工程地质学 课件 765P.ppt

（一）清基 将坝基表部的软弱土层、风化破碎岩体或浅部软弱夹层等清除掉，使坝基位于较完整新鲜的岩体或较致密坚实的土层之上。 原则： 根据坝基地质条件、岩石物理力学性质以及建筑物的规模与设计意图等，从安全与经济两方面综合分析确定清基深度。过深会造成浪费，过浅则会影响安全。 技术要求： 对于混凝土高坝或重要的水工建筑物，清基要求达到坚硬、新鲜、渗透性很小的基岩，并应挖成一定的反坡，以提高坝基的稳定性。 对于中等高度坝或低坝（混凝土坝），一般不必清到新鲜基岩，只要各项力学指标能满足抗滑稳定要求，有时只清至轻微风化带。如果岩石是坚硬的、只因裂隙切割使其力学性质降低，为避免清基过深，可采用其它加固措施来提高坝基的抗滑稳定性。 中小型土坝一般不要全部清基，除地基中存在有压缩性大、抗剪性能很低的软弱土层如淤泥、高塑性软黏土、流砂、腐植土等必须清除外，其它稳定性较好的砂砾层、密实黏土层等不必清除。 （二）岩体的局部或整体加固 1．固结灌浆 适用范围： 破碎的节理裂隙岩体、土体 技术要点： 根据地质特点设计； 在典型地段预先进行灌浆试验；以确定灌浆的施工工艺和参数； 灌浆孔一般布置成梅花形，孔距根据浆液扩散的有效范围确定，通常2~3m； 孔深根据加固岩体的要求确定，一般不大于15m。 2．锚固 适用范围 发育软弱滑移控制面的岩体 方法： 预应力钢缆或钢筋； 大口径钢筋混凝土管柱。 技术要求： 穿过分离岩体达到稳定岩体内部一定深度。 3．断裂破碎带的槽、井、洞挖及回填处理 适用范围 倾角较大的断裂破碎带； 埋藏深度较大的软弱夹层。 方法： 将一定范围内的软弱破碎物质挖除，回填混凝土，提高稳定性和防渗能力。 不易彻底清除 具体方法类型： 槽形混凝土塞——沿断裂破碎带开挖倒梯形槽子，回填混凝土。 防沉井——沿主要软弱破碎带的走向，每隔一定间距开挖的一个一定断面的竖井，井多沿软弱带的倾向开挖到一定深度，回填混凝土。 防渗井——在坝上游面帷幕处，在断裂带上顺倾向开挖一竖井，回填混凝土，防止沿断裂带的渗流。 混凝土键——沿软弱夹层开挖平硐，其顶底切入坚硬岩层，回填混凝土。 4．桩基加固 适用范围 软土地基 种类 摩擦桩——桩身在软土中，利用桩身表面摩擦作用将建筑物的荷载传递到周围土体上。 支承桩——下端直接支承于硬土或基岩上。 （三）防渗及排水措施 作用： 防渗漏 防渗透变形（管涌、流砂等） 减小坝基扬压力对大坝稳定的影响 手段： 帷幕灌浆 防渗墙及防渗铺盖 （三）防渗及排水措施 1．帷幕灌浆 在大坝靠近上游面地基中布置一排或几排密布的钻孔，在高压下将水泥浆等压入基岩裂隙或断裂破碎带中，形成一道不透水的幕墙。 技术要求： 应根据地质条件设计； 深度应达到实际不透水层； 孔距视浆液有效扩散范围，一般2~3m； 排数一般1~3排，排距1~2m； 岩石坝基，为提高减压效果，可在帷幕后增设排水孔。 2．防渗墙及防渗铺盖 在砂砾层河床上修建土、石坝，如果基础下的不透水层埋深不大，可用混凝土防渗墙切穿透水层，使心墙、防渗墙与不透水层连接起来，达到防渗的目的。 当基础下的不透水层埋深很深时，可在土坝的上游设置黏土防渗铺盖，盖层厚度一般为水头的1/6~1/10。 （四）改变建筑物的结构，以适应地质条件 方法： 增大坝体 放缓边坡 加深齿墙（切段软弱层） 延长上游防冲板或护坦 预留沉陷缝 增大垂直荷载 消除不均匀沉降 主要内容： 一、基本概念及研究意义 二、土石渗透变形类型 三、土石渗透变形的产生条件 四、 渗透变形可能性判别 五、渗透变形的防治措施 一、基本概念及研究意义 渗透的水流对岩土产生作用力,当此力达到一定值时，岩土中的一些颗粒甚至整体就会发生移动而被渗流带走，从而引起岩土的结构变松，强度降低，甚至整体发生破坏。这种作用或现象称为渗透变形或渗透破坏。 渗透变形一般发生于无粘性土和粉土中。如“黄土喀斯特”现象、河流阶地上的“碟形洼地”和覆盖岩溶区的“土洞”等现象均属渗透变形。 常见的渗透变形问题：基坑开挖时的流沙现象、因矿山排水或抽取地下水在覆盖岩溶区产生的地面塌陷、土石坝坝基的渗透稳定性问题。渗透变形除在松散土体中发生外，还可在基岩的断裂破碎带和风化壳中发生。 渗透变形问题在坝工建设中尤为重要，这是因为在厚度很大的松散河流堆积层上仅适宜兴建土石坝，因而渗透稳定性问题是土石坝的主要工程地质问题之一。据美国的有关资料，在破坏的土石坝中，有40%是坝基或坝体渗透变形造成的。我国水利水电科学研究院于1974年调查了33座坝身有缺陷的土石坝，其中属渗透变形的约占60%。 渗透变形也给地下巷道掘进和矿山作业带来很大的危害，同时影响到地面建筑物的安全。 二、土石渗透变形类型 1．管涌（潜蚀） 管涌（潜蚀）是在渗流作用下单个土颗粒发生独立移动的现象。较普遍发生