第5章水利工程常见的地质问题(52坝的工程地质研究
水利工程中的工程地质问题探析
水利工程中的工程地质问题探析摘要：地质勘察工作在水利工程建设中占有重要的地位，是不可缺少的一环。
一般的勘察工作环节包括：资料收集、现场查勘、编制工作大纲、外业实施（物探、钻探、坑探及试验）、资料分析与整理，综合评价。
本文主要结合勘察工作流程，讨论水利工程地质勘察中存在的一些问题，并提出一些问题和建议，供同行参考。
关键词：水利工程；工程地质；地质问题引言地质勘查工作在水利工程的施工建设过程中属于是基础性工作，其实际的勘察结果是工程施工安全以及可行性的重要保证，建设企业应给予高度重视。
事实上，工程地质工作的专业性较强，其对于工作人员的专业素养与技能等要求较高，工作人员需要具有一定的勘查经验，能够在勘查之前以及勘察的过程中及时发现各类问题，并依据自身经验及技能等给予解决。
当前，为保证工程地质勘查的可靠性，诸多建设企业引进与应用了先进技术及设备，有助于勘查工作的高质量完成。
1水利工程中工程地质勘查的重要性1.1提高设计水平水利工程的施工关系着施工人员以及周围居民的生命安全，且涉及国家的经济发展，其施工以及工程地质工作的开展，需要建设企业注重工程的设计问题。
实际上，水利工程的施工无论规模大小，都较为费时、费力以及费财等，为保证工程的施工质量，施工前期工程地质工作的开展必不可少。
详细、专业以及高质量的地质工作，可为水利工程前期的设计提供重要数据信息，例如土层结构、水文条件以及地质地貌等，其不仅可以保证工程设计的全面性，还可以在一定程度上提高工程的设计水平，保证工程的设计质量。
1.2科学合理选址水利工程施工中包括节水工程的施工，不同于其他的施工项目，节水施工具有自身的独特性。
若是前期工程施工的选择缺乏合理性，待项目建设施工完成之后，因其部分建设工程埋于地下，需要长期受地下水流的冲击，进而可能会降低工程的施工质量，缩短工程的使用寿命。
为防止此类问题的出现，工程建设前期，建设企业需要通过地质工作勘查施工场地，随后科学、合理的选择施工区域。
《工程地质与土力学》第五章水利工程一般质地问题
第五章 水利工程的一般地质问题
影响沉降的因素，除岩性和地质构造外，还要考虑软弱 夹层的存在位置和产状。如图1所示：
当软弱夹层在坝基中呈水平时，有可能产生沉降变形 〔如图1（a）〕。
当位于下游坝址处时，则易使坝体向下游倾覆〔如图1 （b）〕。若位于坝的上游坝踵处，沉降影响较小〔如图1 （c）〕。
选择坝址时应尽量避开软弱岩石分布地带，当不能避 开时，应采取加固措施，如固结灌浆和开挖回填混凝土等
教学目的与要求：
❖
了解坝基岩体滑动破坏的类型
❖
理解坝基抗滑动稳定计算公式
❖
了解抗滑稳定计算中主要参数的确定方法
第五章 水利工程的一般地质问题
一、坝基的稳定问题
坝基的稳定是指坝基岩体在水压力及上部荷载作下，不产生过大的沉 降或不均匀沉降（称沉降稳定），不产生滑动（称抗滑稳定）和在渗透水 流作用下，不产生过大的渗透变形（称渗透稳定）。
岩基的容许承载力是指岩基在荷载作用下，不产生过大的变形、破裂所能承 受的最大压强，一般用单块岩[R] Rc K
式中： 〔R〕-------岩基容许承载力，KPa； Rc -------岩石的饱和极限抗压强度，KPa； K -------折减系数。
第五章 水利工程的一般地质问题
第五章 水利工程的一般地质问题
②浅层滑动 浅层滑动是指沿坝基深度较浅处岩体表层的软弱结构面而发生的
滑动〔如图2（b）〕。 浅层滑动往往发生在施工中对风化岩石的清除不彻底、基岩本身
比较软弱破碎，或在浅部岩体中有软弱夹层未经有效处理等情况下。
③深层滑动 当坝基岩体某一深度处存在一组软弱结构面或多组结构面的不利组
岩基的承载力一般较高，多数能满足筑坝要求。 故〔R〕往往不是设计中的控制性指标。 对于建筑在较软弱、破碎地基上的大型重要建筑物，为了正确确定地基 的承载力，应在现场进行荷载试验。
水利工程建设中的地质问题分析
由 于 很 ，所 以往 往
在 工程 中不顾 勘察 周期 ， 对 于勘察 地质报 告要得 很 急 ， 往 往
项 目一 申报 ， 就要 求提交报告 ， 而 刚刚提交可行 性研 究报告 ， 就马上要 求初步设计报告 ， 这种情况在 一些地方 性水利 工程 中十分常见 。这种不顾勘 察周期 的情 况 ， 对于地 质勘察 的影 响是 十分严 重的 ， 因为要 求的提 交时间短 ， 很 难做详 尽细 致 的水 文地质 的勘测 ， 对于地 质条件 势必 了解 不清 ， 有 遗 漏 的 地方 ， 这 样会 直接 导至设计 的预 案不足 ， 往往 是在实 际施 工 中遇 到 问题 了再进 行修 改设计 ， 无疑会 增加 资金投 入 ， 同时 也给工程留下隐 患 ， 引发 工程事 故。 水利水 电工程工程地 质工作的质量 ，对工程方 案的决策 和工程建设 的顺 利进 行至关重要 。因此总结分析水利水 电工 程地质勘察过程 中存在 的问题 ， 具有十分重要的意义 。 参考 文献 ［ １ 】 王连 生 ． 水 利水 电 工程 地质 【 ＭⅢ氏汉 ： 武汉大 学 出版
境的关系问题 ， 所以地质勘察十分重要 ， 要科 学合理、 准确到位 ， 避免 因地质Ｉ ： １ 题 引发工程事故， 造成损失。本文主要针对水利工程建设
过程 中常遇到的一些地质ｆ ＊ ｌ 题进行 亍分析， 以供工程建设参考。
关键 词 ： 水利； 工程 ； 地质 ； 环境
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｖ２ １ １ ． ３ 文献 标识 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ 编号 ： １ ０ ． １ ４ ０ ２ ５ ／ ｊ ． ｃ ｒ ａ ｃ ｉ ． ｊ ｔ ｎ ｙ ． ２ ０ １ ４ ． ２ ２ ． ０ ０ ４ ３
水利水电工程施工地质中的地质问题
水利水电工程施工地质中的地质问题摘要：近年来，我国的水利水电工程建设迅速发展，并且取得了一定的工作成效，推动了我国基础设施建设的前进与发展。
水利水电工程是一项庞大而又复杂的工程，在建设过程中必须对周围的环境进行细致周到的检测与评估，还要做好大量的调度工作。
水利水电工程地质工作的先进技术为我国的工程研究提供了良好的基础，促进了我国的水利水电工程实现现代化的脚步。
关键词：水利水电；施工地质问题；完善措施1工程地质工作中存在的问题1.1工程地质勘察的质量问题水利水电工程的地质勘察工作有着其独特的复杂性，具有涉及面广泛、任务艰巨的特点。
工程地质勘察工作十分重要，需要严肃认真地对待，但是现在的地质勘察过程中却存在着不少问题：一是勘察人员对工程概念的理解不清楚，找不到勘探的侧重点，不能有针对性的完成勘察工作，再加上落后的方法和技术都严重影响勘察质量；二是在进行工程地质分析工作中时，工作人员所选择的理论方法和计算公式都不能完全符合实际情况，难以适应实际要求；三是地质报告信息不够全面，不能够准确地描述出具体的地质条件，甚至有的地质报告根本就没有做出地质结论，或将地质勘察工作草草了事之后直接给出地质结论，工作态度十分不严谨。
这样不仅会在审查阶段耽误大量的时间，延误开发时机，还会给水利水电工程的建设留下巨大的安全隐患。
1.2勘测周期不合理问题工程的地质勘察工作需要制定一个合理的工作周期，这样可以保证勘察工作能够得到合理的分配，各项工作有条不紊地进行。
当前很多工程都省略这一周期，并没有做出基础性的前期投入，一旦有项目需要申报，立即递交地质报告。
没有足够的勘察周期就开始投建的工程是非常危险的，因为施工人员对当地的地质条件的了解十分有限，许多问题会在施工的过程中暴露出来，就需要再对施工设计进行修改，严重耽误施工进程，更严重的还会对工程的建设埋下安全隐患。
2完善措施2.1定期进行地质巡视和观测施工期间应该重视施工开挖进度、施工工艺、施工程序对已有地质环境的影响，基坑开挖应特别注意卸荷回弹、结构面张裂及建基面损伤，地基岩层缓倾角结构面，断层破碎带，基坑涌水水量及水位等；地下洞室岩质洞室应注意爆破半孔率、断层破碎带、节理裂隙密集带，软弱岩层、岩体透水性，喀斯特洞穴发育位置、高程、规模，进出口段围岩风化卸荷情况、隧洞围岩变形失稳等地质情况，高应力地区还应注意岩爆，在有害气体赋存段还应注意有害气体排放；土质隧洞应注意围岩支护，软土、粉土、细砂土及其它特殊图对隧洞稳定的影响，地下水出露位置、水量、管涌及流土等情况，进出口段稳定情况，空洞分布位置、规模，搜集现场监测资料等，施工期间宜进行必要的地质观测；工程边坡应注意开挖和堆载对原有岸坡或人工边坡稳定的影响，岩质边坡应注意各类地质界面、软弱夹层及地下水对边坡稳定的影响，土质边坡应注意软土、粉土、细砂土及其它特殊土对边坡稳定影响，还应注意地表蠕动、拉裂缝等的发育情况。
水利工程中的地质灾害防治研究
水利工程中的地质灾害防治研究水利工程是关乎国计民生的重要基础设施建设，对于水资源的合理调配、防洪减灾、发电灌溉等方面发挥着至关重要的作用。
然而，在水利工程的建设和运行过程中，由于地质条件的复杂性和不确定性，常常面临着各种地质灾害的威胁。
这些地质灾害不仅会影响水利工程的正常施工和运行，还可能给周边地区的人民生命财产安全带来严重的损失。
因此，加强水利工程中的地质灾害防治研究，具有极其重要的现实意义。
一、水利工程中常见的地质灾害类型（一）滑坡滑坡是水利工程中较为常见的地质灾害之一。
它是指斜坡上的土体或岩体在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。
在水利工程建设中，如大坝的修建、河道的整治等，往往会改变原有山体的地形地貌和岩土体的力学平衡状态，从而增加滑坡发生的可能性。
（二）崩塌崩塌是指陡坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体，翻滚、坠落的现象。
在水利工程中，如水库岸边的高陡边坡、溢洪道两侧的山体等部位，容易发生崩塌灾害。
崩塌产生的滚石和碎屑物可能会冲入水库，影响水库的正常运行，甚至危及大坝的安全。
（三）泥石流泥石流是山区特有的一种自然现象，它是由暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的携带有大量泥沙、石块和巨砾的特殊洪流。
在水利工程建设过程中，如果施工区域位于泥石流沟道附近，或者工程建设破坏了原有的植被和水土保持设施，就可能引发泥石流灾害。
（四）地面塌陷地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。
在水利工程中，如地下工程的开挖、地下水的过度开采等，都可能导致地面塌陷的发生。
（五）地裂缝地裂缝是指地表岩土体在内外力作用下产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。
在水利工程中，由于地基不均匀沉降、地壳运动等原因，可能会出现地裂缝，从而影响工程的稳定性和安全性。
二、水利工程中地质灾害的成因分析（一）自然因素1、地形地貌复杂的地形地貌条件是地质灾害发生的重要因素之一。
水利工程中的工程地质问题探析
水利工程中的工程地质问题探析摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程中，工程地质问题越来越受到重视。
地质勘察工作是水利工程建设的重要环节，文章首先对水利工程地质灾害的特征，其次探讨水利工程中的工程地质勘查问题，最后就水利工程中工程地质勘查问题的解决研究，以供参考。
关键词：水利工程；工程地质；地质勘查；地质问题；水文地质引言在目前阶段，高技术的地勘探测仪对其地勘工作的辅助作用是非常重要的。
在此背景下，了解相关工程基岩地质的地壳构造类型和其地壳异动情况，都是反映其特殊地理数据的因素，也为后续矿产资源的勘探开采等提供了较大的便利，可以节约资源开采工作时间。
在进行地质勘探的方式与内容上，在对地质资源进行勘探时，必须对其区域资源的整体情况有一个清楚的了解，以便更好地进行开采作业的制订工作。
1水利工程地质灾害的特征为做好水利工程地质灾害防治工作，相关人员要明确工作重心，从地质灾害特征出发，详细分析每一种地质灾害出现的根源，再根据实际情况开展针对性防治。
（1）我国地域辽阔，部分地区经常出现强降雨、地震等灾害，在持续冲击水利工程边坡的情况下，极大地降低了边坡稳定性与可靠性，甚至出现滑坡等危险。
对于出现滑坡问题的水利工程项目，其位置多数存在于地质构造带当中，还有的集中位于强降雨出现的区域。
（2）从滑坡出现几率最多的地方来看，主要是土石库岸，这种土体结构内存在很多颗粒，决定了在土体力学特性的基础上更容易出现滑坡危险。
（3）在各地区水利工程项目施工过程中，也会对水库库岸稳定性造成影响，特别是在项目蓄水量增加的情况下，极易引发库岸淹没问题。
经过长期调查发现，随着水利工程施工工作的持续进行，滑坡、泥石流等地质灾害问题屡见不鲜。
2水利工程中的工程地质勘查问题分析2.1地质勘查质量问题众所周知，水利工程地质勘查工作的难度系数较大，且容易受诸多因素的影响，例如勘查设备、勘查人员以及区域的气候条件等，勘查的过程中可能会出现各种质量问题。
水利工程中的工程地质问题探析
水利工程中的工程地质问题探析摘要：水利工程项目对水文地质的要求越来越高，对此，工程管理人员需要采取各种有效的方法收集水文地质数据，通过数据了解地质参数和具体情况，为工程建设提供更多资料，推动工程建设的成功开展。
另外，由于工程地质工作是水利工程建设的重要环节，其具有提高工程设计水平、辅助工程科学选址以及降低灾害破坏性的作用。
因其具体的工作内容较为繁杂，所以在实际的施工过程中会存在诸多问题，直接影响着水利工程的施工建设，所以，只有做好工程地质勘察工作，才可以为工程质量和工程安全性提供强有力的保障。
关键词：水利工程；地质问题引言在当前的水利工程建设中，要想做好工程地质工作，就需要管理人员积极转变自身观念，加强对工程地质工作的重视，并且落实到具体的行动当中。
针对工程地质问题，工程管理人员需要及时采取有效措施确保地质工作的正常开展。
1工程地质工作的内容工程地质工作内容繁杂，工程地质工作的好坏直接影响着后期工程建设的顺利与否。
工作人员进入施工现场之后，需要优先对施工现场的地质结构、岩层性质、水文以及水库位置等情况进行了解，必要的情况下需要通过取样进行实验操作，随后依据实验的数据结果寻找能够解决恶劣地质对工程施工造成不良影响的解决方法。
除此之外，工作人员还需要在施工之前熟悉水利工程的设计方案以及施工结构图纸等，并以此作为参考，进一步勘测工程设计所需要的数据信息。
具体的编录工作内容包括地基开挖桩号与高程、建筑位置以及位置坐标等，编录内容需要详细且全面，具体应包括地质层基础厚度、岩石种类、形状颜色以及具体分层等。
除此之外，工作人员还需要将地质断裂层及风化位置、软弱夹层以及地下水位等相关情况进行编录，以便于能够为后期水利工程的建设提供详细数据信息，避免工程出现施工建设问题。
2水利工程中的工程地质问题分析2.1技术人员专业水平较低工程地质问题并没有引起工程管理人员的重视，工程管理人员并未加大对技术人员的资金投入力度，进而导致技术人员专业水平较低，无法凭借自身的能力有效处理工程地质勘察过程中所出现的地质问题，不利于确保工程建设的正常开展。
水利工程的一般地质问题
2.引水建筑物的工程地质问题
1.渠道工程地质问题
1.渠道渗漏的地质条件分析 2.渠道选线的工程地质问题 3.渠道渗漏的防治
2.隧洞的工程地质问题
1.围岩工程地质分类 2.隧洞工程地质条件 3.山岩压力及弹性抗力
渠道工程地质问题
渠道的工程地质问题主要有渠道渗漏，渠 道边坡稳定和渠道两侧自然地质现象，如冲 沟，坍塌，滑坡，泥石流对渠道的威胁。关 于自然的地质现象已在第3章讲述，在此不在 重复。
2.渠道选线工程地质问题
渠道为线性建筑物，路线长，穿越的地貌，岩性构造及 水文地质条件类型多，变化复杂。为使渠道水流畅通又不致 水头损失过大，应有个合理的纵坡降，以保证渠道不冲，不 淤和最小的渗流损失。故而在选线时，首先注意地貌和地形 条件，应尽可能避开高山，深谷和地形切割强烈的丘陵地区 渠线应在工程地质条件较好的岩体中通过，尽量避开不良地 质条件，如大断层破碎带，强地震区和强透水层分布区，溶 洞（尤其是落水洞）发育地段和边坡不稳定地段。
水库塌岸问题
水库蓄水后，岸边岩石，土体受库水饱和，强度降低，加之 库水波浪的冲击，淘刷，引起库岸坍塌后退现象，称塌岸。 塌岸将使库岸扩展后退。对岸边的建筑物，道路，农田等造 成威胁，破坏，且使塌落的土石又淤积库中，减少有效库容 还可能使分水岭变的单薄，导致水库外渗。 塌岸一般在平原水库比较严重，水库蓄水两三年较快，以后 渐趋稳定。
3.渠道渗漏防治
渠道渗漏防治主要有以下三个方面。
（1）绕避。在渠道选线时，尽可能的避开强透水地段，断 层破碎带和岩溶发育地段。 （2）防渗。采用不透水材料护面防渗，如粘土，三合土， 浆砌石，混凝土，土工布等。 （3）灌浆，硅化加固等。但价格昂贵，较少用。
2.隧洞的工程地质问题
水利工程中的工程地质和水文地质研究
K e j i x i n y u a n水利工程中的工程地质和水文地质研究齐万明佟志强水利工程的工程地质和水文地质是整个工程项目建设的基础环境，对水利工程建筑的稳定性、安全性以及耐久性都有着非常大的影响，为了水利工程的保障施工项目能够顺利进行，水利工程能够安全稳定的进行施工作业，使水利工程能够如期交工，在水利工程进行施工建设之前，必须要对工程所在地的工程地质以及水文地质进行严格的勘察，保证水利工程能够顺利开展；在水利工程的施工过程中，建筑单位只有做好对工程所在地的工程地质和水文地质的勘探工作，详细了解水利工程的地质条件，才能降低工程项目的施工难度和施工成本投入，保证水利工程的完全性和稳定性，使其建设工作能够顺利开展。
一、水利工程的地质条件（一）工程地质条件水利工程的工程地质条件主要包括工程所在地的地质结构、地形地貌、水文地质以及施工建筑材料等。
一般情况下，水利工程的地基建筑的主要材料是岩石和土壤，这些岩石和土壤的类型对整个工程的安全性、稳定性以及工程建设期间所要采用的技术、所需的资金支持等都具有很大的影响。
通常，岩石的岩体结构主要是第四纪的土层，其土层类型、特征以及空间分布变化情况都比较复杂。
地质结构可以按照地质构造的形态分为倾斜、褶皱以及断裂三种构造类型。
地形地貌主要是指工作所在地的地表形态和类型，具体指的是地面上的山脉、森林植被、水系以及建筑物的分布情况。
此外，对于水利工程建筑材料的开采、质量检测以及运输等问题都要进行详细的勘察，保证水利工程的施工建设能够顺利进行。
（二）水文地质条件水利工程的水文地质条件主要包括地下水水质、水运动特性、岩层的透水性和溶水性、地下含水层的厚度以及隔水层的深度等。
水利工程的水文地质条件将会直接影响到整个水利工程建筑坝基的稳定性、水库的严密性以及地下水对工程项目的影响等因素，这就可能导致水利工程无法正常施工，极大的影响整个工程的质量。
二、水利工程地质条件相关问题和应对措施（一）坝基岩体问题在不同的地质条件下，需要建设不同类型的水坝，如果坝型不能够符合坝基岩体的要求，就有可能会出现重大的水利工程事故，如坝区渗漏或者坝基不稳定等问题。
水利工程常见的地质问题专业知识讲座
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土地盐碱化
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土地沼泽化
沼泽化土地
治理排渗
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坚硬岩层的巨厚风化壳亦可能形成与之类似的渗漏。 喀斯特洞穴、暗河通道是形成库区集中渗漏的主要危 险。
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库区渗透条件
库区与邻谷间的地下分水岭高于库水位时，即使具备 其他渗漏条件也不会发生渗漏。
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易于发生浸没的条件
①平原型水库的周边地带和坝下游地区；②盆地型 水库边缘平地与山前洪积扇、洪积裙相接的地带；③ 地下水埋藏较浅、地表水或地下水排泄不畅的库岸地 带，库岸附近的封闭或半封闭的洼地，以及沼泽的边 缘地带；④与水库渗漏通道相连的邻谷洼地等。
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1.地形与地质构造条件
库区渗漏量的大小由构成库岸和分水岭的岩层的 渗透性质、地质结构以及地貌条件所决定
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5.1 水库的工程地质问题
第5章水利工程常见的地质问题(52坝的工程地质研究
四、坝肩岩体滑动的边界条件分析
➢对重力坝，坝肩部分库水水头变低，水平推力减小。 ➢对拱坝，坝身所受的水压力，通过拱圈传递到两岸岩 体上。另一方面，拱坝对坝肩岩体的变形非常敏感，稍 有位移即可引起拱圈产生超出允许范围的拉应力，从而 发生裂缝，甚至导致溃坝。
四、坝肩岩体滑动的边界条件分析
➢侧向滑动面，3，4
(1/16～1/20) Rb
(1/10～1/15) Rb
《岩石坝基工程地质》，适用于初期设计阶段或中、小型水利工程中
第二节 坝基（肩）岩体的抗滑稳定分析
➢坝基岩体抗滑稳定性指的是坝基岩体在筑坝后的各种工程荷 载作用下，抵抗发生剪切破坏的性能。 ➢不同坝型对坝体和地基接触面或地基岩体中是否可能产生滑 动的要求是各不相同的。 ➢坝基抗滑稳定问题是重力坝设计和重力坝工程地质勘查研究 的主要课题。 ➢对于重力坝而言，很少有由于坝身受到剪切破坏的坝，但是 多数坝基岩体中总是存在着风化岩体。 ➢软弱夹层、断层裂隙、地下水等不利地质条件，在不利条件 组合下造成坝基滑动，使大坝遭受破坏。
3)是碎裂结构岩休组成的 坝基
碎裂结构岩休组成的坝基 在坝体推力作用下发生的剪 动滑移破坏。
一、坝基岩体抗滑动破坏的类型
3、深层滑动 ➢ 在坝基岩体的较深部位 ，沿软弱结构面发生剪切 破坏。滑动面由两三组或 更多的软弱结构面组合而 成，只有当地基岩体内存 在有软弱结构面，且按一 定组合能构成危险滑移体 时，才有发生深层滑动的 可能。 ➢ 是高坝主要破坏形式。
断层
冲刷坑
泥化夹层 构成滑动面
岩性不均匀的坝基剖面
二、坝基岩体滑动破坏的边界条件分析
4、陡倾层状岩体 一般不利于形成单一的滑动面，但可与层间法向裂隙或 延续性裂隙组成阶梯状，或近似弧形的滑动面。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
Hale Waihona Puke 可行性研究阶段坝址勘察1工程地质测绘应符合下列规定： 1）测绘比例尺可选用1∶2000~1∶1000，高拱坝坝址可选用1∶500。 2）测绘范围应包括坝址水工建筑物场地和对工程有影响的地段。 3）当岩性变化或存在软弱夹层时，应测绘详细的岩层柱状图。
可行性研究阶段混凝土坝址勘察
2物探应符合下列规定： 1）宜采用综合测井和井下电视等方法调查结构面、软弱带的产状、分布、含水层和渗漏带的位置等。 2）可采用单孔法、跨孔法、跨洞法测定各类岩体纵波或横波波速，进行岩体动弹性模量或纵波波速的 分区。 3）喀斯特区可采用孔间或洞间测试以及层析成像技术调查喀斯特洞穴的分布。（CT）
第五章 水工建筑物工程地质—拱坝对地形地质条件的要求 .地形基本对称，河谷宽高比最好小于3.5:1，不宜大于6:1，坝肩下游没有深切沟谷； .河床覆盖层不厚，没有大的顺河断层和基岩深槽； .全强风化带及卸荷带岩体厚度不宜过大； .两岸坝肩岩体完整，强度高；没有或很少有垂直河流分布的软弱层带；平行河流的结构面（断层、节理、
坝址勘察主要内容及任务
按不同阶段了解（规划）、初步查明（预可）、查明（可研）以下内容： 地形地貌；地层岩性，进行工程岩组的划分；地质构造；岩体风化；岩土体的透水性；潜在不稳
定体、泥石流等的分布和规模；提出岩（土）体物理力学参数建议值；评价坝址主要建筑物的工 程地质条件。 在预可研阶段，对上、下坝址进行工程地质比选，初步提出工程地质建议； 为了达到上述目的，必须针对各坝址、主要建筑物布置勘察工作量。设计对坝址、坝型的更改都 会影响到勘察工作量。
水电地质培训教材五建筑物工程地质
第五章 水工建筑物工程地质
1、水工建筑物主要地质问题 地震稳定性 地质灾害的危害性 水工建筑物的稳定性 天然建筑材料的可靠性
坝的工程地质研究
坝的工程地质学研究坝按其性质可分为土石坝，重力坝，拱坝。
土石坝对地质条件的要求土石坝是由散体材料经碾压填筑而成，坝坡平缓，体积庞大，底宽较大，对地基底压应力较小。
同时坝体堆筑材料之间没有胶结材料，坝体是柔性的，允许产生较大的变形。
故它对坝基工程地质地形条件的要求较低，在土质地基和岩石地基上均可兴建。
但是，对下列地质情况需特别注意研究和处理：岩石地基：强烈喀斯特岩体、大的断层破碎带、强透水和抗剪强度低的软弱夹层、泥化夹层的岩体、基岩起伏太大的岩体。
土质地基：(1)深厚砂砾石层；(2)软土；(3)湿陷性黄土；(4)疏松砂土及少粘性土(粘粒含量小于15％)；(5)岩溶，即含大量可溶岩类土；(6)透水坝基下游坝趾处有连续的透水性较差的覆盖层。
土石坝对地形条件的要求土石坝适用于各种地形条件。
在布设的时候应注意下列原则：(1)坝址附近在地形上最好有天然垭口以便布置溢洪道，或是有利于布置侧槽式溢洪道、溢洪洞的地形地质条件。
(2)土石坝是当地材料坝，坝区附近有足够数量的、合乎质量标准又易于开采运输的粘土、砂砾石或堆石料。
重力坝对地质条件的要求重力坝是依靠坝身自重与地基间产生足够大的摩阻力来保持其稳定，故对地基要求比土石坝高，一般都修在岩基上，低坝也要修在较好的土质地基上。
1）具有足够的抗滑能力，能满足抗滑稳定要求。
2）坝基应有足够的抗压强度和与坝体混凝土相适应的弹性模量，其均匀性和完整性也应较好，能承受坝体传来的巨大压力，不致产生过大的变形或不均匀变形，否则坝体内会产生较大的拉应力，使坝体裂开，甚至毁坏。
3）坝基(肩)应有良好的抗渗性，在库水上下游水头差作用下不发生大量渗漏，不产生过大的扬压力，也不会产生岩体的软化、泥化和软弱夹层、断层破碎带的渗透变形。
重力坝对地形条件的要求1）重力坝对地形适应性好，但两岸山坡岩体必须稳定，没有难以处理的滑坡体和潜在的不稳定的滑移体。
2）重力坝可以从坝顶宣泄大量洪水，下游河床岩体应具有对高速水流的抗冲能力，以免冲刷坑向上游扩展，威胁大坝安全。
第五章水利工程常见的地质问题
为减缓水库淤积，通常采用以下几种方法：①在流域 范围内进行水土保持，防止水土流失，减少泥沙来源； ②在水库上游来沙量较多的支流上修建小型水库，拦 截部分泥沙；③对水库进行合理调度和运用，利用底 孔排泄异重流，滞洪排沙，造成溯源冲刷等，将泥沙 排往下游。
庙宫水库淤积情况
小浪底水库调水调沙
小浪底水库承担着下游防洪、河道减淤、防凌、供水、 发电等重大任务，因此水库调度运用的条件十分复杂 而又严格。要求水库任何时期都有不少于40.5亿m3的 有效防洪库容，非汛期(12～2月)，保证有20亿m3的防 凌库容，在凌汛期控制平均下泄量不超过300m3/s。 水库运用分为两期：初期为“拦沙、调水调沙”运用 期，后期为“蓄清排浑、调水调沙”运用期。
A 表层滑动 B 浅层滑动 C 深层滑动 岩体滑动的边界条件应具备3种边界面
滑动面 切割面 临空面
5.2 坝的工程地质问题
3.坝基处理
（一）坝基开挖处理的原因：
天然的坝基表面往往会有树木、树根、杂草、乱石、 水井、窑洞、坟墓、探坑等，表面土壤的有机混合物 的含量比级高，自然容重小，坝基范围内可能有高压 缩性松软土层、湿陷性黄土层等。对它们如果不进行 开挖、清除、处理，必将给坝基的防渗性、稳定性带 来很大威胁。因此，坝基开挖、清除、处理，是土石 坝施工中的重要内容，它的成功与失败往往就决定了 整个水库枢纽工程的成功与失败。所以在坝体施工之 前，必须进行坝基开挖与处理。
5.2.2、坝区渗漏问题
大坝建成后，库水在坝上、下游水位差 作用下，经坝基和坝肩岩、土体中的裂隙、 孔隙、破碎带或喀斯特通道向坝下游渗漏的 现象。经坝基的渗漏称坝基渗漏，经坝肩的 渗漏称绕坝渗漏。
坝的地基在长期渗流作用下，土体颗粒流失，导致 地基变形甚至破坏的现象。水工建筑物地基的渗透变 形，主要发生在砂砾石层和胶结不良的断层破碎带中。 工程实践表明，地基渗透变形可使岩土体孔隙增大， 承载力降低,甚至出现管道空洞,导致地基失稳，在闸、 坝、堤防事故中占有很大比例。因此，研究坝基岩土 体渗透变形及其防治措施，是关系到水利工程安全运 行的关键问题之一。
第5章水利工程常见的地质问题(51水库的工程地质问题研究
水库岩溶渗漏基本条件判别
水库岩溶渗漏分级表
①建坝河谷是地下水排泄区
在这种情况下应注意：
A.水平循环带和谷底循环带是最易出现岩溶渗漏 的位置。河床两岸地下水接近垂直方向流人河床 的叫横向径流地段，平行河水流向的方向流人河 床的叫纵向径流地段。纵向径流地段容易发育纵 向的岩溶形态，成为库水外渗的通道。易出现的 地段：a．河流纵坡由平缓突变为较陡的地段，在 这个转折点处易发育谷底的纵向岩溶形态；b．河 流的凸岸，特别是河湾间或河曲间地段河岸，易 发育岸边纵向岩溶形态。
➢库区的水文地质条件是水库能否发生渗漏的重 要条件之一，尤其是库岸有无地下水分水岭，以 及地下水分水岭的高程，对水库的渗漏具有决定 性的意义。而地下水的某些特征，则可以用来直 接判断库区渗漏问题。
➢根据地下水分水岭脊线的高程与水库正常高水 位的关系，可判断水库是否有向邻谷渗漏的可能。 此时有四种情况：
➢断层的存在，特别是未胶结或胶结不完全的断 层破碎带，都是水库渗漏的主要通道。
➢背斜构造和向斜构造与水库渗漏的关系，主要 应从两个方面来分析。一是背斜和向斜核部伴生 的节理密集带或层间剪切带可能成为渗漏的通道； 另一方面主要由透水层与隔水层相互配合和产状 情况来决定。
断层与水库渗漏的关系
（４）水文地质条件
库区永久渗漏方式
２.据渗漏通道划分的水库渗漏的类型
按渗漏通道的性质，一般可划分为以下几种类型：
(1)孔隙渗漏型。库水主要通过第四纪松散土层发生渗漏， 例如黄土、各种粒径的砂层及砾石等。这一类型的渗漏 量主要取决于土层的孔隙率及空隙直径的大小和土层分 布的范围。
(2)裂隙渗漏型。库水主要通过岩、土体内的裂隙进行渗 漏，包括可透水的各种原生裂隙、次生裂隙以及断层破 碎带的裂隙。裂隙型渗漏量的大小取决于断层性质、规 模、充填物及填胶程度及裂隙的张开度和密集程度等。
第5章水利工程常见的地质问题(5.1水库的工程地质问题研究
②建库河谷是地下水补给区。此最为不利，易产 生大量渗漏。当河谷是该区地下水补给区时，往 往具有下述地形和水文地质特征，应特别注意库 水外漏的问题。 A.盲谷：河谷突然中断处往往是地表水转入地下 的人口位置，系水库蓄水后库水外漏的通道入口。 B.谷底落水洞：若谷底落水洞发育，修建水库， 落水洞是库水外漏的通道入口。 C.谷底溶洞：谷底若有溶洞口是入水口，亦属大 型渗漏通道。 当河谷是地下水补给区时，必须查清外漏通道， 采取有效措施，否则水库漏水是很难避免的。
5.1 水库的 工程地质问题研究
一、水库的要工程地质问题概述
1．水库蓄水会使库内一些城区和居民点、古迹、文 物、工矿企业、铁路、公路和其他一些重要建筑物以 及大片农田、森林等受到“淹没”。 2．水库蓄水会使两岸地下水位抬高，使一些地区发 生“浸没”，甚至地上建筑物也受到危害，有些地区 甚至发生沼泽化、盐渍化，导致农作物无法种植、土 地荒芜、工矿企业排水困难。在低洼地区会引起土地 充水、沼泽化、盐渍化或地下水淹没。 3．水库若存在严重“渗漏”，会影响水利枢纽正常 运行。
2.裂隙岩层坝区的渗漏条件 在裂隙岩层分布区，由于岩层中各种结构 面的透水能力的不同，以及河谷地貌和地 质构造的差异，使建坝所导致的渗漏在不 同地区或地段内有显著的不同。
河谷地貌与地质结构条件对坝区渗漏有显 著影响。
河谷平面形态与坝区渗漏的关系
四、岩层渗透性指标
表征岩层渗透性的指标有三个，即渗透系数(k)、单 位吸水量(w)和透水率(q)。这三个指标是评价坝、 库是否渗漏或估算渗漏量时的重要参数，也是地基 防渗处理设计的水文地质依据。 1．渗透系数(k) 法国水力学家达西曾通过大量的试验，发现地下水 层流的渗透速度(v)与水力坡度(I)成正比，写成公式 为: v=kI 式中：v为渗透速度（m/d）；I为水力坡度；k为渗 透系数。
水利工程中的工程地质问题探析
水利工程中的工程地质问题探析摘要：在水利水电工程施工中，工程地质工作起着促进工程设计水平、辅助工程选择和减轻工程灾害危害等方面的重要作用。
因为它的工作内容比较复杂，因此，在实际的施工过程中，会出现很多的问题，这些问题会对水利工程的施工和建设造成很大的影响。
比如，地质勘查质量问题、地质勘查的周期问题、地下水位的勘查问题，还有工作人员缺乏对地质勘查的重视问题等。
可以采取注重提升地质勘查质量、合理安排勘查周期、加强对地下水位的监管、提升工作人员对地质勘查的重视程度等措施，来加以解决。
关键词：水利工程；工程地质；问题1水利工程中的工程地质勘查问题分析1.1地质勘查质量问题我们都知道，水利工程的地质勘查工作具有很大的困难，而且它很容易受到很多方面的影响，比如勘查设备、勘查人员和地区的天气情况等，因此在勘查的过程中，有可能会产生各种各样的质量问题。
1)勘探工作中存在着对勘探要点认识不足、勘探实践不足等问题，致使勘探工作的水平较低、勘探工作水平较低等问题。
2)勘探资料不够详尽，勘探人员选用的理论分析手段比较陈旧，而且计算公式也不完备，难以对真实的地质状况作出详尽的描述；3).地质调查报告编写不规范，普遍存在的问题是缺乏调查结果，而且大多数资料的可靠性和可靠性还需要验证。
此外，勘探人员工作松散，在实际的地质勘探中缺乏合理的时间安排，使得地质勘探工作进行得比较杂乱，工作的完成质量不高。
1.2地质勘查周期问题水利水电建设不但占用了大量的土地，而且还牵涉到许多的地质和生态问题。
在进行工程地质工作之前，既要做到保质保量，又要注意对勘探周期进行合理的安排，这样可以在确保工程地质勘探质量的前提下，大大缩短勘探周期，为后期的水利工程施工节约大量的时间。
然而，由于缺乏对工程地质工作的关注，一些施工企业在初期就为节省资金，出现了对工程地质工作偷懒的情况，也就是对工程地质勘探的时间安排有不合理的地方，这就导致了地质勘探的品质下降，也就是对地质勘探的全面程度造成了很大的影响。
水利工程中的工程地质问题探析
水利工程中的工程地质问题探析摘要：地质勘查工作在水利工程的施工建设过程中属于是基础性工作，其实际的勘察结果是工程施工安全以及可行性的重要保证，建设企业应给予高度重视。
事实上，工程地质工作的专业性较强，其对于工作人员的专业素养与技能等要求较高，工作人员需要具有一定的勘查经验，能够在勘查之前以及勘察的过程中及时发现各类问题，并依据自身经验及技能等给予解决。
关键词：水利工程；工程地质；问题；引言目前，与水利有关的水利枢纽工程已运行50多年，在其长时间的使用后，与其有关的土建结构因其渗流、沉降等原因而产生的渗流、沉降等损伤，已无法满足今后的正常使用要求。
要确保水利水电工程的正常运营，就需要对与之有关的问题进行调查，以确定其存在的问题，从而为其解决提供可靠的地质基础。
地质勘察具有独特的意义以及优势，在勘查时，要对矿井的构造、主体、矿井所在的位置等有充分的认识。
1地质工作要点1.1前期准备工作工程地质工作不仅工作内容繁杂，且在水利工程的建设当中占据重要地位，工程建设前期准备工作的好坏直接影响着后期工程建设的顺利与否。
工作人员进入施工现场之后，需要优先对施工现场的地质结构、岩层性质、水文以及水库位置等情况进行了解，必要的情况下需要通过取样进行实验操作，随后依据实验的数据结果寻找能够解决恶劣地质对工程施工造成不良影响的解决方法。
除此之外，工作人员还需要在施工之前熟悉水利工程的设计方案以及施工结构图纸等，并以此作为参考，进一步勘测工程设计所需要的数据信息，例如施工基坑的开挖深度以及具体开挖尺寸等。
1.2地质测绘工作１）在测绘工程枢纽位置的平面图时，测绘人员需要参考工程开挖施工图纸，并通过分区域拼凑平面图的方式完成比例为１∶５００的图纸设计；２）地质测绘工作需要详细与全面，具体应包括各类物理地质情况、地质具体坐标以及相关地质信息标注等。
与此同时，还需要包括取样实验的具体位置以及节理裂缝统计位置等；３）为方便工程前期的施工勘测，工程施工现场地质剖面图的绘制可以参考工程开挖施工图纸以及剖面图纸等，如若已有的图纸无法将施工现场地质环境的整体性展现出来，则工作人员可以绘制加密剖面图，图纸的最佳比例可为１∶２００，也可为１∶５００。
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①坝基在承受荷载作用下不会发生滑动失稳； ②坝基各部位的应力及变形值要在学科范围之内，避免产生过大 的局部应力集中和严重的不均匀变形； ③坝基在渗流水的长期作用下，保持力学上和化学上的稳定，渗 漏量和渗流压力都应控制在允许范围之内。
第一节 坝基岩体的压缩变形与承载力
W
通常100m高的混凝土重力坝，传到坝基 上的自重压力可达2MPa以上。
5.2 坝基岩体稳定性的 工程地质分析
坝基岩体的压缩变形与承载力 坝基（肩）岩体稳定性分析 坝基岩体抗滑稳定计算参数的选取 降低坝基岩体抗滑稳定性的作用 坝基处理
各种坝失事百分率统计
概述
水利水电工程建设实践表明，工程地质条件不仅影响到坝址、坝 型的选择，而且关系到工程的投资、施工工期、工程效益和工程安全。 在大坝发生毁坏的事故中，因地质问题而引起的最多，因此在大坝的 设计和施工中，对坝基或坝肩的岩体进行工程地质条件的分析研究是 非常重要的。
二、坝基岩体承载力
容许承载力：在保证建筑物安全稳定的条件下，地基能够承 受的最大荷载压力。包括过大沉陷变形引起的破坏，也包括 剪切滑移导致破坏。
如何确定地基承载力？三种方法:
（1）现场荷载实验法。按岩体实际承受工程作用力的的大 小和方向进行原位实验。获得岩体弹性模量、变形模量、泊 松比指标。复杂、费用高。在大中型工程中采用。
200～500 500～1000 1000～2500 2500～4000
软质岩石
200～500 500～1000 1000～1500
（3）以岩石单轴饱和抗压强度（Rb）乘以折减系数（φ） 求承载力的方法是最广泛应用的简便方法。 承载力 f = φ Rb 折减系数选取：微风化 0.2～0.33；
中等风化 0.17～0.25. 只考虑风化因素,且只有二个档次,不易掌握.
往发生在浅部岩体之内，造成浅层滑动。滑动面常参差不齐。 坝基岩体软弱，或岩体虽坚硬但表面部风化破碎层没有挖除
干净。
1）坝基岩体的岩性软弱，岩石本身的抗剪强度低于 坝体混凝土与基岩的接触面．故在库水推力作用下， 易于沿表层岩体的内部发生剪切破坏。
坝基浅层滑动示图
2）由近水平产出的薄层状岩层(特别是夹有软弱层者) 由近水平产出的薄层状岩层(特别是夹有软弱层者)组成的坝基在库 水推力作用下产生滑移弯曲。这类变形破坏的产生主要是因为薄层状 结构岩体的抗弯折变形能力很低，在平行于层理方向的荷载作用下， 易于产生突向临空面方向的弯曲变形，故在水平荷裁作用下，坝趾下 游岩层往往因发生隆起而丧失对坝基沿软弱层滑动的抗力，于是促进 了坝基整体滑动的发生。（下图所示）
岩石名称
坚硬和半坚硬岩石 (Rb>30MPa) 软弱夹层 (Rb<30MPa)
节理不发育 (间距1.0m)
1/7Rb
1/5Rb
节理较发育 (间距1～0.3m)
(1/7～1/10) Rb
节理发育 (间距0.3～
0.1m)
(1/10～1/16) Rb
(1/5～1/7) Rb (1/7～1/10) Rb
节理极发育 (间距<0.1m)
(1/16～1/20) Rb
(1/10～1/15) Rb
《岩石坝基工程地质》，适用于初期设计阶段或中、小型水利工程中
第二节 坝基（肩）岩体的抗滑稳定分析
➢坝基岩体抗滑稳定性指的是坝基岩体在筑坝后的各种工程荷 载作用下，抵抗发生剪切破坏的性能。 ➢不同坝型对坝体和地基接触面或地基岩体中是否可能产生滑 动的要求是各不相同的。 ➢坝基抗滑稳定问题是重力坝设计和重力坝工程地质勘查研究 的主要课题。 ➢对于重力坝而言，很少有由于坝身受到剪切破坏的坝，但是 多数坝基岩体中总是存在着风化岩体。 ➢软弱夹层、断层裂隙、地下水等不利地质条件，在不利条件 组合下造成坝基滑动，使大坝遭受破坏。
3)是碎裂结构岩休组成的 坝基
碎裂结构岩休组成的坝基 在坝体推力作用下发生的剪 动滑移破坏。
一、坝基岩体抗滑动破坏的类型
3、深层滑动 ➢ 在坝基岩体的较深部位 ，沿软弱结构面发生剪切 破坏。滑动面由两三组或 更多的软弱结构面组合而 成，只有当地基岩体内存 在有软弱结构面，且按一 定组合能构成危险滑移体 时，才有发生深层滑动的 可能。 ➢ 是高坝主要破坏形式。
一、坝基岩体的压缩变形
（2）坝基或两岸岩体中有较大的断层碎带、裂隙密集 带、卸荷裂隙带等软弱结构面，尤其是张性裂隙发育 带且裂隙面大致垂直于压力方向，易产生较大的沉陷 变形。
（3）岩体内存在溶蚀洞穴或掏空现象，产生塌陷而导 致不均匀变形。
上述软弱岩层和软弱结构面的产状和分布位置对岩体 变形也有显著影响
（2）经验类比法。根据已建成的工程经验数据、工程特征、 地质条件进行比较选取。
二、坝基岩体承载力
岩体级别 f0（MPa）
基岩承载力基本值（f 0）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
>7.0 7.0～4.0 4.0～2.0
Ⅳ
Ⅴ
2.0～0.5 <0.5
风化程度
岩石容许承载力表（KPa）
岩石 类别
全风化 强风化
中等风化 微风化
硬质岩石
导致坝基破坏的岩体失稳形式：
失稳形式压缩变形坝基沉坝陷基沉、陷拱（端变重形力坝（）拱坝） 滑动变形
第一节 坝基岩体的压缩变形与承载力
一、坝基岩体的压缩变形
（1）岩性软硬不一，变形模量值相差悬殊，引起较大 的不均匀沉陷，导致坝体发生裂缝。如粘土页岩、泥 岩、强烈风化的岩石以及松散沉积物、尤其是淤泥、 含水量较大的粘性土层，是容易产生较大沉陷变形的 岩层。
完整、无控制滑移的软弱结构面的条件下。此时，混凝土基础 与基岩接触面常称为薄弱且可能滑动的面，接触面的摩擦系数 值，是控制重力坝设计的主要指标。坝体必须具有足够的重量， 以便使接触面上的摩擦阻力大于作用在坝体上的总水平推力。
一、坝基岩体抗滑动破坏的类型
2、浅层滑动 当坝基表层岩体的抗剪强度低于坝体混凝土时，剪切破坏往
一、坝基岩体抗滑动破坏的类型
图3-5 坝基滑动破坏的形式
(a)表层滑动
(b)浅层滑动 （C）深层滑动
一、坝基岩体抗滑动破坏的类型
1、表层滑动 指坝体沿坝底与基岩的接触面发生剪切破坏所造成的滑动。
滑动面大致是平面。 坝基岩体坚硬，地基岩面处理不好或混凝土浇注不好。 主要发生在坝基岩体的强度远大于坝体混凝土强度，且岩体