在地形測量圖中如何繪制庫容曲線
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百圖斷面CAD-第十三章 水庫庫容計(jì)算(一)
一、利用掃描地形圖進(jìn)行庫容計(jì)算步驟 1、利用 image 命令把掃描地形圖貼到 CAD 中。 2、對(duì)掃描地形圖進(jìn)行放縮處理,使圖中 1 個(gè)單位長度代表實(shí)際的 1 米。 3、在地形圖上用多段線(pline)畫出庫區(qū)(若水庫上游庫區(qū)不確定, 庫區(qū)范圍可以擴(kuò)大),構(gòu)成一封閉多邊形,在封閉多邊形的大致中間部位繪制 一條直軸線,line 或 pline 均可。 4、地形圖批量切剖面 點(diǎn)選菜單“平面”--“平面圖批量切剖面”--“三角網(wǎng)法封閉區(qū)域批 量切剖面”,出現(xiàn)對(duì)話框,一般設(shè)剖面間距為 10 米或 20 米,核選處理 autoCAD 高程點(diǎn)和處理南方 CASS 高程點(diǎn)選項(xiàng),點(diǎn)確定按鈕后,軟件會(huì)在地形圖上繪 制出斷面位置線。 原來的掃描地形圖相當(dāng)于底圖,用戶用肉眼可看出底圖上 斷面位置線附近的等高線或高程點(diǎn)的標(biāo)高,需用戶在斷面位置線上補(bǔ)充繪制 (編造)若干平面高程點(diǎn)(有繪制編造平面高程點(diǎn)菜單),補(bǔ)充編造高程點(diǎn)完 13-1 畢,再一次在地形圖批量切剖面,核選處理 autoCAD 高程點(diǎn)和處理南方 CASS 高程點(diǎn)選項(xiàng),生成橫斷面數(shù)據(jù)文件。 5、用記事本打開橫斷面數(shù)據(jù)文件,可以對(duì)每個(gè)斷面的左右兩端進(jìn)行加 高延長(代表水庫大壩加高),也可用斷面工具下的“橫斷成果左右加點(diǎn)延長” 批量處理。 6、點(diǎn)菜單“斷面法水庫庫容計(jì)算”,選擇第 5 步處理過的橫斷面數(shù)據(jù) 文件,該步操作結(jié)束,生成水庫庫容成果文件和斷面面積校核表。 其中水庫 庫容成果文件的內(nèi)容大致如下: 水位(m) 37.8 38.0 38.5 39.0 39.5 40.0 40.5 41.0 41.5 42.0 42.5 43.0 庫容(m3) 0 28.1701 280.598 2230.76 6738.4 12437.5 18720.5 26269.1 37786.6 53866.6 71070.4 88875.9
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水庫測量測繪需要準(zhǔn)備一些什么?
地形測量。設(shè)計(jì)水庫工程一般需要如下的地形資料。
(1)庫區(qū)地形圖。一般采用1/2000—1/5000比例尺水庫庫容曲線測繪資質(zhì),等高線間距用2-5米水庫庫容曲線測繪資質(zhì),測至淹沒范圍1O米以上。它可以用來計(jì)算水庫蓄水容積和估算水庫的淹沒范圍,繪制水位——容積曲線和水位——水面面積曲線。
(2)壩址地形圖。采用1/200—1/500比例尺,等高線間距0.5—1米,測至壩頂10米以上。利用它可以規(guī)劃大壩、放水涵管和溢洪道,估算大壩工程量,安排施工時(shí)的土場、石場、交通運(yùn)輸、施工導(dǎo)流、臨時(shí)建筑物等。
(3)放水涵管、溢洪道、電站等建筑物所在位置的縱橫斷面圖。橫斷面圖用1/100-1/200比例尺:縱斷面圖可用不同的比例尺,垂直距離用1/100—1/200,水平距離用1/500—1/2000。這兩種圖可以用來設(shè)計(jì)建筑物和估算挖填的土石方量。
測繪資質(zhì)分級(jí)
名字即電話水庫庫容曲線測繪資質(zhì),資質(zhì)參謀王工
簡單說分為甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)、丁級(jí)四個(gè)級(jí)別
每個(gè)級(jí)別對(duì)人員、儀器、辦公場所、可作業(yè)范圍水庫庫容曲線測繪資質(zhì)的要求是不同的水庫庫容曲線測繪資質(zhì)!
其中乙級(jí)、丙級(jí)可以直接新注冊(cè)也可以升級(jí)資質(zhì)
甲級(jí)的只能升級(jí)水庫庫容曲線測繪資質(zhì)!不能新辦水庫庫容曲線測繪資質(zhì)!
水庫堤壩巖土工程勘察
一、深圳水利工程建設(shè)現(xiàn)狀
深圳市自建市后水庫庫容曲線測繪資質(zhì),水利事業(yè)蓬勃發(fā)展,特別自1992年以來,新建擴(kuò)建水庫庫容曲線測繪資質(zhì)了一大批水利工程,引東江上游水入深、全市供水體系形成網(wǎng)絡(luò)、興建調(diào)蓄水庫和戰(zhàn)略儲(chǔ)備水庫、開展雨洪利用、整治河道提高河道防洪和景觀功能等等,為深圳市水庫庫容曲線測繪資質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展提供水庫庫容曲線測繪資質(zhì)了水資源保障。
深圳市常見的水利工程主要有:水庫、樞紐建筑物、輸水或泄水隧洞、堤防、泵站、水閘、渡槽和輸排水管等。水庫大壩依其材料不同可分為混凝土壩、砌石壩、堆石壩和土壩等。
截至2007年底,全市共有172座水庫,其中在建的公明水庫總庫容1.5×108m3,為大(二)型水庫,壩體總長4.6km,最大壩高54m;正在勘察擬建的清林徑水庫,總庫容為1.8×108m3,總壩長1.8km,最大壩高44.2m;已建的東部供水水源工程,全長56.3km,其中7.2km為隧洞;已建供水網(wǎng)絡(luò)干線工程,全長472km,其中80%為隧洞。
在建設(shè)和使用這些水利工程的過程中,曾遇到水庫庫容曲線測繪資質(zhì)了大量的工程地質(zhì)問題,它們大多與地表水、地下水有很大關(guān)系,這是水利工程地質(zhì)專業(yè)的主要特點(diǎn)。由于有了水,巖土體飽和軟化,抗剪強(qiáng)度降低,水頭壓力抬高,滲流作用加強(qiáng);由于有了水,水工建筑物巖土設(shè)計(jì)計(jì)算變得復(fù)雜,運(yùn)用工況多樣化;由于有了水,巖土工程勘察需采用綜合勘探方法,各類試驗(yàn)項(xiàng)目繁多,地質(zhì)參數(shù)的取值和地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論需要綜合判斷確定。對(duì)于水利工程,由于勘察水平不高而導(dǎo)致相關(guān)工程地質(zhì)問題未查明,其后果是嚴(yán)重的,要么導(dǎo)致整個(gè)工程失敗(如潰壩、決堤、水庫無法蓄水);要么工程建成后問題很多,影響正常運(yùn)行;或者由于相關(guān)地質(zhì)參數(shù)和評(píng)價(jià)結(jié)論過于保守而導(dǎo)致大量的投資浪費(fèi)。
因此,水利巖土工程勘察是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的專業(yè)性較強(qiáng)的地質(zhì)工作,在具體實(shí)施過程中,除了嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)規(guī)程規(guī)范之外,地區(qū)性工作經(jīng)驗(yàn)亦很重要,尤其在項(xiàng)目建議書、可行性研究階段或者勘探工作量不足的一些中、小型工程顯得尤為突出。
二、水利水電工程常見工程地質(zhì)問題
根據(jù)深圳地區(qū)所處的地質(zhì)背景和水文氣象條件,修建水利工程后常見的工程地質(zhì)問題有:
1.區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性
深圳地區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度,區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性相對(duì)較好,各工程研究對(duì)象主要指活動(dòng)性斷裂對(duì)水工建筑物長期運(yùn)行的影響。以深圳斷裂帶為代表,重點(diǎn)關(guān)注水庫誘發(fā)地震、地應(yīng)力集中、斷裂構(gòu)造的年位移量等。
2.水庫庫區(qū)滲漏
蓄水水庫產(chǎn)生永久性的過量的滲漏,不僅影響水庫的效益,同時(shí)還會(huì)因滲漏引起其他一些不良后果。羅屋田水庫的巖溶滲漏是一典型例子,由于水庫滲漏嚴(yán)重,水庫始終無法正常蓄水。
3.庫岸穩(wěn)定性
水庫蓄水后,庫岸自然地質(zhì)環(huán)境發(fā)生急劇變化,巖土體飽水及強(qiáng)度降低,庫水漲落引起地下水位波動(dòng)變化,波浪沖刷作用加劇變化等,使得原來處于平衡狀態(tài)的岸坡發(fā)生破壞,達(dá)到新的平衡,其破壞形式包括:崩塌、滑坡、塌岸等。庫岸失穩(wěn)破壞的后果將直接危及濱岸地帶居民及建筑物安全,淤塞庫區(qū),高位能的快速崩滑體還可以造成巨大涌浪,危及大壩及壩下游安全。
4.水庫浸沒
水庫蓄水后,引起庫岸周圍一定范圍內(nèi)地下水水位抬升(壅高),當(dāng)壅高后的地下水位接近或引出地面時(shí),將可能導(dǎo)致農(nóng)田沼澤化、土地鹽堿化、建筑物地基飽和惡化等不良后果。深圳地區(qū)一般多為山區(qū)性水庫,庫容面積有限,水庫浸沒問題不嚴(yán)重。
5.壩區(qū)滲漏
壩區(qū)滲漏包括壩基滲漏和繞壩滲漏,分別產(chǎn)生于壩基和壩肩。壩基滲漏是現(xiàn)有水庫大壩普遍的地質(zhì)現(xiàn)象,滲透量過大將影響水庫的效益,或者滲透水流作用危及壩體的安全。深圳地區(qū)常見的壩區(qū)滲漏方式有建基面滲漏(接觸面滲漏)、淺層風(fēng)化巖滲漏、斷裂構(gòu)造帶滲漏、沖洪積砂礫層滲漏和巖脈帶滲漏等。
6.壩基巖土體的壓縮變形與承載力
不同類型的壩對(duì)壩基壓縮變形與承載力要求不同,其共同點(diǎn)均要求建壩后不致產(chǎn)生過大的沉降變形和不均勻沉降變形,以免引起壩體開裂或剪切滑移而導(dǎo)致的破壞。對(duì)中低土石壩而言,深圳地區(qū)常見的高壓縮地層主要包括人工松散填土、軟黏土、淤泥和泥炭等。
7.壩基(肩)巖土體的抗滑穩(wěn)定
對(duì)于土石壩而言,壩基如有抗剪強(qiáng)度低的軟弱地層(如軟黏土、淤泥、松散填土等),則壩基不僅存在沉降變形問題,亦有沿軟弱層滑動(dòng)問題;對(duì)混凝土壩、砌石壩而言,根據(jù)滑動(dòng)破壞面位置的不同,壩基巖體滑動(dòng)分為表層滑動(dòng)(通常指混凝土與巖石接觸面)、淺層滑動(dòng)和深層滑動(dòng)(軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng));對(duì)于壩肩抗滑穩(wěn)定主要體現(xiàn)陡地形狀況下的結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)問題。
8.水工隧洞圍巖穩(wěn)定與變形
地下隧洞開挖以后,洞壁圍巖由于失去了原有的巖體的支撐而向洞內(nèi)松張變形,如果變形超過圍巖本身所承受的能力,圍巖將產(chǎn)生破壞。圍巖的變形破壞程度常取決于圍巖應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)及洞室斷面形狀等??⒐ず蟮乃に矶赐惺軆?nèi)外水壓力的長期作用。深圳地區(qū)隧洞淺埋段較多,斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖性巖相多變,地下水位高,隧洞施工遇塌方、冒頂現(xiàn)象相對(duì)較多,施工后縱向與橫向裂縫也時(shí)有所見。
9.隧洞涌水
隧洞涌水問題包括隧洞段涌水量預(yù)測、掌子面突水、突泥預(yù)測和地面沉降預(yù)測等,因其影響因素多,各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確取值較難,隧洞涌水預(yù)測大多帶有經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)。盡管如此,隧洞涌水仍是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的水文地質(zhì)工作內(nèi)容。以往的工程實(shí)例表明,隧洞涌水預(yù)測不可靠,施工措施不到位,往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失甚至一定范圍的社會(huì)安定問題。
10.天然建筑材料
深圳地區(qū)水庫一般適合建當(dāng)?shù)夭牧蠅?,以土石壩最多,黏性土料和壩殼料用量也最為龐大。例如公明水庫大壩?shí)際用量達(dá)1100×104m 3,勘察儲(chǔ)量為其2~3倍。既要不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境并盡量減少征地費(fèi)用。又要尋找足夠儲(chǔ)量的、質(zhì)量好的、開采方便的、運(yùn)距近的料場,是水庫工程建設(shè)期突出的工程地質(zhì)問題,也是一大前期勘察難點(diǎn)。
11.深基坑支護(hù)
深圳地區(qū)地下式泵站較多,大多涉及深基坑問題,有的基坑深達(dá)30~40 m,這些泵站一般建在地勢低洼處,軟土層和砂礫層較厚,地下水豐富,地下水位普遍較高,工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,基坑支護(hù)體系需要考慮隔水、淺層支護(hù)、深層支護(hù)、上下水工建筑物平面布置及基坑內(nèi)方便輸水隧洞施工等要素。
其他的一些工程地質(zhì)問題,如隧洞施工巖爆問題,放射性污染問題,閘、壩建筑物的抗沖刷問題等等,因一般不常見這里不單獨(dú)列出。
三、水庫庫區(qū)巖土工程勘察評(píng)價(jià)工作經(jīng)驗(yàn)
限于自然條件,深圳地區(qū)擬建和已建水庫規(guī)模有限,絕大部分為中、小型水庫,壩高15~50m,水庫周邊區(qū)域以花崗巖類和砂頁巖類為主,地形地貌多為低丘陵和臺(tái)地,植被覆蓋良好,巖體風(fēng)化一般較深厚,斷裂構(gòu)造較發(fā)育,物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育,工程地質(zhì)條件一般屬于中等復(fù)雜。
水庫庫區(qū)巖土工程勘察與評(píng)價(jià)工作一般應(yīng)注意:
1.勘察工作
勘察工作應(yīng)以水文地質(zhì)、測繪、調(diào)查訪問、資料收集為主,勘探工作為輔。注意研究地形地貌特點(diǎn),河床變遷歷史,泉水露頭情況,區(qū)域性自然邊坡和人工邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象,周邊水庫群常見的水庫地質(zhì)問題等。當(dāng)基巖露頭較好時(shí),重點(diǎn)調(diào)查斷層和裂隙發(fā)育特點(diǎn);當(dāng)基巖露頭不好時(shí),重點(diǎn)調(diào)查風(fēng)化土和覆蓋層的工程特性與分布狀況。
2.勘察方法
針對(duì)水庫滲漏問題,首先根據(jù)水文地質(zhì)成果確定可能的滲漏形式,然后根據(jù)不同的滲漏形式采用適當(dāng)?shù)目辈旆椒?。單薄分水嶺滲漏一般較為常見,分水嶺岸坡一般分布有一定厚度的殘坡積土和全風(fēng)化土,勘察工作以調(diào)查上部土層作為天然防滲鋪蓋的厚度、平面范圍和滲透特性為重點(diǎn),均衡布置淺鉆孔或探坑,并進(jìn)行注水和試坑滲水試驗(yàn)。對(duì)于下部基巖的滲透特征,需選擇代表性位置布置勘探剖面,各勘探點(diǎn)進(jìn)行分段壓水、注水、抽水(提水)試驗(yàn)。對(duì)于斷層或裂隙密集帶滲漏問題,可先布置物探工作,再布置鉆探與現(xiàn)場試驗(yàn)工作。此外有些水庫發(fā)現(xiàn)也有風(fēng)化巖中巖脈帶滲漏問題,在花崗巖類地區(qū)應(yīng)重視。從目前已建水庫的運(yùn)行情況來看,大多數(shù)水庫滲漏問題并不嚴(yán)重,未超過水庫設(shè)計(jì)滲漏量,這與深圳地區(qū)巖土層的弱透水性有關(guān),也與庫水深度較淺、斷裂構(gòu)造的密閉性較好等有關(guān)。但應(yīng)注意的幾點(diǎn)是:
1)庫外未見有滲水溢出點(diǎn)并不代表水庫沒有滲漏,從有些水庫常年觀測資料來看,仍有相當(dāng)一部分滲流量是通過潛流作用形成的。
2)強(qiáng)風(fēng)化巖全段、弱風(fēng)化巖上段部分試驗(yàn)段滲透系數(shù)較大,鉆孔鉆進(jìn)中常有涌水或失水現(xiàn)象,但大部分試驗(yàn)段滲透系數(shù)為弱透水,將這兩層視為相對(duì)隔水層或相對(duì)透水層時(shí)應(yīng)慎重,需根據(jù)滲透系數(shù)大值的平面位置、埋深、上部地層滲透性、地下水的徑流排泄方式以及水庫防滲級(jí)別等綜合確定。
3)峽谷區(qū)和臺(tái)地區(qū)水庫滲漏評(píng)價(jià)方法有區(qū)別。
4)水庫滲漏除了定性評(píng)價(jià)外,還要盡量進(jìn)行定量計(jì)算評(píng)價(jià)。
5)在可能滲漏部位布置水文地質(zhì)長期觀測孔,可有效判斷水庫滲漏情況。
6)龍崗巖溶地區(qū)水庫滲漏問題很復(fù)雜,評(píng)價(jià)結(jié)論需特別慎重。
3.邊坡勘察
深圳地區(qū)庫岸坡度一般較平緩,庫岸穩(wěn)定問題常表現(xiàn)為淺層滑坡或滑塌,主要產(chǎn)生于殘坡積層中,方量有限,一般為數(shù)十立方米至數(shù)百立方米,對(duì)水庫運(yùn)行安全不會(huì)有太大的影響。但有些供水水庫在某些時(shí)段可能取水量很大,存在庫水位驟降的情況,應(yīng)注意大面積淺層邊坡穩(wěn)定問題。另外在深圳東部沿海地區(qū)所建水庫存在高陡巖質(zhì)邊坡問題。邊坡勘察工作仍以地質(zhì)測繪為主,在初步確定有問題的地段才布置勘探工作量。邊坡勘察與評(píng)價(jià)應(yīng)注意的事項(xiàng):
1)定性與定量評(píng)價(jià)互為補(bǔ)充,且有側(cè)重點(diǎn),對(duì)于小規(guī)模的對(duì)水庫安全影響不大的邊坡問題應(yīng)以定性評(píng)價(jià)為主,反之,則以定量評(píng)價(jià)為主。
2)砂頁巖地區(qū)常有淺層滑塌現(xiàn)象,坡積層偏厚,顆粒組成多為粗粒,易降水入滲和導(dǎo)水,也易浸水軟化,岸坡較陡時(shí)常有邊坡穩(wěn)定問題。
3)計(jì)算邊坡穩(wěn)定性,應(yīng)有正常運(yùn)行、庫水位驟降、地震作用等多個(gè)工況的組合計(jì)算。
4)對(duì)于環(huán)庫公路的邊坡問題,因其位于庫水位以上,一般按公路勘察設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行評(píng)價(jià),但應(yīng)注意高位能的不穩(wěn)定體坍塌,可能產(chǎn)生大的涌浪問題。
5)對(duì)于庫盆內(nèi)開采建壩材料的水庫,需有合理的開挖斷面和坡度。
4.地下水勘察
現(xiàn)有水庫正常蓄水位水邊線周邊大多為斜坡地形,庫內(nèi)無農(nóng)田,少居民,少建筑物,鑒于廣東地區(qū)的氣候條件,一般不存在浸沒現(xiàn)象。對(duì)于庫外水位雍高引起的浸沒問題,主要根據(jù)水庫防滲條件,可能浸沒區(qū)的水文地質(zhì)條件和危害性質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。地質(zhì)勘察工作應(yīng)重點(diǎn)置于庫水沿單薄分水嶺和斷裂構(gòu)造帶徑流排泄方式和滲流量評(píng)價(jià),注意可能浸沒區(qū)地形地貌特征和地下水位,是否有較低的排水條件差的洼地地形,必要時(shí)布置勘探剖面,并進(jìn)行地下水雍高值和地下水臨界深度的試驗(yàn)和計(jì)算。
5.判定標(biāo)志
水庫誘發(fā)地震的形成機(jī)理十分復(fù)雜,目前的判定方法往往根據(jù)工程實(shí)例進(jìn)行類比,一般采用的判定標(biāo)志有:
1)壩高大于100m,庫容大于10×108m3。
2)庫壩區(qū)存在構(gòu)造斷裂帶,活動(dòng)斷裂呈張(扭)性或張(壓)扭性。
3)庫壩區(qū)為中、新生代斷陷盆地或其邊緣升降明顯。
4)深部存在重力梯度異?;虼女惓!?/p>
5)巖體深部張裂隙發(fā)育,透水性強(qiáng)。
6)庫壩區(qū)有溫泉。
7)庫壩區(qū)歷史上曾有地震發(fā)生。
深圳地區(qū)沒有修建高壩大庫的條件,區(qū)域地質(zhì)地震條件表明,一般產(chǎn)生破壞性地震(M s>4.7級(jí))的可能性不大,但不排除產(chǎn)生小震的可能。已有工程實(shí)例顯示,有些中低壩水庫也會(huì)產(chǎn)生誘發(fā)地震,因此一般對(duì)大、中型水庫的誘發(fā)地震問題亦要進(jìn)行評(píng)價(jià)。工作方法以搜集分析區(qū)域地質(zhì)地震資料為主,適當(dāng)布置一些專門性勘探工作(常采用地球物理勘探和深鉆孔),必要時(shí)需委托地震研究單位在進(jìn)行地震危險(xiǎn)性評(píng)估的同時(shí),對(duì)水庫誘發(fā)地震問題進(jìn)行專門論證。
四、堤壩勘察方法、經(jīng)驗(yàn)與工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
深圳地區(qū)堤壩類型大多為土石壩,有少量混凝土壩和堆石壩。不論哪種壩型,壩體、壩基均存在穩(wěn)定、變形、滲流三大問題。其中土石壩出現(xiàn)問題的最多,一般以壩體或壩基滲漏與不均勻沉降最為常見,個(gè)別堤壩也曾產(chǎn)生壩后坡嚴(yán)重滑坡,而滲透穩(wěn)定問題多見于水閘。
因大壩產(chǎn)生破壞性質(zhì)是災(zāi)難性的,因此水庫工程勘察的重點(diǎn)在于壩址,前期勘察工作標(biāo)準(zhǔn)要求高,歷時(shí)長。限于篇幅,這里僅介紹新建壩壩址的一些勘察方法與經(jīng)驗(yàn)。
1)對(duì)于壩址區(qū)(含附屬建筑物)勘察方法,水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB50287-1999)和中、小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(SL55-2005)各章節(jié)有明確規(guī)定,內(nèi)容涵蓋規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計(jì)和技施設(shè)計(jì)各個(gè)階段,包括不同壩型、不同壩基以及不同建筑物。總體來講,水利行業(yè)勘察規(guī)范比較簡明寬泛,具體實(shí)施過程中需要地質(zhì)人員充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,根據(jù)場地地質(zhì)條件,靈活掌握規(guī)范精神,既要達(dá)到“查明”的精度,又不浪費(fèi)勘探工作量,也不能死搬硬套規(guī)范。
2)在工作開展之前,需要編制勘察工作大綱,內(nèi)容盡量詳盡,必要時(shí)還可編制單項(xiàng)作業(yè)指導(dǎo)書??辈旃ぷ鞔缶V首先應(yīng)根據(jù)前期勘察成果確定該工程可能存在的主要工程地質(zhì)問題,或應(yīng)重點(diǎn)查明的地質(zhì)要素,然后圍繞這些工程地質(zhì)問題或地質(zhì)要素布置適用的勘探工作,確定勘探工作的重點(diǎn)、要點(diǎn)、難點(diǎn)。
3)工作當(dāng)中需根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件變化,及時(shí)調(diào)整計(jì)劃的工作方法和工作布置,這就要求地質(zhì)人員隨工程進(jìn)度及時(shí)跟進(jìn)分析,以免野外作業(yè)結(jié)束后才發(fā)現(xiàn)問題,導(dǎo)致關(guān)鍵地質(zhì)問題未查明,需要進(jìn)行補(bǔ)充勘察。
4)壩址常用的勘探方法有鉆探、物探、坑探、現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn),其中關(guān)于巖土滲透試驗(yàn)的方法種類較多,精確度不一,如何較準(zhǔn)確地確定各地層滲透系數(shù)并劃分相對(duì)隔水層、相對(duì)透水層是技術(shù)人員的一大難點(diǎn),這些參數(shù)的可靠性關(guān)系到工程安全,亦關(guān)系到大量的工程投資。例如公明水庫壩基防滲工程,設(shè)與不設(shè)混凝土防滲墻相差工程投資達(dá)1.5億元人民幣。弱、微風(fēng)化巖一般進(jìn)行壓水試驗(yàn),按壓水試驗(yàn)規(guī)范操作即可。強(qiáng)風(fēng)化巖一般難于進(jìn)行壓水試驗(yàn),深圳地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)是:當(dāng)?shù)叵滤^高時(shí),選擇抽水試驗(yàn)或提水試驗(yàn);當(dāng)?shù)叵滤惠^低時(shí)選擇注水試驗(yàn),并注意鉆進(jìn)中回水量的變化;當(dāng)需要初步確定灌漿效果時(shí),應(yīng)設(shè)法進(jìn)行壓水試驗(yàn),可將栓塞置于先期預(yù)設(shè)的混凝土孔壁即可,但成本較高。強(qiáng)透水的砂礫石層常用抽水試驗(yàn)。對(duì)于中-弱透水的殘坡積土層、全風(fēng)化巖(土),常根據(jù)注水、提水、試坑滲水、室內(nèi)滲透試驗(yàn)成果綜合確定滲透系數(shù)值,前3種方法的計(jì)算公式為近似性質(zhì),測值有一定誤差,但可反映整個(gè)試驗(yàn)段的透水性,室內(nèi)試驗(yàn)測值雖較準(zhǔn)確,但反映某一點(diǎn)的滲透性,代表性具局限性。
5)評(píng)價(jià)地基的工程地質(zhì)條件,除了有足夠數(shù)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持外,尚需根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn),巖心鑒別、地質(zhì)測繪成果綜合給出定性評(píng)價(jià)結(jié)論和定量地質(zhì)參數(shù)。例如,對(duì)于花崗巖殘積土或全風(fēng)化巖(土),室內(nèi)試驗(yàn)往往顯示其為高壓縮性土,對(duì)于土石壩需要進(jìn)行大面積的壩基處理,而根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),該類土一般為黏土質(zhì)砂礫,屬中壓縮性土,可不進(jìn)行處理。再如,如何看待總體弱透水性地層中滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)大值(i×10-4cm/s或i×10-3cm/s)問題,是關(guān)系到劃分為相對(duì)透水層還是相對(duì)隔水層的大問題,僅憑試驗(yàn)數(shù)據(jù)是難以給出準(zhǔn)確結(jié)論的,需要根據(jù)其上、下地層的滲透特征與分布情況,以及蓄水后地下水的滲透形式等因素綜合判定。
五、天然建筑材料勘察方法與評(píng)價(jià)
深圳乃至華南地區(qū)土石壩建筑材料大多采用風(fēng)化巖料,主要利用殘積土、全風(fēng)化巖和強(qiáng)風(fēng)化巖,其中前二者一般作為黏性土料,后者作為壩殼料使用。工程實(shí)踐表明,風(fēng)化料易于壓實(shí),具有較高的壓實(shí)度、抗剪強(qiáng)度和較低的滲透性,非常適合于修建中低壩。但風(fēng)化料也有其缺點(diǎn),由于巖性相變、地形起伏和地質(zhì)構(gòu)造等原因,風(fēng)化料往往顆粒組成不均一,含水率等物理力學(xué)性質(zhì)差異較大,壓實(shí)控制指標(biāo)選擇較難,針對(duì)風(fēng)化料的這些特點(diǎn),前期勘察階段應(yīng)注意:
1)勘察方法宜選擇鉆孔、探坑(井)、洛陽鏟,勘探密度除執(zhí)行規(guī)程規(guī)范要求的以外,應(yīng)切實(shí)結(jié)合地形地貌特征布置勘探點(diǎn),坡頂、斜坡、坡腳和臺(tái)地均應(yīng)有足夠的勘探點(diǎn)控制。選擇每個(gè)微地貌代表性位置連續(xù)取原狀樣,主要測其含水率和粘粒含量等基本物理指標(biāo)。選擇每個(gè)微地貌代表性位置取擊實(shí)樣(結(jié)合未來立面開采的深度)進(jìn)行擊實(shí)和擊實(shí)后試驗(yàn),每個(gè)勘探點(diǎn)均應(yīng)測靜止地下水位。
2)室內(nèi)試驗(yàn)類別應(yīng)齊全,勿漏項(xiàng)。原狀樣主要測含水率、天然密度、土粒密度、塑液限、顆粒分析(至小于0.005mm);擊實(shí)樣主要測最大干密度、最優(yōu)含水率、水溶鹽含量、倍半氧化物含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、自由膨脹率和燒失量等;擊實(shí)后試驗(yàn)控制壓實(shí)度為0.96~0.98(與工程等級(jí)有關(guān)),試驗(yàn)項(xiàng)目有滲透系數(shù)(水平和垂直)、剪切試驗(yàn)(飽和與非飽和)、壓縮固結(jié)試驗(yàn)(飽和與非飽和),剪切試驗(yàn)具體類別應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算工況具體確定,一般應(yīng)進(jìn)行三軸剪切試驗(yàn),直剪試驗(yàn)可作為參考,新建壩應(yīng)測不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、固結(jié)排水剪,同時(shí)測孔隙水壓力系數(shù)。
3)根據(jù)風(fēng)化料原巖變化情況和試驗(yàn)成果進(jìn)行料場分區(qū),主要依據(jù)顆分、塑性指數(shù)與壓實(shí)特征進(jìn)行劃分。不同類型的風(fēng)化料如果不分區(qū),往往難以確定土壩控制指標(biāo),難以選擇碾壓設(shè)備和碾壓參數(shù),并使大壩處于不安全狀態(tài)或滲漏量過大。
4)風(fēng)化料地質(zhì)參數(shù)應(yīng)在充分統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上慎重選擇,對(duì)其質(zhì)量評(píng)價(jià)根據(jù)大壩不同填筑部位的具體要求區(qū)別對(duì)待,一般分均質(zhì)壩土料、防滲體土料和壩殼料3種類型。具體分析的項(xiàng)目有:含水率變化規(guī)律分析、粘粒含量變化規(guī)律分析、擊實(shí)曲線特征分析(寬或窄級(jí)配)、滲透系數(shù)特征分析和剪切試驗(yàn)成果分析(不同類型剪切試驗(yàn)成果對(duì)比分析)等。針對(duì)料源的特征,提出建議開采的季節(jié)、開采設(shè)備、開采方式和碾壓試驗(yàn)與上壩填筑的一些注意事項(xiàng)。根據(jù)已建水庫的勘察資料,深圳地區(qū)上壩風(fēng)化料原巖大部分為花崗巖和砂頁巖,風(fēng)化料的主要工程特性指標(biāo)較好,但pH值往往偏低,倍半氧化物含量不能滿足規(guī)程要求,經(jīng)分析認(rèn)為,對(duì)于深圳地區(qū)中低壩而言,這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)工程影響不大,上壩料質(zhì)量評(píng)價(jià)可不作為控制性指標(biāo)。鑒于水庫大壩的重要性,風(fēng)化料室內(nèi)擊實(shí)和擊實(shí)后試驗(yàn)宜選擇兩家以上試驗(yàn)單位進(jìn)行平行試驗(yàn)。
5)料場儲(chǔ)量計(jì)算應(yīng)采用平均厚度法、平行斷面法和三角形法,選擇一種方法計(jì)算,取另一種方法校核。
六、水工隧洞勘察方法、經(jīng)驗(yàn)與工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
1.前期勘察工作布置方法和原則
水工隧洞常用的勘察方法有衛(wèi)星遙感、地質(zhì)測繪、物探、鉆探、水文地質(zhì)試驗(yàn)、原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)等方法相互印證的綜合勘探方法,勘察工作主要布置于淺埋段、過溝段、斷層位置、巖層分界位置及洞口位置,具體做法為:
1)洞口位置布置縱向勘探剖面,重要洞口還布置橫向勘探剖面。
2)埋深小于50 m洞段大體等間距布置勘探鉆孔,兼顧溝谷負(fù)地形位置、正地形丘頂位置、斷層位置、巖性界線位置、隧洞拐彎和交叉位置。
3)埋深大于50 m洞段有選擇性布置勘探點(diǎn),主要布置于深切溝谷、斷裂構(gòu)造、巖性分界和其他用途段:埋深大于100 m鉆孔,當(dāng)下部巖心完整段較長時(shí)可不要求鉆孔打到洞身,這種鉆孔常見于花崗巖地區(qū)。一般隧洞埋深大于100 m地段重型勘探工作量布置很少。
4)斷裂構(gòu)造位置、溝谷地段、傍山地段宜布置地震法和電法物探,一些重要鉆孔進(jìn)行聲波測井,這些工作可大體給出不同深度、不同地貌單元各種波速值和物性參數(shù),利于圍巖分類和地質(zhì)參數(shù)的提出。
5)水文地質(zhì)工作方面,關(guān)注水位變化和鉆進(jìn)用水量變化,有選擇地在富水孔段進(jìn)行抽水(提水)試驗(yàn),大部分鉆孔在洞身附近進(jìn)行壓水(注水)試驗(yàn)。
6)重視輕型勘探工作,包括地質(zhì)測繪、槽探等;重視收集資料和研究已有資料,特別關(guān)注區(qū)域地貌發(fā)展史和第四紀(jì)地質(zhì)。這些工作花錢不多,但往往可得到事半功倍的效果,此外對(duì)跨城市區(qū)域隧洞,因原始地貌已遭破壞,應(yīng)特別注意收集舊的地形圖和地貌圖。
7)其他方面,如地應(yīng)力水平和放射性測試等,可先初判,根據(jù)初判結(jié)果確定是否進(jìn)行野外測試工作。按《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-99)和《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(SL55-93)靈活運(yùn)用。
8)對(duì)于長距離引調(diào)水工程,因其穿越地貌類型多,勘察工期緊,野外施工困難,不同的業(yè)主對(duì)勘察的工作的重視程度不一,有些業(yè)主對(duì)前期勘察工作經(jīng)費(fèi)投入不足,針對(duì)這些特點(diǎn),在規(guī)范中應(yīng)強(qiáng)調(diào)前期勘察工作抓關(guān)鍵地質(zhì)問題,不要求每個(gè)工程段都達(dá)到查明精度。現(xiàn)在許多隧洞采用新奧法施工,邊掘進(jìn)施工邊設(shè)計(jì)支護(hù)形式,充分利用圍巖拱的作用,施工單位也多采用單價(jià)合同,但其前期條件是對(duì)關(guān)鍵性地質(zhì)問題要查明,如大斷層、地應(yīng)力總體狀態(tài)、放射性、膨脹巖、易溶巖、松散體、軟弱巖、喀斯特化巖層等,此外施工過程中要有選擇地進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。
2.關(guān)于圍巖類別劃分與評(píng)價(jià)
對(duì)于圍巖類別的劃分,不同部門不同規(guī)范有不同的劃分方法,根據(jù)深圳地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn),提出如下建議:
1)對(duì)于預(yù)測可研究勘察階段或勘探資料不足的隧洞,應(yīng)主要采用《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50218-1998),因該規(guī)范劃分的方法既有定量指標(biāo),亦有定性指標(biāo),易于操作。
2)對(duì)于可研究-初設(shè)勘察階段,各種勘察資料比較豐富,可分別采用《水利水電工程勘察規(guī)范》(GB50287-1999)、《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50218-1998)、地質(zhì)力學(xué)分類法(RMR法)、Q系統(tǒng)分類法進(jìn)行分類,綜合判定圍巖類別;所依據(jù)的地質(zhì)要素不同,所以分類結(jié)果有差別。對(duì)于涉外工程,巖體分類最好用后兩種方法;對(duì)于國內(nèi)工程,采用前兩種方法較好,對(duì)于土洞,按《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)分類法。
3)對(duì)于施工地質(zhì)階段,圍巖劃分最適宜用《水利水電工程勘察規(guī)范》(GB50287-1999),此階段地下水狀態(tài)、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀均比較清楚,巖體強(qiáng)度和完整性狀態(tài)可取樣試驗(yàn)和波速測試進(jìn)行確定,工作性質(zhì)較簡便。
4)目前的水利水電工程勘察規(guī)范圍巖分類采用五級(jí)制,這樣的分法在圍巖狀態(tài)較差時(shí),不利于支護(hù)形式的確定。例如,同為V類圍巖,有些自穩(wěn)時(shí)間較長,有些自穩(wěn)時(shí)間很短,有些用普通鋼拱架支護(hù),有些要用加強(qiáng)的鋼拱架支護(hù),甚至還有其他的加強(qiáng)措施。因此,建議在Ⅲ類、Ⅳ類和V類圍巖中增加細(xì)分的內(nèi)容,可定根據(jù)工程需要具體確定,初擬各類圍巖分兩級(jí),分別為Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅳ-1、Ⅳ-2、V小V -2。深圳地區(qū)中小型水工隧洞圍巖類別與主要物理力學(xué)參數(shù)見表2-3-40。
表2-3-40 中小型隧洞(直徑<5m)圍巖主要物理力學(xué)參數(shù)
在公開地圖和地圖產(chǎn)品上可以表示水庫庫容的精確數(shù)據(jù)嗎
不可以水庫庫容曲線測繪資質(zhì),公開地圖和地圖產(chǎn)品上不得表示下列內(nèi)容水庫庫容曲線測繪資質(zhì):
1、國防、軍事設(shè)施,及軍事單位。
2、未經(jīng)公開水庫庫容曲線測繪資質(zhì)的港灣、港口、沿海潮浸地帶的詳細(xì)性質(zhì),火車站內(nèi)站線的具體線路配置狀況。
3、航道水深、船閘尺度、水庫庫容、輸電線路電壓等精確數(shù)據(jù),橋梁、渡口、隧道的結(jié)構(gòu)形式和河底性質(zhì)。
4、未經(jīng)國家有關(guān)部門批準(zhǔn)公開發(fā)表的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的數(shù)據(jù)等。
5、未公開的機(jī)場(含民用、軍民合用機(jī)場)和機(jī)關(guān)、單位。
6、其水庫庫容曲線測繪資質(zhì)他涉及國家秘密的內(nèi)容。
公開地圖的比例尺、開本應(yīng)符合以下規(guī)定
1、中國地圖比例尺等于或小于1:100萬。
2、省、自治區(qū)地圖,比例尺等于或小于1:50萬水庫庫容曲線測繪資質(zhì);直轄市地圖及轄區(qū)面積小于10萬平方千米的省、自治區(qū)地圖,比例尺等于或小于1:25萬。
3、市、縣地圖,開幅為一個(gè)全張,最大不超過兩個(gè)全張。
4、省、自治區(qū)、直轄市普通地圖(集、冊(cè))(內(nèi)容以政區(qū)為主),開本一般不超過32開本。
5、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)地圖、臺(tái)灣省地圖,比例尺、開本大小不限。
6、教學(xué)圖、時(shí)事宣傳圖、旅游圖、交通圖、書刊插圖和互聯(lián)網(wǎng)上登載使用的各類示意性地圖,其位置精度不能高于1:50萬國家基本比例尺地圖的精度。