工程地质勘察

第一章水利水电工程地质勘察【考试大纲】熟练掌握各勘察设计阶段工程地质勘察的任务和要求。熟练掌握各勘察设计阶段对水库区主要工程地质问题（包括渗漏、浸没、滑坡、崩塌、坍岸等）的勘察内容、方法。熟练掌握各勘察设计阶段各类建筑物地质勘察工作的布置原则、勘察内容、方法及试验要求。掌握抽水蓄能电站勘察的内容和要求。水利水电工程地质勘察

本章内容主要是根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99、《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55—2005和《堤防工程地质勘察规程》SL188—2005，因此复习应以这些规范为准。由于时间关系，仅以大型水利水电工程为例简要介绍。水利水电工程地质勘察的任务

水利水电工程地质勘察是水利水电工程建设的基础性工作，其根本任务是应用地质学、工程地质学的原理及实践经验，运用工程地质的技术、方法，查明工程区的地质条件，充分论证有关工程地质问题，为水利水电工程的规划、设计和施工提供科学的地质依据。勘察阶段的划分

水利水电工程地质勘察阶段与设计阶段相适应。水利工程分为规划、项目建议书、可行性研究、初步设计、招标设计和施工图设计六个勘察阶段。水电工程划分为规划、预可行性研究、可行性研究、招标设计和施工详图设计五个阶段。GB50287-99分为规划、可行性研究、初步设计和技施设计四个勘察阶段（本次考试以此为准）对于中小型水利水电工程、除险加固工程、堤防工程等，经主管部门批准，勘察阶段可以适当合并。各阶段工程地质勘察的基本任务规划阶段是对河流开发方案和水利水电近期开发工程选择进行工程地质论证，并提供相应的工程地质资料。可行性研究阶段是在规划选定方案的基础上选择坝址，对选定坝址、基本坝型、枢纽布置和引水线路方案进行工程地质论证，并提供相应的工程地质资料。各阶段工程地质勘察的基本任务初步设计阶段是查明水库及建筑物区的工程地质条件，对选定坝型和枢纽布置方案进行工程地质论证，提供建筑物设计所需的工程地质资料。技施设计是在初步设计阶段选定的水库及枢纽建筑物场地上，检验前期勘察的地质资料与结论，补充论证专门性工程地质问题，并提供优化设计所需的工程地质资料。规划阶段工程地质勘察的主要内容1、了解规划河流或河段的区域地质和地震概况；2、了解各梯级水库的地质条件和主要工程地质问题，分析建库的可能性；3、了解各梯级坝址的工程地质条件，分析建坝的可能性；4、了解长引水线路（长度大于2km的隧洞或渠道）的工程地质条件；5、了解各梯级坝址附近的天然建筑材料的赋存情况。可研阶段工程地质勘察的主要内容1、进行区域构造稳定性研究，并对工程场地的构造稳定性和地震危险性做出评价；2、调查水库区的主要工程地质问题，并作出初步评价；3、调查坝址、引水线路、厂址和溢洪道等建筑物场地的工程地质条件，并对有关的主要工程地质问题做出初步评价；4、进行天然建筑材料初查。初设阶段工程地质勘察的主要内容1.查明水库区水文地质、工程地质条件，分析工程地质问题，预测蓄水后的变化2.查明建筑物地区的工程地质条件并进行评价，为选定各建筑物的轴线及地基处理方案提供地质资料和建议3.查明导流工程的工程地质条件，根据需要进行施工附属建筑物场地的工程地质勘察和施工与生活用水水源初步调查4.进行天然建筑材料详查5.进行地下水动态观测和岩土体位移监测技施设计阶段工程地质勘察的主要内容1、进行初步设计审批中要求补充论证的和施工中出现的专门性工程地质问题勘察；2、提出对不良工程地质问题处理措施的建议3、进行施工地质工作；4、提出施工期和运行期工程地质监测内容、布置方案和技术要求的建议；5、分析施工期工程地质监测资料。重点内内容在这一一章中中，应应着重重不同同水工工建筑筑物的的勘察察内容容和勘勘察工工作布布置。。特别别是水水库区区、坝坝址及及地下下洞室室的勘勘察是是重点点。注意复复习测测绘范范围与与精度度要求求、勘勘探剖剖面布布置原原则、、勘探探点的的间距距、勘勘探坑坑孔的的深度度要求求等。。鉴于规规范中中已有有具体体、详详细的的规定定，在在此不不一一一介绍绍。各阶段段水库库区勘勘察的的主要要内容容规划阶阶段：：了解水水库的的地质质和水水文地地质条条件；；了解可可能威威胁水水库成成立的的滑坡坡、潜潜在不不稳定定岸坡坡、泥泥石流流、坍坍岸和和浸没没等的的分布布范围围；了解可可溶岩岩地区区的喀喀斯特特发育育情况况，含含水层层和隔隔水层层的分分布范范围，，河谷谷和分分水岭岭的地地下水水位，，并对对水库库产生生渗漏漏的可可能性性进行行分析析；了解重重要矿矿产和和名胜胜古迹迹的分分布情情况。。各阶段段水库库区勘勘察的的主要要内容容可研阶阶段：：调查水水库区区的水水文地地质条条件，，可能能的渗渗漏地地段，，估算算可能能的渗渗漏量量；调查库库岸稳稳定条条件，，预测测水库库坍岸岸情况况；预测水水库浸浸没范范围；；调查影影响水水库建建设的的其他他环境境地质质问题题。各阶段段水库库区勘勘察的的主要要内容容初设阶段：在可行性研究究阶段勘察工工作的基础上上，针对水库存在在的地质问题题，开展水库库渗漏、浸没没、库岸稳定定性等专门性性工程地质勘勘察工作。针对库区主要要工程地质问问题的勘察要要求技术标准中针针对库区渗漏漏、浸没和库库岸稳定性等等提出了勘察察要求。主要是在可研研和初设阶段段。可研阶段水库渗漏工程地质勘察察目的是初步圈圈定水库蓄水水后可能发生生渗漏的地段段，估算渗漏漏量的大小，，初步评价渗渗漏对建库的的影响程度及及处理的可能能性，为坝址址选择和回水水高程的确定定提供资料。。方法是测绘和和必要的勘探探。勘探剖面垂直直于地下水分分水岭或平行行于地下水流流向布置，孔深应达到可靠的的相对隔水层层或喀斯特发发育相对下限限以下的适当当深度。初设阶段水库库渗漏地质勘勘察对存在水库渗渗漏地段进行行专门性勘察察，定量地评评定渗漏量，，为防渗措施施的选择和设设计提供资料料。首先进行比例例尺l/万~1/2千的的地质测绘，，其次，应平平行于水库渗渗漏方向布置置勘探剖面线线。查明水文地质质条件及测得得渗透系数后后，应根据边边界条件选用用适当的公式式估算渗漏量量，以便为防防渗措施的设设计提供依据据。水库浸没工程地质勘察察水库蓄水后使使库区周围地地下水相应壅壅高而接近或或高于地面，，导致农田盐盐碱化、沼泽泽化及建筑物物地基条件恶恶化、矿坑涌涌水等，这种种现象称为浸浸没。调查分析可能能产生浸没的的地形、地层层岩性、水文文地质等条件件；通过地下下水回水计算算，预测地下下水回水水位位，进行浸没没评价。不同阶段浸没勘察的任务可行性研究阶阶段——预测水库的浸没范围初步设计阶段段应对已经圈圈定的浸没区区进行详细勘勘察——确定浸没区的范围；查明防护地地段的水文地地质、工程地地质条件，提提出处理措施施建议。浸没勘探要求求浸没区水文地地质勘探剖面面线应垂直库库岸或平行地地下水流向布布置。勘探点点应采用坑、、孔，且控制制性钻孔不应应少于2个，，其中一个孔孔应靠近水库库设计正常蓄蓄水位的边线线布置，钻孔孔应进入相对对隔水层；探探坑应挖到地地下水位。浸没地下水临临界埋深Hcr的计算式中：Hk为地下水位以以上的土壤毛毛管水最大上上升高度，m；H为安全超高值值。对农业区区，该值即根根系层的厚度度（约0.3~0.5m）；对城镇居居民区，该值值取决于基础础埋深和地基基土的情况等等因素。当浸没临界值Hcr大于潜水回水水埋深值时，则会产生生浸没。库岸稳定性工程地质勘察察坍岸预测剖面面，应垂直于于库岸布置，，近岸边的钻孔孔应打到水库库死水位以下下5~10m或陡坡脚，其其余坑孔深度度则根据具体体情况确定。。初设阶段混凝凝土坝址勘察察1工程地质测测绘应符合下下列规定：1）测绘比例尺尺可选用1∶2000~1∶1000，高拱坝坝址址可选用1∶500。2）测绘范围应应包括坝址水水工建筑物场场地和对工程程有影响的地地段。3）当岩性变化化或存在软弱弱夹层时，应应测绘详细的的岩层柱状图图。初设阶段混凝凝土坝址勘察察2物探应符合下下列规定：1）宜采用综合合测井和井下下电视等方法法调查结构面面、软弱带的的产状、分布布、含水层和和渗漏带的位位置等。2）可采用单孔孔法、跨孔法法、跨洞法测测定各类岩体体纵波或横波波波速，进行行岩体动弹性性模量或纵波波波速的分区区。3）喀斯特区可可采用孔间或或洞间测试以以及层析成像像技术调查喀喀斯特洞穴的的分布。初设阶段混凝凝土坝址勘察察3勘探应符合下下列规定：1）勘探剖面线线应根据具体体地质情况结结合建筑物特特点布置。选选定的坝线应应布置坝轴线线勘探剖面线线和上、下游游辅助勘探剖剖面线，剖面面线间距根据据坝高和地质质条件，可采采用50~200m。溢流坝段、、非溢流坝段段、厂房坝段段等应有代表表性勘探纵剖剖面线。2）坝轴线勘探探剖面线上的的勘探点间距距可采用20~50m，其它勘探剖剖面线上勘探探点间距可视视具体需要确确定。初设阶段混凝凝土坝址勘察察3）钻孔深度应应进入拟定建建基面高程以以下1/3~1/2坝高的深度，，帷幕线上钻钻孔深度可采采用坝高或进进入相对隔水水层不应少于于10m。4）第四纪地层层上闸基的钻钻孔应结合闸闸墩和防渗、、防冲建筑物物布置，钻孔孔深度宜根据据覆盖层厚度度及建基面高高程确定。当当覆盖层厚度度小于闸底宽宽时，钻孔深深度应进入基基岩5~10m；当覆盖层厚厚度大于闸底底宽度时，钻钻孔深度宜为为闸底宽度的的1~2倍，并应进入入下伏承载力力较高的土层层或相对隔水水层。初设阶段混凝凝土坝址勘察察5）专门性钻孔孔的孔距、孔孔深可根据具具体需要确定定。6）平洞、坚井井、大口径钻钻孔和河底平平洞应结合建建筑物位置、、两岸地形、、地质条件和和岩体原位测测试工作的需需要布置。高高陡岸坡宜布布置平洞；地地形、地层平平缓时宜布置置竖井或大口口径钻孔；当当存在影响坝坝基稳定的断断层、破碎带带和软弱夹层层时可布置河河底平洞。7）拱坝坝肩每每隔30~50m高程应布置平平洞。8）抗力体部位位应布置专门门勘探工程查查明中、缓倾倾角软弱结构构面。初设阶段混凝凝土坝址勘察察9）当钻孔或平平洞遇到溶洞洞或大量漏水水时，应继续续追索或采用用其它手段查查明情况。4岩土试验应符符合下列规定定：1）主要岩石的的室内物理力力学性质试验验组数累计不不应少于10组；影响坝基基变形的岩类类原位变形模模量试验不应应少于4点；控制坝基基抗滑稳定的的岩层或滑动动面的原位抗抗剪和抗剪断断试验组数不不应少于4组。初设阶段混凝凝土坝址勘察察2）第四纪地层层上的坝闸基基持力层范围围内的每一土土层均应取原原状样，并进进行室内物理理力学性质试试验，土层主主要指标的试试验组数累计计不得少于11组。3）土层和粉细细砂层应结合合钻探进行标标准贯入试验验，软粘土应应进行十字板板剪切试验。。4）根据需要可可进行地质力力学模型试验验，岩体应力力测试，载荷荷试验，混凝凝土拖板试验验，可能液化化土的三轴振振动试验和管管涌土的渗透透变形试验等等专门性试验验。初设阶段混凝凝土坝址勘察察5水文地质试验验应符合下列列规定：1）坝基、坝肩肩及帷幕线上上的基岩钻孔孔应进行压水水试验，其它它部位的钻孔孔可根据需要要确定。坝高高大于200m时，宜进行大大于设计水头头的高压压水水试验及为查查明渗透性各各向异性的定定向渗透试验验。2）覆盖层应进进行抽水试验验，根据含水水层的复杂程程度可选用单单孔或多孔，，分层或综合合抽水试验。。3）喀斯特区应应进行连通试试验和抽水试试验。初设阶段混凝凝土坝址勘察察6地下水动态观观测应符合下下列规定：1）观测内容应应包括水位、、水温、水化化学、流量或或涌水量等；；2）观测时间应应延续一个水水文年以上，，并完善观测测网。7不稳定岩土体体位移监测。初设阶段土石石坝址勘察坝址区测绘范范围同混凝土土坝址，比例例尺为1/1000~1/5000。物探探方法法以综综合测测井为为主。。勘探剖剖面应应结合合当地地材料料坝的的坝轴轴线，，防渗渗线、、排水水减压压井、、消能能建筑筑等布布置。。勘探探点间间距为为50~100m。钻孔孔孔深深：覆覆盖层层地基基，当当下伏伏基岩岩埋深深小于于一倍倍坝高高时，，钻孔孔应深深入基基