第八章-水利水电工程地质勘察.pptVIP

第八章 水利水电工程地质勘察 遥感是根据电磁波辐射理论，应用现代化探测手段(如航空摄影、电视摄影、红外扫描、地质雷达等)，借助于车、船、气球、飞机、人造卫星等各种运载工具，通过对地质体的电磁波辐射信号的接收记录，加工整理成为图像和数据，从而对地质体进行探测和识别技术。 一、工程地质试验 在工程地质勘察中，工程地质试验是取得工程设计所需要的各种计算指标的一种重要手段。它分为室内试验和野外试验两大类。 (1)电测深法 电测深法是在地表以某一点为中心(此点称为常测点)，用不同供电极距测量不同深度岩层的视电阻率值，以获取该点处的地质断面的方法。当测点沿勘探线布置时，可得出地质剖面情况。电测深法根据极距装置形式可分为对称四极测深、三极测深、偶极测深和环形测深四种方法。 电测深法及电剖面法的应用 (2)电剖面法 中间梯度法是将供电极A、B的间距固定不变，电极M、N在其中部约1／3的地段沿AB线或平行于AB线测量，这样的电场被认为是均匀的。若测量范围内有高低电阻不均匀地质体时，则反映出极大或极小值；一般用来探测陡倾角高阻的带状构造，测线应垂直带状构造布置。 (3)中间梯度法 电剖面法是测量电极和供电电极的装置不变，而测点沿某一方向移动，来探测某深度内岩层视电阻率值的水平变化规律的方法。 2.地震勘探方法简介 地震勘探也是广泛用于工程地质勘探的方法之一。它是利用地质介质的波动性来探测地质现象的一种物探方法。 基本原理是利用爆炸或敲击方法向岩体内激发地震波，地震波以弹性波动方式在岩体内传播。 根据不同介质弹性波传播速度的差异来判断地质现象。 按弹性波的传播方式，地震勘探又分为直达波法、反射波法和折射波法。地震勘探可以用于了解地下地质构造，如基岩面、覆盖层厚度、风化层、断层等。 第三节 工程地质试验及长期观测 室内试验是将野外采取的试样送到室内进行的。其特点是设备简单、比较经济、方法较为成熟，所测物理力学指标已被公认；但试样较小，代表天然条件下的地质情况有一定的限制。 野外试验是在天然条件下进行的，其优点是不用取样，可保持岩体天然状态和原有结构。试验涉及的岩体体积比室内试验样品大得多，因而更能反映结构面等对岩体性质的影响。但这类试验设备和试验技术较为复杂，成本高，且试验周期长。 野外岩体力学性质试验，野外水文地质试验，以及与施工方法有关的地质技术试验，如灌浆试验等。其中，野外水文地质试验主要包括下列项目：抽水试验、压水试验、注水试验、地下水流向流速试验、连通试验等。 以下着重介绍野外岩体力学性质试验。 野外试验主要包括： 岩体变形试验可分为承压板法试验、水压洞室试验、狭缝试验以及钻孔变形试验等。它们的基本原理相同，这里仅介绍常用的承压板法试验。 承压板法试验一般在平洞中进行，通过刚性或柔性承压板施力于半无限空间岩体表面，量测岩体变形，按弹性理论计算岩体变形参数。 1．岩体变形试验 承压板载荷试验装置图 2．岩体抗剪试验 岩体抗剪试验可分为下列三类：岩体本身的抗剪强度试验，岩体沿软弱结构面的抗剪强度试验和混凝土－岩体胶结面的抗剪强度试验。 一般在平洞内用双千斤顶平推法进行。 岩体抗剪试验示意图 3．岩体应力测量 岩体应力测量常用的方法有应力恢复法、应力解除法及水压致裂法等。 （详见第九章） 4．野外简易岩体强度试验 (1)点荷载试验。岩石点荷载试验是将试件置于上、下一对球端圆锥之间，施加集中荷载直至破坏，据此求得岩石点荷载强度指数。该试验方法简便，可应用不规则的试样，无需岩样加工，有利于降低试验成本，加快试验进程，尤其是对于难以取样和无法进行岩样加工的软岩和严重风化的岩石，更显示出其优越性。 (2)回弹锤击试验。用测定混凝土强度的回弹仪(国外称施密特锤)来测定岩石强度的方法。 点荷载仪示意图 二、长期观测工作 长期观测工作，一般在工程地质勘察初步设计阶段就应开始，并贯穿于以后各个勘察阶段，因为许多重要数据须从长期观测中获得。通常进行的长期观测内容包括：地下水的动态，滑坡体滑移变形，水库坍岸变化，以及工程建筑物(如大坝)地基稳定等。 长期观测不仅在工程地质勘察过程中是一项很重要的工作，而且就是在建筑物修建后，为确保建筑物安全运转和验证工程地质预测或评价的结论，也具有很重要的意义。 有关水利水电工程在运转期间水文地质及工程地质需长期观测的内容，见下页表所列。 长期观测项目和内容（1） 长期观测项目和内容（2） * * 概 述