工程地質(zhì)勘察

第一章水利水電工程地質(zhì)勘察【考試大綱】熟練掌握各勘察設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察的任務(wù)和要求。熟練掌握各勘察設(shè)計(jì)階段對(duì)水庫區(qū)主要工程地質(zhì)問題（包括滲漏、浸沒、滑坡、崩塌、坍岸等）的勘察內(nèi)容、方法。熟練掌握各勘察設(shè)計(jì)階段各類建筑物地質(zhì)勘察工作的布置原則、勘察內(nèi)容、方法及試驗(yàn)要求。掌握抽水蓄能電站勘察的內(nèi)容和要求。水利水電工程地質(zhì)勘察

本章內(nèi)容主要是根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50287-99、《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》SL55—2005和《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》SL188—2005，因此復(fù)習(xí)應(yīng)以這些規(guī)范為準(zhǔn)。由于時(shí)間關(guān)系，僅以大型水利水電工程為例簡(jiǎn)要介紹。水利水電工程地質(zhì)勘察的任務(wù)

水利水電工程地質(zhì)勘察是水利水電工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，其根本任務(wù)是應(yīng)用地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的原理及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用工程地質(zhì)的技術(shù)、方法，查明工程區(qū)的地質(zhì)條件，充分論證有關(guān)工程地質(zhì)問題，為水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)的地質(zhì)依據(jù)?？辈祀A段的劃分

水利水電工程地質(zhì)勘察階段與設(shè)計(jì)階段相適應(yīng)。水利工程分為規(guī)劃、項(xiàng)目建議書、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)六個(gè)勘察階段。水電工程劃分為規(guī)劃、預(yù)可行性研究、可行性研究、招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工詳圖設(shè)計(jì)五個(gè)階段。GB50287-99分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計(jì)和技施設(shè)計(jì)四個(gè)勘察階段（本次考試以此為準(zhǔn)）對(duì)于中小型水利水電工程、除險(xiǎn)加固工程、堤防工程等，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)，勘察階段可以適當(dāng)合并。各階段工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)規(guī)劃階段是對(duì)河流開發(fā)方案和水利水電近期開發(fā)工程選擇進(jìn)行工程地質(zhì)論證，并提供相應(yīng)的工程地質(zhì)資料。可行性研究階段是在規(guī)劃選定方案的基礎(chǔ)上選擇壩址，對(duì)選定壩址、基本壩型、樞紐布置和引水線路方案進(jìn)行工程地質(zhì)論證，并提供相應(yīng)的工程地質(zhì)資料。各階段工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)初步設(shè)計(jì)階段是查明水庫及建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件，對(duì)選定壩型和樞紐布置方案進(jìn)行工程地質(zhì)論證，提供建筑物設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)資料。技施設(shè)計(jì)是在初步設(shè)計(jì)階段選定的水庫及樞紐建筑物場(chǎng)地上，檢驗(yàn)前期勘察的地質(zhì)資料與結(jié)論，補(bǔ)充論證專門性工程地質(zhì)問題，并提供優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)資料。規(guī)劃階段工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容1、了解規(guī)劃河流或河段的區(qū)域地質(zhì)和地震概況；2、了解各梯級(jí)水庫的地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問題，分析建庫的可能性；3、了解各梯級(jí)壩址的工程地質(zhì)條件，分析建壩的可能性；4、了解長(zhǎng)引水線路（長(zhǎng)度大于2km的隧洞或渠道）的工程地質(zhì)條件；5、了解各梯級(jí)壩址附近的天然建筑材料的賦存情況?？裳须A段工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容1、進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究，并對(duì)工程場(chǎng)地的構(gòu)造穩(wěn)定性和地震危險(xiǎn)性做出評(píng)價(jià)；2、調(diào)查水庫區(qū)的主要工程地質(zhì)問題，并作出初步評(píng)價(jià)；3、調(diào)查壩址、引水線路、廠址和溢洪道等建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，并對(duì)有關(guān)的主要工程地質(zhì)問題做出初步評(píng)價(jià)；4、進(jìn)行天然建筑材料初查。初設(shè)階段工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容1.查明水庫區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，分析工程地質(zhì)問題，預(yù)測(cè)蓄水后的變化2.查明建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件并進(jìn)行評(píng)價(jià)，為選定各建筑物的軸線及地基處理方案提供地質(zhì)資料和建議3.查明導(dǎo)流工程的工程地質(zhì)條件，根據(jù)需要進(jìn)行施工附屬建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察和施工與生活用水水源初步調(diào)查4.進(jìn)行天然建筑材料詳查5.進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)和巖土體位移監(jiān)測(cè)技施設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容1、進(jìn)行初步設(shè)計(jì)審批中要求補(bǔ)充論證的和施工中出現(xiàn)的專門性工程地質(zhì)問題勘察；2、提出對(duì)不良工程地質(zhì)問題處理措施的建議3、進(jìn)行施工地質(zhì)工作；4、提出施工期和運(yùn)行期工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布置方案和技術(shù)要求的建議；5、分析施工期工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。重點(diǎn)內(nèi)內(nèi)容在這一一章中中，應(yīng)應(yīng)著重重不同同水工工建筑筑物的的勘察察內(nèi)容容和勘勘察工工作布布置。。特別別是水水庫區(qū)區(qū)、壩壩址及及地下下洞室室的勘勘察是是重點(diǎn)點(diǎn)。注意復(fù)復(fù)習(xí)測(cè)測(cè)繪范范圍與與精度度要求求、勘勘探剖剖面布布置原原則、、勘探探點(diǎn)的的間距距、勘勘探坑坑孔的的深度度要求求等。。鑒于規(guī)規(guī)范中中已有有具體體、詳詳細(xì)的的規(guī)定定，在在此不不一一一介紹紹。各階段段水庫庫區(qū)勘勘察的的主要要內(nèi)容容規(guī)劃階階段：：了解水水庫的的地質(zhì)質(zhì)和水水文地地質(zhì)條條件；；了解可可能威威脅水水庫成成立的的滑坡坡、潛潛在不不穩(wěn)定定岸坡坡、泥泥石流流、坍坍岸和和浸沒沒等的的分布布范圍圍；了解可可溶巖巖地區(qū)區(qū)的喀喀斯特特發(fā)育育情況況，含含水層層和隔隔水層層的分分布范范圍，，河谷谷和分分水嶺嶺的地地下水水位，，并對(duì)對(duì)水庫庫產(chǎn)生生滲漏漏的可可能性性進(jìn)行行分析析；了解重重要礦礦產(chǎn)和和名勝勝古跡跡的分分布情情況。。各階段段水庫庫區(qū)勘勘察的的主要要內(nèi)容容可研階階段：：調(diào)查水水庫區(qū)區(qū)的水水文地地質(zhì)條條件，，可能能的滲滲漏地地段，，估算算可能能的滲滲漏量量；調(diào)查庫庫岸穩(wěn)穩(wěn)定條條件，，預(yù)測(cè)測(cè)水庫庫坍岸岸情況況；預(yù)測(cè)水水庫浸浸沒范范圍；；調(diào)查影影響水水庫建建設(shè)的的其他他環(huán)境境地質(zhì)質(zhì)問題題。各階段段水庫庫區(qū)勘勘察的的主要要內(nèi)容容初設(shè)階段：在可行性研究究階段勘察工工作的基礎(chǔ)上上，針對(duì)水庫存在在的地質(zhì)問題題，開展水庫庫滲漏、浸沒沒、庫岸穩(wěn)定定性等專門性性工程地質(zhì)勘勘察工作。針對(duì)庫區(qū)主要要工程地質(zhì)問問題的勘察要要求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中針針對(duì)庫區(qū)滲漏漏、浸沒和庫庫岸穩(wěn)定性等等提出了勘察察要求。主要是在可研研和初設(shè)階段段。可研階段水庫滲漏工程地質(zhì)勘察察目的是初步圈圈定水庫蓄水水后可能發(fā)生生滲漏的地段段，估算滲漏漏量的大小，，初步評(píng)價(jià)滲滲漏對(duì)建庫的的影響程度及及處理的可能能性，為壩址址選擇和回水水高程的確定定提供資料。。方法是測(cè)繪和和必要的勘探探。勘探剖面垂直直于地下水分分水嶺或平行行于地下水流流向布置，孔深應(yīng)達(dá)到可靠的的相對(duì)隔水層層或喀斯特發(fā)發(fā)育相對(duì)下限限以下的適當(dāng)當(dāng)深度。初設(shè)階段水庫庫滲漏地質(zhì)勘勘察對(duì)存在水庫滲滲漏地段進(jìn)行行專門性勘察察，定量地評(píng)評(píng)定滲漏量，，為防滲措施施的選擇和設(shè)設(shè)計(jì)提供資料料。首先進(jìn)行比例例尺l/萬~1/2千的的地質(zhì)測(cè)繪，，其次，應(yīng)平平行于水庫滲滲漏方向布置置勘探剖面線線。查明水文地質(zhì)質(zhì)條件及測(cè)得得滲透系數(shù)后后，應(yīng)根據(jù)邊邊界條件選用用適當(dāng)?shù)墓绞焦浪銤B漏量量，以便為防防滲措施的設(shè)設(shè)計(jì)提供依據(jù)據(jù)。水庫浸沒工程地質(zhì)勘察察水庫蓄水后使使庫區(qū)周圍地地下水相應(yīng)壅壅高而接近或或高于地面，，導(dǎo)致農(nóng)田鹽鹽堿化、沼澤澤化及建筑物物地基條件惡惡化、礦坑涌涌水等，這種種現(xiàn)象稱為浸浸沒。調(diào)查分析可能能產(chǎn)生浸沒的的地形、地層層巖性、水文文地質(zhì)等條件件；通過地下下水回水計(jì)算算，預(yù)測(cè)地下下水回水水位位，進(jìn)行浸沒沒評(píng)價(jià)。不同階段浸沒勘察的任務(wù)可行性研究階階段——預(yù)測(cè)水庫的浸沒范圍初步設(shè)計(jì)階段段應(yīng)對(duì)已經(jīng)圈圈定的浸沒區(qū)區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘勘察——確定浸沒區(qū)的范圍；查明防護(hù)地地段的水文地地質(zhì)、工程地地質(zhì)條件，提提出處理措施施建議。浸沒勘探要求求浸沒區(qū)水文地地質(zhì)勘探剖面面線應(yīng)垂直庫庫岸或平行地地下水流向布布置?？碧近c(diǎn)點(diǎn)應(yīng)采用坑、、孔，且控制制性鉆孔不應(yīng)應(yīng)少于2個(gè)，，其中一個(gè)孔孔應(yīng)靠近水庫庫設(shè)計(jì)正常蓄蓄水位的邊線線布置，鉆孔孔應(yīng)進(jìn)入相對(duì)對(duì)隔水層；探探坑應(yīng)挖到地地下水位。浸沒地下水臨臨界埋深Hcr的計(jì)算式中：Hk為地下水位以以上的土壤毛毛管水最大上上升高度，m；H為安全超高值值。對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)區(qū)，該值即根根系層的厚度度（約0.3~0.5m）；對(duì)城鎮(zhèn)居居民區(qū)，該值值取決于基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深和地基基土的情況等等因素。當(dāng)浸沒臨界值Hcr大于潛水回水水埋深值時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生生浸沒。庫岸穩(wěn)定性工程地質(zhì)勘察察坍岸預(yù)測(cè)剖面面，應(yīng)垂直于于庫岸布置，，近岸邊的鉆孔孔應(yīng)打到水庫庫死水位以下下5~10m或陡坡腳，其其余坑孔深度度則根據(jù)具體體情況確定。。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察1工程地質(zhì)測(cè)測(cè)繪應(yīng)符合下下列規(guī)定：1）測(cè)繪比例尺尺可選用1∶2000~1∶1000，高拱壩壩址址可選用1∶500。2）測(cè)繪范圍應(yīng)應(yīng)包括壩址水水工建筑物場(chǎng)場(chǎng)地和對(duì)工程程有影響的地地段。3）當(dāng)巖性變化化或存在軟弱弱夾層時(shí)，應(yīng)應(yīng)測(cè)繪詳細(xì)的的巖層柱狀圖圖。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察2物探應(yīng)符合下下列規(guī)定：1）宜采用綜合合測(cè)井和井下下電視等方法法調(diào)查結(jié)構(gòu)面面、軟弱帶的的產(chǎn)狀、分布布、含水層和和滲漏帶的位位置等。2）可采用單孔孔法、跨孔法法、跨洞法測(cè)測(cè)定各類巖體體縱波或橫波波波速，進(jìn)行行巖體動(dòng)彈性性模量或縱波波波速的分區(qū)區(qū)。3）喀斯特區(qū)可可采用孔間或或洞間測(cè)試以以及層析成像像技術(shù)調(diào)查喀喀斯特洞穴的的分布。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察3勘探應(yīng)符合下下列規(guī)定：1）勘探剖面線線應(yīng)根據(jù)具體體地質(zhì)情況結(jié)結(jié)合建筑物特特點(diǎn)布置。選選定的壩線應(yīng)應(yīng)布置壩軸線線勘探剖面線線和上、下游游輔助勘探剖剖面線，剖面面線間距根據(jù)據(jù)壩高和地質(zhì)質(zhì)條件，可采采用50~200m。溢流壩段、、非溢流壩段段、廠房壩段段等應(yīng)有代表表性勘探縱剖剖面線。2）壩軸線勘探探剖面線上的的勘探點(diǎn)間距距可采用20~50m，其它勘探剖剖面線上勘探探點(diǎn)間距可視視具體需要確確定。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察3）鉆孔深度應(yīng)應(yīng)進(jìn)入擬定建建基面高程以以下1/3~1/2壩高的深度，，帷幕線上鉆鉆孔深度可采采用壩高或進(jìn)進(jìn)入相對(duì)隔水水層不應(yīng)少于于10m。4）第四紀(jì)地層層上閘基的鉆鉆孔應(yīng)結(jié)合閘閘墩和防滲、、防沖建筑物物布置，鉆孔孔深度宜根據(jù)據(jù)覆蓋層厚度度及建基面高高程確定。當(dāng)當(dāng)覆蓋層厚度度小于閘底寬寬時(shí)，鉆孔深深度應(yīng)進(jìn)入基基巖5~10m；當(dāng)覆蓋層厚厚度大于閘底底寬度時(shí)，鉆鉆孔深度宜為為閘底寬度的的1~2倍，并應(yīng)進(jìn)入入下伏承載力力較高的土層層或相對(duì)隔水水層。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察5）專門性鉆孔孔的孔距、孔孔深可根據(jù)具具體需要確定定。6）平洞、堅(jiān)井井、大口徑鉆鉆孔和河底平平洞應(yīng)結(jié)合建建筑物位置、、兩岸地形、、地質(zhì)條件和和巖體原位測(cè)測(cè)試工作的需需要布置。高高陡岸坡宜布布置平洞；地地形、地層平平緩時(shí)宜布置置豎井或大口口徑鉆孔；當(dāng)當(dāng)存在影響壩壩基穩(wěn)定的斷斷層、破碎帶帶和軟弱夾層層時(shí)可布置河河底平洞。7）拱壩壩肩每每隔30~50m高程應(yīng)布置平平洞。8）抗力體部位位應(yīng)布置專門門勘探工程查查明中、緩傾傾角軟弱結(jié)構(gòu)構(gòu)面。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察9）當(dāng)鉆孔或平平洞遇到溶洞洞或大量漏水水時(shí)，應(yīng)繼續(xù)續(xù)追索或采用用其它手段查查明情況。4巖土試驗(yàn)應(yīng)符符合下列規(guī)定定：1）主要巖石的的室內(nèi)物理力力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)驗(yàn)組數(shù)累計(jì)不不應(yīng)少于10組；影響壩基基變形的巖類類原位變形模模量試驗(yàn)不應(yīng)應(yīng)少于4點(diǎn)；控制壩基基抗滑穩(wěn)定的的巖層或滑動(dòng)動(dòng)面的原位抗抗剪和抗剪斷斷試驗(yàn)組數(shù)不不應(yīng)少于4組。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察2）第四紀(jì)地層層上的壩閘基基持力層范圍圍內(nèi)的每一土土層均應(yīng)取原原狀樣，并進(jìn)進(jìn)行室內(nèi)物理理力學(xué)性質(zhì)試試驗(yàn)，土層主主要指標(biāo)的試試驗(yàn)組數(shù)累計(jì)計(jì)不得少于11組。3）土層和粉細(xì)細(xì)砂層應(yīng)結(jié)合合鉆探進(jìn)行標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)驗(yàn)，軟粘土應(yīng)應(yīng)進(jìn)行十字板板剪切試驗(yàn)。。4）根據(jù)需要可可進(jìn)行地質(zhì)力力學(xué)模型試驗(yàn)驗(yàn)，巖體應(yīng)力力測(cè)試，載荷荷試驗(yàn)，混凝凝土拖板試驗(yàn)驗(yàn)，可能液化化土的三軸振振動(dòng)試驗(yàn)和管管涌土的滲透透變形試驗(yàn)等等專門性試驗(yàn)驗(yàn)。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察5水文地質(zhì)試驗(yàn)驗(yàn)應(yīng)符合下列列規(guī)定：1）壩基、壩肩肩及帷幕線上上的基巖鉆孔孔應(yīng)進(jìn)行壓水水試驗(yàn)，其它它部位的鉆孔孔可根據(jù)需要要確定。壩高高大于200m時(shí)，宜進(jìn)行大大于設(shè)計(jì)水頭頭的高壓壓水水試驗(yàn)及為查查明滲透性各各向異性的定定向滲透試驗(yàn)驗(yàn)。2）覆蓋層應(yīng)進(jìn)進(jìn)行抽水試驗(yàn)驗(yàn)，根據(jù)含水水層的復(fù)雜程程度可選用單單孔或多孔，，分層或綜合合抽水試驗(yàn)。。3）喀斯特區(qū)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行連通試試驗(yàn)和抽水試試驗(yàn)。初設(shè)階段混凝凝土壩址勘察察6地下水動(dòng)態(tài)觀觀測(cè)應(yīng)符合下下列規(guī)定：1）觀測(cè)內(nèi)容應(yīng)應(yīng)包括水位、、水溫、水化化學(xué)、流量或或涌水量等；；2）觀測(cè)時(shí)間應(yīng)應(yīng)延續(xù)一個(gè)水水文年以上，，并完善觀測(cè)測(cè)網(wǎng)。7不穩(wěn)定巖土體體位移監(jiān)測(cè)。初設(shè)階段土石石壩址勘察壩址區(qū)測(cè)繪范范圍同混凝土土壩址，比例例尺為1/1000~1/5000。物探探方法法以綜綜合測(cè)測(cè)井為為主。?？碧狡势拭鎽?yīng)應(yīng)結(jié)合合當(dāng)?shù)氐夭牧狭蠅蔚牡膲屋S軸線，，防滲滲線、、排水水減壓壓井、、消能能建筑筑等布布置。?？碧教近c(diǎn)間間距為為50~100m。鉆孔孔孔深深：覆覆蓋層層地基基，當(dāng)當(dāng)下伏伏基巖巖埋深深小于于一倍倍壩高高時(shí)，，鉆孔孔應(yīng)深深入基基