1、中华人民共和国 工程建设标准强制性条文 （水利工程部分）,2004版特点,强制性条文修订版从8本标准中选录了85条： 1.水利水电工程地质勘察规范GB5028799，8条； 2.水利水电工程钻探规程DL501392，15条； 3.水利水电工程坑探规程SL16696，37条； 4.水利水电工程物探规程DL501092，10条； 5.水利水电工程施工地质规程SDJ1878（试行），1条； 6.水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL2512000，7条； 7.堤防工程地质勘察规程SL/T 18896，2条； 8.中小型水利水电工程地质勘察规范SL5593，5条；,2004版特点与2000版相比,增加了
2、两本标准： 堤防工程地质勘察规程SL/T 18896 中小型水利水电工程地质勘察规范SL5593 删除了一些不符合强制性条文内容的条文比如：天然建筑材料勘察中勘探点间距。 增加了一些强制性条文，特别是地质条件对工程安全有重大影响的条文。,2004版特点,关于工程地质勘察方面的强制性条文可以分为两类： 对水利水电工程安全有直接和重要影响的条文，如：水利水电工程地质勘察规范GB5028799 和中小型水利水电工程地质勘察规范SL5593中的条文。水利水电工程失事造成的人民生命财产和环境损失是不可估量的，如：1963年意大利瓦依昂坝因水库滑坡造成溃坝，死亡近2000人；1976年美国提堂坝失事，直接
3、损失4.04.5亿美元；1976年巴基斯坦博郎坝失事，淹没土地21km2。根据1988年以前注册的世界大坝统计资料，共有216座坝失事，其中由于地质原因而失事的占36。,2004版特点,关于工程地质勘察方面的强制性条文可以分为两类： 涉及工程地质勘察过程中工程人员（地质、钻探、物探等）自身安全的条文 。这一类条文也是属于我们通常所说的“安全生产”范畴。,大型水利水电 工程地质勘察 水利水电工程地质勘察规范GB5028799,可行性研究阶段地震危险性分析,4.2.8工程场地地震基本烈度和地震危险性分析应根据工程的重要性和地区的地震地质条件，按下列规定进行： 1 坝高大于200m或库容大于1010
4、9m3的大（1）型工程或地震基本烈度为七度及以上地区的坝高大于150m的大（1）型工程，应进行专门的地震危险性分析。 2 其它大型工程可按现行中国地震烈度区划图确定地震基本烈度。对地震基本烈度为七度及以上地区的坝高为100150m的工程，当历史地震资料较少时，应进行地震基本烈度复核。 3 地震危险性分析应包括工程使用期限内，不同超越概率水平下，坝、库区可能遭受的地震烈度；坝址基岩地震峰值水平加速度及反应谱等地震动参数；以及合成基岩地震动时程。,可行性研究阶段地震危险性分析,本处引用的条款还是以1999年的第三代地震烈度区划图为依据来拟定的。2001年我国颁布了中国地震动参数区划图 GB1830
5、62001 ，有关地震基本烈度的确定应遵照GB183062001执行 。,可行性研究阶段地震危险性分析,地震动峰值加速度是与地震动加速度反应谱最大值相应的水平加速度,地震动反应谱特征周期是地震动加速度反应谱开始下降点的周期,帕卡伊玛拱坝位于加利福尼亚州帕卡伊玛峡谷，于1929年建成，坝高113m，坝顶长180m，总库容750104m3。坝基为片麻质石英闪长岩，岩体受节理和剪切带切割严重，坝址6km范围内分布7条大断层。坝址区历史上很少发生地震，仅有的几次地震震级也不大，因此设计时未考虑地震荷载。1971年2月9日，在坝址西北6.4km处发生里氏6.6级地震，发震断层从坝址下5km处通过，强震持
6、续时间8s。,可行性研究阶段地震危险性分析,可行性研究阶段地震危险性分析,美国帕卡伊玛拱坝地震破坏： 1.坝体与左拱推力墩之间的垂直接缝张开6.349.70mm，从坝顶向下延伸13.7m； 2.左岸推力墩上有一条裂缝沿水平施工缝延伸1.5m，并以55倾角向下与下游坝座和推力墩下的基岩相交； 3.震后帕卡伊玛河谷略微变窄，两岸坝座距离缩短了23.9mm，坝轴线顺时针方向旋转30，右岸坝肩比左岸坝肩相对下沉了17.3mm。 4.左岸拱座岩石表面喷浆层大面积开裂，下游坡面出现面积约8090m2的坍塌； 5.左拱座下段岩体沿一倾斜破裂面有较大位移，垂直方向0.2m，水平方向0.25m； 6.左岸山脊碎
7、石下滑，造成泄洪隧洞进口堵塞，出口陡槽受到破坏，洞内混凝土衬砌面上出现4条裂缝，进水塔轻度破坏； 7.震后左右拱座内的排水孔渗漏量突然增大。,可行性研究阶段地震危险性分析,我国已建大坝由于地震而遭受破坏的也不乏其例。据统计，1970年1月云南省通海地震，在烈度710度区的73座土坝中，发生轻重不同震害的有41座；1975年2月辽宁海城地震，在烈度79度区的54座土坝中，有震害的36座；1976年7月河北唐山地震，在烈度79度区的48座土坝中，有震害的36座。震害的主要表现形式为裂缝、沉陷、渗漏和坝基砂土液化。,初步设计阶段严重渗漏地段勘察要求,5.2.1严重渗漏地段勘察应包括下列内容： 1 可
8、溶岩区应查明下列内容：2）主要漏水地段或主要通道的位置、形态 和规模，估算渗漏量，提出防渗处理范围和深度的建议。,在可溶岩地区，岩溶洞穴常常成为渗漏通道，是主要工程地质问题之一。一方面库水通过岩溶通道渗漏，使水库的效益不能正常发挥，另一方面库水通过岩溶通道渗漏，可能造成出逸地区边坡失稳、大面积浸没等次生灾害。,初步设计阶段严重渗漏地段勘察要求,由于喀斯特发育类型和规模差异较大，溶隙型和管道型的渗流断面及渗流途径的变化则更大，准确地确定喀斯特岩体的渗透系数和计算渗漏量都是十分困难的。因此，水库的渗漏应根据喀斯特发育规律和空间分布、邻谷的位置和下切深度、河间地块岩层的透水性、喀斯特化程度、喀斯特水
9、的补排与迳流条件、动态变化和地下水分水岭的高程等，喀斯特水文地质条件以及非喀斯特化岩层的封闭条件和隔水性能等综合判定。,初步设计阶段严重渗漏地段勘察要求,水槽子水库位于滇东金沙江与牛栏江之间的以礼河。岩溶渗漏主要发生在库尾披戛河段的灯影组白云岩和库中水槽子河段的石炭、二迭系灰岩、白云岩。披戛河段东、西、北三面为砂页岩，无渗漏问题。西南白云岩穿过左岸分水岭到邻谷那姑盆地。左岸地下水位低于河水位12m，而右岸高于河水位615m。水槽子河段的碳酸盐岩横跨河谷，倾向下游，岩层延伸到那姑盆地，并在1315km以外的金沙江出露，出露高程比水槽子河段河底低1000m。左岸地下水位比河床低20余米，而右岸高于
10、河水位818m。水槽子水库于1958年建成蓄水，随即发现渗漏。用水量平衡法进行计算，1958年到1965年库水位与渗漏量关系见下表：,岩溶渗漏实例水槽子水库,不同时段渗漏量与库水位关系表,岩溶渗漏实例水槽子水库,1955年建坝期间与1961年，先后进行了两次规模较大的防渗堵漏处理，处理措施主要有： 1) 截堵：对覆盖层薄、漏水洞多而集中分布的库段，作混凝土薄板截堵。 2) 筑坝：对于漏水较集中的小山沟，在沟口作截水堤坝。 3) 堵洞：先扩挖清除部分覆盖层，洞底浇混凝土，上部再用粘土回填，由于冲积层太厚，只能在冲积层中堵洞，有的洞堵好后次年又在附近出现新洞，一般要连续封堵两三次才能稳定下来。 4
11、) 淤积：水库低水位运行，廻水线退到漏水河段附近，使上游来的大量泥沙在漏水河段库底沉积，形成淤积粘土铺盖，水库运行33年后坝前淤积层厚度已达10m以上。 经过治理，直到1980年以后水库才基本不漏水。,岩溶渗漏实例水槽子水库,陕西省桃曲坡水库渗漏问题是北方岩溶渗漏的典型。库区为石炭-二迭系砂页岩，坝址位于中奥陶石灰岩峡谷区，从坝上游400m到坝下游2km，灰岩总厚度8001000m，裂隙、岩溶发育，在坝区0.5km2范围内发现各种岩溶洞穴149个，洞径大者10m。地下水位低于河水位350m，为典型的悬托型河谷。枢纽于1974年建成蓄水，不久即发生渗漏，初时漏水量0.64m3/s，1975年渗漏
12、加重，库水位每天下降1m，仅仅16天，漏失3255万方水，平均渗漏量达23.5m3/s，库水几乎全部漏光。之后的调查发现，库内有36个溶洞、14个煤窑、4条裂隙。,岩溶渗漏实例桃曲坡水库,分析表明，渗漏原因有三：岩溶洞穴渗漏、煤窑巷道漏水、砂页岩裂隙渗漏。而前两个原因起着至关重要的作用。上石炭系地层为一套铝土页岩含煤地层，煤层厚0.20.55m。1916年以前多处采煤，遗弃的矿井、通风井等被松散物所覆盖。水库蓄水后，水压将矿井冲开，与下伏的岩溶管道连通，产生严重的渗漏。1975年10月蓄水2070万方，库水通过3、4号煤窑漏向一个岩溶管道，库水漏光，坝前干涸，使上游河水改道。桃曲坡水库渗漏问题
13、至今未彻底解决。,岩溶渗漏实例桃曲坡水库,5.2.3浸没区勘察应包括下列内容：2 根据水库运用水位预测浸没区的范围。浸没问题是指由于修建水库、渠道等使得水库周边或渠道两侧潜水浸润线逼近地面，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。涉及到矿产、农田和居民区等，根据水库运用水位预测浸没区范围，可以判断修建水库对环境的影响以及库水浸没的损失。浸没标准不仅与地下水埋深有关，还因作物种类而异。,初步设计阶段浸没区勘察要求,浸没评价一般分初判与复判。可行性研究阶段进行初判，只对水库正常蓄水位时的浸没范围进行初步预测；初步设计阶段进行复判，除复核水库正常
14、蓄水位条件下的浸没范围外，还应根据需要计算水库运行规划中其它代表性运用水位下的浸没情况，并对其危害性做出评价。,初步设计阶段浸没区勘察要求,5.2.7不稳定岸坡勘察应包括下列内容： 1 查明库区，特别是抽水蓄能电站的库区、近坝库区、城镇地段和规划移民区的大坍滑体和潜在不稳定岸坡的分布范围、体积、地质结构、边界条件和地下水动态。 2 预测施工期和水库运行期不稳定岸坡失稳的可能性，并应对水工建筑物、城镇、居民点及主要交通线路的可能影响作出评价。,初步设计阶段不稳定岸坡勘察要求,1963年10月9日，意大利瓦依昂拱坝就是因为库区发生大规模的山体滑坡，导致大坝和电站报废，人员死亡近2000人。滑体长1
15、800m，宽1600m，滑体体积2.7亿方，水库在30s45s内几乎全部被滑体材料填没，滑体水平移动了400m，越过宽80m的河谷，冲上对岸山坡，爬高达140m。滑坡形成高125m的浪，漫过坝顶，横扫下游河谷，整个失事过程历时仅7min。,不稳定岸坡实例意大利瓦依昂拱坝,瓦依昂枢纽库岸由侏罗系和白垩系石灰岩、白云岩组成，其中下白垩系石灰岩中夹有绿色粘土，断层发育并有岩溶现象，滑动面大多位于这一岩层内。从20世纪20年代规划到1959年开工，对两岸的地质勘查认为：两岸岸坡处于稳定状态，只可能存在局部坍滑。1959年对这一地区进行了详细的工程地质测绘，认为左岸存在一史前古滑坡，据此进行了地球物理勘
16、探，结果认为左岸山体由坚实的未扰动岩体组成，弹模很高，不存在古滑坡。1960年5月在左岸山坡上发现糜棱岩，补充的3个钻孔未发现滑动面（孔深未达到）。1960年7月大坝竣工前，再次对库岸稳定进行了检查，认为只可能在表面的松散岩层附近有小的坍滑，过去未曾发生过滑坡，将来也不可能有大规模的滑坡发生。,不稳定岸坡实例意大利瓦依昂拱坝,1960年底，当库水位升高到635m高程时，左岸山坡出现M型大裂缝并伴有小的坍滑体，随后对以往的资料进行了系统的分析，并进行了地震波测量，然而对滑坡的规模仍存在分歧。1961年布置了2个探洞和4个水位观测孔，结果认为地下水的影响并不严重。1962年6月进行了滑坡模型试验，
17、认为库水位蓄至700m高程是安全的。1963年9月28日10月9日，连降大雨，库水位上升至700710m高程，左岸山体突然失稳下滑。,不稳定岸坡实例意大利瓦依昂拱坝,汉江支流黄龙滩水库，近百处滑坡在蓄水后变形失稳，殃及众多水库移民，之后耗资7000万元将受灾的居民迁出滑坡区重新安置。 1961年3月6日，湖南省拓溪水库近坝库区右岸，发生塘岩光滑坡，165104 m3的滑坡体以高达25 m/s的速度滑入深50余m的水库中，激起巨大涌浪，最大高度达21m，坝前的涌浪高度达2.5m，至上游15km处浪高仍达0.30.5m。涌浪漫过坝顶，造成60人死亡，延误工期达1年之久。,不稳定岸坡实例柘溪水库、黄
18、龙滩水库,5.3.1 混凝土坝坝址勘察应包括下列内容： 2 查明坝基、坝肩岩体的层次，查明易溶岩层、软弱岩层、软弱夹层和蚀变带等的分布、性状、延续性、起伏差、充填物、物理力学性质参数以及与上下岩层的接触情况。 3 查明对建筑物稳定有影响的断层、破碎带、断层交汇带和裂隙密集带的具体位置、规模和性状，特别是顺河断层和缓倾角断层的分布和特性。,初步设计阶段混凝土坝坝址勘察要求,软弱夹层系指那些夹于硬岩层中的薄层状软弱地质体，一般经过构造及次生地质作用的改造。对工程影响最大的是缓倾角泥化夹层，它是岩层中原生含泥质夹层，经构造层间错动破碎后，在地下水的物理化学作用下形成结构疏松、颗粒间连结较弱且完全泥化
19、的夹层。 1955年，江西赣江支流上犹江水电站动工兴建，1957年竣工。在勘测与施工过程中曾发现两岸和坝基有若干缓倾角板岩破碎泥化夹层。19551957年取样做了物理力学性质试验，并进行了基础处理，如右岸丙丁块廊道中开挖明槽，左岸坝基下开挖平硐清除夹层并回填混凝土。1958年3月发现坝基扬压力升高，超过设计允许值5%。分析表明坝基帷幕灌浆深度不够，未形成阻水幕；回填混凝土质量差，混凝土与基岩接触间可能形成渗漏通道，夹层局部产生渗透破坏。1963年进行补强帷幕灌浆处理，效果良好。,初步设计阶段混凝土坝坝址勘察要求,1958年，湖南双牌水电站动工兴建，1963年第一台机组发电。1971年9月在6#
20、7#支墩空腔的渗压观测孔E7中发现渗漏水中有黄色絮状物质和黄色粉沫物质，发生扬压力升高、涌水量增大的异常。同年10月开始分析坝基破碎夹层的特性及其对工程的影响，此后采取了有效的补强加固处理，如补充固结灌浆、帷幕灌浆，大面积预应力锚固及排水减压等措施。,初步设计阶段混凝土坝坝址勘察要求,上世纪70年代，长江葛洲坝工程动工兴建。19721974年长江委对坝基红层的软弱（泥化）夹层进行了大规模的地质勘探和科学试验，采取多学科渗透和多专业协同作战，查明并解决了一期工程建设中软弱（泥化）夹层重大工程地质和岩石力学问题，取得了丰硕成果，同时推动了全国软弱夹层勘察研究工作的开展。随后，安康、铜街子、五强溪、
21、万安、隔河岩等大型工程勘察设计过程中都对坝基缓倾角软弱夹层进行了大量试验研究。上世纪80年代，长江委综合勘测局牵头开展了含缓倾角软弱层（带）复杂地基勘探与工程地质研究国家“65”科技攻关，对全国20项大型工程软弱层进行全面、系统的勘察试验研究与总结提高，使我国在软弱层的工程地质与岩土力学试验研究、勘探与测试技术方面有了长足的发展，大大提高了工程地质分析与预测水平。一批针对软弱夹层的勘探机具和测试仪器应运而生，如钻孔彩电、大口径全断面钻进技术、岩石型剪力试验机、软岩流变仪等。,初步设计阶段混凝土坝坝址勘察要求,按成因分类，将软弱夹层分为6类：沉积型、变质型、火山型、构造型、风化型、充填型。工程地
22、质分类可概括为3种情况：第一种按夹层岩性及层间剪切带破坏程度分类，以葛洲坝、万安、隔河岩工程为代表；第二种以层间剪切带破碎程度和性状特征分类，如泥化夹层、破碎夹泥层、破碎夹层，以五强溪、凤滩、双牌、彭水工程为代表；第三种为粒度成分及物理力学性质分类，如粘泥型、泥夹碎屑型、碎屑夹泥型、泥夹粉砂及粉砂夹层型，曾在葛洲坝、五强溪、铜街子等工程中应用。,初步设计阶段混凝土坝坝址勘察要求,美国圣弗兰西斯混凝土重力坝的溃决就是因为对坝基断层和岩体认识不足而导致的。圣弗兰西斯坝位于圣弗兰西斯溪上，坝高62.5m，控制流域面积95.8km2。水库从1926年3月1日开始蓄水，1928年3月5日库水位升至559
23、.23m高程（此时库容0.47亿方），并保持此水位直至3月12日溃坝。水库突然泄降，引起库岸一些大滑坡。波涛汹涌的洪水从坝址至入海的84.5km沿途，河谷内的居民很少能逃生，死亡236人，失踪200人，直接经济损失达几百万美元。,混凝土坝美国圣弗兰西斯坝,沿圣弗兰西斯溪分布一与河谷近似平行的断层，倾向北西，倾角3045。下盘为前寒武系片岩，组成河谷的东南岸；上盘为第三系砾岩，组成河谷的西北岸。断层上下盘相对运动致使片岩磨碎形成厚20cm的断层泥，由磨碎的砾岩形成的断层泥厚120cm。片岩形成的断层挤压破碎带宽3m。片岩的片理与河谷近乎平行，东南岸为顺向坡，是坝溃决后产生大滑坡的主要原因之一；靠
24、近断层一定距离内，干燥时砾岩的强度中等，但浸水后会很快崩解，几乎丧失掉岩石的特性。,混凝土坝美国圣弗兰西斯坝,5.3.3 土石坝坝址勘察应包括下列内容： 2 查明坝基河床及两岸基岩与覆盖层的层次、厚度和分布，重点查明软土层、粉细砂、湿陷性黄土、架空层、漂孤石以及基岩中的石膏夹层等工程地质性质不良土层的情况。,初步设计阶段土石坝坝址勘察要求,根据1986年统计资料：我国已建有大中小型水库8.6万多座，其中90%是土石坝，且多数为20世纪60年代左右和“文革”期间修建的。根据失事原因分析：洪水漫顶占51.5%，坝体漏水占22.7%，坝基漏水占1.3%，溢洪道基础漏水和混凝土或砌石冲刷占6.6%，隧
25、洞漏水占4.5%，隧洞衬砌破坏占0.8%，坝体滑坡占2.6%，其它占10%。由此可见，土石坝的失事实例中，因地质原因的占有相当的比例。水利部工程管理局曾对我国26个省、市、自治区的241座大型水库先后发生过的1000宗非溃坝性工程事故进行了整理分析，汇编成大型水库工程事故300例。其中由于地质原因而发生的事故182宗，占18.2%。其中坝基渗漏67宗，坝头绕渗31宗，管涌53宗，岸坡滑塌31宗。,初步设计阶段土石坝坝址勘察要求,5.4.1 地下洞室勘察应包括下列内容： 2 查明洞室地段的岩性，重点查明松散、软弱、膨胀、易溶和喀斯特化岩层的分布。在某些地区应调查岩层中有害气体或放射性元素的赋存情
26、况。 4 查明洞室地段的地下水位、水压、水温和水化学成分，特别要查明涌水量丰富的含水层、汇水构造、强透水带以及与地表溪沟连通的断层、破碎带、节理裂隙密集带和喀斯特通道，预测掘进时突然涌水的可能性，估算最大涌水量。7 确定各类岩体的物理力学性质参数，评价洞室围岩和进出口边坡的稳定性，提出处理建议。,初步设计阶段地下洞室勘察要求,甘肃省白龙江碧口水电站，左岸泄洪洞，长约728m。其中有压洞段长约577.6m，为圆型洞，洞径12.5m；无压段长150.6m，洞宽12m、高14m。洞身穿过地层80%为绢云母千枚岩（抗压强度1020Mpa），其余为变质的凝灰岩（抗压强度7080Mpa），围岩发育5组断裂
27、，断层有：F14、F16-1、F16-2和F16-3，其中F16与洞轴线夹角为1820，破碎带宽520cm，最宽0.61.4m，由断层泥、糜棱岩、岩屑、千枚岩碎块和碎片组成，松散无胶结。,地下洞室实例白龙江碧口水电站左岸泄洪洞,施工中，桩号0+701处断层及其影响带宽9m，地下水较活动。1979年3月沿F14、F16发生冒顶性大塌方，4月地表下降46m，地表漏斗、裂缝发展至洞顶上部750m高程，裂缝长4050m、宽0.4m。塌方堵塞了0+6880+724，涉及洞长50m，高约60m，最大高度100m，发生位移及塌落岩石达4万方。处理方法：先灌浆固结塌方体，然后先墙后拱施工，增加开挖一条支洞及一
28、条灌浆廊道，布置12排钻孔，间距35m，每排68个孔，深1024m，最深37.1m。处理历时5年零7个月。,地下洞室实例白龙江碧口水电站左岸泄洪洞,青海省黄河龙羊峡水电站，安装间为一大型地下工程，开挖跨径2838m、长37.95m。围岩为印支期花岗闪长岩及三迭系变质砂岩。施工中曾发生过连续三次塌方，总方量达510m3。发生塌方原因除了裂隙切割、岩石破碎、爆破影响等因素外，还有一个重要原因就是洞壁的回弹作用，塌方部位正是顶拱洞壁回弹值最大的部位。为进行安全处理，施工被迫中断达5个月之久。洞脸采用贴护砼，即浇筑一段明拱并水平向钻设锚筋桩的方法进行锚固；从顶拱向上钻设12根倾斜锚筋桩锚固不稳定岩体；
29、上、下游边墙采用锚筋桩配合锚杆的加固方式。,地下洞室实例龙羊峡水电站安装间,隧洞涌水，富水断层和岩溶是主要原因。引滦入津输水隧洞曾发生两次突水灾害。引滦入津输水隧洞净宽5.7m，高6.25m，长约10km，隧洞围岩为角闪斜长片麻岩，穿插有宽约1m的多条不同岩性的岩脉，大部分为弱风化，并发育有100多条断层，其中F1和F10为区域性断层。隧洞位于地下水位以下，洞顶水头1060m，围岩透水性不均一。,地下洞室实例引滦入津输水隧洞,一处突水发生在F21断层处，角砾岩、糜棱岩和断层泥等随水而下，形成泥石流，随即沿断层发生塌方，高达10余米，高出设计洞顶5m。10余日内平均涌水量为40m3/h，以后水量
30、才逐渐减小。另一次突水发生在F1断层与F10断层的交汇带，施工前预测该处涌水量不会很大，在接近F1断层时，改为全断面导洞掘进。发生突水时，角砾岩和断层泥一涌而出，洞顶形成长34m的坍落空间，由于涌水量不大，经及时喷锚处理，坍方未进一步发展。 这两处突水都属于透水断层带涌水。此外，还存在裂隙岩体地下洞室的涌水，如瑞典约克坦电站的隧洞处于裂隙发育的花岗岩体中，隧洞总长20km，总渗水量350l/s，较大渗水段的渗水量为200l/s，最大渗水处的初始渗水量达180l/s，形成洞内瀑布。,地下洞室实例引滦入津输水隧洞,5.5.1 渠道勘察应包括下列内容： 2 傍山渠道沿线应查明冲洪积扇、滑坡、泥石流、
31、采空区和其它不稳定岸坡的类型、范围、规模和稳定条件。,初步设计阶段傍山渠道勘察要求,宝鸡峡引渭灌溉工程是渭北高原灌溉农田的大型水利工程，其中98km为黄土塬边渠道。从50年代开始进行勘察设计与施工，直到1971年7月建成，建成后渠道曾多次发生边坡滑塌，造成了巨大的损失。1. 卧龙寺滑坡该滑坡位于渭河与千河交汇的三角地带，一百多年前老滑坡后部就有裂缝产生，1928年裂缝加宽延长，1955年8月在大雨的诱发下复活，滑体2000万方，将原坡脚铁路线向南推移110m。在研究渠道通过滑坡体的方案时，比较了隧洞方案和明渠方案，历时多年，意见不能统一。省革委会主持讨论决定采用明渠方案，建成后第一次放水试运行
32、时，发生滑坡，掩埋了坡脚下6户居民26人。,傍山渠道实例宝鸡峡引渭灌溉工程,2. 右岸渠首边坡1997年渠首闸坝加高开挖右岸边坡闸墩时发生滑坡。岸坡下部由第三系砾岩组成，上覆少许黄土及砂砾石层，发育顺河向断层和卸荷裂隙，裂隙中充填泥，由于强度较低，加之开挖放炮和降雨影响，近8万方滑体下滑，由于滑坡增加的直接工程投资1029万元，并且延误了半年工期。由于经费不足，原布置在右岸的一个钻孔和竖井取消，开工后施工地质工作迟迟没有开展。,傍山渠道实例宝鸡峡引渭灌溉工程,傍山渠道实例泥石流,傍山渠道实例泥石流,汽车站夷为平地，许多车辆陷入淤泥中,傍山渠道实例泥石流,昔日秀丽的宁陕县城在泥石流袭击之后，街道
33、变成了河流。,傍山渠道实例泥石流,傍山渠道实例泥石流,泥石流发生时的场面,施工地质,36 爆破后的施工地质工作。 5 爆破后，进入洞室工作时，必须事先检查洞内有无有害气体。,这里的有害气体根据原水电部1983年颁发的水工建筑物地下开挖工程施工技术规范SDJ212-83的相应规定。另外，瓦斯浓度达到2%以上时（含2%），工作人员也必须撤离。 这就要求，首先要有合格的测试仪器（经授权的计量部门检定），同时要有合格的测试人员（有培训合格记录和业务主管部门颁发的上岗证），并要注意有足够的资料能够证明。,施工地质,地下洞室有害气体最大允许浓度,施工地质,在平硐施工过程中，当有害气体及可燃性气体含量超过规
34、定时，加强通风是处理的有效措施。有害气体浓度降低到低于标准值后才能正常开始相关工作。 在新疆的天池抽水蓄能电站下库勘探平硐中，就曾发生过因未注意有害气体问题，而造成四位专家死亡的事故。,施工地质,4.10.3环境放射性的检测内容 基础开挖部位、采石场及建筑材料（粘土、砂、砾石等）的辐射水平。花岗岩及含放射性元素的料场，除测量石料本身的放射性辐射水平外，应注意能否在开采中造成环境放射性污染。,物探环境放射性检测,自然环境中的土壤、岩石、水、空气中，一般情况下放射性元素的含量甚微，但不同岩性或相同岩性生成年代不同，其含量不同，有时甚至有很大的差别。因此，为了掌握水利水电工程坝址及其主要水工建筑物周
35、围环境放射性辐射和环境样品中放射性辐射水平，从评价能否造成放射性危害的角度出发，应该对主要建筑物的基础部位（包括一定范围和深度）和各种建筑材料及材料开采过程中的环境放射性进行检测，为工程选址、设计、施工等提前做好防护提供依据。 目前，国内环境放射性检测的技术方法主要有伽玛测量、射气测量、放射性水化学分析和放射性岩石化学分析方法等。,物探环境放射性检测,4.10.5环境放射性检测成果 坝址及主要建筑物区放射性检测，应根据区域地质情况说明一般辐射水平、异常和出露范围以及与岩性、地质构造的关系。由地面伽玛测量、射气测量、岩芯测量等分析放射性辐射在垂直地面深度方向上的变化，有无隐伏的辐射场源存在，会否
36、逸散到地面造成环境放射性污染。 花岗岩体出露的坝段及地下厂房、洞室工程部位辐射防护安全检查，如：洞壁的辐射强度、空气中的射气浓度以及对工作台人员（公众）的累积辐射剂量，应以国家标准GB4792-84放射卫生防护基本标准中关于一般人员（公众）的年摄入（食入和吸入）量限值为准。 环境放射性辐射防护应以正当化、最优化和个人剂量限值的综合防护为原则。摒弃阀值观念，强调避免不必要的照射。对已出现的放射辐射偏高场，可采取屏蔽法减少辐射损害；对地下厂房应加强通风，保持良好的空气环境。,物探环境放射性检测,根据区内的放射性检测成果，结合区域地质情况，界定区内放射性辐射水平有无异常，异常大小及分布特征。一般可根
37、据区内各种岩性的伽玛测量，用加权平均法确定主要岩石的伽玛正常场值。当岩石伽玛强度超过该岩石下沉值两倍时为偏高场，超过3倍下沉值称异常场。 强调了对花岗岩体出露坝段及地下厂房、洞室工程部位的放射性安全检查。这时指出了对洞内工作人员的辐射剂量，实际上是包含外照射剂量和内照射剂量两部分，即洞壁岩体的伽玛射线外照射和放射性气体氡及子体产物在内的内照射。 根据放射性辐射对人体的影响，而由于人体素质各异把剂量限值认为是安全剂量是错误的，要摒弃阀值观念。强调避免一切不必要的照射，把辐射剂量降到最低限度。对测量中发现的高值异常的地层、断层、破碎带可采取封堵措施。减少氡气扩散，加强通风换气，降低洞内氡气浓度。对
38、掘进中高强度石碴应集中堆放，防止有害元素扩散。,物探环境放射性检测,G5. 5 爆炸前，必须做好安全警戒工作，警戒讯号（预告、爆炸、解除）应简单明确。G5.15 在同一洞中进行爆炸时，严禁在爆炸后马上进入洞内工作，以防中毒或掉块，间隔时间可视具体情况由爆炸组长决定。G5.22 严禁在工作船上进行雷管通路检查，炸药、雷管不得放在一个仓内，并相隔一定距离。G5.24 在通航河道工作时，应事先与航运部门联系，设置临时航标信号，并派专人监视，指挥来往船只，旗语要明确，测站及测线目标要明显，并尽可能避开主航道。,物探爆炸操作,H3.2 放射性同位素的生产、使用、贮存场所和射线装置的生产、使用场所必须设置
39、防护设施，其入口处必须设置放射性标志和必要的防护安全联锁、报警装置或者工作信号。 在室外、野外从事放射工作时，必须划出安全防护区域，并设置危险标志，必要时设专人警戒。 在地面水和地下水中进行放射性同位素试验时，必须事先经所在省级环境保护、卫生行政部门批准。H3.3 放射性同位素不得与易燃、易爆、腐蚀性物品放在一起，其贮存场所必须采取有效的防火、防盗、防泄漏的安全防护措施，并指定专人负责保管。贮存、领取、使用、归还放射性同位素时，必须进行登记、检查，做到帐物相符。H3.6 托运、承运和自行运输放射性同位素或者装过放射性同位素的空容器，必须按国家有关运输规定进行包装和剂量检测，经县以上运输和卫生行
40、政部门核查后方可运输。H4.2 发生放射事故的单位，必须立即采取防护措施，控制事故影响，保护事故现场，并向县以上卫生、公安部门报告，对可能造成环境污染事故的，必须同时向所在地环境保护部门报告。,物探放射性同位素使用注意事项,这些条文是摘自中华人民共和国放射性污染防治法，2003年6月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过；另外1989年10月24日国务院令第44号发布了放射性同位素与射线装置放射防护条例。 我国1954年到现在共发生各类辐射事故1500多起，平均每年发生事故30余起。近年来，放射性事故仍然居高不下，其中放射源丢失、被盗占首位。针对全国范围内还存在一定放射源没有得到
41、有效控制的情况，环保总局、公安部、卫生部决定在全国开展“清查放射源，让百姓放心”专项行动。,物探放射性同位素使用注意事项,8.5.4近海钻探注意事项： （4）海上钻孔终孔后，必须将套管全部起出，不得在海底留套管头。 （5）海上钻探作业，应根据船体或平台的抗风浪能力选择风浪小的时期进行，一般风力大于5级时，钻船和平台不得搬迁和定位。浪高大于1m或钻船横摆角大于3时，应停止作业。 （6）遇大风浪时，钻船要及时移开孔位避风。钻船移开孔位后，孔位处要留有明显的标志。风力大于5级或浪高大于0.8m时，船只不得靠近平台和接送工作人员，人员应通过悬吊装置进行。,钻探,11.1.2水上钻探安全守则： （2）钻
42、船、渡船等必须备有足够数量的救生衣或救生圈，通讯设备，船只堵漏和消防器材等，并规定呼救信号。 （3）钻船、渡船和渡口码头均须订有健全的安全制度，过渡时应穿上救生衣。 （4）严禁非驾驶人员操作水上船只。渡口码头在夜间应有良好的照明。 （8）及时掌握上游水情，若遇有洪峰警报，应及时通知钻船上的人员作好准备，并由队长组织指挥渡汛或撤退。 （9）严禁在钻船上游的主锚、边锚范围内进行水上或水下爆破作业。 （10）水深流急时，钻船下游应设有救生安全站，备有救生艇和必要的通讯、医疗器材，日夜均有专人值班。 （11）遇有重雾视线不清或5级以上大风时，禁止抛锚、起锚和移动钻船、渡船等。 （12）停工停钻时，钻船
43、上必须派专人值班，负责排除船舱积水，监视和排除挂在锚绳和套管上的漂浮物，并注意船上的防火事宜。 （13）海上作业时，钻场要贮存足够的淡水、急救药品，以及配备救生艇。,钻探,11.6.1钻场防火规定： （1）内燃机排气管或火炉烟筒，要伸出场房之外0.5m以上，穿过场房处要安装隔热装置。 （2）钻场火炉应与地板很好隔离。炉灰应倒在指定地点。 （3）草原及林区钻探，钻场周围都应开出宽38m的防火道。 （4）现场内备有足够的灭火器材。,钻探,12.5.2在钻进中发现的一切工程地质和水文地质现象，都必须认真记录（如掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、钻进感觉等），不得漏记和伪造。,钻探,6.1.0.4硐口地
44、处公路或人行道上方陡坡施工时，应采取可靠措施防止出渣、爆破造成事故。硐口地处交通干线以下施工时，应经论证确定硐顶上覆岩体适宜厚度。平硐穿越铁路、公路时，必须征得有关部门同意后方可施工。 当硐口与公路、铁路等交通干线较近时，应避免探硐开挖可能对交通干线造成破坏，或对行人、车辆的安全通行构成威胁。,坑探洞口开挖,8.2.0.2 排水要求： （4）导井与河底平硐联接处的适当位置应设置安全硐。 （5）应建立围岩稳定和地下水监测系统。 8.2.0.3 配置备用电源，并采取有效措施，以备在突发涌水或停电时能将井、硐内工作人员和设备提升到安全地点。 8.2.0.4 施工中必须打超前眼，深度不得小于3m。 8
45、.2.0.7 河底平硐使用后，经上级主管部门批准，应及时可靠地进行封堵。,坑探河底平洞施工,建立了围岩稳定与地下水检测系统，适时进行观测，才能及时发现问题，及早采取相应措施，防止突发事件的发生。备用电源的启动运行性能要可靠，要有专人负责，确保随时启动以应急需。打超前眼的目的是探明开挖面即将开挖岩石的完整性、围岩稳定性，有无断裂或破碎带，从而造成围岩失稳或涌水。,坑探河底平洞施工,含某些活性组分的骨料与水泥水化释放的碱和氢氧根离子之间的化学反应称为碱骨料反应，其物理表征为混凝土膨胀开裂，从而导致其强度、弹性模量丧失，耐久性降低。 1940年，美国的Stanton最早发现混凝土具有碱骨料反应。此后
46、，混凝土的碱骨料反应受到了全世界的关注。1985年，国际大坝委员会各会员国对因碱骨料反应而造成损坏的大坝进行了调查，结果表明碱骨料反应问题非常普遍，其中美国24座、法国4座、英国3座、印度和巴西各2座、加拿大和赞比亚各1座。事实上，由于有些国家对此问题未进行调查，损坏情况可能更普遍。,天然建筑材料勘察碱活性,表B.0.2 岩石碱活性判定标准,注：R为碱度降低值（mol/L）；Csio2为滤液中的二氧化硅浓度（mol/L）。,天然建筑材料勘察碱活性实例,常见含碱活性成分的岩石有：火成岩安山岩、英安岩、流纹岩、凝灰岩、粗面岩、松脂岩、珍珠岩、黑曜岩、玄武岩，沉积岩硅质岩、碳酸盐岩。 混凝土出现碱骨
47、料反应损坏的时间一般从几个月至若干年不等，主要取决于反应物开始接触的时间、化学浓度、温度以及环境条件等。,天然建筑材料勘察碱活性,法国桑本坝，建于1935年，1985年（建坝50年后）发现混凝土坝体因碱骨料反应而出现严重的膨胀裂缝，使大坝无法正常工作。 而后，将水库放空，采用锯槽法进行处理。,天然建筑材料勘察碱活性实例,巴西的moxoto水电站、加拿大的mactquac和rapide des iles水电站，美国的fontana和chickamauga水电站，以及南非的steenbras抽水蓄能电站，施工前曾用砂浆棒膨胀试验研究骨料的可能碱活性反应，但并没有发现碱骨料反应。然而经过几年或几十年
48、后却出现了典型的碱骨料反应迹象，如混凝土表面龟裂，圆孔变成椭圆孔，设备轴变形等等。,天然建筑材料勘察碱活性实例,Moxoto水电站于1972年开工建设，1977年建成。混凝土骨料采用碱性花岗岩和黑云母角闪片麻花岗岩。施工前按ASTM方法做了室内碱活性试验和岩相试验，表明这种骨料可以使用。 1980年发现混凝土中有多条裂缝，大部分出现在结构比较薄的地方，如水轮机和发电机层、发电机井，其中有些裂缝与施工缝重合，其余的均是垂直向的。发电机组运行期间，振动水平逐渐增加、混凝土薄壁构件开裂，上部结构伸缩缝张开 1981年4月，3#机组尾水管里衬与水轮机叶片发生摩擦。以后的几个月中又发现其余3台机组都产生
49、了同样的摩擦问题。 分析混凝土破坏的原因有几个可能：局部基岩移动、厂房结构刚度偏小、机电设备引起的高振动水平、作用在伸缩缝上的高静水压力以及碱骨料反应。,天然建筑材料勘察碱活性实例,采用更为深入的基岩勘测排除了第一个原因；动态现场测量排除了振动；其余原因则用有限元三维数学模型验证；增设各种变形监测仪器。 多点位移计清楚地显示了混凝土膨胀过程，从1984年至1990年应变率约6.810-5,即10m厚的混凝土每年约膨胀0.7mm。 取混凝土样进行岩相分析和室内试验都观察到了碱-硅反应。岩相分析表明：变形的石英是活性矿物，虽然碱-硅反应范围广泛，但石英颗粒周围边缘变黑反应、微开裂和不同数量的充填空隙和裂缝的碱-硅凝胶物都出现在所有试样中。,天然建筑材料勘察碱活性实例,初拟的处理方法有三种： 第一种是通过直径5cm的孔向1m3混凝土内注入CO2。但由于配筋率高，每隔12m钻孔是很难实现的。 第二种是在水力循环面内作混凝土不透水处理，以减弱碱-硅反应。但由于混凝土中有水，再加上基础和上游面的渗漏，也难以达到预期效果。 第三种是使用钢缆和金刚砂切割混凝土，使相邻块的伸缩缝张开，主要目的是减小厂房纵向结构应力，而该应力是变形和水轮机轴偏斜的主要原因。 切割混凝土之前，要先顺混凝土伸缩缝挖两个直径1m的竖井。切缝最小宽度30mm。1988年2月开始施工，历时9个月，耗资90万美元。,
