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浅析水利枢纽泄水建筑物冲刷地段的工程地质勘察(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/12/1 9:21:06   

  所属频道:  水力发电    关键词:  水电站 工程 地质勘查

  岩质地基:

  ①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;

  ②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;

  ③查明岩体的风化程度;

  ④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。

  3.2勘察方法

  ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。

  ②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。

  ③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。

  ④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。

  ⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和计算成果。

  4冲刷地段的工程地质评价

  若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。

  地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术经济比较后确定。

  5结语

  泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。

  参考文献:

  [1]胡天舒.水工建筑物[M].北京:中国水利水电出版社,2008:34-47.

  [2]吕安庆.水利水电工程地质手册[M].北京:水利电力出版社,2008:101-107.

  [3]杨连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2007:55-57.

  [4]余利平.水工建筑物维护[M].北京:中国电力出版杜,2009:23-34.

  

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