CH引水建筑工程地质问题XXXX

§5引水建筑工程地质问题§5.1概述§5.2渠道渗漏问题§5.3渠道稳定问题§5.4黄土区渠道的湿陷变形§5.1概述引水建筑物：闸门-渠道-隧洞-渡槽-倒虹吸管道-跌水-泻槽渠道：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运河，隋朝红旗渠是20世纪60年代林县人民在太行山上建成的大型“引漳入林”灌溉工程。红旗渠以浊漳河为源。渠首位于山西省平顺县石城镇侯壁断下。总干渠长70.6公里，渠底宽8米，渠墙高4.3米，纵坡为1／8000，设计加大流量23秒立方米，全部开凿在峰峦迭嶂的太行山腰，工程艰险。红旗渠灌区共有干渠、分干渠10条，总长304.1公里；支渠51条，总长524.1公里；斗渠290条，总长697.3公里；农渠4281条，总长2488公里；沿渠兴建小型一、二类水库48座，塘堰346座，共有兴利库容2381万立方米。各种建筑物12408座，其中凿通隧洞211个，总长53.7公里，架渡槽151个，总长12.5公里，还建了水电站和提水站。红旗渠工程总投工5611万个，共完成土石砌方2225万立方米。总投资12504万元，其中国家投资4625万元，占37％，社队投资7878万元，占63％。引水遂洞（（无压隧洞洞、有压隧隧洞）§5.2渠道渗漏问问题1）渠道渗渗漏的危害害直接减少水水量影响效效益可能产生沼沼泽化和次次生盐渍化化、黄土湿湿陷变形、、斜坡滑动动破坏2）渠道渗渗漏的工程程地质分析析渠道渗漏主主要取决于于岩土的透透水性和地地下水位基岩区：渗渗漏不严重重，但断层层破碎带和和岩溶地区区的溶洞、、落水洞等等局部外渗渗通道渗漏漏严重第四纪地区区：由砂砾砾石或卵砾砾石层组成成，透水性性强，渗漏漏较严重；；黄土类土土，具大孔孔隙和垂直直节理，透透水性较强强，渗漏较较严重当地下水位位高干渠水水位时不会会发生渗漏漏，而且还还能得到地地下水的补补给。反之之，当渠水水位高于地地下水位时时会发生渗渗漏，且地地下水埋深深愈大，渗渗漏亦愈严严重。3）渠道渗渗漏过程渠道过水的的初期，由由于要饱和和干燥的岩岩土体，入入渗强度较较大，随着着时间延续续而逐渐减减少，到一一定时间后后，便达到到相对稳定定状态。渠道过水初初期，渗透透水流在重重力和毛细细力作用下下，渗漏以以垂直下渗渗为主，并并有部分侧侧渗，当下下渗水流到到达地下水水面后，转转向两侧渗渗流。若渠渠水向两侧侧渗出的水水量大于渗渗流排走量量时，渠底底下的地下下水位逐渐渐上升，形形成地下水水峰；地下下水峰逐渐渐升高，直直至与渠水水连成统一一水面。当当上述两个个量相等且且为一常数数时，该地地下水面不不再上升而而趋于稳定定，此后渠渠道即以以侧向渗漏漏为主。分为三个阶阶段：（1）垂向向渗漏阶段段：出现地地下水峰之之前的阶段段（2）回水渗漏阶阶段：地下下水峰开始始出现至水水峰逐渐升升高到与渠渠水连成统统一水面之之前的阶段段（3）侧侧向渗漏漏阶段：：地下水水与渠水水连成统统一水面面之后的的阶段4）渗漏漏量计算算（1）垂垂向渗漏漏阶段a.透水层厚厚度大、、均质、、透水性较较强、地地下水埋埋深大b.渠道下部部有强透透水层、、地下水水埋较小小（2）回水渗漏阶段段（3）侧向渗渗漏阶段a.隔水层顶板低低于河水位b.隔水层顶板高高于河水位（4）实测渠系有效利用用系数：渠尾流量与与渠道设计流流量的百分比比§5.3渠渠道稳定问题题渠道边坡稳定定渠底稳定山坡渠道的斜斜坡稳定§5.4黄黄土区渠道的的湿陷变形黄土的湿陷性性：黄土在一一定压力下，，受水浸湿后后结构迅速破破坏而产生显显著附加沉陷陷的性能。黄土湿陷变形形的形成条件件黄土类型：Q1（早更新世）Q2（中更新世）黄黄土无湿陷性性无大孔隙、坚坚硬致密、呈呈块状结构、、浅棕红色的的黄土无湿陷陷性黄土地层剖面面中，从地表表向下，湿陷陷性变差新沉积的风积积黄土、坡积积黄土、冲积积黄土湿陷性性严重，湿陷陷量大潜水位以下的的饱和黄土、、天然含水量量大于塑限的的黄土无湿陷陷性水文条件变化化§5.5膨膨胀土问题1）岩石强度度评分岩质类型硬质岩软质岩坚硬岩中硬岩较软岩软岩饱和抗压强度（Mpa）>6060~3030~1515~5岩石强度评分A30~2020~1010~55~0水利水电工程程围岩工程地地质分类§5.6引引水遂洞工程程地质问题2）岩石完整整程度评分岩石完整程度完整较完整完整性差较破碎破碎岩石完整性系数Kv>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15≦0.15岩体完整性评分B硬质岩40~3030~2222~1414~66~0软质岩25~1919~1414~99~44~03）结构面状状态评分结构面状态张开度(mm)闭合W<0.5微张0.5≦W<5.0张开W≧5.0充填物——无充填物岩屑泥质岩屑泥质起伏粗糙状况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——结构面状态评分C硬质岩272124211521171215129126较软岩272124211521171215129126软岩181417148141181086844）地下水评评分活动状态干燥到渗水滴水线状流水涌水水量q（L/min·10m洞长）或压力水头H（m）q≦25或H≦1025<q≦125或10<H≦100q>125或H>100基本因素评分T′>85地下水评分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）主要结构构面产状评分分结构面走向与洞轴线夹角90°~60°<60°~30°<30°结构面倾角>70°70°~45°45°~20°<20°>70°70°~45°45°~20°<20°>70°70°~45°45°~20°<20°结构面产状评分E洞顶0-2-5-10-2-5-10-12-5-10-12-12边墙-2-5-20-5-10-20-10-12-50围岩类别围岩稳定性总评分强度应力比支护类型Ⅰ稳定。围岩可长期稳定，一般无不稳定体>85>4不支护或局部锚杆或喷薄层混凝土、系统锚杆加钢筋网Ⅱ基本稳定。围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能掉块85~65>4Ⅲ局部稳定性差。围岩强度不足，局部会产生塑性变形，不支护可能产生塌方或变形破坏。完整的较软岩，可能暂时稳定65~45>2喷混凝土、系统锚杆加钢筋网。跨度为20~25m时，并浇筑混凝土衬砌Ⅳ不稳定。围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生45~25>2喷混凝土、系统锚杆加钢筋