水电地质培训教材:三、区域构造稳定性
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1混凝土坝基肩抗滑704 (模式 边界条件计算评价)2砂土液化711(条件判别处理)3岩土渗透性及防治(渗透性分级713破坏类型和判别工程措施716)4坝基渗漏(类型716 危害 渗控设计717)5基坑涌水718(含水层潜水完整非完整承压水完整非完整 承压潜水非完整等效半径影响半径)6冲刷坑条件评价722
第七章地下洞室工程地质
第一节地下洞室选线(址)的地质要求
(地形791 岩性 构造 地下水 地应力)
第二节围岩稳定性及评价方法
(因素 形式原因分析方法794)
第三节常用的围岩分类方法及其适用性
(GB规定797 Q系统 RMR 新奥法)
第四节地下洞室超前预报支护加固处理措施及适用条件804(直接预报 间接预报)
第三节混凝土坝工程地质
1风化岩体725(分带 类型及野外特征定性定量分析727(点荷载730波速比)) 2缓倾角结构面及软弱夹层(缓倾731成因类型特征规律定量描述、软弱夹层735成因分类特性 物理力学性质)3坝基地质缺陷(断层破碎带739风化深槽741裂隙密集带742软弱夹层)4坝基岩体质量评价及建基面743(岩体结构强度分级RQDKv岩体质量分级GB17-54建基面确定)5河谷岩体应力749 环境水腐蚀性
第三节水利水电工程物探
1概述6032电法勘探603(基本情况 应用条件 适用范围)3地震勘探607(浅层地震情况应用条件适用范围)4弹性波测试608(基本情况 应用条件 适用范围)5地球物理测井609
第四节水利水电工程钻探
1概述2设计3钻进方法4覆盖层及特殊地层钻探(回转 冲击 取样 岩溶滑坡钻探)611
第五节地下洞室围岩监测(原则 内容)
第九章特殊岩(土)体地质问题
第四章 区域稳定性问题
③正断层 在错动过程中,垂直断面走向的水平方向有所伸长。伴 随这类断层活动的变形(下沉)和分支断层错动,主要集中于 下降盘。与河谷平行断面倾斜的正断层,可以使拦河坝产生 比其它形式断层运动更宽的初始裂缝(下图)。一般说来, 这类断层的可识别程度介于走滑断层和逆断层之间,其影响 带宽度和对工程的危害程度也介于两者之间。
在基础理论、研究思维方法等方面的一些新进展。
1)学科理论体系的建立和完善。重点论述地壳稳定性分析、主要 地质灾害风险估算和地壳稳定性评价3个层次的基础理论。
2)研究思路和方法不断更新。主要论述系统的、多层次的研究思
路;动态的、发展演化的研究思路和多种方法相互补充验证的研究思 路。
第二节 活断层的工程地质研究
美国原子能委员会:
狭义上,是全新世一万年以内; 广义上,能动的断层,过去3.5万年内活动过; 过去50万年内反复活动过,与之有联系的断层; 有地震活动记录的断层。
在我国:分铁路1万年内; 核电站5万年内。
2.活断层的基本特征
(1)深大断裂反复活动的产物;
(2)具有继承性,反复性; (3)具有两种活动方式:
补充阅读:
(2)我国区域地壳稳定性研究的新进展 区域地壳稳定性研究是工程地质学中与地质力学和构造地质学关 系密切的一个分支学科。近10年来,随着国家大型工程建设的高速发 展,区域地壳稳定性研究取得了长足的进步,逐步形成了自己的学科 理论——区域地壳稳定性工程地质学。我们从两个方面介绍这门学科
在我国逆冲型活断层主要发育于西部地区。 受印度板块年速率约6cm的NNE向俯冲的推挤, 自南而北有喜马拉雅山南麓逆冲推覆断层,天 山南侧,天山北侧逆冲推覆断层等几个长达数 百公里走向近东西的逆冲型活断层,青藏断块 东界的北段,则有走向北东的龙门山逆掩推覆 断层;所有这些断层都是活动性强烈的发震断 层。
水利水电工程区域构造稳定性浅析
水利水电工程区域构造稳定性浅析摘要:探究水利水电工程区域构造稳定性,需了解具体的稳定性评价范围、内容、方法等,并可结合对应的工程实例研究区域构造稳定性可能给水利工程带来的影响,并以此为基础指导水利水电工程安全选址,保证水利水电工程施工的稳定展开。
关键词:水利水电工程;区域构造;稳定性引言:我国是一个地震多发的国家,西南及西北地区地质构造尤其活跃,而这些地区也是我国水能资源最为丰富的地区。
许多在建及待建的水利水电工程处于地震基本烈度VII地区,还有少量位于地震基本烈度VIII度及以上地区。
为保障水利水电工程的经济合理规划和安全可靠运行,做好区域构造稳定性勘察研究尤为重要。
1.背景分析进入新时期以后,基于社会层面的具体需求,开始出现更多的水利水电工程,比如葛洲坝水利枢纽、三峡大坝、黄河小浪底水利枢纽、南水北调工程、白鹤滩水电站等,而水利水电工程涉及防洪治河、水力发电、农田水利、给水排水、航运等各个方面的内容,因此对本身的质量有着较高的需求,故而在最初的选址阶段即需对工程场地的区域构造稳定性、安全性展开必要的探索、分析,以此来确定水利水电工程最佳的建设位置,避免后续出现相关质量、安全问题,节省后期维护保养费用,这对水利水电行业的健康发展来说至关重要。
2.水利水电工程区域构造稳定性分析水利水电工程区域构造稳定性分析涉及多个方面的内容,以下进行具体分析:2.1确定稳定性分析范围在确定区域构造稳定性分析范围时,需关注三个重点工程区域:场址区、近场区和研究区,其中场址区指的是建设区域5km-8km以内的施工场地,近场区指的是25km以内区域,研究区为工程坝址周围半径≥150km的区域。
此外,在确定分析范围时,还应参考所在位置的大地构造单元以及可能面临的地震问题,这需结合地震区分布特征与以往地震频率监测数据来确定。
2.2确定稳定性分析内容根据《水电工程区域构造稳定性勘察规程》(NB/T 35098-2017)规定,稳定性勘察研究包括以下内容:区内沉积建造、岩浆活动、变质作用、大地构造单元和区域构造格架及变形特征、断裂带的基本特征及其活动性、地壳结构和深部构造、构造变形发展及演化、地貌和新构造活动、地球物理场异常、现今地壳变形及现代构造应力场、地震活动等。
水利水电工程边坡稳定性分析
水利水电工程边坡稳定性分析水利水电工程的建设过程中通常需要对山体与岩体开展开挖,在开挖的过程中需要对开挖坡体的稳定性开展定量分析,以规范化水利水电工程的施工与建设,提升水利水电工程的安全性与稳定性。
文章采用有限差分计算软件FLAC3D对构皮滩水电站大坝两岸边坡稳定性开展计算与评价,结果说明边坡的稳定性较好,均符合规范要求,满足整体稳定性要求。
近年来随着中国工业规模和经济体量的持续快速壮大,人们的生产生活对电力的需求也产生了巨大的增长。
中国水资源蕴藏量总量丰富,所能开发的水能资源位居世界第一,在一次能源日益紧缺以及环境生态可持续发展的时代背景下,水能资源作为一种丰富且清洁的能源,水利水电工程建设可有效缓解电力供给紧张的局面,满足经济持续发展带来的电力巨大需求,推动中国国民经济再上新的台阶。
1边坡稳定性分析意义水利水电工程的建设过程中通常需要对山体与岩体开展开挖,会改变原有地表构造与岩土体构造,形成一些表面倾斜的人工边坡,边坡在土体自重以及外力作用下,坡体被将产生一定大小的切向应力,一旦坡体内的切应力大于边坡的抗剪强度时,坡体就会产生剪切破坏,若是坡体所承受的外力作用过强,坡体内的切应力就会使得坡体本身发生剪切破坏,在剪切作用下,部分岩土体就会离开其原本所在的坡体位置而发生滑动,在一定程度上产生一些不良地质的斜坡,不良地质的斜坡是孕育滑坡、泥石流等地质灾害的重要发源地。
水电站枢纽的建设过程会有很多坡体开挖、填土工程,这些建设工程或多或少会形成一定量的边坡,水电站枢纽附近的边坡在强降水或者突发地震灾害的情况下会发生失稳,边坡上方的岩土体脱离边坡系统,沿着边坡的倾斜面快速下滑,诱发滑坡、泥石流,岩土体冲击到边坡的坡脚及其周边地区,岩土体的快速移动大大增加了岩土体所带来的破坏力,会冲垮坡脚的房屋、道路、公共根底设施,淹没良田、堵塞河流、破坏水电站枢纽基本建设,会严重危害边坡附近的自然生态环境与人文景观,更对人们的生命财产安全产生极大的威胁。
浅谈科哈拉水电站的区域构造稳定性
S lh l组 、a a a组 、 zr 组、 n i L n ioa ak a a T n w l Haaa Ma k 组、a dk t l
水 利 水 电工程 设计
(誊 碧 磐 _叠 . ) P
注 :o a Cw r d等人于 18 年根据 G nsr 9 4 出版 的成果修 改。 98 as 6 年 e1
发育完好 ,但在 巴基斯坦北部 的西喜马拉雅 山脉 缺失 。大喜马拉雅山脉 由元古代结晶岩组成 .伴 随喜马拉雅变质作用痕迹 ,广泛出露于卡干 、上克 什 米 尔 、哈 扎 拉 和 斯 瓦 特 等 主 地 幔 逆 冲断 层 以南 地 区。 巴基斯坦 北部 的小 喜马拉 雅 山地层 暂 时划 分
高 喜 马拉雅 逆 冲推 覆体 内部 小 型喜 马拉 雅逆 冲推覆 体
盘 夹逆 冲 断层一 I
古生 代一 中生 代 变质沉 积覆 盖层 序列 :寒 武纪 ,正 、副 片麻岩 ( 变质
hl] k球 8 a  ̄ a 眼 状 片 麻岩 )
主中心逆 冲断 层 ( T) MC
内中马雅冲覆 部喜拉逆推体
关键 词 区域 构 造 稳定 性 喜 马拉 雅 前 缘 断裂 中图分类号 T 23 V 2 文 献标 识 码 B 抗断 科 哈 拉 水 电站 10 — 9 0 2 1 )2 0 2 — 3 0 7 6 8 (0 2 0 — 0 3 0 文 章编 号
科 哈 拉水 电站位 于 巴基斯坦 东北 部 的印度河 支
菲尔汗 山脉走 向北北西 ,山峰海拔高程在 3 0 0 0 m 以上 :往 南 西 山峰 高程 一般 为 20 0 30 0I:区 0 ~ 0 n 内河 谷 深 切 ,地势 较 陡 ,吉 拉 姆 河 的河 床 高程 从
地质课件-区域构造稳定性评价
活斷層的判別標誌 ——參考標誌
航衛片上判讀的清晰線性影像,小比例尺 地形圖上標示的線形排列的溝穀、山脊、 陡崖等;
區域夷平面或高階地面上明顯的高程差異、 河谷階地位相圖上明顯的轉折、兩岸階地 發育明顯的不對稱性等;
地球物理或化學方法探測的線性異常;
區域構造應力場中活動性強烈的斷層段。
常用斷層活動性測年方法1
關於活斷層的定義,有不同說法。 GB50287:“活斷層指晚更新世(絕對年齡10~15
萬年)以來有過活動,今後還可能活動的斷層”。 修訂GB50287:“活斷層指晚更新世(10萬年)以
來有活動的斷層”。
2.8 區域構造穩定性-活斷層
活斷層的主要研究方法 遙感圖像的解譯判讀 地質地貌法 野外地質調查和測繪 斷層活動年齡的測定 古地震研究 地震資料的分析處理 活動斷層位移監測和測量
≥0.354g
工程場區內有長度 工程場區內有長度
小於10km的活斷層, 大於10km的活斷
但不是M≥5級地震 層,且有5級以上
的發震構造
地震的發震構造
近場區有5≤M<7級 中強地震或不多於 一次的M≥7級強烈 地震
近場區有多次M≥7 級的強烈地震活動
區域性重磁異常不 有明顯的區域性重
明顯
磁異常
2.8 區域構造穩定性-活斷層
2.8 區域構造穩定性-活斷層
活斷層的判別標誌——直接標誌
1、錯斷晚更新世以來地層的斷層。 2、斷裂帶中的構造岩或被錯動的脈體,經絕對年齡 測定,其最後一次錯動的年代,距今10萬~15萬年 者。
3、根據儀器觀測,沿斷層有位移和地形變(大於 0.1mm/a)者。 4、沿斷層有歷史和現代中、強震震中分佈或晚更新 世以來的古地震遺跡,或密集而頻繁的近期微震活 動者。
水利水电工程地质2_地质构造及区域构造稳定性
一、剪切节理
如上述,岩石在受压、受拉或剪切(包括力偶作用)时,均可形成剪节理。
剪节理的主要特征如下: 1. 节理面平直光滑且产状稳定,延伸较长(可达数十米),在砾岩中常见 其切割坚硬的砾石(图2—21)。 2. 呈闭合状,裂隙宽度较小,受后期地质作用力的影响,也可裂开并充填 粘土或岩屑。 3. 多成对出现。在同一作用力下形成的两组共轭剪节理,也称X节理。由 于其相互交叉切割,使岩层形成菱形、方形(棋盘格式构造)。(图 2—21、2—22)。 4. 有时主剪裂面由多条互相平行的微小剪裂面组成,这些微小剪裂面呈羽 状排列,称为羽状剪切节理(也可以是共轭的两组)。图2—23。 5. 沿节理面抗剪强度往往较低,在边坡和坝基岩体中易形成滑动破坏面。
图2—25 追踪张节理(北京门头沟)
图2—26 侧列张节理(河南卢氏)
节理被石英脉充填,面不平直,脉的厚度变化较大,向两端很快尖灭,在其旁又出 现另一条相同方向的脉,呈尖灭侧现形式。
图2—27 沿剪切带发 育的雁行式 张节理(北 京周口店, 奥陶系白云 质灰岩)
节理均为白色方解石充填。每个节理末端与整个剪切带相交成450,节理中部在形 成后受到继续变形而发生裂缝方位的旋转和加宽,形成反S形弯曲。节理末端的方 向与剪切带相交的锐角顶以及整个节理呈反S形弯曲都指示剪切带为顺时针的剪切。
图中方形块体ABCD在 力偶作用下变形为菱形 A′B′C′D′,其长对角线 A′ D′方向变成受拉方向, 而短对角线B′C′方向则 为受压方向。因此,节 理面与A′ D′垂直 的那组 剪切节理将被逐个拉开 形成雁列现象。
图2—28 雁列张节理形成机理
第四节
断层构造
岩层或岩体在构造应力的作用下发生破裂,沿破裂面有明显相对位移的构造现象 称为断层,前面已述及,它与节理合称为断裂构造。 一、断层的几何要素(图2—29) ⒈断层面:两部分岩块沿之滑动的破裂面即断层面。其空间位置由该面的走 向,倾向、倾角确定。断层面往往不是一个平面,而是一个曲面。此外,有些断 层并非一个“面”,而是一个“带”,其中或发育有一系列密集的破裂面;或杂 乱堆积着由断层运动而破裂和搓碎的两侧岩石的碎块、碎屑,称为断层破碎带。
水电站地下洞室块体稳定性研究
水电站地下洞室块体稳定性研究【摘要】目前,由于我国近些年水电工程施工数量较多,很多工程环境各不相同,因而影响水电站地下洞室安全的因素也逐渐的增大,其中块状的稳定性是影响水电站地下洞室安全的主要因素。
所以,在进行地下洞室开挖时,对于地下洞室的整体稳定性研究是十分重要的,本文通过对地下洞室和岩体应力变化的主要内容进行简要的分析,对地下洞室块体的稳定性进行了一定的研究。
【关键词】水电站;地下洞室;岩体应力;块体;稳定性在水利工程中,地下洞室的开挖有着十分重要的意义,它的安全问题直接关注到整个水利工程的质量,因此在进行地下洞室开挖的时候,我们必须要保证对地下洞室的各个工程环境因素进行勘察,确保地下洞室的安全性得到保障,这样也有利于我国水利工程的发展。
其中岩块的稳定性是影响水利工程地下洞室安全的重要因素,而岩体的稳定性和地下洞室岩体的应力变化有关,因此我们进行分析讨论的时候,一定要对其地下洞室的岩体应力进行一定程度的分析。
下面我们就以实际案例为例来对其进行系统的分析和处理。
1.地下洞室的概述地下洞室泛指于在地表以下岩土体中修建的各种形式和用途的建筑。
地下洞室是岩土工程中的重要组成部分,广泛应用于工业与民用建筑、交通、采矿、水利水电、国防等部门,如作为地下工厂、交通隧道、矿山巷道、水电站地下厂房、地下商场、储备仓库、地下防空洞等等。
地下洞室的共同特点是:都建设在地下岩土体内,具有一定断面形状和尺寸,并有较大延伸长度。
地下洞室的断面形状一般有曲线型、折线型和两者的组合型。
地下洞室断面形状的选择,应考虑洞室的用途和服务年限、洞室的围岩性质、岩土体地应力的分布特征;洞室的支护或衬砌方式和材料等因素综合确定。
一般地来讲,曲线型洞室(圆形、椭圆形和马蹄形等)的稳定性较好,对周围岩土体的稳定有利。
折线型洞室(矩形、方形和梯形等)的断面利用率高、施工方便、开挖工艺简单。
洞室的尺寸主要取决于洞室的用途,一般性隧道高(或宽)在 3 m-5m,有些可达20m以上,而地下厂房的断面则要大得多,一般高度可达60m-70m,宽度在20m-35m之间。
水电地质培训教材:一、各阶段工程地质勘察内容
对于中小型水利水电工程,勘察阶段可以适当简化。
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。
预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。
d)优化、变更设计需要进一步查明的工程地质问题
施工详图设计阶段工程地质勘察的主要 内容
1、对招标设计评审中要求补充论证的和施工期、水库蓄水 过程中出现的专门性工程地质问题进行勘察; 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,检验、核定前期勘察成果 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;分析施工期工程地质监测资料。
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。
GB50487-2008水利水电工程分为规划、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。 GB50287-2006水电发电工程划分为规划、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(预可行性研究)、 初步设计(可行性研究)和技施设计四个勘察阶段。
预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(初步查明)水库区的主要工程地质问题, 并作出初步评价; 3、调查(初步查明)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。
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
水电地质培训教材教学PPT地下洞室工程地质
洞段。 岩爆 ——硬脆岩体,高地应力。
如有地下水,将加剧上述前四种破坏。岩爆与地下 水不同时发生。
地应力 第七章 地下洞室工程地质—
地应力及其种类
地应力一般是指地壳岩体天然状态下所具有的内 应力,或称初始应力,主要是在重力和构造运动 综合作用下形成的应力,有时也包括在岩体的物 理、化学变化及岩浆侵入等作用下形成的应力。
巴顿岩体质量(Q)分类
表达式
Q RQD J r J w J n J a SRF
式中:RQD——岩石质量指标;Jn——节理组数评分;Jr——节理面粗糙 度评分;Jw——按裂隙水条件评分;Ja——节理蚀变程度评分;SRF— —按地应力影响评分(应力折减系数)。Q反映了岩体质量的三个方
面:
RQD 为岩体的完整性;
岩体应力——岩体应力的大小和方向是地下建筑物 稳定的重要因素。
地下水——地下水的存在及其活动,常常使围岩的 稳定性恶化
工程因素——洞室形状、大小,洞群间距,施工方 法,开挖顺序。
第七章 地下洞室工程地质—围岩失稳型式
围岩失稳的常见型式
滑动与塌落 ——块状或中厚层状岩体、构造控制。 弯曲与折断 ——层状岩体,特别是薄层状的软硬互
岩体分级的意义 考虑不支护隧道的自稳时间
分类号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
平均自稳 15m跨, 10m跨,1 5m跨, 2.5m跨, 1m跨,
时间
20年
年
1星期
10h 30min
岩体的内 聚力
(kPa)
>400
300~400
200~30 0
100~20 0
《区域构造稳定性》课件
地球化学勘探
总结词
地球化学勘探是利用地球化学原理和方法,研究地表和地下介质中元素分布和迁移规律的方法,对于评估区域构 造稳定性具有一定的参考价值。
详细描述
地球化学勘探主要包括岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水地球化学测量等方法,通过这些方法可以了解 区域内元素的分布和迁移规律,为评估区域构造稳定性提供一定的参考依据。
《区域构造稳定性》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 区域构造稳定性概述 • 区域构造稳定性分析 • 区域构造稳定性评价 • 区域构造稳定性工程实践 • 未来研究方向与展望
01
区域构造稳定性概 述
定义与重要性
定义
区域构造稳定性是指在较大区域内,地壳构造的相对稳定程度,即地壳变形的 速率、幅度和方向等特征在长时间尺度内保持相对稳定的能力。
重要性
区域构造稳定性直接关系到人类工程建设的可行性、安全性以及资源开发利用 的可持续性,是地质工程、岩土工程和地震工程等领域的重要研究内容。
区域构造稳定性的影响因素
地质构造因素
包括地壳运动、断裂活动、岩浆活动等,这些因素通过影响地壳的 应力状态、岩石的力学性质等,对区域构造稳定性产生影响。
地球物理场特征
地球物理场的变化可以反映地壳的应力状态、地壳厚度和地壳结构 的差异,从而影响区域构造稳定性。
气候变化
气候变化可以影响地表水和地下水的水位、流量等,从而影响地壳的 应力状态和变形,对区域构造稳定性产生影响。
区域构造稳定性的评估方法
地质分析法
01
通过对地质资料的分析,了解区域地质构造特征、地壳运动规
律和岩土体性质等,评估区域构造稳定性。
构造应力场
构造应力场是指由地壳运动和地质构造引起的应力场,它对区域构 造稳定性和地质灾害的发生具有重要影响。
水利水电工程地质勘测的主要方法
水利水电工程地质勘测的主要方法摘要:近几年,伴随着国家经济的快速发展,我国的水利工程勘察技术得到了长足的发展,在深度、广度和精确度上不断提升,而很多常规的物探技术已无法满足新的需求。
在地质工程的勘探过程中,要对整个的地质勘探展开相关的研究,最后要确保对整个的地质勘探进行了定性和定量分析,并对其进行了全面的控制,从而强化了整体的品质和综合的智能调控,最后要确保整个水利工程都能够得到良好的发展,这对于水利水电行业的进一步发展有着非常重大的影响。
关键词:水利水电工程;地质勘测方法;引言随着国家国民经济的迅速发展,无论是在深度上,还是在精度上,对水文地质勘察技术的需求越来越高。
所以,在对探测深度和探测精度的要求越来越高的情况下,传统的探测技术和方法已经不能满足建筑工程的需要。
在此基础上,要对当前的水文地质勘察技术、水文地质勘察新形势等作详尽的研究,并根据实际需要,选取最佳的水文地质勘察技术。
一、水利水电工程地质勘测特点在目前的水利水电工程中,地质勘测技术能够被用于小型水坝工程、水库除险加固工程、移民安置与水土保持等诸多领域,然而,因为3S技术、物探技术、钻探技术等有很多种地质勘测方法,并且各种地质勘测方法的优势和缺点都不尽相同。
所以,要提高地质勘测方法的应用效果,不仅要与水利水电工程地质勘测需求、精度要求等实际情况相联系,来合理的选择地质勘测方法。
还要在已明确地质勘测方法的基础上,制定科学合理的地质勘测方法应用方案,严格按照规定的勘测方法应用流程及注意事项来进行地质勘测工作,保证各项勘测操作的规范性,并将有关的技术要求和管理制度贯彻下去。
二、水利水电工程地质勘测方法(一)遥感技术的应用根据遥感平台的高度,遥感技术通常可以分为三大类,分别是航天遥感、航空遥感和地面遥感。
因为宽广的视域、丰富的信息、具有立体感、卫星影像周期再现和获得数据速度快等优点,所以遥感技术被普遍用于与水利水电工程中的重大工程地质问题和与之相关的环境等问题的调查和研究。
地质构造及区域构造稳定性
2. 比较核部与两翼岩层的新老关系,比较 两翼岩层的走向和倾斜;
3. 研究两翼相当层的平面形态。
走向 倾向
倾 角
垂直于岩层走向进行观察
走向
倾向
倾角
246-68
六、褶皱构造的工程评价
褶皱构造很普遍,无论是对找矿、找地下水 及水利建设都有着相当重要的意义。根据褶皱两 翼对称重复的规律,在褶皱的一侧发现沉积型矿 层时,可预测在另一侧也可能有相应的矿层存在; 石油常储存在背斜的顶部。除此以外,背斜核部 的岩层常常较为破碎,如果水库位于此就易于漏 水,工程建设时必须注意到这一点。
褶皱形成过程
褶曲—— 褶皱构造中
的单独的弯曲。
背斜 褶曲 向斜
背斜
新 老 新
向斜
老
新
老
向斜和背斜剖面示意图
地形倒置:向斜成山,背斜成谷。
二、褶皱要素
核部——泛指褶皱弯曲的 核心部位
翼部——泛指褶皱核部两 侧的岩层。
翼
轴面——平分两翼的假想 面。
轴
轴
面
核 翼
轴——轴面和水平面的交线
枢纽 脊线
穹窿构造
长宽比小于3∶1 的背斜构造;
构造盆地 长宽比小于3∶1的 向斜构造。
A——穹窿构造 B——构造盆地
短轴褶皱:长宽比为3∶1~10∶1的褶曲;
线状褶曲:长宽比超过10∶1的狭长型褶皱
(四)褶皱在三维空间的形态描述
直立水平褶皱 直立倾伏褶皱 倾竖褶皱 斜歪水平褶皱 平卧褶皱 斜歪倾伏褶皱 斜卧褶皱
枢纽
槽线
枢纽——褶皱中同一褶皱面上最大弯曲点的连线 转折端——从一翼向另一翼过渡的弯曲部分
土木工程师-专业案例(水利水电)-区域构造稳定性
土木工程师-专业案例(水利水电)-区域构造稳定性[单选题]1.在库区地震地质背景下,由于水库蓄水所引发的地震称为()。
A.水库诱发地震B.构造地震C.火山地震D.陷落地震(江南博哥)正确答案:A参考解析:因蓄水而引起库盆及其邻近地区原有地震活动性发生明显变化的现象称为水库诱发地震,简称水库地震。
它是人类兴建水库的工程建设活动与地质环境中原有的内、外应力引起的不稳定因素相互作用的结果,是诱发地震中震例最多、震害最重的一种类型。
[单选题]2.《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)定义的活断层是指()以来有过活动,今后还可能活动的断层。
A.全新世B.早更新世C.中更新世D.晚更新世正确答案:D参考解析:根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)第5.2.4条规定,活断层可根据下列标志直接判定:①错动晚更新世(Q3)以来地层的断层;②断裂带中的构造岩或被错动的脉体,经绝对年龄测定,最新一次错动年代距今10万年以内;③根据仪器观测,沿断裂有大于0.1mm/年的位移;④沿断层有历史和现代中、强震震中分布或有晚更新世以来的古地震遗迹,或者有密集而频繁的近期微震活动;⑤在地质构造上,证实与已知活断层有共生或同生关系的断裂。
[单选题]3.14C法通常主要用来测定沉积地层、断层充填物等含()的土。
A.无机质B.有机质C.石英矿物D.放射性元素正确答案:B参考解析:放射性碳(14C)法是一种基于放射性同位素衰减的测年方法。
可供14C测年的物质种类比较多,如木头、木炭、泥炭、淤泥、腐殖土、珊瑚、贝壳、骨头以及次生碳酸盐等,通常用来测定含有机质的土。
l4C法测年的适用范围为200~50000年。
[单选题]4.《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)规定,一般建设工程抗震设防应达到本标准规定的()要求。
A.地震参数B.地震震级C.地震烈度D.抗震设防正确答案:D参考解析:根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2015)第5.1条规定,一般建设工程抗震设防应达到本标准规定的抗震设防要求;第5.2条规定,社会经济发展规划和国土利用规划、防灾减灾规划、环境保护规划等相关规划的编制,应依据本标准规定的抗震设防要求考虑地震风险。
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水电地质培训教材:三、区域构造稳 定性
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里,没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多,公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿;只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇在明眼的跛子肩上。——叔本华
区域稳定性
合肥工业大学资源与环境工程学院
第2章 区域稳定性理论
2.1概述
区域稳定性:指在内、外动力作用下、现今一定区域地球表层的相对稳定 程度及其对工程建筑安全的影响程度。
(2)构造控制理论: 以构造稳定性分析评价作为区域地壳稳定性评价的核心内容,强调内
动力产生的构造活动性和构造块体稳定状态是区域地壳稳定性研究的主体。
(3)区域稳定工程地质理论 以区域稳定性工程地质评价为核心,将区域地壳稳定性评价分为构造 稳定性评价、地面稳定性评价和场地稳定性评价三个层次。
区域稳定性分级与分区理论 区域稳定性评价: • 全面研究分析一定地区地壳结构和地质灾害分布规律 • 结合内、外动力地质作用,岩土体介质条件及人类工程活动诱发或叠加
区域稳定性研究的基本任务:
1)研究区域工程地质特征; 2)区域稳定性评价; 3)研究区域工程地质改造,并强调对任何重大工程项目都应该研究区 域稳定性问题。
区域地壳稳定性:地球内动力地质作用(如地震、火山活动、断层错动以 及显著的地壳升降运动等)对工程建设安全稳定的影响程度。
研究区域地壳稳定性的目的:
区域地壳稳定性评价指标
区域地壳稳定性评价指标 定性和半定量指标包括: (1)地质指标:地壳结构、深断裂、活动断裂、第四纪地壳升降运动速 率、叠加断裂作用; (2)地球物理指标:重力梯度、地热流值、静压力差值、地震应变能、 地震震级和地震烈度。
区域稳定性评价方法 评价步骤:
(1)收集分析资料; (2)野外调查研究; (3)室内研究; (4)评价和分区;
3.5 区域稳定性
3.5.1 新构造运动 3.5.2 地震活动 3.5.3 区域稳定性分区
新构造运动
新构造运动主要是指第四纪以来(200万年) 发生的地壳运动。(3大事件-人类、冰川、 新构造运动)
活断层的工程地质研究
活断层的基本特征
活断层的标志
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活断层的工程地质研究
活断层是指目前正在活动或在最近地质时期(全新世, 1万年)发生过活动的断层。
垂直岩层走向,地层对称重复,两翼地层不 能缺失; 确定地层新老组合关系,背斜新包老,向斜 老包新; 形态分析:轴面产状(直立、倾斜、倒转、 平卧),枢纽产状(水平、倾伏),平面形 态(穹隆、构造盆地); 一般向斜成山,背斜成谷-地形倒置现象。
褶皱形成时代
通过对区域的 角度不整合来确定: 褶皱构造运动发生 于不整合面下伏的 最新地层沉积之后, 上覆最老地层沉积 之前。
4:岩土工程(岩土工程勘察规范):1.1万年内有强烈地震活动 的Ft。
活断层重复活动周期:相邻两次发震的时间间隔即为 重复周期,一般通过古地震事件及Байду номын сангаас年代数据获得。
活断层的基本特征
活动类型:以平移断层为主
活动方式:蠕动-缓慢滑动, <0.01mm/a,非弹性变形 错动-突然错开,能量突然释放,弹性变 形;常引发地震。 活动程度:活动强烈 1mm/a, M7
发震断层
全新世活动的断层中近期(过去500年左右)的地震活动中, 震级M5的震源所在断层,或在未来100年内可能发生M5级 的地震断层,称为发震断层。 鉴定要点:
1,第四纪Q以来,特别 是晚更新纪Q3(10万年)以 来活动过的Ft; 2,位于地球物理异常带 的地壳运动差异带;
3,历史上发生过地震。 震中 震源
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第三章 区域构造稳定性-活断层
活断层的判别标志——间接标志 1、沿断层,晚更新世以来同级阶地发生错位;在跨 越断层处,水系有明显的同步转折现象,或断层两 侧晚更新世以来的沉积物厚度有明显的差异。 2、沿断层有断层陡坎,断层三角面平直新鲜,山前 经常分布有连续的大规模的崩塌或滑坡,沿断层有 串珠状或呈线状分布的斜列式盆地、沼泽、冷泉和 承压泉等。 3、沿断层有明显的重力失衡带分布。 4、沿断层有水化学异常或同位素异常带分布。
“区划图”包括中国地震动峰值加速度区划图、中国
地震动反应谱特征周期区划图和地震动反应谱特征 周期调整表(两图一表)。
中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱 特征周期区划图的比例尺为1:400万,设防水准为 50年超越概率10%,场地条件为平坦稳定的一般(中 硬)场地。两图均不应放大使用。
第三章 区域构造稳定性—区划图
《地震动反应谱特征周期调整表》采用四类场地划 分。使用时应根据工程场地的具体条件按表3-5-1予 以调整。
地震动反应谱特征周期调整表 特征周期分区 1区 2区 3区 场地类型划分 中软 0.45 0.55 0.65
坚硬 0.25 0.30 0.35
中硬 0.35 0.40 0.45
软弱 0.65 0.75 0.90
活断层的判别标志 ——参考标志
航卫片上判读的清晰线性影像,小比例尺 地形图上标示的线形排列的沟谷、山脊、 陡崖等; 区域夷平面或高阶地面上明显的高程差异、 河谷阶地位相图上明显的转折、两岸阶地 发育明显的不对称性等; 地球物理或化学方法探测的线性异常; 区域构造应力场中活动性强烈的断层段。
第三章 区域构造稳定性-各阶段要求
区域构造稳定性是指建设场地所在的一定范围、 一定时段内,内动力地质作用可能对工程建筑物 产生的影响程度。 各勘察阶段对区域构造稳定性工作的基本要求 规划阶段,在搜集、整编和分析区域地质构造资 料和区域地震资料的基础上,初步评价规划河流 或河段的区域构造稳定性。
第三章 区域构造稳定性—规范要求
GB50287-2006对安评的相关要求5.2.8条
坝高大于200m或库容大于100亿方的大(1) 型工程或地震基本烈度为Ⅶ度及以上地区的 坝高大于150m的大(1)型工程,应进行地 震地震安全性评价
对地震基本烈度为Ⅶ度及以上地区的坝高为 100~150m的工程,当历史地震资料较少时, 应进行地震地震安全性评价
关键是取样和资料分析。
第三章 区域构造稳定性--地震安评
地震安全性评价的工作内容
区域地震活动性和地震构造的调查、分析; 近场及场区地震活动性和地震构造的调查、分析; 场地工程地震条件的勘察; 地震危险性的确定性分析; 地震动小区划。 地震危险性的概率分析; 区域性地震区划; 场地地震动参数确定和地震地质灾害评价; 地震烈度与地震动衰减关系的分析;
工程场区——5km (8km )的范围 ,如存在活动 断层要专题研究。
第三章 区域构造稳定性-稳定分级
稳定性好
地震烈度 ≤6
稳定性较差
7~8
稳定性差
≥9
相应的加速度
现代活动断层
≤0.089g
工程场区内无现 代活动断层
0.090—0.353g
≥0.354g
工程场区内有长度 工程场区内有长度 小于10km的活断层, 大于10km的活断 但不是M≥5级地震 层,且有5级以上 的发震构造 地震的发震构造 近场区有5≤M<7级 中强地震或不多于 一次的M≥7级强烈 地震 近场区有多次M≥7 级的强烈地震活动
遥感图像的解译判读
地质地貌法 野外地质调查和测绘 断层活动年龄的测定 古地震研究 地震资料的分析处理 活动断层位移监测和测量
第三章 区域构造稳定性-活断层
活断层的判别标志——直接标志 1、错断晚更新世以来地层的断层。 2、断裂带中的构造岩或被错动的脉体,经绝对年龄 测定,其最后一次错动的年代,距今10万~15万年 者。 3、根据仪器观测,沿断层有位移和地形变(大于 0.1mm/a)者。 4、沿断层有历史和现代中、强震震中分布或晚更新 世以来的古地震遗迹,或密集而频繁的近期微震活 动者。 5、在构造上,证实与已知活断层有共生或同生关系 的断层。
地震活动
近场区无M≥5级 地震活动
重磁异常
无区域性重磁异 常
区域性重磁异常不 明显
有明显的区域性重 磁异常
第三章 区域构造稳定性-活断层
活断层对工程的影响主要表现在:
在工程的设计基准期内(一般为50~200年),活 断层错动(包括引起强烈地震的突然错动和无震蠕 滑错动)对工程可能产生的直接破坏。 由于活断层突然错动引发强烈地震动,其巨大动荷 载造成水工建筑物结构的破坏、库岸崩
第三章 区域构造稳定性-各阶段要求
预可行性研究阶段,开展区域构造背景研究、断层活动性 研究、地震危险性分析和场地地震动参数的确定、水库诱 发地震危险性研究和预测等工作,综合评价工程场地的区 域构造稳定性。
可行性研究阶段,对于地震地质条件复杂的工程,必要时 开展某些专题研究,诸如活动断层监测、重点库段的水库 诱发地震危险性预测和库坝区地震监测等, 施工详图阶段,继续进行活动断层监测、地震监测等工作, 以取得较长时段的、连续可靠的基础资料,掌握天然状态 下断层形变和地震活动的动态特征。
第三章 区域构造稳定性-活断层
关于活断层的定义,有不同说法。
GB50287-2006:“活断层指晚更新世(10万年)以 来有活动的断层”。
GB50287-99:“活断层指晚更新世(绝对年龄10~ 15万年)以来有过活动,今后还可能活动的断层”。
第三章 区域构造稳定性-活断层
活断层的主要研究方法
常用断层活动性测年方法1
放射性碳(14C)法——是一种基于放射 性同位素衰减的测年方法。 热释光(TL)法——结晶固体在其形成 和存在的过程中,接受放射性核辐射, 固体晶格贮存核辐射带来的能量,这 种能量在遇到外来热刺激后,又能把 能量释放出来,这就是热释光。
常用断层活动性测年方法2
电子自旋共振(ESR)法——用电子自 旋共振波谱仪来确定样品形成后所接 受的等效辐照剂量,可以推算出样品 的年龄。 石英颗粒表面显微观测(SEM)法—— 对比所测样品中石英碎砾的溶蚀类型 和所占的比例就可以得到样品形成的 地质时期。
第三章 区域构造稳定性—规范要
求
地震危险性分析应包括工程使用期限内, 不同超越概率水平下,坝、库区可能遭受 的地震烈度;坝址基岩地震峰值水平加速 度及反应谱等地震动参数;以及合成基岩 地震动时程。
其它大型工程可按现行《中国地震区划图》 (GB18306-2001)确定地震基本烈度。
第三章 区域构造稳定性—区划图
第三章 区域构造稳定性—区划图
GB18306—2001直接采用地震动参数(地震动峰值加 速度和地震动反应谱特征周期),不再采用地震基本 烈度。现行有关技术标准中涉及地震基本烈度概念 的,应逐步修正。
第三章 区域构造稳定性-区域背景研究
区域构造背景研究三个层次
远场区——150km(300km)的范围 ,大地构造单 元及地震带情况; 近场区——25km( 20~40km )的范围,对此范 围内的区域性断裂和地震带进行复核,判定对坝 址可能有直接影响的活动断裂,编制中等比例尺 的区域地质图,以及相应的构造纲要图等。