CH引水建筑工程地質(zhì)問題XXXX

§5引水建筑工程地質(zhì)問題§5.1概述§5.2渠道滲漏問題§5.3渠道穩(wěn)定問題§5.4黃土區(qū)渠道的濕陷變形§5.1概述引水建筑物：閘門-渠道-隧洞-渡槽-倒虹吸管道-跌水-瀉槽渠道：挖方式、填方式、半挖方半填方式都江堰公元前256-251，四川岷江京杭大運(yùn)河，隋朝紅旗渠是20世紀(jì)60年代林縣人民在太行山上建成的大型“引漳入林”灌溉工程。紅旗渠以濁漳河為源。渠首位于山西省平順縣石城鎮(zhèn)侯壁斷下?？偢汕L(zhǎng)70.6公里，渠底寬8米，渠墻高4.3米，縱坡為1／8000，設(shè)計(jì)加大流量23秒立方米，全部開鑿在峰巒迭嶂的太行山腰，工程艱險(xiǎn)。紅旗渠灌區(qū)共有干渠、分干渠10條，總長(zhǎng)304.1公里；支渠51條，總長(zhǎng)524.1公里；斗渠290條，總長(zhǎng)697.3公里；農(nóng)渠4281條，總長(zhǎng)2488公里；沿渠興建小型一、二類水庫(kù)48座，塘堰346座，共有興利庫(kù)容2381萬(wàn)立方米。各種建筑物12408座，其中鑿?fù)ㄋ矶?11個(gè)，總長(zhǎng)53.7公里，架渡槽151個(gè)，總長(zhǎng)12.5公里，還建了水電站和提水站。紅旗渠工程總投工5611萬(wàn)個(gè)，共完成土石砌方2225萬(wàn)立方米?？偼顿Y12504萬(wàn)元，其中國(guó)家投資4625萬(wàn)元，占37％，社隊(duì)投資7878萬(wàn)元，占63％。引水遂洞（（無(wú)壓隧洞洞、有壓隧隧洞）§5.2渠道滲漏問問題1）渠道滲滲漏的危害害直接減少水水量影響效效益可能產(chǎn)生沼沼澤化和次次生鹽漬化化、黃土濕濕陷變形、、斜坡滑動(dòng)動(dòng)破壞2）渠道滲滲漏的工程程地質(zhì)分析析渠道滲漏主主要取決于于巖土的透透水性和地地下水位基巖區(qū)：滲滲漏不嚴(yán)重重，但斷層層破碎帶和和巖溶地區(qū)區(qū)的溶洞、、落水洞等等局部外滲滲通道滲漏漏嚴(yán)重第四紀(jì)地區(qū)區(qū)：由砂礫礫石或卵礫礫石層組成成，透水性性強(qiáng)，滲漏漏較嚴(yán)重；；黃土類土土，具大孔孔隙和垂直直節(jié)理，透透水性較強(qiáng)強(qiáng)，滲漏較較嚴(yán)重當(dāng)?shù)叵滤晃桓吒汕粫r(shí)不會(huì)會(huì)發(fā)生滲漏漏，而且還還能得到地地下水的補(bǔ)補(bǔ)給。反之之，當(dāng)渠水水位高于地地下水位時(shí)時(shí)會(huì)發(fā)生滲滲漏，且地地下水埋深深愈大，滲滲漏亦愈嚴(yán)嚴(yán)重。3）渠道滲滲漏過程渠道過水的的初期，由由于要飽和和干燥的巖巖土體，入入滲強(qiáng)度較較大，隨著著時(shí)間延續(xù)續(xù)而逐漸減減少，到一一定時(shí)間后后，便達(dá)到到相對(duì)穩(wěn)定定狀態(tài)。渠道過水初初期，滲透透水流在重重力和毛細(xì)細(xì)力作用下下，滲漏以以垂直下滲滲為主，并并有部分側(cè)側(cè)滲，當(dāng)下下滲水流到到達(dá)地下水水面后，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向兩側(cè)滲滲流。若渠渠水向兩側(cè)側(cè)滲出的水水量大于滲滲流排走量量時(shí)，渠底底下的地下下水位逐漸漸上升，形形成地下水水峰；地下下水峰逐漸漸升高，直直至與渠水水連成統(tǒng)一一水面。當(dāng)當(dāng)上述兩個(gè)個(gè)量相等且且為一常數(shù)數(shù)時(shí)，該地地下水面不不再上升而而趨于穩(wěn)定定，此后渠渠道即以以側(cè)向滲漏漏為主。分為三個(gè)階階段：（1）垂向向滲漏階段段：出現(xiàn)地地下水峰之之前的階段段（2）回水滲漏階階段：地下下水峰開始始出現(xiàn)至水水峰逐漸升升高到與渠渠水連成統(tǒng)統(tǒng)一水面之之前的階段段（3）側(cè)側(cè)向滲漏漏階段：：地下水水與渠水水連成統(tǒng)統(tǒng)一水面面之后的的階段4）滲漏漏量計(jì)算算（1）垂垂向滲漏漏階段a.透水層厚厚度大、、均質(zhì)、、透水性較較強(qiáng)、地地下水埋埋深大b.渠道下部部有強(qiáng)透透水層、、地下水水埋較小?。?）回水滲漏階段段（3）側(cè)向滲滲漏階段a.隔水層頂板低低于河水位b.隔水層頂板高高于河水位（4）實(shí)測(cè)渠系有效利用用系數(shù)：渠尾流量與與渠道設(shè)計(jì)流流量的百分比比§5.3渠渠道穩(wěn)定問題題渠道邊坡穩(wěn)定定渠底穩(wěn)定山坡渠道的斜斜坡穩(wěn)定§5.4黃黃土區(qū)渠道的的濕陷變形黃土的濕陷性性：黃土在一一定壓力下，，受水浸濕后后結(jié)構(gòu)迅速破破壞而產(chǎn)生顯顯著附加沉陷陷的性能。黃土濕陷變形形的形成條件件黃土類型：Q1（早更新世）Q2（中更新世）黃黃土無(wú)濕陷性性無(wú)大孔隙、堅(jiān)堅(jiān)硬致密、呈呈塊狀結(jié)構(gòu)、、淺棕紅色的的黃土無(wú)濕陷陷性黃土地層剖面面中，從地表表向下，濕陷陷性變差新沉積的風(fēng)積積黃土、坡積積黃土、沖積積黃土濕陷性性嚴(yán)重，濕陷陷量大潛水位以下的的飽和黃土、、天然含水量量大于塑限的的黃土無(wú)濕陷陷性水文條件變化化§5.5膨膨脹土問題1）巖石強(qiáng)度度評(píng)分巖質(zhì)類型硬質(zhì)巖軟質(zhì)巖堅(jiān)硬巖中硬巖較軟巖軟巖飽和抗壓強(qiáng)度（Mpa）>6060~3030~1515~5巖石強(qiáng)度評(píng)分A30~2020~1010~55~0水利水電工程程圍巖工程地地質(zhì)分類§5.6引引水遂洞工程程地質(zhì)問題2）巖石完整整程度評(píng)分巖石完整程度完整較完整完整性差較破碎破碎巖石完整性系數(shù)Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15≦0.15巖體完整性評(píng)分B硬質(zhì)巖40~3030~2222~1414~66~0軟質(zhì)巖25~1919~1414~99~44~03）結(jié)構(gòu)面狀狀態(tài)評(píng)分結(jié)構(gòu)面狀態(tài)張開度(mm)閉合W<0.5微張0.5≦W<5.0張開W≧5.0充填物——無(wú)充填物巖屑泥質(zhì)巖屑泥質(zhì)起伏粗糙狀況起伏粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑起伏粗糙起伏光滑或平直粗糙平直光滑——結(jié)構(gòu)面狀態(tài)評(píng)分C硬質(zhì)巖272124211521171215129126較軟巖272124211521171215129126軟巖181417148141181086844）地下水評(píng)評(píng)分活動(dòng)狀態(tài)干燥到滲水滴水線狀流水涌水水量q（L/min·10m洞長(zhǎng)）或壓力水頭H（m）q≦25或H≦1025<q≦125或10<H≦100q>125或H>100基本因素評(píng)分T′>85地下水評(píng)分D00~-2-2~-685~650~-2-2~-6-6~-1065~45-2~-6-6~-10-10~-1445~25-6~-10-10~-14-14~-18≦25-10~-14-14~-18-18~-205）主要結(jié)構(gòu)構(gòu)面產(chǎn)狀評(píng)分分結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角90°~60°<60°~30°<30°結(jié)構(gòu)面傾角>70°70°~45°45°~20°<20°>70°70°~45°45°~20°<20°>70°70°~45°45°~20°<20°結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀評(píng)分E洞頂0-2-5-10-2-5-10-12-5-10-12-12邊墻-2-5-20-5-10-20-10-12-50圍巖類別圍巖穩(wěn)定性總評(píng)分強(qiáng)度應(yīng)力比支護(hù)類型Ⅰ穩(wěn)定。圍巖可長(zhǎng)期穩(wěn)定，一般無(wú)不穩(wěn)定體>85>4不支護(hù)或局部錨桿或噴薄層混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)Ⅱ基本穩(wěn)定。圍巖整體穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生塑性變形，局部可能掉塊85~65>4Ⅲ局部穩(wěn)定性差。圍巖強(qiáng)度不足，局部會(huì)產(chǎn)生塑性變形，不支護(hù)可能產(chǎn)生塌方或變形破壞。完整的較軟巖，可能暫時(shí)穩(wěn)定65~45>2噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋網(wǎng)?？缍葹?0~25m時(shí)，并澆筑混凝土襯砌Ⅳ不穩(wěn)定。圍巖自穩(wěn)時(shí)間很短，規(guī)模較大的各種變形和破壞都可能發(fā)生45~25>2噴混凝土、系統(tǒng)錨桿加鋼筋