地质分析是工程地质勘察的核心11832.docx
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1、地质分析是工程地质勘察的核心以地质学和岩土力学理论为基础的近代工程地质的发展和电子计算机及各种现代勘察测试技术的应用,促进了水利水电工程地质勘察和评论工作的面貌发生了巨大的变化。因此,如何改善水利水电工程地质勘察工作,已成为工程地质学界和水利水电工程建设部门共同关心的问题。我国1999年发布的水利水电工程地质勘察规范是总结我国建国以来水利水电工程地质勘察经验编写的,是我们进行水利水电工程地质勘察工作主要依据。如何正确理解、执行规范规定是我们在实际工作中值得研究的问题。只有创造性的从实际出发,把工程与地质结合起来,使用正确的力学研究方法、数学研究方法进行细致的分析,最终得出工程地质评价才是最可靠
2、的依据。一、国外大大坝工程程地质勘勘察工作作的特点点(一)、勘勘探工作作量较少少勘探指数勘探工工作总进进尺坝坝高坝顶长长统计国内660多个个工程勘勘探指数数的平均均值与国国外相比比:国 内 国 外地质条件简简单 0.111 0.005中等复杂地地质条件件 0.2 +0.11复杂地质条条件 0.444 0.22如大桥水库库,坝高高93米米,坝顶顶长3112米则工程勘探探总进尺尺93331220.44126629米米而实际工程程勘探总总进尺为为139921米米1226299米也就是说,我我国的勘勘探工作作量平均均比国外外高出了了一倍左左右。(二)、重重视勘察察工作的的成本效效益分析析国外把地质质勘
3、察工工作的效效益定义义为,设设计对有有用地质质资料占占全部勘勘察工作作资料的的百分数数,作为为评价工工程地质质勘察工工作的(技技术和经经济)效效益的统统一标准准。因此此,勘察察前期以以布置适适量钻探探工作,原原则上不不布置原原位试验验,而在在施工期期结合工工程需要要进行必必要的勘勘探、试试验工作作,这是是值得借借鉴的。(三)、常常规勘察察方法与与现代探探测手段段的综合合使用和国内推广广小口径径(56)钻钻探相反反,国外外总的趋趋势是加加大孔径径,以进进一步提提高岩芯芯获得率率和利用用探头进进行各种种孔内测测试工作作。也就就是一孔孔多用。工程地质人人员最关关心的是是如何进进一步提提高岩芯芯获得率
4、率和取样样技术,这这是评价价工程地地质条件件的主要要依据。关于孔深,国国外多倾倾向于浅浅孔为主主,深、浅浅相结合合的原则则,最大大孔深为为坝高的的70,一般般孔深为为坝高的的133。压水试验:总长度度为钻探探总进尺尺的100255%,岩岩土力学学试验大大力提倡倡野外大大型试验验,其尺尺寸应达达到节理理平均间间距的66倍,实实际上一一般采用用室内和和野外结结合的大大、中、小小结合的的原则。(四)、重重视地质质力学模模型试验验研究(五)、普普遍采用用类比法法类比法是建建立在多多种地质质因素的的相关关关系和经经验的基基础上的的有效的的工程地地质评价价方法。应用工程地地质类比比法和经经验判断断应掌握握
5、以下几几条原则则:1、岩石的的岩性必必须基本本相同或或类同;2、岩体的的边界条条件应相相似;3、建筑物物类型应应该一致致;4、利用正正建成的的、经过过考验的的水工建建筑物的的参数的的合理性性和安全全度;5、在工程程地质类类比法和和经验判判断中,以以概率机机理进行行风险决决算和以以模糊数数学概念念来做模模糊工程程地质评评价是必必要的。二、几点启启示1、在勘察察布置上上采用地地质因素素重要性性分析法法;2、在勘察察方法上上采用各各种新的的勘察技技术,改改善传统统的勘察察方法;3、在工程程地质评评价上大大量采用用类比法法,以充充分运用用正积累累起来的的经验;4、地质分分析是核核心;工程地质勘勘察的岩
6、岩土物理理力学参参数取值值的原则则、方法法和内容容岩土力学参参数是工工程设计计和岩土土体稳定定性评价价十分重重要的科科学依据据。但是是要取得得精确的的、可靠靠的岩土土力学参参数是十十分困难难的。现现有多种种手册中中所列举举的岩土土力学参参数均没没有说明明:试验验的部位位、取样样地点、工工程类别别、工程程作用力力的性质质、试验验原理程程序等。在在没有说说明以上上问题的的情况下下,所得得到的岩岩土力学学参数是是不能直直接引用用的。解解决岩土土力学参参数的问问题,必必须使工工程地质质和岩土土力学工工作紧密密结合,才才能得到到较精确确和比较较可靠的的岩土力力学参数数。谁能能做到两两者紧密密结合,在在解
7、决岩岩土力学学参数问问题上谁谁就能走走在前面面。岩体力学是是近代发发展较快快的科学学分支,了了解岩体体力学研研究对于于正确理理解、认认识、掌掌握岩土土力学参参数的取取值原则则、方法法和内容容是十分分必要的的。岩体力学是是在岩体体结构控控制论的的基础上上,对岩岩体的力力学性状状及其变变形、位位移及破破坏过程程和规律律的研究究。岩体所处环环境对岩岩体力学学性状的的影响:1、构造环环境:构构造活动动性、地地震危险险性及活活动性;2、地应力力环境、岩岩体表层层岩体应应力分布布:应力力释放带带、应力力集中带带、应力力平稳带带,处于于不同应应力带可可对应不不同的工工程地质质问题,其其力学参参数亦有有很大差
8、差距;河谷应力场场分布对对认识岩岩体力学学参数有有明确的的启示3、水文地地质条件件、水的的静水压压力、动动水压力力、孔隙隙水压力力、有效效压力及及水岩作作用问题题;4、地温条条件;5、荷载条条件、荷荷载性质质、加力力方式、加加荷速度度;岩体总体力力学性质质与参数数组成岩体的的均一性性、总体体结构的的连续性性、岩体体的孔隙隙程度、结结构面的的力学性性质、几几何效应应、力学学效应。岩体形变破破坏过程程的机理理研究。1、岩体不不同形变变阶段的的力学性性质、强强度理论论及强度度指标;2、块裂介介质,形形变主要要受结构构面的控控制;3、连续介介质,形形变主要要受结构构面的控控制;4、破碎介介质,具具有强
9、烈烈的结构构效应;岩体力学实实验研究究:地质质分析是是岩体力力学实验验研究的的基础,如如何将地地质结构构条件概概化为地地质模型型,又将将地质模模型转化化为力学学模型,而而使边界界条件、岩岩体变形形和破坏坏机理不不失真,这这要求对对岩体结结构第一一手资料料准确、可可靠。因因此,岩岩体力学学参数有有充分的的代表性性,针对对性和对对岩体变变形机理理深刻的的认识以以及力学学模型是是否表征征的问题题的关键键和要害害。一、原则1、岩土物物理力学学性质参参数试验成果可可按岩土土体质量量类别、工工程地质质单元、区区段或层层位,分分别用算算术平均均值、最最小二乘乘法、图图解法、数数值统计计法或优优定斜率率法进行
10、行整理,并并舍去不不合理的的离散值值。应采用整理理后的试试验值作作为标准准值,再再根据水水工建筑筑物地基基或围岩岩的工程程地质条条件进行行调整,提提出地质质建议值值,当采采用结构构可靠度度分项系系数及极极限状态态设计方方法时,岩岩土性能能的标准准值宜根根据岩土土试验性性能的概概率分布布的某一一分位值值来确定定。2、土的物物理力学学性质参参数地基渗漏系系数采用用室内试试验或抽抽水试验验的大值值平均值值作为标标准值;用于水水位降落落、排水水计算宜宜用小平平均值,供供水工程程计算可可用平均均值。粘性土地基基,f/可采用用室内饱饱和固结结快剪990,cc可取220330,对对于砂性性土,ff采用885
11、990,不不计c值值;土的的抗剪强强度宜采采用试验验峰值的的小平均均值作为为标准值值;软土土宜用流流变值。3、岩体的的物理力力学性质质参数当试件呈脆脆性破坏坏时,坝坝基抗剪剪强度取取值:拱坝应采用用峰值强强度的平平均值作作为标准准值;重重力坝应应采用概概率分布布的0.2分位位值作为为标准值值或采用用峰值强强度的小小值平均均值,或或采用优优定斜率率法的下下限作为为标准值值。抗剪剪强度采采用比例例极限强强度作为为标准值值。当试件呈塑塑性破坏坏时,以以其屈服服强度作作为标准准值,并并考虑时时间效应应,并按按流变影影响进行行折减。总体变形指指标应根根据岩体体实际承承受工程程作用力力方向和和大小进进行原
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