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工程地質類比法ppt

發布時間: 2021-03-09 07:41:08

① 什麼是工程類比法

根據實踐經驗和工程地質條件對圍岩進行分類,然後按不同圍岩分類確定所需的版支護系統,這就權是所謂的工程類比法(engineering analogy method)。

工程類比法可以分為:直接對比法和間接類比法。直接對比法一般就圍岩的強度和完整性、地下水影響程度、洞室埋深、坑道尺寸、地應力、施工方法等方面因素進行比較,將條件基本相同的已建隧道結構作為設計隧道的結構。目前使用的圍岩分類法屬於間接類比法,是將大量的同種已建隧道的圍岩按主要劃分指標進行歸類並給出相應的設計參數,供擬建隧道設計時對照採用。由於隧道的地質情況復雜多變,坑道穩定與施工因素密切相關,加之計算模型的局限性,目前隧道結構設計仍需在很大程度上藉助於工程類比法。

② 其他工程地質問題

其他問題如地面沉降、海岸侵淤、地裂縫、滑塌、水侵蝕性等,也對黃河三角洲開發建設的工程地質有一定影響。

(1)地面沉降

黃河三角洲地質體物質組成主要是粉砂,且孔隙度較高,其形成期堆積速率快,造成地質體中含水量高。隨著時間推移,在上覆沉積物擠壓下,孔隙中水逐漸被擠壓,造成地質體壓縮,導致地面下沉。根據1988年在黃河海港地區實測,該地區壓實下沉速率可達6cm/a。

近幾十年來的人為活動也加劇了地面沉降的發展,如地基承載力不足引起的土體壓縮,地下水、石油、鹵水的開采所引起的含水層、儲油層壓縮等。

(2)海岸侵淤

黃河攜帶大量泥沙入海,導致河口處向海淤進;而黃河改道後,因失去泥沙的補給,在海潮動力和沿岸流的作用下,產生海岸侵蝕。

地面沉降引起的海平面相對上升又加劇了海岸侵蝕。

(3)地裂縫、滑塌

鄰區發生強震時會產生地裂縫、滑塌。1969年7月18日渤海7.4級地震、1976年7月28日唐山7.8級地震時,黃河三角洲均有地裂縫發生,唐山地震時黃河北岸土堤在發生地裂縫的同時,產生滑塌及小范圍沉降,使地面穩定性遭到破壞。1989年7月27日,廣饒縣遭到特大暴雨,沿淄河兩岸的3個鎮出現不同程度的地裂縫,多呈NE—SW走向,同淄河走向一致,深0.4~4.0m、寬0.2~3.0m,使公路斷裂5處,房屋塌陷損壞十餘間;1986年6月25日下午5時30分,廣饒縣花園前安村的西北池塘,其塘體長60m、寬25m、深1.5m,池塘水在半小時內全部漏光,塘底出現一條長40m、寬0.5m、深1.5m的突發性地裂縫。

(4)侵蝕性地下水

黃河三角洲位於濱海平原,兩側臨海;尤其是東北部地區,為1855年黃河改道後新形成的陸地,地下水溶解性總固體較高,徑流滯緩,含水層屬弱含水層,因此,其地下水具有侵蝕性。區內淺層地下水有結晶性侵蝕和結晶分解復合侵蝕兩種侵蝕類型,侵蝕性地下水的分布規律為:具有侵蝕性的地下水主要分布於近海地帶,在瀕海地段體現為強侵蝕,在向內陸無侵蝕區的過渡帶內則分布有中等侵蝕和弱侵蝕性的地下水。

③ 工程地質特徵

工程地質特徵對注漿材料的選擇和注漿量的確定尤其重要,因此,在注漿施工前回,必須搞清楚所注地層答是砂層、粘土層、淤泥層,還是砂卵石層、斷層破碎帶。對於砂層,要進行篩分試驗,確認砂層是粗砂、中砂,還是細砂、粉細砂。對地層空隙率、裂隙度要通過試驗,或者採取工程類比法進行確定。

④ 工程地質學的研究方法

工程地質學的研究方法包括:地質(自然歷史)分析法、力學分析法、工程類比法與實驗法

⑤ 工程地質勘察報告ppt怎麼製作

摘要:岩土工程勘察報告是建築地基基礎設計和施工的重要依據。在保證外業和實驗資料准確可靠的基礎上,文字報告和有關圖表應按合理的程序編制。要重視現場編錄、原位測試和實驗資料檢查校核,使之相互吻合,相互印證。地基岩土分層是一個重要環節,要根據岩土地質時代、土的成因類型、岩土性質、狀態、岩石風化程度和物理力學特徵合理劃分。岩土的工程力學性質是根據原位測試和實驗資料的數理統計值綜合判定。報告要充分搜集利用相關的工程地質資料,做到內容齊全,論據充足,重點突出,正確評價建築場地條件、地基岩土條件和特殊問題,為工程設計和施工提供合理適用的建議。

關鍵詞:岩土工程勘察 報告 圖表 編製程序 岩土分層

岩土工程勘察報告是工程地質勘察的最終成果,是建築地基基礎設計和施工的重要依據。報告是否正確反映工程地質條件和岩土工程特點,關繫到工程設計和建築施工能否安全可靠、措施得當、經濟合理。當然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內容和側重有所不同;有關規范、規程對報告的編寫也有相應的要求。下面著重談一談有關工業與民用建築的岩土工程勘察報告編寫工作,且側重於詳細勘察階段。

1報告的編製程序

一項勘察任務在完成現場放點、測量、鑽探、取樣、原位測試、現場地質編錄和實驗室測試等前期工作的基礎上,即轉入資料整理工作,並著手編寫勘察報告。岩土工程勘察報告編寫工作應遵循一定的程序,才能前後照應,順當進行。不然的話,常會出現現場編錄與實驗資料的矛盾、圖表間的矛盾、文圖間的矛盾,改動起來費時費力,影響效率,影響質量。

通常的編製程序是:

(1)外業和實驗資料的匯集、檢查和統計。此項工作應於外業結束後即進行。首先應檢查各項資料是否齊全,特別是實驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統計表和勘探點(鑽孔)平面位置圖。

(2)對照原位測試和土工試驗資料,校正現場地質編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現野外定名與實驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態與原位測試和實驗資料相矛盾。例如:野外定名為粘土的,實驗出來的塑性指數卻<17;野外定名為細砂的,實驗資料為中砂,其0.25~0.5mm顆粒含量百分比達50%以上;野外定為可塑狀態粘性土的,實驗出來的液性指數卻<0;野外定為稍密狀態的砂性土,標准貫入擊數卻<10擊;野外定為淤泥或淤泥質土的,實驗出的孔隙比卻<1;野外定為硬塑粘性土的,標貫擊數卻<18擊……產生諸如此類的矛盾,或由於野外分層深度和定名不準確,或試驗資料不準確,應找出原因,並修改校正,使野外對岩土的定名及狀態鑒定與實驗資料和原位測試數據相吻合。

(3)編繪鑽孔工程地質綜合柱狀圖。

(4)劃分岩土地質層,編制分層統計表,進行數理統計。地基岩土的分層恰當與否,直接關繫到評價的正確性和准確性。因此,此項工作必須按地質年代、成因類型、岩性、狀態、風化程度、物理力學特徵來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的岩土層。然後編制分層統計表,包括各岩土層的分布狀態和埋藏條件統計表,以及原位測試和實驗測試的物理力學統計表等。最後,進行分層試驗資料的數理統計,查算分層承載力。

(5)編繪工程地質剖面圖和其它專門圖件。

(6)編寫文字報告。按以上順序進行工作可減少重復,提高效率;避免差錯,保證質量。在較大的勘察場地或地質地貌條件比較復雜的場地,應分區進行勘察評價。

2報告論述的主要內容

報告應敘述工程項目、地點、類型、規模、荷載、擬採用的基礎形式;工程勘察的發包單位、承包單位;勘察任務和技術要求;勘察場地的位置、形狀、大小;鑽孔的布置者和布置原則,孔位和孔口標高的測量方法以及引測點;施工機具、儀器設備和鑽探,取樣及原位測試方法;勘察的起止時間;完成的工作量和質量評述;勘察工作所依據的主要規范、規程;其它需要說明的問題。報告應附勘探點(鑽孔)平面位置圖、勘探點測量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附圖而省去表。一個完整的岩土工程勘察報告,由下面幾部分組成。

2.1地質地貌概況

地質地貌決定了一個建築工地的場地條件和地基岩土條件,應從以下三個方面加以論述:(1)地質結構。主要闡述的內容是:地層(岩石)、岩性、厚度;構造形跡,勘察場地所在的構造部位;岩層中節理、裂隙發育情況和風化、破碎程度。由於勘察場地大多地處平原,應劃分第四系的成因類型,論述其分布埋藏條件、土層性質和厚度變化。(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態、次一級地貌單元劃分。如果場地小且地貌簡單,應著重論述地形的平整程度、相對高差。(3)不良地質現象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質現象。如在碳酸鹽岩類分布區,則要敘述岩溶的發育及其分布、埋藏情況。如果勘察場地較大,地

⑥ 工程地質分析的基本方法有哪些

1.定性研究:通過實驗、詳細的實地研究,對地質過程的形成機制進行分析,得出定性評價
2.定量評價:定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析——定量評價。

⑦ 地質歷史分析法

地質歷史分析法是根據勘查和其他方法所獲得的資料,運用工程地質學等多學科知識對潛在崩塌體進行穩定性分析的一種方法。它包括變形史分析法、工程地質類比法、岩體穩定的結構分析法(含圖解分析法),以及其他一些分析方法。在分析中應體現相互有機聯系原則、整體性原則、有序性原則和動態原則。

(一)岩體穩定的結構分析法

岩體穩定的結構分析法主要基於岩體結構及其特性,依據岩體中結構體之間相互依存、相互制約的關系,抓住主要結構面並根據結構面之間、結構面與臨空面之間的組合關系,確定可能失穩的結構體的形態、規模與空間分布,同時判定不穩定塊體可能移動的方向和破壞方式。

結構分析法主要採用圖解分析法。圖解分析法主要有邊坡穩定摩擦圓法、玫瑰圖法、赤平極射投影法、節理統計極點圖與等密度圖、平面投影法和實體比例投影法等。

(二)工程地質類比分析法

依據相似性原則將已經發生過的崩滑的地質體特徵、形成條件、驅動力、崩塌類型和形成機理等先驗實例與被勘查對象進行類比,分析其穩定性,其實質是把集成經驗(理論)應用到條件相似的工程中去。

類比的相似性原則,包含下列方面:

(1)崩滑體岩體性質、主控結構面、岩土體結構、斜坡結構和崩滑體介質結構條件等的相似性。

(2)崩滑體賦存條件的相似性。

(3)動力因素的相似性。

(4)發育階段的相似性等。

集成經驗具有地域性和實踐性,並與實踐者的認知水平有關。為提高其水平,可建立崩塌地質災害穩定性分析的專家系統,以供危險性評估使用。

(三)變形史分析法

變形史分析法主要依據崩塌發育規律中的發生周期性和階段性特徵,追溯潛在崩塌體的變形發育史,判定其現今所處階段,進而分析其穩定性。分析內容包括:

(1)崩滑體發育的區域性規律,包括周期性、階段性、時段性、動力因素及誘發因素的統一性。

(2)根據被勘查崩滑體的變形形跡和變形速率(監測資料),分析崩滑體現今所處的發育階段。

(3)調查了解其變形歷史,包括訪問和搜集地方誌和有關的資料。

(四)地質綜合分析

在上述各項分析的基礎上,對被勘查的崩滑體的形體特徵、地質構成、成災條件、成災動力、成災因素、成災機理、變形破壞形式和特徵、失穩條件和機制等進行全面系統地整理、歸納,進而評價崩塌體現階段的穩定性,並預測其發展趨勢、評價其失穩的必要條件、相關因素、失穩的可能性和失穩的規模、方式、方向,預測失穩的時間。

⑧ 工程地質類比法是定性還是定量分析

1.定性研究:通過實驗、詳細的實地研究,對地質過程的形成機制進行分析,得出定性評價 2.定量評價:定性分析基礎上,通過定量計算,進行定性與定量評價相結合的地質過程機制分析——定量評價。

⑨ 地質工程問題

1.上池

上池位於高程570~620m的山頂窪地,除局部地帶分布有礫岩外,主要為多次噴發形成的安山岩、凝灰岩及火山岩組成,岩體受卸荷影響,極為疏鬆。有正長岩和閃長岩脈穿插,池盆內斷裂十分發育,除有F3、F118大斷層外,沿不同岩性接觸帶都發生過不同程度的層間剪切錯動破壞。節理很發育,將岩體切割成5~30cm不等的碎塊。風化卸荷嚴重,岩體結構鬆弛,一般表現為碎裂夾泥。斷層帶及層間剪切破碎帶物質一般由斷層泥或泥夾碎屑組成,斷層泥內蒙脫石含量達50%以上,親水性強,抗剪強度低。岩體彈性波縱波速度一般為2000~3200m/s,岩體原位變形試驗測得,嚴重破碎帶岩體變形模量E0=42~50MPa,泥質軟化帶E0=15~30MPa,一般較好岩體E0=110MPa左右,斷層泥的抗剪強度φ=8°~12°,C=0.01~0.05MPa,破碎夾泥帶(含強烈卸荷風化岩體)φ=26°~28°,C=0.01~0.02MPa。

斷裂發育並強烈卸荷的地質環境,給上池工程帶來下列嚴重地質工程缺陷:①池盆滲漏嚴重,需作全面防滲工程處理;②副壩壩基和防滲面板地基壓縮變形大,可能產生不均勻變形,可能導致防滲面板破壞;③池盆邊坡岩體變形失穩嚴重。

圖5-10 上池卸荷帶加固工程示意圖

上池以1∶1.5的坡比開挖,一般挖深20~35m,最大達40~70m。池盆坡高為31m,池盆以上邊坡高度為0~40m不等。沿池頂計算,開挖池坡總長約1135m,其中705m屬於不穩定或潛在不穩定地段,占總長的67%。在開挖過程中,先後出現滑坡、坡體蠕動變形滑動三處,累計變形破壞地段長度達310m,最大滑坡體積達30萬m3。為了確保池坡岩體的穩定,分別對滑坡和蠕動變形岩體進行了開挖減載、加抗滑樁、混凝土擋牆、預應力錨索加固、局部固結灌漿和帷幕灌漿進行防滲處理,防止滲透水浸泡外邊坡岩體,產生外邊坡失穩等(圖5-10)。

2.引水壓力管道

引水壓力管道大部分位於蟒山卸荷帶內。岩體卸荷鬆弛,風化嚴重,充填次生夾泥多,岩體質量極差,同時又有F3 和F20兩條規模較大的斷層通過。由於斷層構造岩(泥化帶)隔水,使地下水形成階梯狀分布的水文地質結構(圖5-9)。施工開挖過程中,經常發生突水塌方。其中引水洞挖至F20斷層帶時,兩條引水洞都產生了大體積的突水和塌方。通過斷層帶時,又產生了大塌方。其中2#塌方冒頂通天(圖5-11),位於F20斷層帶內的1#塌方也接近通天冒頂,塌方高度達20~30 余 m。通過魚骨排梁頂棚超前支護(圖5-12),超前固結灌漿,施工開挖又做全封閉式處理,方通過了該段破碎帶岩體。在2#壓力管道導洞開挖過程中,曾經產生過三次大體積塌方和突水。第一次突水和塌方歷時約半年之久,最初為碎屑流式突水,漸次變為塊體塌方和涌水,零星掉塊。塌方突水期最大日塌方量達450m3/d,突水時最大涌水量達35~40m3/d。塌穴高32m,直徑14~17 m,總塌方量4000 m3。第二次塌方歷時3個月,塌方仍由突水引起的。塌形與第一次塌方相似。塌穴高20 m,直徑9~13 m,總塌方量約2500 m3。第三次塌方發生在斜洞擴挖過程中(導洞內),塌方量約為200 m3。三次塌方均採取混凝土回填塌穴和灌漿加固處理(圖5-13),其塌方皆發生於F20斷層帶及其影響帶內。其餘地段由於卸荷風化嚴重,岩體穩定性極差,不同規模的塌方屢屢發生。所以在高壓管道斜井擴挖時,採取了厚度達20~30cm的系統噴錨加固(雙網)。由於岩體軟弱破碎,結構鬆弛,所以壓力管道必須全部採用鋼管襯砌承擔內水壓力。

圖5-11 引水洞2#塌方剖面圖

圖5-12 引水洞超前支護處理平面圖

十三陵抽水蓄能電站建設實踐經驗表明,地質工程建設必須認真地對環境地應力進行研究。十三陵抽水蓄能電站蟒山卸荷帶是一個重大的環境工程地質問題,對這個問題進行專門研究對認識建設場區的工程地質條件具有重要的意義。十三陵抽水蓄能電站蟒山卸荷帶是十三陵抽水蓄能電站上池及引水壓力管道穩定性的主要控制因素,對這個問題的發現大大提高了對十三陵抽水蓄能電站工程地質條件的認識水平,對其他工程的工程地質條件研究具有重要意義。

圖5-13 壓力管道塌方圖

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