩是一种很坚硬的岩石,它的饱和抗压强度平均为1042kg/cm2,但是它并不是只有一些构造裂缝,而实际上它已经被以北东方向为主的破碎带断层切穿而形成了许多大块,所以这就带来了一个主要问题——这些破碎带、断层究竟是什么时候产生的?它们产生后继续活动过没有?如果今后发生Ⅷ度以上的地震烈度时,会不会由于这些断层和破碎带的继续活动,使主要建筑物遭受到严重的破坏?
经过调查研究分析,说明主要建筑物地段的断层破碎带是中生代燕山造山运动末期生成的,它们在第三纪之后喜马拉雅造山运动期受到轻微的影响,但在整个第四纪的时期内是没有重新活动过,而近代所发生的Ⅹ度以上的地震烈度时,也没有使这些破碎带和断层复活。这就进一步说明主要建筑物地段至少一百多万年以来就是一个构造断裂方面的稳定区。因此,我们就有理由说在今后大坝运用期间,不会因任何地质构造断裂的发生而引起建筑物的破坏。
4.新的构造断裂究竟在三门峡地区有没有呢,并不是没有,只是这些新的构造断裂没有影响到主要建筑物地段。从马家河底至坝头的铁路路堑上所见到的新构造断裂带向东逐渐减轻,而到史家滩一带则完全消失的情况看,可以充分地说明新构造断裂主要是发生在第四纪沉积区的边缘区,而基岩区则没有受到任何的影响。
(三)
5.主要建筑物地段闪长玢岩中裂隙一般有三组:第一组走向30°~50°,倾向南东,倾角70°~85°;第二组走向320°~350°,倾向北东或南西,倾角70°~80°;第三组走向30°~60°,倾向北西,倾角20°~40°。这三组裂隙以第一组和第二组为最发育,第三组为数很少,而且延长也很短。这些事实说明做为坝基的闪长玢岩中可以说基本上是没有近乎水平的构造裂隙的。另外从闪长玢岩与混凝土的抗剪试验结果看,混凝土与新鲜的、弱风化的闪长玢岩的摩擦角为51°~66°。因此上面这两种事实,可以充分说明大坝由于受库水的压力而沿着基础岩石面或者角度小的构造裂隙产生滑动的可能性是没有的。
6.主要建筑物地区右岸的老鸦沟口至角胡同一带的闪长玢岩陡壁,由于近代地震引起了闪长玢岩的大量崩塌,形成了这一带广泛的崩塌堆积区。这种崩塌在古代曾经在主要建筑物的下游两次堵塞了河流,形成了天然的水库。那么这种情况在今后水库运用期间会不会还发生,以至影响到我们水电站的运转呢?根据现在情况,我们认为今后即使发生Ⅷ度以上的地震时也是不会发生的。这是因为这一个地段经过历史上几次大崩塌后,已经形成了一个距离较长、也比较稳定的边坡;这个边坡的形成不但减低了崩塌陡崖的高度,更重要的还是对崩塌陡崖起了良好的支撑作用。
7.在主要建筑物地区右岸的山头村、老鸦沟、永久变电站(指原设计永久变电站)及临时变电站一带的闪长玢岩及其上覆的黄土类砂质粘土中产生了不少较大的裂缝。这些裂缝的造成主要是闪长玢岩下伏石炭纪煤系岩层中废煤洞的存在以及在受到近代地震的作用下形成的。但必须指出这些裂缝在右岸非溢流坝以外150~200m的地方亦已发现,那么将来会不会继续发展,使整个右岸非溢流坝受到影响呢?这是不会的。因为废煤洞在水平方向上的挖掘深度不会达到右岸非溢流坝下边,而且这一建筑物下边的石炭纪煤系岩层埋藏很深,因此闪长玢岩就有了足够的不受崩塌影响的支撑。
(四)
8.根据钻孔压水试验和抽水试验,说明主要建筑物地段岩面5m以下的闪长玢岩,绝大部分属于不透水的岩石,只有以构造块状岩为主的破碎带或断层带才能达到微透水至中等透水的程度。一号竖井下穿河平硐曾经遇到一两个以构造块状岩为主的破碎带,但是通过破碎带进入平硐内的水只有0.42L/s。1958年在溢流坝基础的开挖中,虽然基坑面已经低于河水位,但通过一般裂隙渗到基坑中的水还是没有看到,而通过破碎带、断层带渗入基坑中的水的总量也只有0.5~1.0L/s,第二期基坑开挖后,地下水流入基坑中的水量为0.6L/s。这种种事实都有力地说明闪长玢岩基本上是一个不透水的岩层。
9.破碎带及断层中有微透水至中等透水带,这些地带仅存在于那些构造块状岩的分布地段,而构造块状岩在水平方向上,也常过渡为构造碎屑岩,成为不透水地带。破碎带、断层带的宽度变化往往也大,一般都是呈一连续的凸镜体伸延的。这些地质条件都大大地减低了库水沿破碎带及断层带产生渗漏的可能。因此,我们认为坝基下的破碎带和断层带没有进行任何灌浆处理工作的必要。
我们对溢流坝、电站坝体、电厂部分及右岸非溢流坝部分的坝基渗漏做简略的计算,计算结果,说明其总渗漏量为654m3/d,显然这个数字与正常高水位360m时水库库容640亿m3相比是很小的。
但必须指出黄河水含有大量的泥沙,水库充水后,这些泥沙必将沉淀于坝前,而形成一层天然防渗的铺盖,因之渗漏的通道也会为泥沙所堵塞。从神门河截流后上围堰上游的泥沙迅速淤塞看,这种计算的总渗漏量恐怕基本上是不会有的。
至于沿破碎带及断层是否产生机械管涌呢?我们认为可能性是很小的。因为断层及破碎带在水平方向上的分布,并不是宽窄一致,而且具有一透镜状延续的特点,另外一般破碎带、断层带中的产物又是以构造块状岩为主,所以由于地下水的机械搬运作用,把这些构造块状岩带走,形成管涌现象是不会存在的。
10.三门峡的大坝将全部建在闪长玢岩之上,而大坝的延长方向也基本上和闪长玢岩岩床的走向是一致的,所以绕坝渗漏的问题也就是通过大坝两端以外地区闪长玢岩的渗漏问题。坝址右岸大坝上游有一个三门沟,下游有一个老鸦沟,左岸大坝下游又有一个南山沟,而三门沟与老鸦沟的分水岭宽500m,南山沟与大坝上游黄河的分水岭为200m,因此绕坝渗漏问题又可以说是从三门沟通过闪长玢岩渗向老鸦沟和直接由黄河渗向南山沟的问题。既然通过钻探、水平探硐、竖井以及基坑开挖都说明了闪长玢岩是一种不透水的岩石,所以我们就可以根据这些事实来进一步说明库水在水平方向上通过200~500m长的闪长玢岩,而渗漏到南山沟和老鸦沟去基本上是不可能的。
11.至于在坝址附近库水可能通过南沟门里渗向南山沟及岳家河的问题,只要打开比例尺1:10000的地质图就可以初步地说明这种渗漏是不可能的。因为库水要向南山沟渗漏,就必须通过全部老第三纪厚达110m、而极少裂隙、胶结又很好的底砾石和厚达70m的石炭二叠纪砂岩、砂质页岩互层,向岳家河渗漏就必须通过水平距离近2000多米的老第三纪红色砂质页岩、页岩和底砾岩;这些岩层经地质调查及钻探都说明它们基本上都是不透水层。因此,这种在坝址附近向邻谷渗漏问题是完全不必考虑的。
12.坝址上下游各1000m的地方有史家滩断层和七里沟断层。这两个断层都穿过整个古生代各纪的岩层,而七里沟口上游又出现了不少具有喀斯特溶洞的奥陶纪白云质石灰岩。因此,人们很容易想到会不会今后通过史家滩大断层,库水向下游七里沟一带大量的渗漏呢?我们认为也同样是不可能的。这不但从断层带本身的性质上看可以说明这一问题,另外从闪长玢岩、石炭纪煤系岩层以及奥陶纪石灰岩中的地下水性质、地下水位标高以及水文化学方面,也可以找出不可能渗漏的有力证据。
(五)
13.按地下水分类,主要建筑物地区内有河漫滩砂层或砂卵石层中的潜水,老第三纪底砾岩、闪长玢岩及石炭二叠纪煤系岩层中的裂隙水,石炭纪岩层中的承压裂隙水及中奥陶纪白云质石灰岩中的喀斯特水。经过钻探证明除了喀斯特水而外,其他各层水的涌水量都是极小的,因此,喀斯特水就变成了整个工区用水的唯一供水水源。但是这种喀斯特水质有一个很重要的缺点,那就是水中SO4离子含量为440mg/L,超过了饮用水中SO4离子含量的标准。这种多量的 SO4离子究竟是从那里来的呢?到现在还没得到一个满意的解释。
14.根据水文化学主要建筑物地段闪长玢岩中的裂隙水可以分为三个地区:溢流坝、电厂、右岸非溢流坝段的重炭酸盐钠镁水,左岸非溢流坝段的硫酸盐氯化物钠钙镁水和右岸非溢流坝以东地区的硫酸盐重碳酸盐钠镁水。上述溢流坝、电厂、右岸非溢流坝段及左岸非溢流坝以东地区的地下水,对任何水泥都无侵蚀性,只有左岸非溢流坝段地下水,SO4离子含量达1123mg/L,超过了规范允许含量350mg/L很多。因此,这一段的地下水对于一般水泥拌成的混凝土是具有硫酸侵蚀性的。由于SO4离子含量还没有超过3500mg/L,所以对耐硫酸水泥所拌制成的混凝土是没有侵蚀性的。因此我们建议修建左岸非溢流坝段时,应当用抗硫酸性水泥来拌制混凝土。
(六)
15.主要建筑物地段闪长玢岩的风化程度可分为四类:全风化带、强风化带、弱风化带及新鲜岩石。全风化带内的岩石一般已变成碎砾,但是这种风化岩石厚度一般是极小的,而且只是在闪长玢岩的岩面上零星地分布着。强风化带的岩石的特点是具有较密的水平风化裂隙,但是它的厚度一般为0.5~2.0m,最大的不超过4m。弱风化带中的岩石则仅仅是裂隙的两壁,由于地下水的活动,造成1~5cm宽的黄褐色风化色带,色带本身的岩石还是很坚硬的。根据上边这种情况可以很清楚地说明只有全风化带、强风化带岩石在基坑开挖时必须加以清除,但弱风化带的岩石则可以和新鲜岩石一样看待。
16.作为大坝基础的闪长玢岩中的裂隙大部分是闭合裂隙。经过钻探过程中的压水试验都说明闪长玢岩基本是一个不透水层。因此灌浆帷幕是完全没有必要的。
(七)
17.根据勘察资料证明中生代闪长玢岩裂隙水,漫滩冲积层潜水,水质虽好,但水量极少,因此没有供水价值,只有奥陶纪喀斯特水,它具有丰富的地下水源。已有的74号、213号及373号供水孔总的出水量可达130L/s,因此,已有的三个供水孔已经可以满足了大部分的设计用水量。在水质方面喀斯特水基本上是符合于施工用水的要求,但对生活用水,由于含SO4离子较多,是有缺点的。关于生活用水的部分,三门峡工程局已经在七里沟沟口修建了两级沉砂池,将采取黄河水,经沉淀处理后加以使用。这样三门峡水利枢纽施工场地各个方面的用水就得到完全解决。
注:这份“总的结论”既是三门峡坝址工程地质条件总的评价,也是针对当时社会各界所担心的问题(归纳为七大问题)的答复。
(摘自黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察报告第一册第二卷“总的结论”P.180~183)
(原载于《三门峡工程》1959年第8期)
『陆』 坝区的工程条件、主要工程地质问题及防治措施
主要考虑地层的稳定性 有没断层 构造之类的 这个要做力学分析
『柒』 岩溶区的主要工程地质问题有哪些
主要工程地质问题有三类:
渗漏问题;
地基稳定性问题;
地下洞室稳定和突然涌水、涌泥问题;
『捌』 水工建筑物中,在坝段,坝址,坝线选择和比较时,应掌握哪些工程地质资料
坝基深层抗滑稳定、永久船闸高坡稳定、地下电站主厂房围岩块体稳定、断裂回构造等几答个工程地质问题。
坝址区工程地质是与坝址建设有关的工程地质问题,是水电建设工程地质勘察研究的重要方面。主要研究坝体的稳定性,包括坝址区区域稳定性和坝基稳定性,前者是论证坝基稳定性的基础。坝基稳定性研究坝基承载力、坝基抗滑稳定性、坝基(包括坝肩)渗漏、绕坝渗漏、坝基渗透稳定性等工程地质问题。
『玖』 坝址选择的工程地质条件
水坝的来类型较多,按筑坝材料分为自散体堆填坝(如土坝、堆石坝、干砌石坝)和混凝土坝(重力坝、拱坝、支墩坝)两大类。不同类型的水坝对坝址工程地质条件的要求不同,个人认为一般坝址的工程地质条件有如下几点:1、坝基有一定的强度;2、坝基渗透性要小;3、合适的地形、地质和构造条件;4、就近有足够数量和质量的建筑材料等。
『拾』 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。