壩的工程地質(zhì)研究ppt課件(參考版)
2024-09-02 23:01本頁面
【正文】 ? 支墩壩壩軸線方向性差，側(cè)向穩(wěn)定性差，抗震能力低，抵抗壩肩巖體側(cè)向變形能力低。面板直接承受上游水壓力和泥沙壓力等荷載，通過支墩將荷載傳給地基?；麦w、強(qiáng)風(fēng)化巖體、具軟弱夾層的、易產(chǎn)生塑性變形和滑動的巖體均不宜作為拱壩兩端的拱座。 ? 拱壩地質(zhì)地形條件的要求： ? 兩岸地形完整性 和巖體穩(wěn)定性要求高，要求兩岸拱座巖體穩(wěn)定，包括拱座的抗滑穩(wěn)定、變形穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定。豎直剖面呈懸臂梁形式，底部座落在河床或兩岸基巖上。 拱壩對地質(zhì)地形條件的要求 ? 拱壩 平面上呈拱形并在結(jié)構(gòu)上起拱的作用的壩。低壩也可修在較好的土質(zhì)地基上。 重力壩對地質(zhì)地形條件的要求 ? 重力壩 是由砼或漿砌石修筑的大體積檔水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。 ? 丘陵地形 ：河谷寬，山坡平緩，樞紐布置條件好，建筑物可在壩的兩端布置互不干擾，布置溢洪道最好利用有埡口的地形。 土石壩適應(yīng)于各類 地形 條件 ? 高山深谷地形 ：河谷窄，山坡陡峻，山脊高，壩軸線短，如把土石壩布置在順直河段，則引水洞、泄洪洞要拐彎，洞線長，溢洪道開挖邊坡高，工程量大，而且溢洪道緊接土石壩，施工干擾大。但對于強(qiáng)烈喀斯特巖體、大的斷層破碎帶、強(qiáng)透水或抗剪強(qiáng)度低的軟弱夾層、泥化夾層的巖體、基巖面起伏太大的巖體，宜避開或加強(qiáng)處理。 土石壩對地質(zhì) 地形 條件要求低，從巖石地基到土質(zhì)地基，都可修建土石壩。 漿液擴(kuò)散范圍 灌漿廊道 帷幕灌漿 鉆孔 排水孔 及廊道 防滲帷幕示意圖 第六節(jié) 各種壩型對地質(zhì)地形條件的要求 土石壩對地質(zhì)地形條件的要求 土石壩 泛指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或混合料，?jīng)過 拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。高壩可設(shè)兩排鉆孔，中低壩一排鉆孔。帷幕的深度，到不透水層。 三、防滲和排水處理 帷幕灌漿 ? 在大壩上游地基中，布置 1～ 2排鉆孔，以一定壓力將水泥壓入基巖的裂縫或斷層破碎帶。 大壩 夾層 混凝土鍵 緩傾斜軟弱破碎帶的處理 三、防滲和排水處理 一般原則，在大壩迎水面或其上游部位設(shè)置防滲措施，如灌漿帷幕，盡量降低壩基的滲透水流。 ? 部分挖除。再配合灌漿、水平防滲等處理措施。 高傾角軟弱破碎帶的處理 ? 混凝土土塞 是將軟弱夾層帶挖除到一定深度后回填混凝土，以提高地基的強(qiáng)度。 二、壩基加固措施 （二）錨固 當(dāng)?shù)鼗鶐r石中發(fā)育有控制巖體的滑移面的軟弱面時，為增加巖體的抗滑穩(wěn)定性，可采用預(yù)應(yīng)力錨桿 (或鋼纜 )進(jìn)行加固處理。 ? 灌漿孔一般布置成梅花型，孔距 ～ 。 ，預(yù)留保護(hù)層或采取保護(hù)措施。 低壩和中壩最低要求為 : 抗壓強(qiáng)度 Rb≧15MPa ； 聲波縱波速 Vp≧2022m/s ； 變形模量 E0 ≧2022MPa 。 ?兩岸地形較高部位可適當(dāng)放寬。 ?一般情況下，高壩建在堅硬巖石的微風(fēng)化或弱風(fēng)化帶下部，經(jīng)過論證和處理，也可部分建在弱風(fēng)化帶的中部。 ，是設(shè)計和施工中的一個重要問題 ?費用問題，工期問題，基坑排水問題，基坑邊坡穩(wěn)定，地應(yīng)力問題。m）； ?H上下游水位差； ?H下游水深。 （ 4）巖石的性質(zhì)和分化程度對壩其巖體的穩(wěn)定性也有顯著的影響。當(dāng)巖層傾向上游，或傾角較陡時，一般沖刷坑較輕。 （ 2）緩傾的軟弱結(jié)構(gòu)面及軟弱夾層較陡傾者，易于形成較深的沖坑。 （ 2）水力方面： 挑流形式、單寬流量、入水流速和水墊厚度等 。 （ 1）地質(zhì)方面： 巖塊的大小、重度、幾何形狀、相互位置以及巖塊間充填物的性質(zhì)有關(guān)。 巖層傾角較陡的基巖： L/d，安全； 巖層傾角較緩的巖層： L/d，安全。形成臨空面。 ② 水平鋪蓋 ④ 反濾蓋重 反濾層是保護(hù)滲流出口的有效措施，它既可以保證排水通暢，降低溢出梯度，又起到蓋重的作用。 (1)建筑物基坑 : ? 人工降低潛水位 ? 板樁防護(hù)墻 ⑵ 土石壩防治滲透變形的措施 ①垂直截滲：粘土截水槽、灌漿帷幕、混凝土防滲墻等 。 雙層型 ：主要考慮表層粘性土的性質(zhì)、厚度、完整程度 多層型 ：除考慮表層粘性土層外，還考慮砂層透鏡體或粘性土層透鏡體或相變等造成水力梯度的突變等原因 工程因素 施工等破壞了表層具有防滲作用的弱透水層。 ? 滲流出口條件 對于由滲流出口朔源發(fā)展的潛蝕 — 管涌型滲透變形，滲流出口有無適當(dāng)保護(hù)，對滲透變形的產(chǎn)生和發(fā)展具有重要的意義。其臨界梯度和允許梯度顯著高于顆粒成分相近但未經(jīng)固結(jié)的土。 Cu10流土 Cu 20潛蝕 Cu 在 1020之間 兩種均可能發(fā)生 研究臨界水力梯度與不均粒系數(shù)之間的關(guān)系表明：砂土的Cu值愈小 (土粒愈均勻 )則 Icr值愈大，即產(chǎn)生流土的臨界水力梯度較潛蝕的要大。 實驗資料證實：當(dāng)細(xì)粒含量達(dá) 20%30%時，產(chǎn)生滲透變形所需的水力梯度值急劇增大； 用細(xì)顆粒含量 ?來判別雙峰型礫土的滲透變形型式： ?35% 流土 ?25% 管涌 ?=25%~35% 流土或管涌，取決于礫土的密實度及細(xì)顆粒的組成 中等以上密實度、不均勻系數(shù)較小的細(xì)粒土，發(fā)生流土； 細(xì)顆粒成分中粘粒含量增加，可增大土的凝聚力，土的抗?jié)B強(qiáng)度增加，不易發(fā)生滲透變形。 ? 粗細(xì)粒徑比例 1 .粗細(xì)顆粒直徑比例 細(xì)粒從空隙中流動最優(yōu)比例： d0/d = 8 d0 ： 孔隙直徑 d： 細(xì)顆粒直徑 D： 粗顆粒直徑 天然無粘性土 n= D/ d0 = ?D/d = 20 有利于管涌 土體的排列方式?jīng)Q定著 D / d0 的值： 當(dāng)排列疏松時， D / d0 減小， 有利于滲透變形 當(dāng)排列密實時， D / d0 增大， 不利于滲透變形 ? 細(xì)顆粒含量 只有較多量的粗大顆粒構(gòu)成骨架，才能形成直徑較大的孔隙，易于產(chǎn)生潛蝕。 －土的側(cè)壓力系數(shù)式中：我國水利部門：扎馬林：????????gctgInn( ρIcrscr?????????)1()1)(12
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