5坝基岩体稳定性的工程地质分析

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。

赖子河水库坝址区工程地质条件评价及其选择分析本文以赖子河水库建设为例，通过对其坝址区工程地质条件进行勘察，明确其地形地质条件、坝基岩土体、坝基抗滑稳定、坝基及坝肩渗漏等相关信息，就其地质情况进行了评价分析，从而选择出最适宜的大坝建设坝址位置与方案。

标签：水库；坝址；地质条件；评价1、引言赖子河水库坝址位于威宁县炉山镇溪街村新房子处的赖子河河段，地理位置为东经104°20′～104°30′，北纬26°45′～27°55′，距上游炉山镇6km，距威宁县城33km，炉山～水城公路从水库坝址处通过，交通条件较好。

坝址处河床高程1853.00m，按照《三岔河干流威宁二塘河流域综合治理规划报告》拟定正常水位，赖子河水库修建后将对炉山镇赵家院子、蔡家院子、湾子头和查尔岩等村民组产生部分淹没和影响。

拟建的赖子河水库是一座以灌溉、供水、防洪和发电为一体的综合利用水利工程。

2、工程地质条件2.1 地形地貌2.1.1 上坝上坝左岸在1900m高程以下地形坡度较陡，在公路以下坡角为42°；右岸在1895m高程以下地形坡度较陡，坡角为46°，上部地形稍缓，坡角为14～18°；河面高程1861.65m，河谷宽35m，坝址河谷在1895.7m高程的宽高比为3.3。

左岸都折沟河谷较宽，沟谷坡降平缓，两岸植被较差。

2.1.2 下坝下坝两岸坡山体地形坡度较陡，其中在1890m高程以下地形坡度较陡，基岩裸露；地形为浅切中山地形，河谷地形呈较宽缓的“V”形谷，河床冲积层厚度达8.8m。

右岸坡在1889.5m高程修建有一条通乡油路，宽9m左右。

两岸地貌主要为侵蚀切割形成的尖棱状山脊地貌，为侵蚀构造类型。

下坝址河面高程1858.60m，河面宽43m；坝线位置河谷地形在1894.5m高程时宽高比为3.0，下坝址河流位于二塘向斜北东翼，靠二塘向斜轴部发育。

2.2 地层岩性上坝址出露地层为二叠系峨嵋山玄武岩组（P2β）地层，岩性为深灰、暗绿色细粒至细晶玄武岩，左岸夹有厚度为3.5m左右的凝灰岩。

基础精讲班水利水电工程管理与实务二级建造师执业资格考试目录2F311000 水利水电工程建筑物及建筑材料[一级目录]1010 建筑物类型[二级目录]1011 建筑物类型1012 分等分级1013 耐久性1020 勘察测量[二级目录]1021 地质和水文1022 测量仪器1023 施工放样1030 材料[二级目录]1031 通用材料1032 混凝土1033 胶凝材料1034 外加剂1035 钢材1036 土工合成材料一、土石坝和堤防二、混凝土坝三、水闸四、泵站五、水电站六、渠系建筑物2F311021 工程地质和水文地质的条件与分析考情分析：单选题：2017(2)，2019(2)；多选题：2010(2)，2011(2)，2012[10月](2)，2013(2)，2018(2)；案例题：2014(2)，2018(2)。

20年预测：1-2分(★★)或4-5分(★★)。

一、二建重复：60%。

2F311021 工程地质和水文地质的条件与分析教材内容：一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件1.地质构造2.地形地貌条件3.水文地质条件二、水利水电工程地质问题分析1.坝基岩体的工程地质问题分析2.边坡的工程地质问题分析3.软土基坑地质问题分析4.基坑降排水5.渗透变形6.渠道主要地质问题分析三、施工地质工作（2019版教材新增加）2F311021 工程地质和水文地质的条件与分析分值分布：（水利大数据：李想）（考过16次，选择题10次，案例题6次）一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件选择题：2010(2)，2012[10月](2)，2013(2)，2017(2)，2019(2)；二、水利水电工程地质问题分析选择题：2011(2)，2018(2)；案例题：2014(2)，2018(2)，|| 2010(1)，2014(1)，2015(1)。

三、施工地质工作（2019版教材新增加）四、补充：一建“初期”排水和“经常”性排水选择题：2007(1)，2016(1)，2017(1)；案例题：2018(2)，|| 2014(1)。

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。

华北水利水电大学
2019年硕士研究生入学考试初试科目考试大纲
工程地质学（科目代码：908）考试大纲
考试形式和试卷结构
一、试卷分值及考试时间
考试时间180分钟（3个小时），满分150分。

二、考试基本要求
考生应掌握工程地质学的基本概念和基本理论，熟练掌握岩土体结构特征、软岩和软土特性、地应力、区域稳定性问题，能够对坝基、边坡、地下洞室、喀斯特等工程稳定性和工程地质问题进行分析，掌握工程地质勘察方法。

三、试卷内容及结构
（一）岩土体结构的工程地质研究
1. 结构面的主要类型及其自然特征
2. 结构面的强度
3. 岩体结构类型及岩体工程分类原则
（二）软岩和软土的工程地质研究
1. 软弱岩石的涵义
2. 软弱夹层的工程地质研究
3. 风化岩石的工程地质研究
（三）地应力的工程地质研究
1. 地应力的种类
2. 地应力场的分布和变化规律
3. 地应力研究的工程意义
4. 地应力工程地质研究的内容和方法
（四）区域稳定性问题
1. 活断层的工程地质研究
2. 地震的工程地质研究
3. 水库地震
（五）坝基稳定性的工程地质研究
1. 坝基（肩）岩体的抗滑稳定性
2. 坝区渗漏与渗透稳定性
3. 坝基处理
（六）边坡稳定性的工程地质研究
1. 边坡变形破坏的基本类型
2. 滑坡的工程地质特征
3. 边坡稳定性的工程地质评价方法。

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。

电站坝基岩体评价及深层抗滑稳定性分析米猛【摘要】某水电站位于雅鲁藏布江中游桑日至加查峡谷段出口处，坝型为混凝土重力坝，最大坝高116m，属高坝。

混凝土重力坝主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求，对基础岩体要求较高。

根据该水电站坝基工程实践，从坝基岩体质量评价方法、分级标准及深层抗滑稳定计算方法等方面进行一些有益探索，对类似工程坝基岩体质量评价及深层抗滑稳定计算具有指导意义。

%This paper deals with methodology of assessment of rock mass stability of dam foundation and calculation of antisliding stability in the depth for a hydropower station in the upper reaches of the Yarlung Zangbo River.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P243-247)【关键词】坝基岩体;结构面;滑移模式;水电站【作者】米猛【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都 610072【正文语种】中文【中图分类】P642混凝土重力坝一直以来都是水利枢纽建设中主要的坝型之一，主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求。

所以混凝土重力坝基础岩体必须具备足够的强度、承载力，以满足坝体对稳定和强度的要求。

一般情况下，不同岩性、不同程度风化卸荷的坝基岩体强度常常不同，且往往因复杂的节理裂隙、断层或挤压带等地质构造而使坝基岩体结构完整性不均一。

坝基岩体岩级的划分对确定建基面承载力确定有重要的意义。

节理裂隙、断层或挤压带等地质构造往往可以组合形成不可预知的滑移通道。