7-水利水电工程勘查与测量 (一)

水利水电工程勘查与测量 (一)2F311020 水利水电工程勘察与测量2F311021 工程地质和水文地质的条件与分析一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件水工建筑物都是建在地基上，构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地基岩土的工程地质条件和水文地质条件将直接影响建筑物的安全。（一）地质构造地球的演变历史中，地壳每时每刻都在变化。引起变化的作用称为地质作用，又分为内力地质作用和外力地质作用。地质构造是指地壳在内力地质作用下，不断运动演变，残留在岩层中的变形或变位现象 （又称为构造行迹）。地壳运动又称为构造运动。（一）地质构造1.产状。地质构造（或岩层）在空间的位置叫做地质造面或岩层层面的产状。分为水平、倾斜和直立等三种类型。产状有三个要素，即走向、倾向和倾角。（2017二级考点）2.褶皱的基本形态褶皱是指组成地壳的岩层受水平构造应力作用，使原始为水平产状的岩层产生塑性变形，形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。基本形态有背斜和向斜两种。3.断裂构造（1） 节理。也称裂隙，是沿断裂面两侧的岩层未发生明显相对位移或仅有微小错动的断裂构造。节理对工程的不良影响主要是岩体的稳定和渗漏。工程上用节理统计图可以直观、清晰地表示节理裂隙的数量和产状。常用的有节理玫瑰图、节理极点图和节理等密度图等。【例】地质断层按断块之间相对错动的方向可划分为（ ）。A.正断层B.反断层C.逆断层D.平移断层E.顺移断层网校答案：ACD网校解析：按断块之间的相对错动的方向来划分，上盘下降，下盘上升的断层，称正断层；反之，上盘上升，下盘下降的断层称逆断层；如两断块水平互错，则称为平移断层。 （三）水文地质条件（2018版教材变化）地下水的形成、埋藏、分布和运动规律称为工程的水文地质条件。地下水对建筑物地基的渗漏和稳定关系密切，主要表现为:1.地下水位低于水库水位时，可能产生渗漏;2.地下水在渗透力的作用下，对地基产生渗透破坏;3.地下水渗入可能使有的岩石体积膨胀，产生膨胀压力;4.地下水渗入可能使戮土质岩石软化、泥化;5.地下水溶蚀可能使可溶性岩石产生空洞;6.地基开挖时，地下水的涌入;7.具有腐蚀性地下水对混凝土等材料腐蚀作用等。二、水利水电工程地质问题分析1.坝基岩体的工程地质问题分析混凝土重力坝要求岩体较完整，强度满足大坝荷载的要求。拱坝要求两岸坝肩岩体完整、强度高，河谷宽高比不大于6：1。由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有：坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）。2F311020 水利水电工程勘察与测量2.边坡的工程地质分析（1）边坡变形破坏的类型和特征。常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型，泥石流也是一种边坡破坏的类型。松弛张裂：在边坡形成过程中，由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙，一般称为边坡卸荷裂隙。裂隙张开是卸荷的主要标志，无明显相对位移。蠕动变形：是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型。崩塌：是指高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落，有岩崩和土崩。滑坡：指边坡岩（土）体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象。滑坡发生后，与稳定坡体脱离的部分称为滑坡体，简称滑体。滑坡体与周边未变位岩（土）体在平面上的分界线称为滑坡周界，剪切面称为滑动面，未动部分称为滑坡床。根据滑动面与岩层构造之间的关系将滑坡分类为:顺层滑坡、切层滑坡和均质滑坡等。根据滑坡的力学机制可以分类为:推移式滑坡、牵引式滑坡和平移式滑坡等。【例】常见的边坡变形破坏类型包括（ ）。A.松弛张裂B.蠕动变形C.崩塌D.泥石流E.滑坡网校答案：ABCE网校解析：在野外常见到的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。此外还有塌滑、错落、倾倒等过渡类型，泥石流也是一种边坡破坏的类型。2F311020 水利水电工程勘察与测量（2）影响边坡稳定的因素地形地貌条件的影响；岩土类型和性质的影响；地质构造和岩体结构的影响；水的影响；其他因素包括风化因素、人工挖掘、振动、地震等。其中，水是影响边坡稳定最重要的外在因素。3.软土基坑工程地质问题分析1）软土基坑工程地质问题主要包括两个方面：土质边坡稳定和基坑降排水。2）在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，采取的措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。3）软土基坑降排水的目的主要有：增加边坡的稳定性；对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生；对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。4. 基坑降排水基坑开挖的降排水一般有两种途径:明排法和人工降水。人工降排水的基本做法是:在基坑周围埋设一些井管，地下水渗入井管后被抽走，使地下水位降至基坑底面以下。其中人工降水按排水工作原理分为井点法和管井法。（1）明排法的适用条件：不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层；基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。（2）井点法按降水深度分为轻型井点（浅井点）和深井点，与管井法的一个重要不同是井管与水泵的吸水管合二为一。井点法降水的适用条件:黏土、粉质黏土、粉土的地层；基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；地下水位埋藏小于6.0m，宜用单级真空点井；当大于6.0m时，场地条件有限宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井。（3） 管井法是纯重力作用排水，井点法同时还依靠真空或电渗排水。管井法降水适用条件:：第四系含水层厚度大于5.0m；基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m；含水层渗透系数K宜大于1.0m/d。【例】轻型井点降水的适用条件（ ）。A.黏土、粉质黏土、粉土的地层B.含水层渗透系数K宜大于1.0m/dC.基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象D.第四系含水层厚度大于5.0mE.基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m网校答案：AC网校解析：型井点降水的适用条件：黏土、粉质黏土、粉土的地层；基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；地下水位埋藏小于6.0m，宜用单级真空点井；当大于6.0m时，场地条件有限宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井。5.渗透变形渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型。管涌和流土主要发生在单一结构的土体（地基）中，接触冲刷和接触流失主要发生在多层结构的土体（地基）中。6.渠道主要地质问题分析（2018年新增内容）渠道主要地质问题有:渠道渗漏和渗漏引起的浸没;天然斜坡稳定;影响边坡稳定的渠水冲刷;渠道整体稳定等。三、地质图（2018年新增内容）地质图是反映各种地质现象和地质条件的图件，基本内容通过规定的图例符号来表示，主要有:1.普通地质图。表示地层岩性和地质构造条件。通常附有地质剖面图和地层柱状图