第6章水利水電工程地質勘察

1、第6章水利水電工程地質勘察 第六章 水利水電工程地質勘察 水利水電工程地質勘察的目的和任務水利水電工程地質勘察的目的和任務 分析問題 作出評價 選擇場地 提出建議 制定措施 預測新問題 第6章水利水電工程地質勘察 工程地質條件 與水工建筑物有關的各種地質因素的 綜合。 包括： 巖土類型及性質 河谷地質結構 地質構造 地形地貌 水文地質 物理地質現象 天然建筑材料 第6章水利水電工程地質勘察 測 繪 物 探坑 探鉆 探 勘 探 室 內 試 驗室 外 試 驗 試 驗監(jiān) 測 工 程 地 質 勘 察 方 法 第6章水利水電工程地質勘察 水利水電工程地質勘察階段劃分 規(guī)劃階段勘察-河流規(guī)劃水電近期開發(fā)

2、可行性研究階段勘察-河段選庫壩址 初步設計階段勘察-具體壩址和建筑 技施設計階段勘察-補充論證專門問題 第6章水利水電工程地質勘察 工程地質測繪(survey) 通過對地質現象的詳細觀察和描述，并將 其反映到一定比例尺的地形圖上。據測繪成果 可以分析各種地質現象的成因、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、 試驗等其他工作的布置奠定基礎。 工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪。 第6章水利水電工程地質勘察 一、工程地質測繪的研究內容 包括工程地質條件的全部要素。 二、工程地質測繪的范圍、比例尺和精度 取決于擬建庫壩及建筑物類型和規(guī)模、 設計階段以及工程地質條件的復雜程度。

3、一般房屋建筑局限于有限范圍內。道路 測繪主要采取沿線調查的方法。水電工程范 圍大一些。 第6章水利水電工程地質勘察 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 初步設計階段采用1:20001:5000 技施勘察階段采用1:1001:1000； 實踐中依據SL299-2004水利水電工程地質測繪 規(guī)程選取相應的比例尺。 第6章水利水電工程地質勘察 三、工程地質測繪的方法 像片成圖法 利用地面攝影、航空(衛(wèi)星)攝影等像 片，在室內進行判釋。 實地測繪法 路線法(穿越法和追索法) 布點法 第6章水利水電工程地質勘察 第6章水利水電

4、工程地質勘察 工程地質勘探(exploration) 勘探工作的主要任務是： 查明場地地下有關的地質情況。 提取巖土樣及水樣，供室內試驗分析之用。 利用勘探坑孔進行現場原位試驗和布設長期 觀測點。 1. 第6章水利水電工程地質勘察 一、物探(geophysical exploration)： 以專門儀器探測地質體的物理場來進行 地層劃分，判定地質構造、水文地質條件及 各種物理地質現象的勘探方法。 物探分為：電法、磁法、地震法、重力法及 放射性勘探，但應用最廣泛的電法和地震法 第6章水利水電工程地質勘察 1、電法勘探是對地質體以人工形成電場，通過 電測儀測定地質體視電阻率的大小及變化，從而 推斷

5、地下一定范圍地質體的情況。它可以用作劃 分地層巖性、地質構造、覆蓋層或風化層的厚度 、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用。 第6章水利水電工程地質勘察 2、震法勘探是以人工激發(fā)的彈性波，在地殼 內的傳播規(guī)律來探測地質結構的方法，是石油 勘探中的一種重要方法。工程地質勘察中應用 最多的是高頻(1.2m）或小口徑鉆進方法-三峽工程，大孔 徑巖芯、人進入孔內觀察地質現象。 第6章水利水電工程地質勘察 (二) 鉆孔觀測、編錄與資料整理 巖心觀察、描述和編錄 鉆孔水文地質觀測 鉆進動態(tài)觀測 井下電視、孔內攝影、計算機技術 第6章水利水電工程地質勘察 第6章水

6、利水電工程地質勘察 四、工程地質勘探的布置 1、勘探布置的一般原則 在地質測繪和物探的基礎上布置勘探工作 勘探工程的布置與勘察階段相適應 勘探布置因建筑物類型和規(guī)模而異 勘探布置應考慮地質條件變化大的部位 多種勘探方法相互配合 第6章水利水電工程地質勘察 2. 勘探孔深度確定 應根據建筑類型、勘察階段地質條件復 雜程度綜合考慮布孔深度?？咨顟_到 地基壓縮層之下或可能的樁基深度之下 或軟弱構造層以下。 第6章水利水電工程地質勘察 調查收集資料 測繪 物探 坑 探和鉆探室內外試驗 長期觀測 工程地質勘察的施工程序 第6章水利水電工程地質勘察 工程地質野外試驗(field test) 優(yōu)點： 可測

7、定難以取樣的巖土 體的性質。 影響范圍大，因而更具 代表性。 可連續(xù)進行，因而可得 到完整的地層剖面。 1. 快速、經濟，能大大縮 短勘察周期。 缺點： 難以控制邊界條件 費工費時，成本高 1. 所測參數和巖土工 程性質之間關系建 立在大量統(tǒng)計的經 驗關系之上。 第6章水利水電工程地質勘察 野外試驗分為三類： 巖土力學性質試驗 水文地質試驗 地基處理試驗 第6章水利水電工程地質勘察 巖體現場簡易測試 巖體原位應力測試 巖體變形試驗 巖體強度試驗 巖體力學性質試驗 旁壓試驗 十字板剪切試驗 動力觸探試驗 靜力觸探試驗 荷載試驗 土體力學性質試驗 第6章水利水電工程地質勘察 一、載荷試驗 (Loa

8、ding 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 量并預測基礎的沉降 量。 第6章水利水電工程地質勘察 第6章水利水電工程地質勘察 二 、靜力觸探試驗(cone penetration test) 用靜力將一個內部裝有阻力傳感器的圓錐 形探頭均勻壓入土中，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 性質。 壓力孔壓探頭：可測孔隙水 錐尖阻力和側壁摩阻力雙橋探頭：可分別測出 阻力單橋探頭：可測總貫入 可分為 第6章水利水電工程地質勘察 靜力觸探成果的應用 1、劃分土層 2、估算土的物理

9、力學指標 3、確定淺基礎的承載力 4、預估單樁承載力 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，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。 第6章水利水電工程地質勘察 第6章水利水電工程地質勘察 三、動力觸探試驗(dynamic sounding) 圓錐動力觸探試驗（DPT） 標準貫入試驗（SPT） 其共同點是利用一定的錘擊動能，將一 定規(guī)格的探頭打入土中，根據每打入土中 一定深度所需的能量來判定土的性質，并 對土進行分層。 第6章水利水電工程地質勘察 標準貫入試驗設 備主要是由貫入器 、貫入探桿和穿心 錘三部分組成的,

10、 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 稱為標貫擊數，用 N63.5來表示，一般 寫作N。 第6章水利水電工程地質勘察 標準貫入試驗成果的應用標準貫入試驗成果的應用 1劃分土的類別或土層剖面； 2判斷砂土的密實度及地震液化問題； 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； 第6章水利水電工程地質勘察 四、十字板剪切試驗（四、十字板剪切試驗（VSTVST） 十字板剪切試驗是用 插入軟粘土中的十字 板頭，以一定的速率 旋轉，測出土的抵抗 力矩，然后換算成

11、土 的抗剪強度。 第6章水利水電工程地質勘察 現場檢驗與監(jiān)測(observation) 巖土體形狀的監(jiān)測：物理力學特性測試 變形觀測 應力量測 環(huán)境條件的監(jiān)測：地下水監(jiān)測 滑坡監(jiān)測 地基基礎的監(jiān)測：天然地基的驗槽與監(jiān)測 樁基工程的監(jiān)測 地基加固和處理的監(jiān)測 深基坑支護結構的監(jiān)測 建筑沉降的監(jiān)測 第6章水利水電工程地質勘察 工程地質勘察資料的整理 勘察報告的基本內容勘察報告的基本內容 （1）委托單位、場地位置、工作簡況、勘察的目的、 要求和任務； （2）勘察方法及各項勘察工作的數量布置及依據； （3）場地工程地質條件分析，包括地形地貌、地層 巖性、地質構造、水文地質和不良地質現象等內容， 對場地

12、穩(wěn)定性和適宜性作出評價； （4）巖土參數的分析與選用，包括各項巖土性質指 標的測試成果及其可靠性和適宜性，評價其變異性， 提出其標準值。 第6章水利水電工程地質勘察 （5）工程施工和運營期間可能發(fā)生的工程地 質問題的預測及監(jiān)控、預防措施的建議。 （6）根據地質和巖土條件、工程結構特點及 場地環(huán)境情況，提出地基基礎方案、不良地質 現象整治方案、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）對建筑設計和監(jiān)測工作的建議，工程施 工和使用期間應注意的問題，下一步巖土工程 勘察工作的建議等。 第6章水利水電工程地質勘察 報告應附的圖表：報告應附的圖表： （1）場地工程地質圖（附勘察工程布置）。 （2）工程地質柱狀圖、剖面圖或立體投影圖。 （3）室內試驗和原位測試成果圖表。 （4）巖土利用、整治、改造方案的有關圖表。 （5）巖土工程計算簡圖及計算成果圖表。 第6章水利水電工程地質勘察 單項報告單項報告 （1）工程地質測試報告。 （2）工程地質檢驗或監(jiān)測報告。 （3）工程地質事故調查與分析報告。 （4）巖土利用、整治或改造方案報告。 （5）專門工程地質問題