第6章库坝区工程地质问题要点解析.ppt

水工建筑物主要由三大部分组成： 挡水建筑物 泄水建筑物 取水、输水建筑物 此外，有的还有附属建筑物 水电站　　航运船闸　　鱼（筏）道 这些建筑物的综合体，称为水利枢纽 水利枢纽按规模分为五个等级（见教材） 第一节 水工建筑物工程地质条件 工程地质条件： 是指与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。 内容主要包括： ①地形地貌 ②地质构造 ③地层岩性 ④水文地质条件 ⑤自然(物理)地质现象 　　⑥天然建筑材料 一、地形地貌条件 地形：指地表形态、高程、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被，以及人工建筑物分布等，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，常以地貌图予以反映。 二、地质构造 地质结构可以说是水电工程建设的决定因素，地质结构不适宜，水电工程建设就不能进行。 l. 岩体结构面 按成因可分为原生结构面和次生结构面两类： (1)原生结构面 ： (2)次生结构面 ： 2. 岩体结构类型 　　岩体结构面，在漫长的地质年代里，受复杂的地质作用的影响，在自然界的出露是千差万别的和多方向的，常使岩石组成不同形式的结构体， 常见的有； 锥形（4个面） 楔形（5个面） 菱形（6个面） 方形（6个面，各面角约90o） 聚合形 　　三、地层岩性 　　坝基可分为两大类，即： 　　岩基(硬基) 土基(软基) 　　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 2. 含水层与隔水层的组合关系、空间分布规律及特征 3. 岩(土)层的水理性质(容水性、给水性、透水性) 4. 地下水的运动特征(流向、流速、流量等) 5. 地下水动态特征(水位、水温、水质的变化规律) 6. 地下水的水质(水的物理、化学性质、水质标准等) 五、自然(物理)地质现象 风化 滑坡　 崩塌 泥石流 岩溶 六、天然建筑材科 天然建材的用量很大，需要研究以下方面的内容： 1. 产地距离： 2. 开采条件： 3. 质量： 4. 数量： 第二节 坝基渗漏问题 渗漏：水体通过渗透通道流失的现象。 根据渗漏部位不同可分为： 　坝基渗漏 　绕坝渗漏（绕坝渗漏） 　坝体渗漏 根据渗漏形式又可分为： 　均匀渗漏　集中渗漏 二、坝基（肩）渗漏量的计算 在定性分析了坝基（肩）渗漏的地质条件以后，需对其渗漏量进行定量计算，借以确定防渗措施。 （一）坝基渗漏量的计算 1.单层透水坝基：用卡明斯基（Kamehck.H）公式计算，即： q—单宽坝基的渗漏量，m3/（d.m）； K—土层的渗透系数；H—坝上下游水位差，m； b—坝底宽度之半，m；T—透水层厚度，m。 坝基渗漏总量 2. 双层透水坝基： 按下列卡明斯基公式计算单宽坝基的渗漏量q ： 3. 多层透水坝基： 　　当坝基为多层结构，且各层渗透系数不一时， 需先计算出渗透系数的加权平均值，再视情况分别按单层和双层情况计算。 　　若上下层的渗透系数K值相差在10倍以内，可用加权平均的渗透系数（即K平均）值按单层情况计算渗漏量； 　　 若上下层渗透系数K值相差在10倍以上，则先将地层分为两组，分别计算渗透系数的加权平均值，再按双层计算式计算渗漏量。 （二）绕坝渗漏量的计算 按下式计算每一条渗流带的渗漏量ΔQ； 总的绕坝渗漏量Q； K—岩土的渗透系数，m/d； Δb—某一渗流带的宽度，m； L—某一渗流带的宽度，m； H1—水库正常高水位至隔水层顶板的高差，m； H2—水库下游水位至隔水层顶板的高差，m； H—水库上下游水位差，m。 第三节 坝基渗透变形分析 坝基渗透变形：上游通过坝下地层渗流向坝下游的水流具有相当大的动力压力，带动土层中的细颗粒，使之发生移动或颗粒成分发生改变的现象。 一、坝基渗透变形的形式 （一）管涌（或潜蚀） 管涌：充填于大颗粒之间的小颗粒，在动水压力的作用下，随渗透水流运动的现象。 （二）流土 流土：在渗透水流动水压力作用下，细颗粒整体同时浮动或隆起的现象。 二、坝基渗透变形的原因分析 （一）岩（土）体结构因素分析 岩（土）体的结构，特别是颗粒组成的不均匀性，是形成潜蚀或流土的主要原因。其中影响因素如下。 1. 土中占多数的粗、细颗粒的平均直径： 时，才能产生管涌。 2. 土颗粒级配的不均匀系数Cu的影响： Cu＜10