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文档简介
目录实习的前期准备工作实习时间实习地点实习指导老师实习对象实习地概况实习目的实习要求二.七一水库主坝的分析与综合综合性评价七一水库简介(1).地理环境(2).建设过程(3).功能七一水库发电厂房简介七一水库主坝的分析(1).主坝概况(2).主坝工程地质问题七一水库右坝边坡的稳定性分析第一处页岩边坡右闸门上顺沿山公路旁第二处边坡七一水库下游河流交汇处地质条件分析对坝的稳定性评价三.七一水库副坝的分析与综合综合性评价1.副坝简介2.工程地质描述3.综合分析与评价四.七一水库溢洪坝的分析与综合综合性评价溢洪坝简介工程地质描述及综合评价五.七一水库西干渠的分析与综合综合性评价典型点的工程地质分析(1).1号点(2).2号点(3).3号点(4).4号点(5).闸门1).1号单闸门2).2号双闸门西干渠的综合分析与评价六.七一水库附近连续滑坡体的分析与综合性评价工程地质描述:滑坡的判定迹象:滑坡体的成因:滑坡的治理1).滑坡防治的排水工程2).滑坡减载压脚工程3).抗滑挡土墙工程4).抗滑桩工程5.对滑坡体的综合介绍:七.溶洞的分析与综合性评价1.典型地的描述与分析.好运通天溶洞.石林.龙涎,黄龙洞,隐瀑洞.乌龙洞.灵霄天桥.状元洞2.综合性分析与评价3.溶洞的成因八.如何对工程进行工程地质评价例:对七一水库左肩上游处开裂小房屋的工程地质评价建筑物所处的自然地理条件及地形地貌:建筑物所处的水文地质条件:建筑物地层岩性条件:建筑物地质构造:建筑物的特征:对建筑物分析评价:处理措施:九.实习总结实习的前期准备工作实习时间实习地点:江西省上饶市玉山县双明镇七一水库一带实习指导老师:实习对象:实习地概况:玉山县七一水库位于县城东北,信江上游主要支流之一金沙溪中游,距城16公里。地理坐标:东经118度16分,北纬28度49分。东为少华棠梨山、茗坞村、东坑村,南与双明乡徐村毗邻,西为陶家山,北邻紫湖乡。实习地区为低山区和中部平原丘陵地带,属亚热带季风性气候区。上游接近北部怀玉山,三清山区,低湿多雾,昼夜温差大,高山气候较突出。中游一带气候温凉湿润,下游与中部平原丘陵区相接,气候温和,光热充足。降水以亚热带锋面气旋雨为主,为典型的江南梅雨。七一水库控制流域面积324平方公里,流域地形多山,东北高,西南低,山区性气候显著。库区地质:老虎滩以上为奥陶纪、志留纪不透水岩石组成,其下分水岭两侧虽有卡斯特(石灰岩)现象,但多被不透水砂、页岩截断联系,成为库水向邻谷渗透的屏障,地下水均高于库水位。金沙溪源于三清山东北麓平家源,属于山溪性河流,上、中游两岸崇山峻岭,溪流纵横,坡陡流急,河床多为卵石和砂,少数河段有岩石出露,河床较稳定,为峡谷河道,少有开阔的河谷滩地。坝址以下河床较平缓,两岸广有开阔平原,是玉山主要粮食地区之一。(1)山脉金沙溪流域分布诸山,均属怀玉山脉。怀玉山脉:发脉于三清山,横贯县境西北部,是赣,浙,皖三省的天然屏障。其支脉向东,南走向,沿库区分屹于金沙溪东、西两侧。三清山:位于县城东北,与怀玉一脉相连。主峰玉京峰,海拔1816.9米,为怀玉山脉最高峰,因与玉华、玉虚峰“三峰峻拔,如三清列坐其巅”,故名。东、西、南三面分属玉山县三清,紫湖,南山诸乡境内,北麓与德兴皈大乡上分水,下分水,蜈蚣岭三个自然村交界。大桥头岭:清山东南,紫湖乡大桥头(现为川桥村)之西,海拔高程553米,岭南有公路通往浙江省开化县境。凰岗岭:三清山东南,海拔高程720米,南通紫湖乡凤叶,北连紫湖乡川桥,程村。葛仙公山:名石拂山,葛胜山,三清山之南,海拔919米,与毛坞尖对峙。南接南山乡中蓬村,白石桥村,北连紫湖乡干坑,仓坂村。太甲山:三清山之南,海拔966.7米,东至七一水库,西尽横街乡峡口,横跨20余公里:为怀玉山脉主要支脉之一。据清乾隆《玉山县志》载,“伊尹奉太甲巡于此”,故名。箬皮尖:少华乡东面,海拔702米,因山产箬竹而名,东与浙江省常山县接壤。少华山:太甲山之东,少华乡驻地西北,海拔564米。一山有少华寺而名。棠梨山:又名鹰背岗,太甲山之东,少华乡所在地,海拔293米,山下为七一水库管理局驻地。(2)水系流域主要河流为金沙溪。金沙溪:又名“上干溪”,源于怀玉山脉主峰三清山东北麓的平家源,是玉山县境内五大河流之一,信江上游主要支流。流域位置:县城东北,地理坐标;东经118度02分—118度21分,北纬28度4分—28度59分。流域西北以怀玉山脉与饶河流域相隔,东面以海拔901.4米的猴古尖与浙江省常山县分界,西面与武安山,玉琊溪毗邻,流域总面积501平方公里,县内流域面积457.3平方公里,七一水库坝址以上控制流域324平方公里,占全流域总面积的64.8%。支流:金沙溪源头及流域一带,山多峡谷,溪流纵横,水源丰富,主要支流有:冰山洞水:源于三清山东麓,南流至金沙,注入金沙溪。清乾隆《玉山县志》载为金沙溪之源。贵人坑水:一源小横坑,一源中山源,北向南流,经干坑口流进大湾而入金沙溪。柘坑水:源于源头,北向南流,经下柘坑,田棚至建设村注入金沙溪。仓坂水:源出有三;北源八仙洞,称坪溪水;南源小葛岭北麓,经田坑源水。八仙洞水北向南流至双溪口,与西向东流的坪溪水相汇后,东流经提坞至仓坂,又与南向北流的田坑源水汇合,再东流至张岭,注入库中。干坑水:源出石佛山,西向东流,经干坑,大叶。注入库中。凤叶水:源出凤叶村龙潭,北向南流,经小叶至颜家,注入库中。洞岩水:源出观音山,西南向东北流,经漏底至洞口,注入库中。张源水:源出源头,北向南流,经张源,注入库中。金沙溪水出七一水库后的主要支流有:球川水:源出浙江省常山县球川,北向南流入玉山县境,经道塘至喻村,注入金沙溪下游。竹枧水:源出常山县后弄,东向西流,入玉山县境,经梨园,沙岗洲,和尚亭,竹枧至外山,注入金沙溪下游。樟木水:源出樟水,北向南流,经樟木,外出,注入金沙溪下游。大岭脚水:源出太甲山,西北向东南流,经大岭脚,山塘,范家,注入金沙溪下游。大塘水:源出范家,西北向东南流,大塘,大路边,注入金沙溪下游。流向:金沙溪自源头出谷后,由西北向东南流,经金沙,建设,紫湖口,该向南流,经张岭注入七一水库。出库后,向南流经双明,喻村,外山,四股桥,十七都,至东津桥附近与甘溪(又名“古城溪”)汇合改向西流,在山头淤汇沧溪(又名“八都溪”)而入冰溪。冰溪由东向西,沿县城流至十里山,与西向东流的玉琊溪汇合,同入信江。全长66.5公里,主坝坝址以上46.4公里。特征:金沙溪自河源至紫湖口为上游,紫湖口至主坝坝址为中游,坝址以下为下游。该河属山溪性河流,坡陡流急,平均坡降为3.78%,坝址以上平均坡降为5.87%。河床多为卵石和砂,上中游少数河段有岩石出露,河床较为稳定,多为峡谷河道,河宽20—60米,少有开阔的河谷滩地,河流蓄水能力较差。坝址以下河床较平缓,河宽40—100米。实习目的:学会对工程地质的基本判别方法,了解断层、岩层,了解岩石种类及其物理性质,学会地质罗盘的使用方法,学会用地质罗盘测量岩层的产状,野外勘察、绘制地层剖面图、分析岩层之间的关系,识别各种地质作用和地质现象。实习要求:七一水库主坝的分析与综合综合性评价1.七一水库简介七一水库轮廓图(卫星截图)(1).地理环境:七一水库因水发源于国家著名风景旅游区三清山,故又称三清湖。湖区自然景区面积60平方公里。以其秀丽的湖光山色、奇特的地下溶岩、瀑布构成了独具风采的景观、景点,并与三清山浑然一体,已成为三清山的景区之一。七一水库于是选址在玉山双明建大坝,截流金沙溪,金沙溪是信江之源,源于三清山北麓的坪家源,全长130里,上游在三清乡境内,集山溪为河流,两岸高山峻岭,植被很好。中游在紫湖境内,两岸逐渐散落为河谷平原。下游在双明四股桥,两岸为冲积平原,故七一水库的大坝最终选定在金沙溪的下游双明镇。
(2).建设过程工程于1956年勘察选址,1958年正式修建,1960年完工水电站发电机组安装完毕正式投入使用,1970年开始扩建,直到1987年为止,期间陆续扩建并加固多次,竣工后的七一水库最大坝高54米,正常水位94米,死水位78米,总库容2.4亿立方。交配置了水位遥控仪、雨量遥控仪等现代化的设备。2009年9月七一水库大坝再次进行除险加固工程项目施工,这次加固工程于2012年底竣工。其主要建筑物包括:主坝、副坝、溢洪坝、灌溉渠及隧洞、发电厂房、资源管理局。(3).功能七一水库控制流域面积324平方公里,正常蓄水位94米,总库容2.49亿立方米。调节库容1.25亿立方米,最大泄流量4300立方米/秒,设计灌溉面积19.92万亩,发电总装机10370KKW,水域养殖面积1.25万亩,林果种植面积600亩,是一座以灌溉为主兼防洪、发电、种养、工业加工、航运和旅游等综合经营为一体的大型水利调蓄工程。另外水库管理局主要负责水库安全,发电灌溉,水土保持、淡水养殖、旅游服务、淡水供应。2.七一水库发电厂房简介七一水库全站共装机5座,大坝上游3座机组,其中一座卧式发电机组,功率1250kw,另外两座为竖式发电机组,功率为4000*2=8000kw;下游2座机组,都为竖式发电机组,功率分别为720kw+400kw=1120kw。发电厂是将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。其以35kv的电压向玉山县城输电,以6.3kv的电压向附近各大厂、矿、居民供电。全年设计发电量为2574.6万kw.h,确保出电2050kw.h,年利用工时为3550h。其为全县及工农业及赣东北地区电网的调频,调峰做出了巨大贡献。3.七一水库主坝的分析(1).主坝概况主坝为土石坝,长430m,高54m,北西走向241°,倾角20°,坡度21°。水库目前正常蓄水位94m,总库容2.49亿m³,直径3.5m闸门井一座,高43m直径6m调压井一座,直径2.27m防空洞一条,直径3.2-3.5m压力隧洞一条。(2).主坝工程地质问题大坝两侧坝肩主要为砂岩,砾岩和页岩,坝基为主要也为为砂岩,砾岩和页岩,岩性比较稳定,但坝基中间处有一条名为f17的断层破碎带。此断层破碎造成的不均匀沉降带给水库的加固与维护带来了一系列严重问题与影响。例如:f17断层造成坝体的开裂与错位f17断层加剧了大坝水的渗流f17断层使原发电厂房中控室地基不均匀下沉而搬迁面对此问题,有关部门也采取了相关措施与解决方案定期对大坝进行回填与维护,以确保坝体受力均匀与稳定在大坝坝基旁建截水槽,以缓解水的渗流。其采用了水下混泥土新工艺,加快了工程进度,提高了工程质量将原发电厂房中控室搬迁4.七一水库右坝边坡的稳定性分析第一处页岩边坡(如下图所示)工程地质描述:该区域岩性为页岩,呈紫红色,早炭质页岩属沉积岩,由粘土矿物及有机质组成,泥质结构,粒径<0.005mm,节理发育,有明显的薄层理,薄层状构造,岩质脆,岩性软弱,易风化成碎片,强度低,与水作用易于软化崩解而丧失稳定性。边坡岩石表面呈明显的剪切节理,根据节理的力学性质,可将节理分为剪节理和张节理两类。剪节理剪节理是由剪应力产生的破裂面,具有以下主要特征:剪节理产状较稳定,沿走向和倾向延伸较远;剪节理较平直光滑,有时具有因剪切滑动而留下的檫痕。剪节理未被矿物充填时是平直闭合风,如被充填,脉宽较为均匀,脉壁较为平直;发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理,一般穿切砾石和胶结物。张节理是由张应力产生的破裂面,具有以下主要特征:张节理产状不甚稳定,延伸不远。单条节理短而弯曲,节理常侧列产出;张节理面粗糙不平,无擦痕;在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中的张节理常常绕砾石或粗砂粒而过,如切穿砾石,破裂面也凹凸不平;张节理多开口,一般被矿脉充填。脉宽变化较大,脉壁不平直。张节理透水强,抗剪能力强。其节理高度发育约34条/m,岩石风化严重。部分数据如图所示走向280°285°293°299°310°285°296°倾向15°17°22°30°41°18°27°倾角18°21°23°26°20°22°23°测得此边坡坡度大约为51°水文地质描述:该区域有大量细股水流顺着裂隙流下,颇为严重,其水位明显高于库区水,水流沿节理裂隙流入库区,故由地下水补给库区水。综合评价:该边坡下为水泥公路,公路下位库区,在开挖此边坡时或日后不时会出现如下问题块状滑坡剥落局部崩塌在施工时可采如下解决措施施工坡顶截水沟或截水盲沟及急流槽施工坡面防护措施及排水系统施工路堑挡墙施工后可以下方法放缓边坡。原边坡采用坡率较陡。边坡受坡率的控制存在不稳定性,再次放缓卸载是主要的考虑方案之一,目的是通过放缓边坡以减少边坡有效高度,从而提高边坡的稳定性。同时在坡顶设置截水沟,在边坡放缓施工前将水引出路基,并在每级边坡设置平台截水沟,以减少雨水的渗入量和对坡面造成的冲刷,避免边坡水土流失素混凝土抹面。由于开挖后的炭质页岩坡面比较松散,脱落、无粘结力,为加强坡面的整体性,使坡面起到和原岩面相同的作用,防止风化和岩块脱落,增进岩体的强度和稳定性,同时加快施工速度,在放缓边坡后采取了喷射素混凝土进行支挡防护。在采取以上措施后,可以设锚杆或锚索来“稳腰,为确保边坡开挖后的稳定绿化防护。在公路建设中,经常要开挖大量的边坡,边坡的开挖破坏了原有植被覆盖层,导致出大量的次生裸地以及严重的水土流失现象,加剧了生态系统的退化。以往的边坡处理往往过分追求强度功效,大多采用浆砌片石防护,破坏了自然生态的和谐。而植草护坡可以像浆砌片石一样起到边坡防护的作用,其施工成本比浆砌片石要低许多。考虑工程工期短,该边坡采用了铺草皮植台湾草,可以瞬时成坪,能迅速达到理想的效果。铺草皮护坡施工工序为:回填客土,平整坡面,准备草皮,铺草皮,前期养护右闸门上顺沿山公路旁第二处边坡(如图所示)工程地质描述:该开挖边坡坡度约为80°,有着明显的节理性和层理性。其剖面图如下A处为砂岩,呈暗红色,由石英颗粒(沙子)形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。其质地坚硬而质脆,故其稳定性极好,节理裂隙发育,约11条/m,有一定的弱透水性,但对工程不会有太大的影响B处为砂砾岩,呈黄色,砂砾岩属于复成分砂砾岩,以砂砾岩、含砾砂岩和砾状砂岩为主,成分成熟度低砾岩的结构成熟度较低,以砾石为骨架的孔隙空间全部或部分被砂级颗粒充填,而在由砂粒组成的孔隙中,又被粘土杂基充填,构成复杂的双模态或复模态结构;常见正粒序、反粒序递变层理,其层面上常见冲刷构造和叠复冲刷构造。属于沉积岩中的陆源碎屑岩,碎屑沉积被胶结凝固后成岩,砂砾岩碎屑颗粒较大,固有一定的稳定性,其节理高度发育约20条/m,因此透水性较好,水流渗漏较为严重C处为页岩,呈紫红色,早炭质页岩属沉积岩,由粘土矿物及有机质组成,泥质结构,粒径<0.005mm,节理发育,有明显的薄层理,薄层状构造,岩质脆,岩性软弱,易风化成碎片,强度低,与水作用易于软化崩解而丧失稳定性,节理裂隙发育,约22条/m,有较强的透水性D处为断层破碎带,其主要为砂土碎石,其表面碎石土颗粒比较松散,最宽处约为0.96m,直线长约1.1m,破碎面积约为0.8㎡,碎石土颗粒在自然条件下容易剥落,因此对过往的车辆及行人有一定的危害E处为表层根植土,主要为粘性黄土,透水性较差,其表面植被茂密,因此稳定性较好,不易发生滑坡或土体流失L均为层理面水文地质描述:经我们调查,在此前两天此地天气晴朗,A、E处表面均较为干燥,在C处和D处B及有明显的流水渗漏作用,流水渗漏区域离公路约0.5m,且环山公路旁未修建排水沟,因此对路基有一定程度的影响边坡稳定性评价:综合上述分析,次边坡的安全稳定性评价主要受断层破碎带和节理裂隙的影响最大,在施工和日常不可避免的会出现如下问题碎石土颗粒剥落块状滑坡但考虑次边坡面积较小,在施工时只要自然天气条件正常,一般不必采取防护措施,但施工后必须加以稳固,方法如下放缓边坡。目的是通过放缓边坡以减少边坡有效高度,从而提高边坡的稳定性。设置排水沟。将水引出路基,并在每级边坡设置平台截水沟,以减少雨水的渗入量和对坡面和路基造成的冲刷,避免边坡水土流失设铁丝防护网。以降低碎石土颗粒在自然条件下剥落对过往的车辆及行人有一定的危害性5.七一水库下游河流交汇处地质条件分析(如下图所示)平面图如下工程地质描述:由上图可知,该处为两河流交汇处,该区域因受流水侵蚀及侧蚀作用呈凹凸型,该交汇处有一人工采沙场,故该处水较深,流速较大,对右岸冲刷作用较大。但右岸靠山山体主要为砂岩,其呈暗红色,由石英颗粒(沙子)形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。其质地坚硬而质脆,故其稳定性极好,因此抗冲刷能力强。左岸一级阶地为农田,比右岸一级阶地地势稍低,其表层为泥沙土,土质肥沃,机器是以农作物生长,其归因于汛期间河水带来的营养土壤及各类农作物生长所需的各类元素;二级阶地背靠小山,为砂岩体,其岩性坚硬,故此地有大量村庄坐落综合分析:侵蚀作用分为下蚀作用和侧向侵蚀作用,下蚀作用:是指沟谷或河谷底长期受水流冲蚀,沟槽与河床向纵深方向发展的现象。河流随河床的刷深,水位下降,使两岸的河漫滩高处洪水位以上,向两岸阶地转化。下蚀作用强度与流量、流速、谷底纵剖面坡度、上游来沙量河谷地物质抗冲性有关。谷地窄,坡陡,流量大,谷地岩性松软,水流下蚀强度大。河谷下蚀还受侵蚀基准和地质构造运动的控制侧蚀是指流水拓宽河床的作用。侧蚀作用主要发生在河床弯曲处,因为主流线迫近凹岸,由于横向环流作用,使凹岸受流水冲蚀,这种作用的结果,加宽了河床,使河道更弯曲,形成曲流。河流的溯源侵蚀,下切作用和旁蚀作用经常是同时进行的,一般情况下,河流的上游以下切和溯源侵蚀作用为主,中下游以旁蚀作用为主河漫滩的形成是河床不断侧向移动和河水周期性泛滥的结果。在河流作用下,河床常常一岸受到侧蚀,另一岸发生堆积,于是河床不断发生位移。受到堆积的一岸,由河床堆积物形成边滩,随着河床的侧移,边滩不断扩大。洪水期间水流漫到河床以外的滩面,由于水深变浅,流速减慢,便将悬移的细粒物质沉积下来,在滩面上留下一层细粒沉积。河漫滩就是这样形成的,其上部由洪水泛滥时沉积下来的细粒物质组成,下部由河床侧向移动过程中沉积下来的粗粒物质组成。这种下粗上细的沉积物结构称二元相结构。上部的细粒物质称河漫滩相沉积多为亚砂土或亚粘土,下部的粗粒物质称河床相沉积,多为砂、砾。有些坡陡流急的山区河流侵蚀作用较强,河床两侧常常没有沉积物保留,只有狭窄的石质漫滩或者只有粗大的砾石组成的漫滩。一般只在宽阔的河谷或平原地区的河漫滩才有较厚的二元相沉积。河漫滩的地面大多比较平缓。在平原区比较顺直的河床两侧常有自然堤发育堤外地势一般比较低洼。在弯曲河床的两侧常有迂回扇发育地面出现鬃岗与岗间洼地相间分布的现象。在河曲发育的河漫滩上由于河流裁弯取直还可能留下许多牛轭湖或废弃河道。谷底部分河水经常流动的地方称为河床。河床由于受侧向侵蚀作用而弯曲,经常改变河道位置,所以河床底部冲积物复杂多变,一般来说山区河流河床底部大多为坚硬岩石或大颗粒岩石、卵石以及由于侧面侵蚀带来的大量的细小颗粒。平原区河流的河床一般是由河流自身堆积的细颗粒物质组成。河床按形态可分为顺直河床、弯曲河床、汊河型河床、游荡型河床。其中汊河型河床河身有宽窄变化,窄处为单一河槽,宽段河槽中发育沙洲、心滩,水流被洲、滩分成两支或多支。汊河与沙洲的发展与消亡不断更替,洲岸时分时合。随主流线移动和冲刷,常伴生规模不等的岸崩,会危及河堤安全和造成重大灾害阶地是谷坡下部常年洪水不能淹没,并具有陡坎的沿河床平台叫做阶地。下河流阶地是河床演变长期效应的表现方式之一.它的形成和演变主要受到下述因素的影响:①构造运动:往往造成河道比降的变化。影响河流系统中侵蚀、搬运和堆积过程;②气候变化:主要是降水以及与之相关的植被等通过影响河流的水量和含沙量来影响河流过程和河流地貌;③侵蚀基准面下降:导致河道比降的增大从而增强河流的下切侵蚀能力;④河流袭夺:袭夺后的河流侵蚀加强。被袭夺的河流的侵蚀减弱;⑤河曲摆动和岩性差异:引起差异性水流侵蚀现象;⑥冰川进退:引起侵蚀部位以及侵蚀能力的变化。此外,还有河流支流汇合、滑坡以及泥石流等对河流系统的影响也可以影响到河流阶地的演变。6.对坝的稳定性评价右闸门上顺沿山公路旁第二处边坡节理统计图表节理走向统计表,其中100组数据(单位°)329226216230218393430732335631521121522411634393143203013502172222121344411231631532832021422125215735133317304327300238228256166211363143093263011982202511441314029931629433522024421014014915230932229830621225224119914312431531629630020823819018715651305323332224210233250144161210282328319节理统计表,200组数据走向(°)条数走向(°)条数走向(°)条数走向(°)条数0-10351-6013281-2901331-3401011-20361-7015291-3009341-3501321-30571-804301-31013351-360931-404181-900311-3202841-5013271-2800321-33017大坝节理玫瑰图如下综合分析:其节理主要有两组一组北东走向35°左右,与坝轴线平行,与库区水流方向垂直,其节理倾向为北西走向,向下游倾斜,若分布在坝基,则对坝基的抗稳定性不利,倾角越小越容易造成危险的滑动面,故对倾角为31°-40°的一组应特别注意另一组北西走向315°,比上组发育稍弱。若分布在坝基,有极大可能连通坝基下游的渗漏通道,给下游居民生活带来不利影响,容易造成冷水田;由于其节理向北东倾斜,且分布在坝头两岸,故对坝头两岸的边坡稳定性极为不利土石坝稳定性综合分析评价评价《土力学》的应用:土石坝坝坡在重力和其它力的作用下都有向下和向外移动的走势,如果坝坡内岩土抗剪强度能够抵住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡,即滑坡体沿着一个最弱滑动面发生滑动。滑坡的一般性态是破坏前坡上部或顶部出现拉伸裂缝,滑坡体的上部下陷,并出现台阶、洼地,而其下部鼓胀或有较大的侧向移动,出现扇形拉伸裂缝。土石坝稳定破坏有滑动、液化及塑性流动三种状态。在进行坝坡稳定计算时,应该杜绝以上三种破坏稳定的现象,尤其是对前两种,必须加以计算及研究。主要问题:渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资许多水工建筑物的失事都与渗流有关。针对防渗对土石坝正常运行的重要性,目前在土石坝中防止渗流有很多方法,在本文中主要以渗流控制方法和措施为中心来分析研究土石坝的渗漏问题。渗流控制方法和措施如下垂直防渗。垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔离层较浅的情况,以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情,可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。在工程实际中是比较常用的办法,我着重介绍一下混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗的原理和施工办法混凝土防渗墙。使用专用钻机机具,在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁,并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。这种防渗墙可以适应各种不同材料的坝体和复杂的地基水文和工程地质条件,墙的两端与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接墙的底部可嵌入弱风化基岩内一定深度,在施工中只要严格控制施工质量,是可以达到彻底截断渗透水流的压喷射灌浆防渗。按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用裂灌浆防渗。在土坝中采取劈裂灌浆,使用一定压力,将坝体沿坝轴线小主应力面劈开,灌注泥浆,并使浆坝互压,最后形成一定厚度的连续泥墙,可以起到防渗目的。同时泥浆使坝体湿化,增加坝体的密实度。劈裂灌浆防渗不仅起到防渗作用,也加固了坝体,可以就地取材,施工简便,投资省、工效高。沥青混凝土具有较好的塑性和柔性,防渗和适应变形的能力均较好,产生裂缝时,有一定的自行愈合的功能,而且施工受气候的影响也小,故适宜于土石坝的防渗体材料水平防渗—水平铺盖。水平铺盖分利用天然粘土和人工填筑粘土两种,可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行,不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工,可以满足渗透稳定,但渗透量较大,坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时,必须结合下游排水减压设施。在实际应用中摘要的注意以下几点:①利用天然粘土铺盖要慎重,必须了解粘土的分布情况、厚度、干容重以及粘土下面覆盖层的厚度、粒径组成和透水性等。②铺盖粘土要封闭大坝两侧岸坡,避免发生绕渗七一水库副坝的分析与综合综合性评价1.副坝简介副坝纵剖面图如下通过查阅资料可知:坝址地层因F逆掩断层影响,使之倒超复在中石炭系地层之上,地基组成岩石,主要为志留系灰白,微红色砂岩,粉砂岩,页岩及中石炭系砂砾岩,页岩,部分坝段落于2-3米厚有淤泥粘土层土。坝基和坝肩岩性软弱,风化破碎极为严重,风化层厚,力学性差。在构造上,位于倒转向斜南翼中,次一级为背斜之转折端稍偏南翼,岩层倾向下游,坝址落在F在逆掩层上段,且沿垭口有断层通过,并延伸至库内少华山左侧。副坝坝下输水涵管于1963年建成,位于副坝右段坝体底部,主要承担东干渠引水灌溉任务,为140#钢筋混凝土圆管,内径1.0m,管壁厚0.30m,进口底高程142.90m,出口底高程141.98m,坝体中部设启闭竖井控制。1971年因副坝加高培厚,该涵管于1972年相应接长18.0m,现总长度110.0m。该涵管现已封堵处理。在副坝左岸山体内新建一灌溉引水隧洞。新建灌溉引水隧洞由进水渠、隧洞段、埋管段、明渠段四部分组成。隧洞段进口高程149.20m,进口设置固定拦污栅。设有闸门井,闸门井底板高程149.20m,孔口尺寸为1.20×1.00m。闸门井尺寸为3.00×3.50m。隧洞采用城门洞型,尺寸为1.40m×1.80m,洞身衬砌厚度为300mm。开挖时需要对局部不稳定岩体随即锚杆加固,衬砌后对拱顶进行回填灌浆处理。由于隧洞下游覆盖层较厚,不具备成洞条件,因此,采用埋管型式。埋管为钢筋混凝土箱涵,尺寸为1.40×1.80m,埋管壁厚0.40m,埋管长度为48.50m。埋管段后设置5m长消力池,后接明渠段,明渠为钢筋混凝土矩形断面,尺寸1.40m×1.80m,壁厚0.4m。2.工程地质描述部分数据如下产状位置走向倾向倾角产状位置走向倾向倾角右坝肩63°337°23°左坝肩275°185°21°右坝基57°325°16°左坝肩325°237°32°122°215°46°160°25°63°副坝和主坝一样,为典型的土石坝,其表面铺有一层混泥土。根据唐老师的讲解,在副坝中央处有一断层破碎带,而土石坝正好可以解决其造成不均匀沉而引起的坝体开裂问题。副坝纵剖图副坝左右两肩均靠砂岩岩体,砂岩岩性坚硬(其特性前面已有过介绍),因此稳定性较好。自然山坡稳定,植被尚好。坝址区冲沟较发育,切割较深,未见有较大的崩塌、滑坡等不良物理地质现象。坝址区出露的地层岩性主要为志留系灰白、微红色砂岩、粉砂岩及页页岩,局部含煤层,以及第四系全新统松散堆积物等。由于火成岩侵入和构造影响强烈,致使坝址岩层产状紊乱,断层和裂隙发育,坝区岩石风化特征总体表现为表层的均匀风化,由于受地形、构造及岩性影响,各部位岩体风化厚度有一定的差异。副坝地下水类型和环境水评价与主坝相同。副坝坝体原填筑的心墙土料相对较好,坝体填筑土料分区具有心墙坝特征。副坝下游为大面积农田菜地,灌溉方便;且有肩下游人口密集,方便了人们的生活3.综合分析与评价将所测的数据记录好,根据数据计算并画出赤平投影图如下。(倾角长度与半径的关系:l=Rtan(90°-a/2)由于泥质砂岩是软质性岩体,遇水易泡软,并且岩块上主要出现三大方向节理裂隙,一处的垂直的,一处是水平的,就将岩体分块、松动,再加上岩体上没有植被覆盖,因此,稳定性差。但,由于此处岩体坡度小且这类页岩较少。所以,并未有太大的危害,不需要进行防护处理。该处地形开阔,坝基为粘土层,能有效的减少地下水的渗透,其作用相当于防渗墙。且左肩和右肩均为砂岩体,砂岩坚硬且稳定性好,且其节理裂隙发育较弱,因此水的渗透性较弱,故更加加固了霸体的稳定性。下游地形开阔,发生险情时有利于开闸泄洪和保障副坝下游人民的财产安全。在坝中间处有一断层破碎带,其一:加剧库区水的渗流;其二:断层造成坝体的开裂与错位;其三:此断层破碎造成的不均匀沉降带给水库的加固与维护带来了一系列严重问题与影响。所以面对此问题,有关部门也采取了相关措施与解决方案:定期对大坝进行回填与维护,以确保坝体受力均匀与稳定,让其发挥出更大的潜能为当地人民做贡献!七一水库溢洪坝的分析与综合综合性评价溢洪坝简介溢洪道剖面图如下左右肩剖面图如下部分数据如下产状位置走向倾向倾角产状位置走向倾向倾角右坝肩160°256°72°左坝肩314°40°71°右坝基75°166°40°左坝肩212°73°43°73°164°39°208°71°43°溢洪坝位于主坝以东约2km、副坝以西约200m的天然垭口处,溢流道堰顶高程154.90m,堰型为WES实用堰,堰体为100#细石混凝土砌块石,并在迎水面、堰面及反弧段均设有0.5m厚150#混凝土防渗抗冲面板。溢洪道由引水渠、导水墙、闸室及堰后护坦等组成,设5孔溢流,每孔净宽12m,由5扇高6m的弧形钢闸门控制。
墩顶高程为163.90m,牛腿尺寸为1200×2000×900mm(宽×高×厚),混凝土强度等级C25,钢筋采用Ⅱ级钢筋。消能防冲设施按50年一遇工况设计。对应的库水位为161.10m,下泄流量为1200m3/s。消力池池深3.00m,池长35m。启闭机房平台高程为171.00m。交通桥净宽6.0m采用C40预应力钢筋混凝土空心板结构。人行桥采用“T”型梁结构,桥面宽2.2m2.工程地质描述及综合评价溢洪道沿线地形地貌属低山丘陵,地形起伏较大,两岸地形基本对称,左右两岸山坡较陡峻,自然山坡较稳定,植被较好。溢洪道和溢洪河道通过地段出露的地层主要为石炭系中闸室基础岩石主要由坚硬的石英砂砾岩及石英砂岩组成,偶夹断续的页岩及少量正长斑岩。岩层倾向向下游,走向多于中心线近于正交,对边坡稳定有利。基础筑于弱风化的岩层上,岩层坚硬,胶结较好,力学性佳,基础中有少量软弱之页岩及正长斑岩分布,基石因受构造影响。经观察发现溢洪道左右岸有如下几点:岩性主要为砂砾岩,砂岩,页岩等植物覆盖率:较高,多为松树等由于岩层产状倾向下游,为良好渗漏通道,并伴随解理裂隙发育,故会产生一定绕坝渗漏从溢洪坝下游消力池两边池坡壁观察可得,尤其以左肩最为严重绕坝渗漏为部分原因,溢洪道同时存在一定坝基渗漏。这与坝基的岩性有很大关系七一水库西干渠的分析与综合综合性评价西干渠流经区域路线图1.典型点的工程地质分析(1).1号点剖面图如下产状岩性砂岩粉砂岩泥至砂岩走向89°240°180°倾向357°150°268°倾角10°13°8°工程地质描述:由图可知,附近连续的山坡群坡表面均为根植土,厚度约为0.7m,唯独此处坡面下凹,且此凹面现植被稀疏,裸露的岩石随处可见,根据老师的分析以及提供的资料,下凹面是水流汇集处,故其是水流冲刷作用的结果,故公路左侧的小山包体是由于水流作用冲刷下来的泥土堆积而成或是由于山体滑坡堆积而成。小山包有着明显的层理性A处为砂岩,特性前面已经有所介绍B处为粉砂岩,粉砂岩是粒径为0.0625~0.0039毫米的粉砂占全部碎屑50%以上的碎屑岩。按颗粒的大小,粉砂岩又可分为粒径为0.0625~0.015毫米的粗粉砂岩和粒径为0.015~0.0039毫米的细粉砂岩C处为泥质砂岩,泥质砂岩的断口较沙质泥岩粗糙,搓的话,泥质砂岩的砂感更强些,而沙质泥岩细腻些浸水后,泥岩易软化D为粘土,工程地质分析:由图可知,附近连续的山坡群坡表面均为根植土,厚度约为0.7m,唯独此处坡面下凹,且此凹面现植被稀疏,裸露的岩石随处可见,根据老师的分析以及提供的资料,下凹面是水流汇集处,故其是水流冲刷作用的结果,故公路左侧的小山包体是由于水流作用冲刷下来的泥土堆积而成或是由于山体滑坡堆积而成。小山包有着明显的层理性,A处为砂岩,特性前面已经有所介绍B处为粉砂岩,粉砂岩是粒径为0.0625~0.0039毫米的粉砂占全部碎屑50%以上的碎屑岩。按颗粒的大小,粉砂岩又可分为粒径为0.0625~0.015毫米的粗粉砂岩和粒径为0.015~0.0039毫米的细粉砂岩C处为泥质砂岩,泥质砂岩的断口较沙质泥岩粗糙,搓的话,泥质砂岩的砂感更强些,而沙质泥岩细腻些浸水后,泥岩易软化D为粘土,L均为层理面,其下凹面右侧有连续的滑坡小群体,因此此段沟渠是人工开挖而成。渠道靠山边缘有泉眼密集,其实诱发山体滑坡的重要因素L均为层理面,其下凹面右侧有连续的滑坡小群体,因此此段沟渠是人工开挖而成。渠道靠山边缘有泉眼密集,其实诱发山体滑坡的重要因素(2).2号点工程地质描述:此边坡节理统计表走向165°169°158°166°164°倾向73°75°70°76°77°倾角54°55°59°65°58°坡度55°57°61°67°59°此山坡坡度约为59°由图和表均可看出,此边坡为典型的顺向坡,岩层倾斜方向与山坡同向。此山坡表面植被比旁边山坡略为稀疏,大块裸露的砂岩块石清晰可见,并且出现了大量的醉林,马刀树,可知此山坡极不稳定,易发生滑坡;从逆向坡进一步观察可知,此山坡均为砂岩类,故滑坡体均为块状砂岩,砂岩岩性坚硬,所以其危害程度一般的滑坡无法比拟;明显看出渠道边缘与山坡交界处有大量泉眼,且渠道底部设有大量排水孔,经测定水流量约60cm³/s,渗水极为严重(3).3号点褶皱构造如图工程地质描述:一直上图有两处褶皱,岩层的弯曲现象称为褶皱。褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层,岩层在构造运动作用下,或者说在地应力作用下,改变了岩层的原始产状,不仅使岩层发生倾斜,而且大多数形成各式各样的弯曲。从成因上讲,褶皱是岩层塑性变形的结果,是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。褶皱主要是由构造运动形成的,它可能是由升降运动使岩层向上拱起和向下拗曲,但大多数是在水平运动下受到挤压而形成的,而且缩短了岩层的水平距离。在外力地质作用下如冰川、滑坡、流水等作用,也可以造成岩层的弯曲变形,但一般不包括在褶皱变动的范畴中。褶曲的形态是多种多样的,但基本形式只有背斜和向斜两种。从外形上看,背斜是岩层向上突出的弯曲,两翼岩层从中心向外倾斜;向斜是岩层向下突出的弯曲,两翼岩层自两侧向中心倾斜。从本质上讲,应该根据组成褶曲核部和两翼岩层的新老关系来区分,即褶曲的核部是老岩层,而两翼是新岩层,就是背斜;相反,褶曲核部是新岩层,而两翼是老岩层,就是向斜(4).4号点工程地质描述:此区域有不少坟墓倾斜,且个别坟墓墓碑和坟体明显开裂,由此可初步判断此现象是由于断层破碎带产生的不均匀沉降引起的,再顺着水渠往北走,唐老师指着古图所示的高山与山下的围椅状斜坡说,此交界处正好为一断层构造,且为正断层,高的那座山为正断层的上盘且下移,高山下的围椅状护坡为断层的下盘且上移。针对围椅状斜坡有明显的下滑痕迹,其与渠道交界处有若干泉眼,有流水渗漏,围椅状斜坡表面已做过人工处理来缓解其下滑趋势,其措施如下:表面以修筑护坡,护坡为干砌石块在护坡边缘及中间设有排水沟在渠道边坡设有排水孔从渠道修建以来,次边坡未发生过滑坡,此治理措施是有效的,其滑坡趋势已得到遏制,且其表面植被生长茂盛。但是护坡工程修建年限已久,部分干切石快易脱落,故需进行处理并加以维护,以保持其稳定性及安全性!(5).闸门1)1号单闸门建闸理由:闸门下游有一条沟谷,且沟谷是天然形成,因此稳定性良好,也减少了再次开挖渠道引水的工程量,节省了人力物力闸门下游有大量农田菜地,灌溉方便;人口密集,方便了人们的生活闸门处为堤,堤是由回填土经过压实而建成的,因此稳定性良好闸门上有山坡为岩性坚硬的砂岩,故不会给闸门带来不良影响2)2号双闸门建闸理由:该处地形较低,为东向及西向两股水流交会处,故水流量较大,双闸门正好可以调节水流,控制好排水闸门处为堤,地质条件练好,堤是由回填土经过压实而建成的,因此稳定性良好水闸上游处小山包为岩性坚硬的砂岩,不会对其产生不良影响该处下游与七一水库中干渠相连,下游地势开阔,人口密集,有大量农田,极大的方便了人们的生活2.西干渠的综合分析与评价通过对西干渠周围一些典型地质构造的观察与分析,其在日后难免面会遇到如下问题山体滑坡崩塌不匀沉降与开裂针对上述问题现或日后可采取如下措施:对渠道进行及时检修,以维护与保持其正常运行做好加固山体的防范工程。措施主要有消除或减轻水的危害、改变滑坡体外形、设置抗滑桩、改善滑动带土石性质等。如修建截水沟和排水沟拦截斜坡上的地表流水,并沿排水沟把水引出滑坡体,就可以消除诱发滑坡发生的地下水的作用保护好当地自然环境。严禁乱砍乱伐,乱采石料,乱开矿厂西干渠所带来的好处解决了当地农田灌溉用水问题,且极大程度的方便了人们的生活。将较大地改善本地地区的生态和环境,特别是水资源条件,增加水资源承载能力充当了排水沟的作用。其能有效地将山体的地下渗水汇集,提高了水资源的配置效率及利用率降低渠道下山坡发生自然灾害的概率。特别是山体滑坡,其充当了排水沟的作用,水是诱发山体滑坡泥石流的重要因素,其可以在暴雨天将此区域内的雨水在短时间内迅速排走充当了防护墙的作用。当山体滑坡,泥石流,山体崩塌等系列自然灾害发生时,其可以在一定程度上起到阻挡作用有效的保护了山下居民的财产及生命安全七一水库附近连续滑坡体的分析与综合性评价1.工程地质描述:滑坡群纵剖图如下此连续滑坡体位于群山坡之下,滑坡壁高6米左右,滑坡横向长度70m左右,为半圆弧形:滑坡体斜长约为120m,故其整体形成约为半圆柱型。故估算其滑坡土方约为V=1/2*(70/π)²*6=1491m³。坡体生长着一些松树,部分松树倾斜生长,滑坡壁由粘土和鹅卵石及泥质交接砾石组成,观察其颜色为红色,壁长约80米左右,往滑坡体往下走,有泉眼密集,天然滑坡体发生滑动时,滑动岩体向下陷落使原来较为平整的斜坡上。其俯视图如下滑坡的判定迹象:滑坡壁剖面图如下醉林马刀树在山坡表面的出现。山坡体上的树木向下方(滑动)方向倾斜,倾斜树木上部向上直长,形成下部弯、上部直的树干。另外滑体上的树林东侧西歪,乱七八糟倒在一起,向滑动方向倾斜滑坡平台宽、大、且已夷平,土体密实无沉陷现象滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满树木,无松散坍塌现象。前缘迎河部分有被河水冲刷过的迹象目前的河水已远离滑坡舌部,甚至在舌部外已有漫滩、阶地分布滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深,可以很清晰的看到滑坡下部裸露的砂岩块石滑坡体下部的坡脚有清晰的泉水流出,泉眼密集滑坡体表面总体坡度较陡,而且延伸较长,坡面高低不平;有滑坡平台,面积不大,且不向下缓倾和未夷平现象滑坡壁下出现了双沟同源现象滑坡体表面有不均匀沉陷的局部平台,参差不齐3.滑坡体的成因:一般滑坡形成的条件可分为内部条件和外部条件。滑坡形成的内部条件主要受地质、地形影响,主要有地形坡度、坡型、地层岩性、地质构造等。外部条件是滑坡形成的诱发因素,当滑坡形成的内部条件满足时,在某种外部因素的激发下,就会发生滑坡,滑坡形成的外部条件主要有降水、流水、地震及一些人为因素通过观察滑断面分层情况易知,其中有砂卵砾石,其表面圆滑,且两山之间有古河道,可以判断其为古河床古河床的最大特点是分层明显,多为砂卵砾石,密实度不好,较松软,且极不稳定受天气因素影响,由于其土层密实度不好,长期以来水流侵入,其起了润滑剂的作用,流水对陡坡脚的冲刷,使起支撑作用的坡脚岩体被破坏,其是造成滑坡的主要因素经过实际测量,此山坡的坡度为68°,坡面较陡,受自重力影响较大,起推动了坡体的下滑的进程4.滑坡的治理滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋,伤亡人畜,毁坏田地,摧毁工厂、学校、机关单位等,并毁坏各种设施,造成停电、停水、停工,有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡,可摧毁矿山设施,伤亡职工,毁坏厂房,使矿山停工停产,常常造成重大损失。可从滑坡发生的不同阶段来考虑滑坡的治理。在滑坡发生以前,实施必要的工程措施中断滑坡形成过程,称为滑坡超前防治;滑坡发生以后,如有再次滑动的可能,可采取必要的工程措施防治再次滑动,常用的工程是:排水工程类、改变滑坡应力平衡类、拉滑支挡工程类、滑坡锚固体系等。具体措施如下:1)滑坡防治的排水工程大部分的滑坡发生在雨季,与水(大气降水、地下水)作用有关系。因此,滑坡排水工程在滑坡防治中具有重要的意义。几乎所有的滑坡防治工程都有排水措施,据排水沟布设的位置可分为:(1)“八”字形环形排水,修在滑坡后缘及两侧稳定斜坡上,截排后山坡及两侧地表水(2)树枝状排水明沟,修在滑体地表,排除低洼地表积水(3)滑体内排水盲沟(渗沟),修在地下2米左右,排除滑体内地下积水。盲沟实际上是地下汇水廊道,将两侧地下水汇集于沟中排除。沟内需填实了渗水性非常好的粗沙、砾石、碎块石,以便地下水尽快排出(4)除此还有地水排水井,修建在滑坡体中部,采用钻孔集水排除地下水2).滑坡减载压脚工程所有的滑坡发生都是因下滑坡力大于抗滑力引起的,若能想办法减少下滑力,增大抗滑力,使滑坡的下滑力小于抗滑力,此滑坡就不会滑动。根据这一思路人们研究了减载压脚工程。即在滑坡产生下滑力为主的部分(滑体中一后部,称为驱滑段),削减一定量的土石压在滑坡前部(阻滑段),增大滑坡的抗滑力。减多少方,在滑坡前缘压脚多少方可满足滑坡稳定要求,要通过滑坡稳定性计算得出3).抗滑挡土墙工程其是滑坡防治中最常见的工程,建在滑坡前缘,阻挡滑坡滑动。根据抗滑挡土墙使用的材料,可分为块石(片石、条石)浆砌抗滑挡土墙、混凝土抗滑挡土墙、钢筋石笼抗滑挡土墙和木头框架石笼抗滑挡土墙。最常用的是“块(片)石浆砌抗滑挡土墙”。挡土墙的设计仍应依据挡土墙设置位置的滑坡推力大小进行设计,确保挡土墙不与滑坡一起滑动。由于普通挡土墙不适用于滑动面较深的滑坡防治,故在普通抗滑挡土墙顶上加了一排预应力锚索,锚索的下端深入滑动面以下一定深度,最好锚于基岩中,此种抗滑挡墙的功能明显增强,适用范围更加广范4).抗滑桩工程其也是滑坡防治常用的工程,在铁路、公路滑坡的防治中用得很广泛。将抗滑桩置于滑坡体前部,或被保护对象下侧,阻止滑坡滑动。态分为圆形、方形和梯形,应用最多的是圆形和方形两种;圆形按直径大小分为:微形(a<0.5m)、小形(0.5~1.0m)、中形(1.0~2.0m)、大形(2.0~3.0)、特大形(d>3.0m);按施工方法分为人工挖孔桩、机械成孔桩和旋喷桩;按建筑材料和桩的结构分为混凝土桩、钢筋混凝土桩和木桩。在滑坡防治工程中常用的是钢筋混凝土桩;近二十年为了增加抗滑桩的抗倾覆稳定性,研究出了预应力锚索抗滑桩,使抗滑桩的抗滑性得到充分发挥5.对滑坡体的综合介绍:滑坡的发生通常分为三个阶段:一是酝酿阶段或蠕动变形阶段。首先山坡上部出现裂缝接着裂缝下侧的土体发生缓慢位移,每月仅数厘米。这一阶段历时较长,有的达数年、数十年甚至上百年。常常伴随出现各种异常现象。如地下水增多、山坡坡脚土体变形以及出现震感和响声等。二是突变阶段或剧烈滑动阶段。当软弱岩层被完全剪断滑动面或滑动带形成之后,位移速度加快,一般每小时数米至数百米,有时可达数千米,在少数情况下甚至发生急剧快速的滑动。在突变之前,常见泉水变浊,坡脚局部坍塌或掉落土块。三是残余变形或渐趋稳定阶段。这是在突变阶段之后发生的位移速度减慢,各块间变形逐步停止,滑带在压密下排水而固结地表无裂缝、沉陷发生最后完全稳定下来。也有的科学工作者将滑坡的发生划分为六个或四个阶段对于最后两个阶段,剧烈滑坡和稳定压密,不同的划分大同小异主要差别在于对蠕动变形阶段的划分。划分四个阶段的人把蠕动变形阶段分为蠕动挤压和滑动两个阶段在蠕动挤压阶段,滑体只有蠕动变形并受到挤压没有明显移动而滑动阶段滑体已有明显位移滑体上裂缝纵横交错滑舌出水并发生坍塌。为了正确地识别滑坡判定斜坡上有没有滑坡的存在,首先需要知道组成滑坡的不同要素以及它们的相互关系和位置。一个发育比较典型的滑坡通常由滑坡体、滑动面、滑坡裂缝、滑坡壁、滑坡台阶、滑坡台阶、滑坡舌、滑坡鼓丘等要素所组成。滑坡体斜坡边缘与山体母体,脱离并且向下滑动的那部分土石体称为滑坡体或简称滑体。滑坡体上的土石松动破碎表面起伏不平裂缝纵横有些洼地积水成沼泽长着喜水植物。不同滑坡体的体积差别很大,小型滑坡只有十几到几十立方米,大型滑坡体可达几百万至几千万立方米,特大型的甚至可达几亿立方米或更大。滑坡周界滑坡体与其紧挨着的周围不动土石体母体的分界线称为滑坡周界,有些滑坡周界明显有的周界很不明显。只要确定了滑坡周界滑坡的范围也就圈定了。滑坡壁滑坡体后部与母体脱离开的分界面露出在外面的部分在平面上多呈圈椅状或其它形状其高度视滑动量与滑体大小而定从数米至数百米不等。陡度多在30°-70°间似壁状称滑坡壁或滑坡后壁。一般在新的滑坡壁上都可以找到滑动擦痕擦痕的方向即表示滑体滑动的方向。滑坡台阶由于滑坡体上下各段各块的滑动时间、滑动速度常常不一致在滑坡体表面往往形成一些错台、陡壁这种微小的地貌称为滑坡台阶或台坎而宽大平缓的台面则称做滑坡平台或滑坡台地。滑动面、滑动带和滑坡床在滑坡体移动时,它与不动体母体之间形成一个界面并沿其下滑这个面就叫做滑动面简称滑面。滑动面以上揉皱的、厚数厘米至数米的扰动地带,称为滑动带简称滑带。滑动面以下的不动体母体叫做滑坡床。有些滑坡并没有明显的滑动面在滑坡床之上就是软塑状的滑动带。滑坡舌是滑坡体前面延伸至沟堑或河谷中的那部分舌状滑体称为滑坡舌也叫做滑坡前缘、滑坡头部或滑坡鼓丘。在河谷中的滑坡舌往往被河水冲刷而仅仅残留下一些孤石。称做滑坡鼓丘时常常是由于滑坡体向前滑动过程中受到阻碍而形成了隆起的小丘。主滑线滑坡体滑动速度最快的纵向线叫做主滑线也叫滑坡轴。主滑线代表着一个滑坡整体滑动的方向它位于滑坡体上推力最大、滑坡床凹槽最深的纵断面上是滑坡体最厚的部分。主滑线或为直线或为曲线、折线主要取决于滑坡床顶面的形状。滑坡裂缝滑坡在滑动之前和在滑动过程中由于受力状况不同滑动速度不同,会产生许许多多裂缝,这些裂缝一般可以分为四种。一是拉张裂缝,分布于滑坡体上部的地面,因滑坡体向下滑动或蠕动,产生拉张作用,形成若干条长十多米到数百米的张口裂缝,多呈弧形,其方向与滑坡壁大致吻合或平行,位于最外面的一条拉张裂缝,即与滑坡壁重合的一条,通常称为主裂缝二是剪切裂缝分布于滑坡体中下部的两侧由于滑坡体和相邻的不动土石体之间相对位移产生剪切作用或者由于滑坡体中央部分比两侧滑动更快而产生剪切作用因而形成大体上与滑动方向平行的裂缝。在这些裂缝的两则还常常派生出羽毛状平行排列的次一线裂缝。有时由于挤压和扰动沿着剪切裂缝常形成细长的土堆,三是鼓张隆张,裂缝。当滑坡体向前方滑动时,因为受到阻碍或上部滑动比下部为快,土石体就会产生隆起并开裂形成张开的裂缝,鼓张裂缝的方向与滑动方向或垂直或平行四是扇形张裂缝,分布在滑坡体中下部,尤以滑坡舌部为多,因滑坡体下部向两侧扩散而形成它们也属于张开的裂缝。这些裂缝的方向在滑坡体中部大致与滑坡滑动方向平行或成锐角相交在滑坡舌部则呈放射状所以称为扇形张裂缝或放射状裂缝。封闭洼地滑坡体向前滑动后,与滑坡壁之间拉开成沟槽或陷落成洼地从而形成四周高、中间低的封闭洼地。封闭洼地中如果因滑坡壁地下水在此出露,或地表水在此汇集,形成湿地或水塘就称为滑坡湖。滑坡体有三大要素,即切割面、临空面、滑坡面而产生滑坡的主要条件一是地质条件与地貌条件,二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关:(1)岩土类型岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说各类岩、土都有可能构成滑坡体其中结构松散抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。(2)地质构造条件,组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。(3)地形地貌条件,只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度小于45度下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。(4)水文地质条件地下水活动在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在软化岩、土降低岩、土体的强度产生动水压力和孔隙水压力潜蚀岩、土增大岩、土容重对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。就第二个条件而言在现今地壳运动的地区和人类工程活动的频繁地区是滑坡多发区外界因素和作用可以使产生滑坡的基本条件发生变化从而诱发滑坡。主要的诱发因素有地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷不合理的人类工程活动如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡,还有如海啸、风暴潮、冻融等作用也可诱发滑坡。往滑坡体向下走,在滑坡体与滑壁之间有拉张裂隙,其与滑壁大致平时或大致垂直于滑动方向。滑坡体上的岩层松散破碎,渗漏性强,渗入滑体的水,受滑体面下部的岩层(滑坡床)阻隔,并沿之向下渗流,在坡脚一带渗出,形成泉水。醉汉林:醉汉林的成因是由于山体滑坡造成的。山体滑坡会使地表土层下陷,土层表面生长的树木就会随着土层的移动而移动。而当山体滑坡停止后,树木不能恢复原状,于是就形成了东倒西歪的样子。而在滑坡体上能观察到明显的“醉汉林”现象。溶洞的分析与综合性评价1.典型地的描述与分析(1).好运通天溶洞猴面山上面可以看到三个明显的洞,类似于两只眼睛,一个嘴巴,甚似一只山猴的形态,我想猴面山就由此而来吧,猴面山的山脚下,有一条河,俗称“天池”,天池水很少,据说,以前这条天池水很多,山脚这些未长植被的地区以前都是被水覆盖着,由于引天池的水灌入七一水库中,才导致天池水极少。然后我们进一步观察天池水的由来,往山上望去,可以看到有明显的断层从山顶延伸到山脚,由此猜测该天池是由此断层形成的,断层破碎带是地下水的良好通道,当断层切断地下水含水层时,地下水就会沿断层带渗出地表形成泵水好运通天溶洞其位于进口位于天池“笑傲江湖”路之上的猴面山上。进洞口朝东北,出洞口为一垂直天窗,位于会仙台西北侧山边。入洞口崖壁上方有一钟乳石名为“大蝠临门”。下有一根钟乳石柱自洞顶垂接到地面,称“穿财柱”。洞内钟乳嶙峋,进洞左侧有一钟乳如假山环座于路中,叫“天人合一”。洞中有很多大小,形态不一的钟乳石,它是由于碳酸钙被水中含的二氧化碳所溶解形成,在洞中,有的钟乳石下面不断滴出水,有的水滴成小池。好运通天洞洞顶上有很多裂隙,每一处裂隙里都有水滴不断渗出来,每当水分蒸发掉了,那里就留下一些石灰质沉淀。水不断出现,又不断地挥发,洞顶上的石灰质愈积越多,终于生成一个乳头——这就是钟乳石的“童年”时代。以后,乳头外面又包上一层层石灰质,以至越垂越长。有的钟乳石的长度能达到好几米。在洞内就能看到很多此状钟乳石。在洞中还能看到石笋,据资料可知石笋是钟乳石的亲密伙伴。当洞顶上的水滴落下来时,石灰质也在地面上沉积起来。就这样,石笋对着钟乳石向上长。可以说钟乳石是“先生”,石笋是“后生”。但石笋底盘大,本身比较稳定,不容易折断,所以它的“生长”速度常比钟乳石还快。石笋的最大高度能达30米,像是一座平地里长出来的“石塔”。而地下水在钟乳石和石笋的形成过程中起了决定性的作用。从溶岩的出露条件分析,该溶岩应为裸露型岩洞,,因为该溶岩洞出露于地表,仅洼地中有零星小片堆积物覆盖,无论地表,地下,岩溶的各种形态均较发育,地下水与地表水相互转化,地下水转变幅度较大。地表附近,由于岩石裂隙发育,地下水直接受大量的二氧化碳的大气降水补给,并沿地表文网排泄,因此,水的循环交替和溶蚀作用强烈,有利于岩溶的发育,越向地下水深处,岩石的裂隙越小,水的循环交替作用变慢,水中侵蚀性二氧化碳不断消耗,水的腐蚀能力逐渐减小,岩溶发育程度越来越弱。(2).石林这些石峰大的有二米左右,小的约五十厘米左右,石林的岩石主要是石灰岩,属于碳酸盐岩。而碳酸盐岩又属于沉积岩,既岩石是在水体中沉积形成的。石灰岩最大的特点是容易被水溶解,尤其是当水中富含二氧化碳时,因此石灰岩又被称为可溶性岩石。石林是因高大的石灰岩溶柱呈树林状分布而得名。而这些石柱又是怎样丛当初完整的石灰岩中分离出来的,那是因为岩石受到力的作用后,在垂直方向上产生了两组石柱。可见,如果岩石中只发育一组裂隙,则溶蚀后,形成的就不是石林,而是一道道石墙了。另外,两组裂隙的密度要适宜,不能太密集也不能太稀疏。太密集则岩石容易被全部溶蚀,太稀疏则只形成一些石丘。发育石林地貌,往往还要有盖层条件的配合,就是石灰岩顶部要有一层其他岩石的覆盖。此盖层的存在有两方面的重要意义,一是盖层可以改变地表水和地下水的运动方式,造成局部水的集中,有利于盖层下面石林的发育。二是盖层的存在可以保护早期形成的石林。石林地区在地质历史上就曾被厚厚的玄武岩覆盖,历经了上亿年剥蚀,如今玄武岩已大部分消失,只剩下零星残余。一座座石峰组成石林,石峰坡壁近于垂直,成群发育,由于石灰岩作用,石柱彼此分离,又经常年的风雨侵蚀,从而形成千姿百态的石林,,石林由密集林立的锥状,塔状,石灰岩体组成,其间为溶蚀裂隙,隙坡直立,坡壁上部有平行的溶沟。石林主要由风化作用引起的,而石林是因为耐风化所以得以保存。(3)龙涎,黄龙洞,隐瀑洞黄龙洞洞口朝北,雨季时洞右侧有一泓泉水和山涧水从10多米高的崖顶倾泻而下,向左翻卷注入洞中。洞口狭小,旱季无水时钻入洞内,往下东转弯至可见一深潭阻住去路。潭水冰凉沁骨,深不见底,让人望而生惧。洞口岩石和洞内部分岩石呈黄色,经亿万年水流冲刷,呈现出好看的木纹状或鱼纹状花纹,传说这是黄龙藏身之窟,故名黄龙洞。又因雨季时,瀑布水从此洞注入即无影无踪不知去向,故又名隐瀑洞。肉眼观察洞口岩石呈黑色,经分析可得,黑色并非岩石本色,它主要是由于岩石经风雨冲刷,以及风化作用,水中的矿物如锰侵蚀岩石的渲染作用。往上沿阶梯走,步入名为“观音洞”的岩洞,洞中有一钟乳石形态极似送子观音,故名“观音洞”,往洞内深处,有一巨大的钟乳石石柱,命名为“定海神针”(4).乌龙洞乌龙洞洞口朝北,往洞口下去有一宽敞河厅,最高处约11米,洞厅近千平方米,洞内有地下水自南面流入,地下暗河是指地面以下的河流,是地下岩溶地貌的一种,是由地下水汇集,或地表水沿地下岩石裂隙渗入地下,经过岩石溶蚀、坍塌以及水的搬运而形成的地下河道。地下河道主要是在岩溶发育中期形成的,暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河。暗河有自己的补给、径流和排泄系统。大的暗河也形成地下河系,主要沿构造破裂面发育。地下河和伏流是岩溶地区重要的水源(5).灵霄天桥三清湖风景区西南侧大山之中往乌龙洞东北方向,来到天梁风景区的核心地区——天梁,天梁是一座岩溶地貌巨型天生桥,天桥下面有大量崩塌石块,猜测应为地壳运动所形成的。天梁是由岩溶作用形成的,该岩层在地壳构造运动中受力而形成连续,弯曲,变形的褶皱,天桥洞高悬,横空出世,拱顶光滑平整,两边桥体垂岩笔削,岩石构造坚实,灵霄天桥的出口即天生桥边上游一圆形的洞口被称为“天窗”(6).状元洞位于三清湖西北天梁风景区入口处其为一石灰岩崖洞,洞外北侧有暗河与三清湖连通,与湖中水位同涨起落。洞正中有三根巨大钟乳石柱如福禄寿三星鼎立。洞顶钟乳石如玉兰倒挂、宫灯高悬。崖东南半腰处有一高宽深各约2米的小洞穴。初入其中,未见其状,却先闻水的哗哗声,进入洞中,未见到有河流,由此猜测此水为地下水,然后回去查找资料,地下水中所含化学成分有无机的和有机的。地下水是一种浓度较稀的溶液,它含有常见离子(最常见的阳离子是钙、镁、钠,最常见的阴离子是重碳酸根、硫酸根、氯根)、微量组分(如氟、溴、碘、硼等)和气体组成(如氮、二氧化碳、甲烷等)。一定化学成分的地下水是一定的地质环境下的产物。地下水化学成分是指地下水中所含的有机的和无机的化学成分。地下水一般硬度较高,不宜直接饮用,然后根据地下水的类型和水层性质划分推断该地下水为孔隙水。地下水主要来源于大气降水和地表水(如河水、湖水、海水等),这些水进入地层后与岩土产生溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用及人类活动作用等,使地下水的化学成分进一步演变。洞内岩石千姿百态,甚为壮观,这些都是钟乳石,据资料可知,钟乳石,又称石钟乳指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称,钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。钟乳石的颜色为灰色,主要为石灰石,而石灰岩的主要成分是碳酸钙,据资料得出,钟乳石的形成为碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙;溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞,底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。岩石分层,分层的明显的有三米左右,为厚层,且厚层夹着部分薄层,该状元洞的构造为背斜构造,靠近核部呈灰白色及灰绿色,节理裂隙十分发育,并有较多的裂隙水和溶隙水,风化作用使岩石层间间隙较深,并在岩石上能观察到一些绿色植物2.综合性分析与评价溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。按其发育演化,岩溶可分出以下6种1)地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋2)地表水沿灰岩裂缝
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