GB50287-2016 水力发电工程地质勘察规范

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GB50287-2016 水力发电工程地质勘察规范

上水库时常利用沟源地形,主坝修建在沟谷斜坡地形上,所以 条文强调了需重视对斜坡坝址坝基稳定性的勘察。 水泵水轮机对库水水质清洁的要求较高,因此,对于水库区周 边的泥石流现象及可能产生固体径流的地质体的调查也是不可或 缺的。 抽水蓄能电站位置多在负荷中心附近,对人文景观、自然景 观、生态环境保护要求较高,分析水库蓄水后可能引起的环境地质 变化,对水库区及其外围水体水质、环境保护的影响,也是构成影 响工程建设的条件。 9.3.7抽水蓄能电站上、下水库主坝、副坝坝址区工程地质的勘 察方法和勘探布置可等同常规水电站坝址区的勘察方法与勘探布 置原则。鉴于抽水蓄能电站的特点,条文着重强调了水库周边及 库盆水文地质条件的勘察。 9.3.8、9.3.9抽水蓄能电站输水发电系统的线路选择是工程地 质勘察的重要内容,初步查明线路工程地质条件,是评价工程建设 可能性的重要依据。通过本阶段的各项勘察,应对输水发电系统 线路分段描述围岩稳定条件。有条件时进行初步围岩工程地质分 类和地下工程岩体分级。 由于抽水蓄能电站地下厂房一般采用深埋形式,所以勘探平 洞一般较长,而目前勘察周期又较短,因此,有条件时,在本阶段应 布置厂房勘探平洞。 为满足高压管道(岔管)部位最小上覆岩体厚度的要求,本阶 段应初步查明压力管道地段上覆或侧向岩体厚度。上覆或侧向岩 体厚度应从覆盖层和全、强风化及强卸荷岩体以下算起。 9.3.10抽水蓄能电站常利用已建水库或天然湖泊作为上、下水 库,对已建水库,可在收集已有资料基础上进行必要的补充勘察 以满足本阶段精度要求,对堤、坝改扩建,天然湖泊作为上、下库 时,需进行专门地质勘察。 9.3.11天然建材料初查需在普查的基础上进行,应充分考虑库

上水库时常利用沟源地形,主坝修建在沟谷斜坡地形上,所以 条文强调了需重视对斜坡坝址坝基稳定性的勘察。 水泵水轮机对库水水质清洁的要求较高,因此,对于水库区周 边的泥石流现象及可能产生固体径流的地质体的调查也是不可或 缺的。 抽水蓄能电站位置多在负荷中心附近,对人文景观、自然景 观、生态环境保护要求较高,分析水库蓄水后可能引起的环境地质 变化,对水库区及其外围水体水质、环境保护的影响,也是构成影 响工程建设的条件。

9.3.7抽水蓄能电站上、下水库主坝、副坝坝址区工程地质的勘

察方法和勘探布置可等同常规水电站坝址区的勘察方法与勘探布 置原则。鉴于抽水蓄能电站的特点,条文着重强调了水库周边及 库盆水文地质条件的勘察

质勘察的重要内容,初步查明线路工程地质条件,是评价工程建设 可能性的重要依据。通过本阶段的各项勘察,应对输水发电系统 线路分段描述围岩稳定条件。有条件时进行初步围岩工程地质分 类和地下工程岩体分级。 由于抽水蓄能电站地下厂房一般采用深埋形式,所以勘探平 洞一般较长,而目前勘察周期又较短JTG/T 3821-2018 公路工程估算指标,因此,有条件时,在本阶段应 布置厂房勘探平洞。 为满足高压管道(岔管)部位最小上覆岩体厚度的要求,本阶 段应初步查明压力管道地段上覆或侧向岩体厚度。上覆或侧向岩 体厚度应从覆盖层和全、强风化及强卸荷岩体以下算起。 9.3.10抽水蓄能电站常利用已建水库或天然湖泊作为上、下水 库,对已建水库,可在收集已有资料基础上进行必要的补充勘察 以满足本阶段精度要求,对堤、坝改扩建,天然湖泊作为上、下库 时,需进行专门地质勘察。

内料场与施工开挖渣料的利用,并与设计配合开展必要的筑坝材 料试验研究。

9.3.12本条规定了预可行性研究阶段地质勘察报告的编制要 求。鉴于工程地质勘察成果作为一章(篇)编人可行性研究报告 故预可行性研究阶段全部勘察成果资料应另行整编归档。

9.3.12本条规定了预可行性研究阶段地质勘察报告的编制要

9.4.1抽水蓄能电站有上、下两个相互关联的水库,站址对地形 条件的要求区别于常规水电站。可行性研究阶段勘察一般在预可 行性研究勘察的站址上进行。本条规定了可行性研究工程地质勘 察的目的。

9.4.2本条规定了可行性研究阶段工程地质的勘察内容。在予

可行性研究推荐的代表性方案基础上,通过对各比较方案进行必 要的勘察工作,确定开发方案,并需查明初定方案各建筑物的主要 工程地质问题。

9.4.3~9.4.9根据抽水蓄能电站工程的特点,条文规定了上、下

水库及其坝址需要查明的主要工程地质问题和勘察方法。 按水文地质条件,上水库可划分为三类,其基本特征是: 一类上水库的基本特征:具备天然库盆的地形地貌特征,水库 周边地下分水岭一般高于水库正常蓄水位,水库周边挡水岩体雄 厚且透水性微弱,成库条件好,一般有一定量的天然径流人库,自 然状态下水库永久渗漏量基本在设计允许范围内。一般不做防渗 或只做局部防渗就可形成上水库。 二类上水库的基本特征:基本具备天然库盆的地形地貌条件, 部分库岸地段地下分水岭低于水库正常蓄水位,一般挡水岩体雄 厚且透水性微弱,只有少量天然径流人库,但水库局部地段存在透 水构造带等,渗漏比较严重,自然状态下水库永久渗漏量大于设计 允许范围,一般需要做半库盆防渗或较大范围的垂直防渗才能形 成上水库。

三类上水库的基本特征:一般库区地形地貌较复杂,有时为山 页台地,自然状态下成库条件差,一般少有或无天然径流人库,存 在地形口且多数库岸地段地下分水岭低于水库正常蓄水位或库 底,库周挡水岩体较单薄且透水性强,水库岸坡发育通向库外的断 裂构造,垂向和侧向渗漏均较严重。一般需要做全库盆防渗才能 形成上水库。 上水库一般天然库容较小,为了扩大有效库容,库区开挖往往 形成较大范围的人工边坡,改变了自然边坡的应力应变状态,易于 产生边坡失稳。 上水库运行周期短,一般24小时内就完成一次甚至多次抽水 发电的循环过程,库水位快速升降,变幅较大,使库岸边坡处于恶 劣的工作环境中。对于透水边坡,动水压力对边坡稳定影响很大 库盆开挖后的库岸分水岭往往比较单薄,有时类似于天然堤 坝。需要按挡水坝的要求进行勘察和研究岸坡岩体向库外的抗滑 急定性。 抽水蓄能电站下水库主要有以下几种类型:利用已有水库改 建成下水库,可能需要进行拦河坝加高、加固、水库防渗,以及因水 位抬高引起的渗漏、库岸稳定及浸没等相关水库问题。 在河流上修建的下水库,一般需要设置拦河坝、拦沙坝和泄洪 排沙洞等建筑物。泄洪排沙洞进水口布置于拦沙坝上游,出水口 位于下水库拦河项下游,需要分别查明其工程地质条件。 在非河流地段修建的下水库,其工程特点类似于上水库,但较 上水库所处地势低,有时设置有水库放空洞。必要时需进行补水 水源的调查。 利用天然水体作为下水库,主要包括天然湖泊、海洋等。在北 方干旱地区修建的下水库,一般存在水库补水的问题,应根据设计 要求进行补水工程的勘察。 本次修订时,增加了9.4.7条,规定了固体径流的察内容和 方法

9.4.10厂房系统主要包括厂房、主变室、岔管、母线洞、交通洞、 通风洞、出线竖井及出线洞等地下建筑物。抽水蓄能电站厂房多 数为地下厂房,按厂房在输水发电系统中的位置分为首部、中部、 尾部等几种枢纽布置形式。工程地质勘察应结合枢纽布置形式 进行。 由于厂房地下洞室理藏较深,所以厂房区工程地质测绘范围 应适当扩大,一般可结合工程区水道隧洞系统的地质测绘进行 对选择厂房位置地段应主要根据勘探洞所揭示的地质资料,结合 地质测绘和钻探资料,绘制厂房区不同高程的地质平切图。一般 以勘探平洞高程地质平切图为基础,绘制厂房顶拱高程、厂房岩壁 梁拱座高程、安装场高程及厂房底板高程等平切图。 地下厂房长探洞是多用途的勘探洞,施工期还可作为通风或 排水加以利用。勘探洞的洞口位置、长度、方向及高程的选择是很 重要的:当勘探洞口位于下水库库区内时,为避免水库的影响,洞 口高程最好高于下水库正常蓄水位。探洞布置应以有利于揭示厂 房区更多的岩层和断裂带、便于查明广房围岩条件以及有利于洞 内其他勘探工作的开展及不影响未来厂房洞室的稳定等因素为原 则。当地形条件不允许时,也可考虑开挖斜探洞。厂房勘探平洞 一般可布置于厂房顶拱以上30m附近,也可根据围岩的允许水力 梯度,确定勘探平洞的布置高程。 岩体变形试验包括铅直方向和水平方向变形试验,垂直层理 方向和平行层理方向的变形试验;对于设置岩锚梁的地下厂房,进 行少量的岩体抗剪试验是很必要的,抗剪试验包括结构面抗剪试 验、岩体抗剪试验及混凝土与基岩接触面的抗剪试验等。 广房区地下水动态观测是整个工程区监测工作的组成部分 应进行一个水文年以上的长期观测。 9.4.11输水系统的上、下水库进、出水口分别位于上水库和下水 库岸边,底板开挖高程较低。为避免工程开挖出现高边坡,进、出 水口位墨可选择在岗边山地部位

输水系统的压力管道较常规水电站一般承受更高的水头。通 常布置为竖井或斜井,并有水平段和岔管。根据围岩的变形特性 和抵抗高压水劈裂作用的岩体强度决定衬砌形式。 输水系统的闸门井和调压井等建筑物,多形成深井与洞室的 立体交叉,更应重视评价其围岩的稳定性。 水压致裂法和高压管道的运行工况相近,因此,压力岔管部位 地应力测试通常采取水压致裂法。岩体高压压水渗透稳定试验 般结合勘探钻孔进行。试验压力应不小于电站设计发电水头压力 的1.2倍~1.5倍。试验加压时间的长短可根据具体试验条件确 定,宜尽量长一些。

9.4.12选择水库开挖区作为天然建筑材料料场时,需配合施工 和设计进行筑坝石料的挖填平衡专题研究。当料场储量系数较小 时,应勘察备用料场。

9.5.1本条规定了抽水蓄能电站招标设计阶段勘察的场地和 勘察目的。其勘察成果主要是满足工程招标和施工准备期的 要求。

9.5.2招标设计阶段应为工程区观测网、监测网和监测断面等的

布置提供地质资料,重点包括水库及水道隧洞地段地下水动态双 测网、边坡岩体变形观测网、地下工程围岩稳定监测断面等的地质 资料。

站相比,有些是共有的,有些是特有的。需要根据工程的具体情 况,进行专门性工程地质问题的勘察研究,

9.5.4招标设计勘察报告作为一个完整的阶段性报告,以可行性

研究勘察报告为基础,并应反映本阶段的勘察成果。对各建筑物 的工程地质条件和主要工程地质问题评价可在可行性报告结论的 基础上提出肯定或修正意见。

9.6施工详图设计阶段工程地质勘察

9.6.2本条规定了抽水蓄能电站施工详图设计工程地质勘察的 具体内容。主要是结合施工地质工作,调查和复核施工开挖岩面 所揭示的工程地质条件,评价和处理有关工程地质问题

B.0.1、B.0.2虽然判断水库是否出现岩溶渗漏及其严重程度是 个很复杂的问题,但经过我国大量工程反复归纳、检验后得出: 水库与坝基的渗漏均与地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶水和 岩溶化程度有关,这四个条件也是四个最重要的标志。评价一个 工程的岩溶渗漏时,这四个条件不是都应具备的,应按阶段和已有 的资料逐次分析。

B.0.3峰林山原泛指云贵高原面上的盆地、残丘坡地、丘峰溶原

地貌;丘峰平原泛指桂东南孤峰残丘平原类地貌。在这类岩溶地 貌区的河流多河曲,支流也发育,岩溶多期叠加发育,地下水浅埋, 水力比降十分平缓,与邻谷间地下水分水岭低矮,故绕坝渗漏范围 极易扩大。峰丛山地包括峰丛洼地、谷地与峡谷地貌。这类岩溶 地貌区的河流深切后,一般为当地地下水的最低排泄基准面,两岸 溶洞、暗河可多层发育,造成岩体透水的垂向不均一性,地下水理 藏深,水力比降较陡,两岸绕渗范围一般有限。从峰林山原向峰丛 陕谷过渡的河段,易为河水补给地下水的水动力条件类型。有的 有河床落水洞、暗河或伏流。后二者不一定是单一的岩溶管道,其 周围总会有大小不一的溶缝。故在此类地段建坝,岩溶渗漏问题 比较复杂。 地质构造条件中,当有断层切断隔水层,使上、下层可溶岩互 相衔接沟通时,以往称为“构造切口”或统一的含水层,或一个含水 层,这些均不确切,按系统理论则将不同成因造成的有统一水力联 系的含水岩系称为“岩溶含水系统”。 以往提到的水文地质条件,涵盖内容较多,不够明确。其重要 的标志是地下水位的高低。而地下水位的有无、高低,从区域水文

地质资料分析,或调查是否有可靠的岩溶泉与适当的钻探即可判 断,敌第三条明确以岩溶水条件作为判断的标志之一。 过去对地下水分水岭低于库水位的,以及岸边有地下水位洼 槽的就认为一定会产生渗漏,甚至是严重的渗漏。实际上,经过不 少工程证明并不出现渗漏,有的仅为微不足道的缓慢渗漏。其原 因是分水岭地带岩溶不发育。因此,地形地貌、地质构造、岩溶水 条件仅是可能出现渗漏的充分条件,而最后一条岩溶化程度才是 必要条件

地质资料分析,或调查是否有可靠的岩溶泉与适当的钻探即可判 断,敌第三条明确以岩溶水条件作为判断的标志之一。 过去对地下水分水岭低于库水位的,以及岸边有地下水位洼 槽的就认为一定会产生渗漏,甚至是严重的渗漏。实际上,经过不 少工程证明并不出现渗漏,有的仅为微不足道的缓慢渗漏。其原 因是分水岭地带岩溶不发育。因此,地形地貌、地质构造、岩溶水 条件仅是可能出现渗漏的充分条件,而最后一条岩溶化程度才是 必要条件。 B.0.5岩溶渗漏量的计算,由于渗透介质很复杂,蓄水后产生渗 漏的流态也很复杂,故渗漏量的大小很难准确计算,只能估计,最 主要的是确定是管道性漏水还是裂隙性渗漏。鉴于渗漏量的计算 较复杂,故附录中未规定相应的计算公式,在实际运用中,可根据 工程具体的岩溶水文地质条件,选择相对合适的计算公式;条文提 出的允许渗漏量是根据河流实测流量所允许的误差为依据的。在 实际应用中,还应考虑工程的经济效益。 B.0.6岩溶渗漏处理往往工程量很大,为节省工程投资,应先区 分渗漏产生的危害性:影响发电量而对工程安全无影响的则是防 漏性质的处理,目的是为了减少渗漏量,故其实施原则是“减、缓、 免”;渗漏量虽小,但对工程安全有影响的则为防渗性质的渗控处 理,除了惟幕之外,还有排水工程。防渗处理均需选择好最佳的防 渗线路范围深度和面和

漏的流态也很复杂,故渗漏量的大小很难准确计算,只能估计,最 主要的是确定是管道性漏水还是裂隙性渗漏。鉴于渗漏量的计算 较复杂,故附录中未规定相应的计算公式,在实际运用中,可根据 工程具体的岩溶水文地质条件,选择相对合适的计算公式;条文提 出的允许渗漏量是根据河流实测流量所允许的误差为依据的。在 实际应用中,还应考虑工程的经济效益

分渗漏产生的危害性:影响发电量而对工程安全无影响的则是防 漏性质的处理,目的是为了减少渗漏量,故其实施原则是“减、缓、 免”;渗漏量虽小,但对工程安全有影响的则为防渗性质的渗控处 理,除了惟幕之外,还有排水工程。防渗处理均需选择好最佳的防 渗线路、范围、深度和面积

C.0.1本规范所研究的浸没问题是指由水库或渠道畜水使得水 军周边或渠道两侧潜水浸润线抬升逼近地面,导致土地沼泽化、盐 碱化以及由此造成的农田减产、建筑物地基变形、居民区环境恶化 等次生灾害或现象。非因修水库或渠道引起的类似问题,不属于 本规范考虑范畴。 C.0.2本规范所说的地下水位临界埋深,指不致引起浸没的允 许地下水埋深。对农业区来说,临界地下水位埋深应控制在这样 的深度:在多雨时期可以避免土壤过湿,使作物根须层土壤保持适 宜的通气性;在干旱时期又可以借助土壤的毛管作用向根系供水, 通常又把它称作适宜作物生长的地下水埋深。在干旱、半干旱地 区以及其他地下水矿化度较高地区,地下水临界深度即防止土壤 发生盐渍化所要求的最小地下水埋深。国内外多数资料认为:作 物所要求的最小地下水理深,一般沙质土为0.60m~0.90m,黏性 土为0.10m~0.15m,在盐渍化地区,中等质地土壤的地下水位要 求保持在1.80m~2.20m以下,表2~表5列出我国一些地区的 实验和实测资料,

上海及江苏地区麦田适宜地下水埋深和

海及江苏地区稳固适宜地下水埋深和土

表4我国部分地区几种作物所要求的最小地下水埋深(m

利渠灌区地下水临界理深与地下水矿化

由此可见,地下水临界埋深与地区土的类型、水文地质结构、 地下水的矿化度、气候条件、农作物的种类与生长期以及地区的排 灌条件等因素有关,所以本规范规定应根据地区具体情况和当地 农业科研单位的田间实验、观测资料和生产实践经验确定,也可以 按本附录公式(C.0.2)计算求得。 C.0.3地下水位以上土壤毛细管水上升带的高度是指野外条件 下的毛细管水上升高度,与试验室测定的毛细管水上升高度有较 大差别,而地下水位以上土壤含水量随深度变化的曲线可以较好 地反映毛细管水上升带的实际情况。所以本条规定:地下水位以 上,土壤毛细管水上升带的高度,可根据作物在不同生长期土壤适 宜含水量和野外实测的土壤含水量随深度变化的曲线选取: (1)在非盐渍化地区,可取毛细管水饱和带,即土的饱和度

(S.)大于或等于80%的土层的顶部距地下水位的高度。因为饱 和度大于或等于80%的土壤层,已不利于作物根系呼吸和生长。 也可以根据适宜于作物生长的土壤水分确定。 (2)在盐渍化地区,应根据地下水位以上土壤含水量随深度变 化曲线上毛细管水断裂点的位置和土壤含盐量分布及其动态变化 以及地区的排水条件等情况确定。 (3)居民区可通过对地下水位以上土的含水量随深度变化曲 线与水库蓄水前持力层土的天然含水量的对比确定。对重要大型 建筑物有浸没问题应单独进行专门研究。 C.0.4浸没评价一般分初判和复判两个阶段进行。初判与预可 行性研究阶段勘察相对应,只进行水库蓄至正常蓄水位时的最终 浸没范围的初步预测;复判对相应于可行性研究阶段和可行性研 究阶段后的勘察。复判时,除复核水库正常蓄水位条件下的浸没 范围外,还要根据需要计算水库运行规划中其他代表性运用水位 下的浸没情况,并对其危害性做出评价。

附录D岩土体物理力学性质参数取值

本附录提出的岩土体物理力学性质参数有标准值和地质建议 值两种。标准值是指试验成果经过分析整理、统计修正或考虑岩 土体强度破坏准则等经验修正后的参数值,只反映岩土试件的特 性;地质建议值是地质人员根据试件所在层位的总体地质条件,对 标准值进行调整后提出的,使标准值更符合于岩土体所在的地质 环境,具有更好的地质代表性,其目的是使参数的取值更加合理。 设计采用值应在地质建议值的基础上,结合建筑物工作条件及其 他已建工程的经验确定,也可根据有关设计规范的相关规定确定。 岩土体物理力学性质参数既反映岩土体客观存在的自然特 性,也反映不同工程荷载作用下的力学性质。因此,进行岩土体力 学试验时,要求所加的试验荷载要与工程附加给岩土体的实际荷 载相同,从安全角度出发,试验荷载要大于工程荷载,其加载方向 也要与工程施力的方向一致。 工程地质单元、区段或类别是根据工程场地内的岩性、地质构 造、岩土体结构、风化程度和水文地质特征等具体工程地质条件的 差别进行分区、分类,把工程地质条件相近似的地段或小区,划为 一个单元、区段或类别。根据工程地质单元区段或类别进行选点、 试验和整理的岩土试验标准值,能真实地反映试验值的代表性,消 除离散性。 岩石物理力学性质试验应以室内试验为主,岩体力学性质试 验宜以现场测试为主;土体物理力学性质试验应以室内试验为主, 必要时进行现场测试。室内外两种测试成果可以相互验证,不作 强制性规定。无论采用什么试验成果,在选择岩土体物理力学性 质参数时,都应分析岩土体的结构、物质组成、构造破坏程度、风化

土的抗剪强度不仅与土的粒径大小、颗粒形状、矿物成分、含 水量、孔隙比等有关,还与土体受剪时土的排水条件、剪切速率及 原始结构应力有关。在大坝坝体堆筑过程中,受土的排水特性、坝 基土体加载渐进破坏机理以及变形的不均匀性对抗剪强度的影 响。因此,土的抗剪强度宜取峰值强度小值平均值作为标准值;关 于土的动力强度是增高还是降低决定于土的密实程度、颗粒级配、 形状、定向排列、稠度以及振动应力和应变的大小、振动频率和历 时,振动前土的应力状态等。因此,地震有效应力强度的选用,原 则上应通过动力试验测定土体在地震作用下的抗剪强度,进行有 效动力分析,测定饱和砂土的地震附加孔隙水压力,并采用地震有 效应力强度。 土的抗剪强度不仅与土的粒径大小、颗粒形状、矿物成分、含 水量、孔隙比等有关,还与土体受剪时土的排水条件、剪切速率及 原始结构应力有关。在大坝坝体堆筑过程中,受土的排水特性,坝 基土体加载渐进破坏机理以及变形的不均匀性等因素对抗剪强度 的影响,土的抗剪强度宜取峰值强度的小值平均值作为标准值;对

附录E移民集中安置点场地稳定性和适宜性分类

物抗震设计规范》DL5073的划分标准。 E.0.4场地工程建设适宜性主要是从工程地质的角度考虑拟建 场地是否适宜于建筑,场地的适宜性要以场地稳定性为基础,还要 考虑工程建设和使用所付出的代价,从工程地质角度来说主要是 地形地貌、地下水、地基条件、交通及给水、排水条件等。本附录中 的“次生地质灾害”是指工程建设后产生的滑坡、崩塌、泥石流、塌 陷、地面沉降、地裂缝、化学污染等

附录 G岩体风化带划分

G.0.1岩体风化分带采用国内外通用的5级分类法。风化是一 种仍持续进行的地质作用,在鉴定和描述岩体风化作用的产物时, 仍应以地质特征为主要标志。这些地质特征主要是:新鲜岩石和 风化岩石的相对比例、褪色度、分解和崩解的程度,矿物蚀变及其 次生矿物等,间接标志如锤击反应、波速变化也是重要的辅助 手段。 G.0.2由于各地气候条件、原岩性质和裂隙发育情况差异很大, 导致岩体风化程度和状态的变化极为复杂,因此,提出3款风化带 划分调整意见,以适应不同地域和不同情况下的应用。对碳酸盐 岩的风化,在本次修订中提出了专门的划分方案。 G.0.3本条是本次修订新增的条款。碳酸盐岩风化以化学风化 为主,所形成的地表风化带与一般岩体风化带存在一定差异,因此 本次修订时,对碳酸盐岩的风化带的划分做了专门的规定。 碳酸盐岩的风化分带性较明显,且具有不连续和裂隙性风化 的特点。表G.0.2主要规定了地表溶蚀风化带的划分,裂隙性风 化可据此确定风化程度。根据工程实际情况,坝基等主要利用其 弱溶蚀风化带(中等溶蚀风化带)以下岩体,故表G.0.2按3个带 划分考虑,其中弱溶蚀风化带(中等溶蚀风化带)又分上、下两个亚 带,主要以溶蚀裂隙或溶蚀层间夹层宽度进行划分,必要时也可做 多个亚带的划分。 白云岩尤其是角砾状的泥质白云岩,其原生和次生隐裂隙发 育,钻探时岩心呈砂状且采取率低,较难鉴定风化状况,需借助平 洞、开挖或钻孔波速和完整性系数进行溶蚀风化带划分

G.0.1岩体风化分带采用国内外通用的5级分类法。风化是一 种仍持续进行的地质作用,在鉴定和描述岩体风化作用的产物时, 仍应以地质特征为主要标志。这些地质特征主要是:新鲜岩石和 风化岩石的相对比例、褪色度、分解和崩解的程度,矿物蚀变及其 次生矿物等,间接标志如锤击反应、波速变化也是重要的辅助 手段。 G.0.2由于各地气候条件、原岩性质和裂隙发育情况差异很大, 导致岩体风化程度和状态的变化极为复杂,因此,提出3款风化带 划分调整意见,以适应不同地域和不同情况下的应用。对碳酸盐 岩的风化,在本次修订中提出了专门的划分方案。

本次修订时,对碳酸盐岩的风化带的划分做了专门的规定。 碳酸盐岩的风化分带性较明显,且具有不连续和裂隙性风化 的特点。表G.0.2主要规定了地表溶蚀风化带的划分,裂隙性风 化可据此确定风化程度。根据工程实际情况,坝基等主要利用其 弱溶蚀风化带(中等溶蚀风化带)以下岩体,故表G.0.2按3个带 划分考虑,其中弱溶蚀风化带(中等溶蚀风化带)又分上、下两个亚 带,主要以溶蚀裂隙或溶蚀层间夹层宽度进行划分,必要时也可做 多个亚带的划分。 白云岩尤其是角砾状的泥质白云岩,其原生和次生隐裂隙发 育,钻探时岩心呈砂状且采取率低,较难鉴定风化状况,需借助平 洞、开挖或钻孔波速和完整性系数进行溶蚀风化带划分,

卸荷是岩体地应力差异性释放的结果,表现为谷坡应力降低、 岩体松弛、裂隙张开,其中裂隙张开是卸荷的重要标志。在进行卸 荷带划分时,仍以地质特征为主要标志。包括裂隙发育密度、张开 宽度及次生充填情况;此外,弹性波速的变化也是重要的辅助 手段。 对于浅表岸坡地带正常岩体卸荷带的划分,根据已有工程经 验,按两级进行划分,但若卸荷作用不强烈,可只划分一个卸荷带。 深卸荷是一种较为特殊的卸荷形式,一般与岸坡正常卸荷带之间 有相对较完整的未卸荷岩体相隔,卸荷裂隙中一般少有充填物。

影响边坡稳定的自然因素和人为因素较多。根据水电工程常 见失稳边坡的经验,除降雨、地震作用造成边坡失稳外,不合理的 开挖方式和水文地质条件的改变,破坏边坡原有的平衡状态占大 多数,为此提出一些需要进行边坡稳定分析的坡体特点和要求。 边坡变形破坏分类表(表J.0.2),列出了我国常见的边坡破 坏类型,便于判断边坡变形破坏机制,选择边坡稳定的分析方法。 边坡稳定的分析方法,本规范只列出了通用的儿种方法,仍是 极限平衡稳定分析方法的范畴。但极限平衡稳定分析方法不适用 顷倒边坡的稳定性计算,且目前尚无成熟的理论,规范建议采取数 值分析的方法进行稳定分析计算。 表J.0.5是本次修订新增的内容。近年来的工程实践表明, 工程开挖区外围自然边坡的稳定问题如危岩体、危石、变形体等的 意定也是影响工程安全的重要工程地质问题之一,因此修订中对 建筑物周边自然边坡的浅表层潜在不稳定体的工程地质评价和处 理也做了具体的规定

附录K环境水对混凝土腐蚀评价

附录K环境水对混凝土腐蚀评价

环境水主要是指天然地表水和地下水,其水化学成分是在循 环与滞留过程中,由于溶滤和生物等作用形成的。在我国水电工 程中,固态与气态介质直接腐蚀混凝土的情况很少,往往以水溶液 的形式对混凝土起腐蚀作用。故本规范仍以环境水对混凝土的腐 蚀进行评价,按环境水中各成分对混凝土腐蚀进行分类。 K.0.1表K.0.1中的腐蚀程度是指混凝土在没有防护的条件 下,水对其所产生的破坏程度,以混凝土使用一年后的抗压强度与 其养护28d的标准抗压强度相比较,按强度降低的百分比划分为 无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀与强腐蚀四个等级

附录L围岩工程地质分类

L.0.1围岩工程地质分类是对地下工程岩体工程地质特性进行 综合分析、概括及评价的方法,是对相当多地下工程的设计、施工 与运行经验的总结,故分类的实质是广义的工程地质类比,目的是 对围岩的整体稳定程度进行判断,并指导开挖与系统支护设计。 当存在特定软弱结构面的不利组合,影响围岩的局部稳定性时,则 应采取特殊的加固处理措施。 本规范提出的围岩工程地质分类参考了现行国家标准《工程 岩体分级标准》GB50218的有关规定,并结合20世纪80年代以 来我国已建、在建的数十个大型地下工程的实际分类编制的。十 余年来,该分类方法已广泛成功地应用于我国水电、水利地下工程 的勘察与设计中。 L.0.2地下洞室围岩初步分类属于宏观判断性质的分类,适用 于工程地质资料较少的规划、预可行性研究阶段。初步分类主要 依据反映围岩,坚固性质的岩质类型和完整程度的岩体结构类型, 而地下水状况对较完整的硬质岩质量影响不大,仅作为限定判据 用于对软质岩及较破碎的硬质岩的分类。 “镶嵌结构”和“块裂结构”,其完整程度一致,但岩块间结合程 度不筒.镶嵌结构岩块嵌合紧密,而块裂结构岩块间有泥质物或岩 屑充填,结构松弛,二者的工程地质性状差别大,必须区分。 L.0.3岩质类型划分和现行国家标准《工程岩体分级标准》 GB50218一致。 1.0.4岩体完整程度是根据本规范附录R中的岩体结构特征和 现行国家标准《工程岩体分级标准》GB50218中有关“岩体完整程

L.0.4岩体完整程度是根据本规范附录R中的岩体结

L.0.5围岩详细分类以岩石强度、岩体完整程度和结构面状态 为基本因素,均为正值;以地下水状态和主要结构面产状为修正因 素,均为负值。以上五项评分采用和差累计法,求出一个多因素复 合指标一一累计总评分,并考虑围岩应力状态,以围岩强度应力比 为限定因素,最后综合判定围岩类别。 L.0.6围岩强度应力比S值,是反映围岩应力天小与围岩强度 相对关系的定量指标,提出这一限定判据,目的是控制各类围岩的 变形破坏特性。I、Ⅱ类围岩不允许出现岩爆或塑性挤出变形,要 求S>4;Ⅲ、IV类围岩只允许局部出现岩爆或塑性变形,要求S>2, 否则,围岩类别应降级。 L.0.7围岩详细分类中岩石强度、岩体完整程度和结构面状态 三项基本因素评分的权重分别为0.3、0.4、0.3。考虑结构面状态 是本围岩分类的特色,它是指地下洞室围岩内比较发育的、强度最 弱的且对围岩稳定起控制作用的结构面的状态,包括张开度、充填 物、起伏粗糙状况和延伸长度。 地下水和主要结构面产状两项修正因素均为负分。I、Ⅱ类 围岩水敏性不突出,地下水项扣分在10分以下;而Ⅲ、NV类围岩水 敏性突出,地下水项扣分为10分~20分。主要结构面产状指结 构面走向与洞轴线夹角和结构面倾角两方面,关系最不利时可扣 12分。 对于大跨度、高边墙地下洞室,洞顶及边墙、端墙应分别进行 评分。

L.0.5围岩详细分类以岩石强度、岩体完整程度和结构面状态 为基本因素,均为正值;以地下水状态和主要结构面产状为修正因 素,均为负值。以上五项评分采用和差累计法,求出一个多因素复 合指标一一累计总评分,并考虑围岩应力状态,以围岩强度应力比 为限定因素,最后综合判定围岩类别。 L.0.6围岩强度应力比S值,是反映围岩应力大小与围岩强度 相对关系的定量指标,提出这一限定判据,目的是控制各类围岩的 变形破坏特性。I、Ⅱ类围岩不允许出现岩爆或塑性挤出变形,要 求S>4;Ⅲ、NV类围岩只允许局部出现岩爆或塑性变形,要求S>2, 否则,围岩类别应降级

泥石流是一种由于降水(降雨、冰川和积雪融化水),在沟谷或 山坡上产生的带大量泥沙、块石和巨砾等固体物质的特殊洪流。 般洪流以水流为主,固体物质仅占总体积的10%以下,流体密 度<1.3t/m,堆积物具磨圆分选性,亦称水石流。 随着我国水电工程的建设重点逐渐向环境脆弱的西部转移, 泥石流已成为影响工程建设和安全的一个重要工程地质问题。为 便于对泥石流的工程地质分析评价,规定了泥石流的分类。泥石 流的分类方法较多,本附录参照有关规范,列出了常用的三种分类 方法。 M.0.1泥石流是一种特殊的洪流,按流体性质分类,有黏性和稀 性两类。山区沟谷洪水往往形成水石流,是一种常见的洪流。泥 石流按流体性质分类是在现行行业标准《泥石流灾害防治工程勘 查规范》DZ/T0220表A.4基础上略有修改。 M.0.2泥石流规模分类系根据现行行业标准《泥石流灾害防治 工程勘查规范》DZ/T0220一2006表1确定的。 M.0.3泥石流按频率分类是参照现行行业标准《泥石流灾害防 冶工程勘查规范》DZ/T0220,并考虑水电工程建设周期后确定 的。在水电工程建设周期内会遇到的为高频泥石流,可能遇到的 为中频,难以遇到的为低频

附录 N岩土渗透性分级

渗透性是岩土的一种主要的水力性质,为了便于对各种试验 方法测定的岩土渗透性能的强弱进行统一描述,特制定本分级。 实际工程应用中,可根据坝基岩体透水特性,结合坝基防渗标准。 可将弱透水岩体按1Lu~3Lu、3Lu~5Lu、5Lu~10Lu等进一步 划分。 渗透系数可通过室内试验和现场试验测定,其单位为cm/s 或m/d。 表N中各级渗透性分级所对应的岩体特征和土类只是典型 的例子。在实际工作中,岩土的渗透性均应通过试验确定

土体在渗流作用下发生破坏,由于土体颗粒级配和土体结构 的不同,存在流土、管涌、接触冲刷和接触流失四种破坏类型 (1)流土:在上升的渗流作用下局部土体表面的隆起、顶穿,或 者粗细颗粒群同时浮动而流失称为流土。前者多发生于表层为黏 性土与其他细粒土组成的土体或较均匀的粉细砂层中,后者多发 生在不均匀的砂土层中。 (2)管涌:土体中的细颗粒在渗流作用下,由骨架孔隙通道流 失称为管涌,主要发生在砂砾石地基中。 (3)接触冲刷:当渗流沿着两种渗透系数不同的土层接触面或 建筑物与地基的接触面流动时,沿接触面带走细颗粒称接触冲刷。 (4)接触流失:在层次分明、渗透系数相差悬殊的两土层中,当 渗流垂直于层面将渗透系数小的一层中的细颗粒带到渗透系数大 的一层中的现象称为接触流失。 前两种类型主要出现在单一土层地基中,后两种类型多出现 在多层结构地基中。除分散性黏性土外,黏性土的渗透变形形式 主要是流土。本附录土的渗透变形判定主要适用于关然地基。 由多种粒径组成的天然不均匀土层,可视为由粗、细两部分组 成,粗粒为骨架,细粒为填料,混合料的渗流特性决定于占质量30% 的细粒的渗透性质,因此对土的孔隙大小起决定作用的是细粒。 最优细粒含量是判别渗透破坏形式的标准。最优级配时,即 粗粒孔隙全被细粒料充满时的细料颗粒含量为最优细粒含量,可 由式(1)确定

P. 0.30+3n²

图1 破坏水力比降与细粒颗粒含量关系曲线

附录Q土的地震液化判别

Q.0.1土在静力或动力作用下由固体状态转化为液体状态,并 生了工程上不容许的变形量时称为液化破坏。它与单称液化有 所不同,土体由固体状态转化为液体状态的作用或过程都可称为 土的液化,但若没有导致工程上不能容许的变形时,不认为是破 坏。土的液化破环主要是在静力或动力作用(包括渗流作用)下士 中孔隙水压力上升、抗剪强度(或剪切刚度)降低并趋于消失所引 起的,表现为喷水冒砂、丧失承载能力或发生无限度或有限度的流 动变形。本附录主要给出评价地震时可能发生液化破坏土层的原 则和一些判别标准。 地震时可能发生液化破环的士层,较常见于粒径小于 0.005mm的颗粒含量质量百分率0(%)小于或等于3,塑性指数 小于或等于3的饱和无黏性土,以及黏粒含量0(%)大于3且小 于或等于25.塑性指黏粒含量0(%)大于3且小于或等于25.塑 性指数.大于3耳小于或等于15的少黏性士,可根据土层的天 然结构、颗粒组成、松密程度、地震前和地震时的受力状态、边界条 件和排水条件以及地震历时等因素.结合现场勘察和室内试验,综 合分析判别。 Q.0.2液化判别分为初判和复判两个阶段。初判主要应用已有 的勘察资料或较简单的测试手段对士层进行初步鉴别,以排除不 会发生液化的土层,减少勘察工作量。因此,初判所列判别指标。 从安全出发,大都选用了邻近可能发生液化的上限。对于初判可 能发生液化的土层,则再进步复判。对于重要工程,则应做更深 人的专门研究。 Q. 0.3本条规定了初判不液化的标准

1第四纪晚更新世Q:或以前的土,般可判为不液化。其 主要依据是在邢台、海城、唐山等地震中,发生液化的土层都属于 第四纪全新世地层,没有发现Q及Q:以前地质年代的土层发生 过液化的实际资料。如在唐山地震中,即使在烈度为11度的极震 区、地下水位很浅、上覆土层很薄的情况下,晚更新世Q砂层也没 发生液化。但应用过程中有研究者提出,在一定条件下Q:地层有 可能发生液化,从举出的例子看,多为高烈度区(10度以上)黄士 高原的黄土状土,很多是古地震从描述等方面判定为液化的,有些 例子是采用液化判别方法判别的结果而非实际地震液化结果 2008年5月12日汶川地震中,结合现场液化点的现场调查分析 液化点取样测年分析,确定Q:地层(地质年龄为Q:地层的上界 有液化发生。因此,为慎重起见,将该款的适用范围限定在不超过 地震烈度8度的地区。 2土体中粗颗粒含量的增加可以减少土体的压缩性,并增加 其渗透性:当大于5mm的粗颗粒质量百分含量达到70%时,粗颗 粒形成骨架,一·般不再发生液化。 原规范规定粒径大于5mm颗粒质量百分含量小于70%时, 若无其他整体判别方法时,可按粒径小于5mm的这部分判定其 液化性能”,这是基于当时试验条件做出的判别结果偏于安全的规 定。自前大型动三轴试验应用已较为普遍,试样最大直径已可达 到30cm.原规定与国前的试验条件已不相适应。 3自前新的地震区划图是以地震动峰值加速度划分的,7度 区对应的地震动峰值加速度为0.10g和0.15g,8度区对应的地震 动峰值加速度为0.20g和0.30g,9度区对应的地震动峰值加速度 为0.40g,黏粒含量也按内插的方法相应调整为16%、17%、18%、 19%和20%。 进行液化判断时应采用水工建筑物抗震设防烈度对应的地震 动峰值加速度值 4鉴于水工建筑物正常运用时的地下水位往往不同于地质

表7深度折减系数取值及其上限保证率和误差分析

Q.0.4本条规定了液化复判标准

图2工程运行前后地面高程和地下水位变化示意图 表Q.0.4中采用“液化临界相对密度(D.)s(%)”一词DB34/T 2915-2017 公路水运工程三阶段安全风险分析与预防管理规程,是

附录 R 岩体结构分类

鉴于层状结构岩体中不属于层面的其他裂隙的存在,其间距 在评价岩体结构特征时是必须考虑的。因此,根据结构面的间距 将层状结构岩体分为五个亚类,名称仍沿用层状岩单层厚度分类, 如巨厚层状结构、厚层状结构、中厚层状结构、互层状结构和薄层 状结构,但二者划分是有差别的。“镶嵌碎裂结构”分为“镶嵌结 构”和“块裂结构”,其完整程度一致,但岩块间结合程度不同,“镶 嵌结构”岩块嵌合紧密,仍具较好的整体性,而“块裂结构”岩块间 有泥质物或岩质充填,结构较松弛

附录T岩体地应力和高地应力条件下

岩体初始应力或称地应力、天然应力,是天然状态下,由于受 自重和构造运动作用,存在于岩体内部的应力,是客观存在的确定 的物理量,是岩石工程的基本外荷载之一。岩体初始应力是三维 应力状态,一般为压应力。岩体初始应力场受多种因素的影响,是 一系列自然因素作用所产生的综合效应,一般其主要影响因素为 理深、构造运动、地形地貌、地壳剥蚀程度等。对水电水利工程实 践而言,因地下工程的埋深极少超过2500m,其初始应力应以自重 应力和构造应力为主,不考虑地热应力。 T.0.1准确地获得岩体初始应力值的最有效方法是进行现场测 试。对大型工程或特殊工程,应现场实测岩体初始应力,以获得其 定量数据;对一般工程,有实测岩体初始应力数据者,应采用实测 值,无实测资料时,可根据地质勘探资料,对岩体初始应力场进行 评估。 在其他因素影响不显著的情况下,岩体初始应力为自重应力 场。上覆岩体的重量是垂直向主应力,沿深度按直线分布增加。 力次发生的地质构造运动,常影响并改变自重应力场。国内外大 量实测资料表明,垂直向主应力值(v)往往大于岩体自重。若用 入。二v/n表示这个比例系数,我国实测资料统计表明,埋深小于 1000m时,入<0.8的约占17%,入=0.8~1.2的约占34%,入。>1.2 的约占49%,大部分在0.8~3.0之间,约占77%。埋深在1000m~ 2500m时,国内实测资料较少,统计国内外32组实测资料,入。< 0.8的约占28%,入。=0.8~1.2的约占66%,入。>1.2的约占6%, 大部分在0.6~1.2之间,约占78%

DB50/T 291-2019 重庆市水土保持监测技术规范 1.0.2石体初始应力的分类是在现行国家标准《工程石体分纳

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