引水建筑物的工程地质问题讲解

引水建筑物地质问题

一、渠道工程地质问题引水渠系按其规模，从大到小分为干渠（总干）、支渠、斗渠、农渠、毛渠五级渠道组成。按地形、地质条件渠道的断面形式有挖方渠、半挖半填方渠、暗渠等形式（一）渠道选线工程地质条件1.合理地利用地形地貌条件一般来说线路尽量绕避高山深谷，以及地形切割破碎的山区和丘陵地带，应充分利用较平坦的浅谷阶地、开阔的斜坡、宽缓的山梁、低平分水岭等地段。（1）岭脊线（2）山腹线（3）谷底线（4）横切岭底线（5）平原线2.岩土类型及其工程性质对选线的影响在基岩区选线应注意岩石的类型、风化程度及水理性质。松散沉积物地区的选线，要查明沉积物成因类型、埋藏深度和分布规律，对渗透性大的厚层砂砾石、卵石层等应尽量避开。某些特殊类型土层（湿陷性黄土等），可能导致渠道渗透和边坡失稳，应做特殊的地基处理。3.地质构造条件水平或近水平岩层，且断裂较少的地区，渗漏性小，稳定性高，有利于选线；构造复杂、断裂发育地段，特别是规模较大的断裂构造带、强烈褶皱带、地震带的活动断裂，应尽量避开。4.水文地质条件对于灌溉渠道沿线，主要是查明地下水的埋藏深度及动态变化规律、地下水埋深等因素。地下水埋深大，上部土层渗透性强且较厚，则可能导致渠道大量渗漏；当地下水位接近地面高程时，就可能形成土壤盐碱化，在低洼地区就会形成沼泽化。5.不良物理地质现象滑坡区、崩塌区、泥石流区、强风化区等区域应该尽量避开，如不能避开，应采取工程措施防治，以保证渠系建筑物的畅通无阻。6.天然建筑材料渠道选线应查明沿线天然建筑材料的分布、储量和质量以及开采运输条件，以便更大限度地充分利用当地建筑材料修建渠系工程。如在山区，多是半挖半填的傍山渠，填方渠应采用浆砌石。（二）渠道渗漏渠道的渗漏可分为地基渗漏和渠道渗漏。按渠道渗漏形式又可分为集中渗漏和均匀渗漏。山区基岩的渗漏量一般较小，如出现渗漏，主要是由于破裂地带造成的，渗漏方式多以集中渗漏形式出现。平原区及谷底型的渠道，渠道沿线渗漏往往是大面积的，取决于堆积物的成因类型、结构和岩性，冲积砂卵砾石透水性最强。渠道的防渗措施应遵循因地制宜、就地取材的原则，二、隧洞工程地质问题

理想的隧洞岩体应具备以下条件：①建洞区地质构造简单，岩层厚、节理组数少，间距大，无影响整个山体稳定的断裂带；②岩体坚硬完整；③地形完整，没有滑坡、塌方等早起埋藏和近期破坏的地形。无岩溶或岩溶发育不良；④地下水影响小；⑤无有害气体和异常地热影响。1.地形条件在地形上要求山体完整，隧洞周围包括洞顶及傍山侧应有足够的山体厚度。

隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、崩岸等现象存在。洞口岩石应直接出露或坡积层薄，岩层最好倾向山里以保证洞口坡的安全。在地形陡的高边坡开挖洞口时，应不削坡或少削坡即进洞，必要时可做人工洞口先行进洞，以保证边坡的稳定性。隧洞进出口不应选在排水困难的低洼处，也不应选在冲沟、傍河山嘴及谷口等易受水流冲刷的地段。2.岩性条件

岩性是影响围岩稳定的基本因素之一。如坚硬完整的岩体，围岩一般是稳定的，能适应各种断面形状的地下隧洞。而软化岩体如粘土岩类、破碎及风化岩体、吸水易膨胀的岩体等，通常力学强度低、遇水易软化、崩解及膨胀等，不利于围岩的稳定。

隧洞位置应尽量选择在坚硬完整的岩层中。

岩层的组合特征对围岩稳定也有重要影响。一般软硬互层或含软弱夹层的岩体，稳定性差。层状岩体的层次越多，单层厚度越薄，稳定性越差。

胡麻岭隧道是兰渝铁路工程自兰州东向重庆方向的第一条长大隧道，位于兰州榆中县与定西市渭源县交界处，隧道从榆中县龙泉乡的武家庄村开始，经过胡麻岭主峰胡麻岭粱所在的黑山乡，到渭源县秦祁乡白土坡村。隧道全长13.61公里，穿越一座水库和一条河流，有3.25公里穿越第三系饱和富水粉细砂地层，形成众多大小不等的水囊，受施工扰动的影响，围岩液化十分严重，突水涌砂等安全隐患突显，该项目剩余的3.5公里被列为“中国罕见、世界难题”、全路“头号重难点工程”。2009年3月开工以来的前3年隧道掘进顺利，每个月掘进近百米。2011年8月开始解决“豆腐土层”，平均一个月只能进步四五米，到2017年6月19日上午10时30分，隧道正式贯通。3.地质构造条件（1）褶皱的影响

在背斜核部，洞顶虽裂隙发育，但岩层呈上拱形，岩块呈上宽下窄形，不易掉块；向斜核部岩层呈倒拱形，顶部被张裂隙切割的岩块上窄下宽易于塌落。另外，向斜核部往往是承压水储存的场所，地下洞室开挖时地下水会突然涌入洞室。因此在向斜核部不易修建地下洞室。（2）断裂的影响

断裂破碎带及断层交汇区，稳定性极差。应尽量避免洞室轴线沿断层带布置。垂直或近于垂直穿越。（3）岩层产状的影响

隧洞轴线与岩层走向对隧洞影响也很大。

隧洞轴线与岩石走向垂直时，围岩的稳定性较好；当与岩层走向平行时，当岩层近于水平，若岩层薄，在开挖洞室时常常发生顶板坍塌事故。

在水平岩层