坝基岩体稳定性工程地质分析
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坝基(地基)稳定性问题的工程地质研究复习资料1、土石坝:特点:①坝体是柔性的,由散粒体材料碾压堆筑而成,允许产生较大的变形,对地质条件要求低;②坝体断面和底宽均较大,对地基的压应力较小,抗滑稳定问题不突出;①对渗透稳定性要求高,防渗墙很重要;②坝顶不能溢流:a 对近坝库段稳定要求高:防止库区涌浪漫顶,b 对两岸地形要求高:i 高山峡谷:应选择弯曲河段,凸岸可布置洞群及建筑物;ii 丘陵:建筑物布置在两岸,选择合适的垭口布置溢洪道;iii 平原:建筑物布置在河岸。
总体上看,对坝基要求低,但应注意研究如下问题:①坝肩边坡较陡时,应注意坝体与地基岩体的接触问题;②当坝基分布有深厚砂砾石层时,应注意渗漏和渗透稳定;③当坝基分布有软土层时:承载力低,沉降大;厚度变化大时,不均匀沉降问题突出;④当坝基分布有黄土时,应注意湿陷性问题;⑤当坝基分布有疏松砂土及少粘性土(粘粒含量<15%)时,应注意液化问题(静力和动力);⑥当坝基分布有岩溶时,应注意渗漏和塌陷问题;⑦当坝基分布有断层破碎带以及强透水带或泥化夹层时,应注意渗透变形、抗滑稳定问题;⑧应注意含有可溶岩类的岩土体;⑨透水坝基下游坝趾处分布有连续的、透水性较差的覆盖层时,应注意扬压力和流土问题;⑩需有丰富的、满足质量要求的天然建材。
2、重力坝特点:①坝体刚度大,坝基不允许产生较大的不均匀变形,对地质条件要求高;②坝体断面和底宽相对较大,压应力也较大,所以对坝基的承载力和抗滑稳定要求均较高;③坝顶可布置泄洪建筑物,坝内可布置发电、泄洪建筑,所以对两岸可无布置洞群的要求,对地形适应性好;④以自身重量维持稳定。
要求:①具有足够的抗滑稳定性,能满足抗滑稳定的要求;②具有足够的承载力和刚度,且要求具有较好的均匀性和完整性;③坝基、坝肩具有良好的抗渗性和渗透稳定性,不产生大量渗漏和过大的扬压力;④峡谷区近坝库段和坝肩稳定性好;⑤采取坝顶泄水方案时,坝下游河床具有较好的抗冲刷能力;⑥坝址区附近应有足够的、符合质量要求的混凝土骨料或石料。
⼯程地质分析原理总结第⼀篇区域稳定及岩体稳定分析的⼏个基本问题⼀、地壳岩体结构特征的⼯程地质分析(5分)1、岩体、结构⾯、结构体岩体:通常指地质体中与⼯程建设有关的那⼀部分岩⽯,它处于⼀定的应⼒状态,被各种结构⾯所分割。
结构⾯:指岩体中具有⼀定⽅向、⼒学强度相对较低、两向延伸的地质界⾯或带。
结构体:结构⾯在空间的分布与组合可将岩体分割成形状、⼤⼩不同的块体,称为结构体2、结构⾯的主要类型(按照成因、规模分类)及特征(如何描述结构⾯)按成因:原⽣结构⾯、构造结构⾯、浅表⽣结构⾯按规模:A类(贯通)、B类(显现)、C(隐微)3、岩体的分类:岩体结构分类(哪5类?);岩体的⼯程分类(考虑三⽅⾯因素?)按结构特征分类:块体状结构、块状结构、层状结构、碎块状结构、散体状结构三⽅⾯因素:⼒学性质、岩体结构、赋存条件4、岩体的变形随深度有何变化特点?剪切或拉裂拉裂与弯曲弯曲弯曲与压扁压扁压扁与流动流动。
⼆、地壳岩体的天然应⼒状态(10分)1、岩体应⼒:天然应⼒和初始应⼒⾃重应⼒:指在重⼒场作⽤下⽣成的应⼒。
σv=γh(µ为岩体的泊松⽐,N。
称为岩体的侧压⼒系数。
)构造应⼒:指岩⽯圈运动在岩体内形成的应⼒。
⼜可分为活动构造应⼒和剩余构造应⼒。
变异及残余应⼒变异应⼒:指岩体的物理、化学变化及岩浆的侵⼊等引起的应⼒。
残余应⼒:承载岩体遭受卸荷或部分卸荷后,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束,于是就在岩体结构内形成残余的拉、压应⼒相平衡的应⼒系统感⽣应⼒2、岩体天然应⼒状态类型(1)σx=σy=σv=rh 注:越往地壳的深部,存在静⽔应⼒式的可能性越⼤。
(2)垂直应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒以⾃重应⼒为主,主要存在于地表(3)⽔平应⼒为主的观点地壳岩体内的应⼒主要受构造运动影响,最⼤主应⼒近于⽔平。
3、影响岩体天然应⼒状态的主要因素及其作⽤(1)地区地质条件及岩体所经历的地质历史对岩体天然状态的影响:岩体的岩性及结构特征:决定着岩体的容重和泊松⽐,从⽽影响⾃重应⼒场的特征;统⼀区域构造应⼒作⽤下,岩体内应⼒分布的特征主要取决于岩性、结构特征及其⾮均⼀性;决定着岩体的强度及蠕变特性,因⽽决定了岩体承受及传递应⼒的能⼒。
水利工程中的大坝稳定性分析一、大坝的构成及基本原理大坝是一种水利工程设施,具有拦截洪水、调节水流、蓄存水源、发电等多种功能。
大坝作为一项大型工程,其稳定性对于工程的安全运行至关重要。
大坝一般由坝体、坝基和坝址三部分组成,其中坝体为大坝的主体部分,坝基是大坝的承重部分,坝址则是大坝所占用的地面。
大坝的基本原理是借助于坝体的重力,将坝基压实,使坝体和坝基形成一个整体,以达到把水坝住的目的。
二、大坝的稳定性及分析方法对于大坝而言,其稳定性是工程安全运行的前提,是大坝设计和施工的关键之一。
大坝稳定性的分析,主要包括静力稳定性分析、动力稳定性分析和渗流稳定性分析。
1. 静力稳定性分析静力稳定性分析是大坝稳定性分析的基础。
它是通过分析大坝所受水力和重力作用下,达到稳定平衡的状态来进行判断。
静力稳定性分析一般包括重力稳定分析和抗滑稳定分析两种方法。
重力稳定分析是通过确定大坝重心是否在坝基内或坝址上实现稳定。
即通过计算大坝中心线的重心落在坝址内是否实现坝基的承重能力。
抗滑稳定分析主要是分析大坝是否发生滑动,当坝体的整体重量超过岩体或土体的摩擦抗力时,大坝便会发生移位,从而导致工程灾害。
2. 动力稳定性分析动力稳定性分析是在外部力的作用下,分析大坝的相对位移、振动激励及其稳定性。
通常采用频域特性分析和时域响应分析的方法来进行。
频域特性分析是通过对大坝受到的荷载的频率响应,分析其与自身固有频率的关系。
将荷载频率与大坝的自然频率相比较,确定是否满足动力稳定性要求。
时域响应分析也是动力稳定性分析的一个方法。
他从荷载或输入信号的角度,对大坝的周期性变化进行分析,以了解大坝结构的响应情况。
3. 渗流稳定性分析渗流稳定性分析是分析大坝渗流对大坝稳定性的影响。
它关注的是大坝内水与外界环境之间的交互作用,以及大坝内部水流的特性。
渗流稳定性研究一般以渗流原理和渗流变得巯行为分析基础。
其中最重要的是渗流原理,包括计算大坝中压力场与渗流场等内容。
水库的工程地质问题
1.岩土性质和力学特性:水库坝体的稳定性和承载能力取决于坝基的岩土性质和力学特性。
因此,需要对水库坝址周围的岩石、土壤等进行详细的勘探和测试,以确定其力学特性和稳定性。
2.地震地质条件:水库坝址所在的地区可能存在地震活动,因此需要对地震地质条件进行评估,以确定水库坝体的抗震性能和安全性。
3.水文地质条件:水库的蓄水能力和水质受到水文地质条件的影响。
因此,需要对水库坝址周围的地下水、河流水文等进行详细的调查和分析,以确定水库的水文地质条件。
4.生态环境问题:水库的建设可能会对周围的生态环境产生影响,如水生生物的生存和繁殖等。
因此,需要对水库建设前后的生态环境进行评估,并采取相应的措施保护生态环境。
水库的工程地质问题是一个综合性的问题,需要综合考虑多种因素,以确保水库的安全稳定运行。
第四节岩体结构和稳定分析岩体是指由各种岩石块体所组成的天然地质体。
它通常具有不延续性、非匀称性和各向异性的特点。
普通将与工程有关的岩体叫工程岩体,其中组成岩体的岩块称为结构体,将岩体分割成岩块的不延续界面称为结构面,结构面和结构体的组合关系称为岩体结构,其组合类型称为岩体结构类型。
一、岩体结构面和结构体的类型和特征(一)结构面的类型和特征结构面是指各种不同成因、不同特性的地质界面,如层面、节理裂隙面、断层面、不整合接触面及刚强夹层等,使岩体成为一种不延续介质。
结构面是控制岩体工程地质性能的重要因素。
1.结构面的类型按成因,结构面可分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三大类。
(1)原生结构面原生结构面是指在成岩阶段形成的结构面,可分为沉积、火成和变质结构面三种类型。
①沉积结构面:在沉积岩成岩过程中形成的各种地质界面,如层理面、沉积间断面(假整合、角度不整合)及原生刚强夹层等。
②火成结构面:岩浆侵入、喷溢、冷凝所形成的各种结构面,包括火成岩中的流层、流线、原生节理、侵入体与围岩的接触面及刚强接触面等。
③变质结构面:是指变质岩形成时产生的结构面,如片麻理、片理、板理等。
(2)构造结构面在构造应力作用下在岩体中形成的破碎面或破碎带称为构造结构面,其中包括劈理、节理、断层和层间错动带等。
(3)次生结构面次生结构面是地表浅层的岩体经风化、卸荷及地下水等作用下形成的结构面,如风化裂隙、卸荷裂隙和泥化夹层、爆破碎隙等。
2.结构面的特征结构面的特征包括结构面的规模、形态、结构面的间距、连通性、方位、张开度及胶结充填情况等。
(1)结构面的规模第1 页/共10 页中国科学院地质研究所将结构面的规模分为五级,直接影响工程区域稳定性的区域断裂破碎带属于一级结构面,普通在计划选点时,应尽量避免。
二级结构面是指延展性较好,贯通囫囵工程地区或在一定范围内切断囫囵岩体的结构面,如断层、层间错动带、刚强夹层、沉积间断面、大型接触破碎带等的分布和组合,控制了山体及工程岩体的破坏方式及滑动边界。
重力坝的坝基稳定性分析摘要:作为可再生清洁能源,水力资源是中国能源的重要组成部分,在能源平衡和能源工业的可持续发展中占有重要地位。
水电建设中最重要的一环就是大坝的建设,作为发电的载体,要充分保证大坝的安全与稳定。
而作为应用最广泛的重力坝,从地形地质条件、坝基岩体的抗滑抗渗稳定性以及地震带来的砂土液化等方面对坝基的安全稳定性进行多角度分析显得至关重要。
关键词:坝基稳定性;抗滑稳定性;抗渗稳定性;地震液化进入21世纪,我国的能源结构将要发生重大的变化,像水能等清洁能源将逐步取代煤炭等化石能源。
随着越来越多的重力坝开工建设,遇到的问题也是越来越多,特别是坝基的稳定性问题,本文主要是对重力坝坝基的稳定性问题进行分析。
1.重力坝对地质、地形条件的要求重力坝主要依靠坝身的自重与地基间产生足够大的摩阻力来保持稳定,因此重力坝对地基的要求较高,一般都建在基岩之上,也可以建在较好的土质地基上面。
1.1大坝与基岩接触面抗剪强度足够大,坝基岩体内没有软弱结构面和可能滑动的岩体或者其本身的抗剪强度就满足抗滑稳定的要求。
1.2坝基具有良好的抗渗性,在水库上下游的水头差作用下不至于发生大量渗漏和产生过大的扬压力,也不会发生泥化和软弱夹层、断层破碎带的渗透变形。
1.3坝基两岸的山体比较稳定,不存在潜在的滑坡体;坝区附近有充足的、符合要求的混凝土骨料或石料,以节省材料的成本,加快施工进度。
2.坝基岩体的抗滑稳定性分析很多坝基中含有结构面、风化裂隙以及软弱夹层等不利的地质条件,而这些地质条件的构造特征及组合形式会对坝基的稳定性造成影响。
2.1重力坝坝基的滑动破坏类型有三种:表层滑动、浅层滑动、深层滑动,构成岩体滑动的边界条件有滑动面、切割面和临空面。
各种软弱结构面及其空间组合控制着坝基的可能破坏形式。
这些因素对于坝基岩体抗滑稳定的定性分析至关重要。
2.2影响坝基抗滑稳定性的因素有坝体自重、水压力、扬压力、淤砂压力、地震力和波浪压力等。
1F411010 水利水电工程勘测1F411011 测量仪器的使用1、按精度:普通水准仪和精密水准仪;DS05、DS1、DS3、DS10等,D为“大地测量”,S“水准仪”,3表示每公里往返测量高差中数的偶然中误差为±3mm。
2、按读数:光学水准仪与电子水准仪(数字水准仪);3、按调平的原理:微倾式水准仪和自动安平式水准仪。
经纬仪是进行角度测量的主要食品,包括水平角测量和竖直角测量。
全站仪及其作用测量水平角、天顶距和斜距。
GPS在大地测量、城市和矿山测量、建筑物变形测量、水下地形测量方面得到应用。
精密水准测量一般指国家一、二等水准测量,国家三、四等水准测量为普通水准测量。
微倾水准仪的使用步骤:安置仪器和粗略整平(简称粗平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。
经纬仪的使用步骤:对中、整平、照准、读数我国自1988年1月1日起开始采用l985国家高程基准作为高程起算的统一基准。
地形图比例尺分为三类:1:10000以上为大比例尺;1:100000为中比例尺;1:1000000以下为小比例尺。
一万是大比例尺,十万是中比例尺,一百万是小比例尺。
平面放样的基本方法:直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法等几种。
对于高程放样中误差要求不大于±lOmm的部位,应采用水准测量法。
测量仪器每年检验一次。
用极坐标法放样,测站点必须靠近放样点。
断面图和地形图比例尺,可根据用途、工程部位范围大小在1:200~1:1000之间选择,主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图,应选用l:200;收方图以1:500或1:200为宜;大范围的土石覆盖层开挖收方可选用1:1000。
两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%(岩石)和7%(土方)时,可取中数作为最后值。
施工期间的外部变形监测(一)施工期间外部变形监测的内容(13年多)施工区的滑坡观测;高边坡开挖稳定性监测;围堰的水平位移和沉陷观测;临时性的基础沉陷(回弹)和裂缝监测等。
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2018年一级建造师考试《水利水电》知识点汇总1F411044了解工程地质与水文地质的条件与分析一、水工建筑物的工程地质条件工程地质条件,可理解为与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。
内容主要包括:土石类型及其性质、地质结构、地形地貌条件、水文地质条件、自然(物理)地质现象和天然建筑材料6个方面。
(一)土石类型及其性质土和岩石(简称岩土)是水工建筑物的地基、建筑材料或建筑介质(如地下建筑物的围岩)。
它们的类型和性质对建筑物的稳定性、安全性、技术上的可能性、经济上的合理性都有着极为重要的作用。
如坝基,基本分为两大类:岩基(硬基)和土基(软基)。
在岩基上,往往可以修建高坝、混凝土坝,枢纽多采用集中布置方案;而在土基上,则往往只能修建低坝(或闸)、土石坝,枢纽多采用较分散的布置方案。
此外,在岩基和土基中,都存在不同类型和规模的软弱岩层或土层,在工程建筑中都必须进行专门的研究和处理,才能保证建筑物的稳定和安全。
(二)地质结构地质结构包括地质构造(褶皱及断裂构造)和岩(土)体结构。
地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。
土体结构是指未固结成岩的第四纪土层的结构,包括各种成因类型土层的成层特征、岩相变化和空间分布规律。
岩体和岩石是不同的概念。
通常把一定范围内与工程建筑有关的自然地质体称为岩体。
结构面与结构体的组合称为岩体结构,岩体结构特征实际上就是结构面和结构体的性状及组合特征的反映,它决定着岩体的物理力学性质和稳定性。
地形,一般指地表形态、高程、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被,以及建筑物分布等,常以地形图予以综合反映。
地貌,主要指地表形态的成因、类型,以及发育程度等。
河谷地带的地形地貌条件往往对水工建筑物选址、坝型选择、枢纽布置、施工方案等都有直接影响。
(四)水文地质条件水文地质条件一般包括以下内容:1.地下水类型。