水利水电工程的现状及发展趋势

水利水电的现状和发展趋势

一、区域构造稳定性研究

（一）、现状及研究成果

1、区域构造背景与地震地质研究

2、断层活动性研究和现代活动断裂的判定

3、地震危险性分析和场地地震动参数的确定

4、水库诱发地震危险性研究和判定

5、区域构造稳定性评价和工程场地构造稳定性评价

6、活动断层监测和地震监测

（二）、发展趋势和动向

1、卫星航空遥感

2、人工地震剖面、深部地球物理勘探

3、深孔地勘测试

4、高精度形变测量

5、专用地震监测台网

6、先进分析鉴定技术

7、物理、数学模拟

8、应用GIS技术开展动态监测、综合测试，形成大坝抗震安全监测系统

二、坝基、坝肩稳定性研究

（一）、现状及研究成果

1、基础地质条件勘察新技术

2、岩体结构量化研究和不同力学结构模型的建立

3、软弱结构面的勘探、测试新技术

4、岩体力学特性测试、参数分析、观测与取值研究

5、岩体渗透性、地动场、外动力地质场及其工程关系的分析

6、地基岩体工程质量体系的建立和分类

7、坝基岩体稳定性分析方法的发展

8、坝基岩体工程处理措施的进步

（二）、发展趋势和方向

1、将坝基岩体纳入整个工程结构系统

2、坝基岩体工程与有关专业、学科（岩体力学、土力学、结构力学）相结合

3、加强坝基岩体基本条件、性状的基础理论的研究

4、改进勘探、测试技术，采用物理模拟、数值分析

5、重视工程实践经验的总结

6、坝基、坝肩的嵌入深度由深到浅的发展方向

7、认识和处理措施的深化

8、岩、土地基种类划分研究

三、高边坡稳定性的研究

（一）、研究现状成果

1、边坡失稳机理的研究（1981、1994、1998）

2、变形失稳的类型、分类

①、崩塌②、滑动③、倾倒④、溃缺

⑤、张裂⑥、流动⑦、复合型

3、边坡稳定、变形监测（黄金分割法预测应用）

4、边坡处理的方法

5、边坡稳定分析、评价

6、边坡稳定验算的参数研究

（二）、发展趋势和方向

1、边坡稳定的分类

2、边坡自稳能力的治理、施工、开挖方法的综合评价

3、边坡稳定监测技术

4、边坡治理、分析的新方法、新思路

从哲学和广义系统的高度，探讨分析、解决工程地质问题时，应采取的基本思路和方法，用广义系统科学理论及工程地质系统分析理论来研究岩体突变失稳机理，岩体失稳的动力学分析、斜坡演化特征的制定、斜坡演化的自组织特征分析、斜坡失稳的预报、预测等等。

广义系统学科的理论体系包括：

a、系统论

b、控制论

c、信息论

d、消耗结构理论

e、协同论

f、超循环论

g、突变理论

h、混沌动力学

I、分刊理论 j、神经网络理论 k、细胞自动机模拟方法

L、重正化群方法

工程地质系统分析原理包括

①、动态地质历史过程分析原理

②、整体性和分解协调原理

③、层次性原理

④、秘相似原理

⑤、开放性原理

⑥、突变形原理

⑦、自组织原理

⑧、监控――反馈原理

⑨、对称破缺原理

⑩、统一性原理

四、地下洞室稳定性研究

（一）、现状及研究成果

1、围岩分类方法（①Q系统、②RQD、③水利水电、④铁路、⑤公路）

2、地下洞室主要工程地质问题研究

①、地应力②、地下水③、塑性变形④、活断层

⑤、岩爆⑥、有害气体⑦、地温

3、地下洞室的施工开挖方法

4、围岩变形的预测、监测

5、围岩变形机制的研究

6、围岩局部稳定性研究

7、活断层的活动性的量化

8、开挖后二次应力场和失稳机制

（二）、发展趋势和方向

1、重视对影响围岩稳定地质因素研究改变观念，原为单纯的衬砌为主，要把围岩压力作为一种结构来认识，利用围岩自稳能力，减少衬砌厚度。

2、综合分析系统的发展

3、围岩分类的发展

4、地下建筑物设计的研究和发展，围岩洞室的规模大，结构复杂，，形式多样

5、围岩稳定性分析方法的进展

6、数据库和专家系统的作用

五、岩溶、卡斯特地质研究

1、岩溶发育规律的研究

2、地下水渗流条件、动态、渗流型式、地下水位、地形、构造、相对隔水层研究

3、防渗边界及工程处理的原则

4、岩溶渗漏评价

对于裂隙性渗漏可暂时不处理，待蓄水后地下水发展情况决策防渗，如河岩水电工程地勘查明为裂隙性渗漏，未作工程处理，蓄水后运行观测认为可作防渗处理。若为管道型渗漏则先堵，再进行对裂隙性渗漏进行防治帷幕灌浆处理。

5、快速灌浆方法和灌浆材料的研究

参考资料

1、岩土力学参数与地质环境

围压下及卸荷后土体物理、力学参数变化

围压下卸荷后

天然容重 1.16～1.26 1.0

天然含水量 0.53～0.075 1.0

稠度 1.0 2.4～5.4

抗剪强度 6～10倍 1.0

土体物理力学性质与埋深关系：

①、成都地区N120资料，浅层R承＝0.12mp 深层＞10米 0.3mp

②、攀枝花地区统计、回归分析

岩石卸荷后力学性质变化

①、变形模量：卸荷松驰带（0.5GPa）开挖影响（1.1GPa）未受开挖影响（1.8GPa）

②、抗剪强度：铜头电站三轴试验C值比大剪试验提高10～36倍

2、试验方法：现场岩芯简易快速中型剪试验方法

从岩芯取出到试验剪断完毕，全部时间不超过70分钟

3、边坡稳定分析

滑坡不同发育阶段的稳定系数及初始地面线和现状

发育阶段局部变形阶段整体滑移阶段稳定固结阶段蠕变微滑剧滑固结

稳定系数K

1.05～1.00 1.00～0.90 <0.90 >1.05

剖面情况局部变形阶段微滑阶段稳定固结阶段稳定的古老滑坡

微滑阶段

较长段短