水利工程地質評價

根據水工建築物的要求和工程地質勘察成果，分析、判斷水利工程區域或場地的工程地質條件及其與水工建築物相互作用下可能產生的工程地質問題，並提出與克服這些工程地質問題應採取的措施。

中文名稱	水利工程地質評價
英文名稱	geological appraisal for water project
定　　義	根據水工建築物的要求和工程地質勘察成果，分析、判斷水利工程區域或場地的工程地質條件及其與水工建築物相互作用下可能產生的工程地質問題，並提出與克服這些工程地質問題應採取的措施。
套用學科	水利科技（一級學科），水利勘測、工程地質（二級學科），水利工程地質評價（三級學科）

基本介紹

• 中文名：水利工程地質評價
• 外文名：geological  appraisal  for  water  project

水利水電工程地質評價內容

水利工程建築物場地需要進行評價的工程地質問題基本上可分為四個方面：區域構造穩定性、岩體穩定性、地下水滲透穩定性、環境工程地質等

區域構造穩定性

預測或論斷水利工程建築物場地及其鄰區，在建築物使用年限內，地殼是否可能發生隆起、沉降、掀斜和褶皺、斷裂等新構造運動或地震活動及其對建築物的影響程度。 由於活斷層和地震活動常突然相伴發生，其破壞性很大，直接威脅建築物的穩定和安全，所以，區域構造穩定性評價，主要是指建築物區的活斷層和地震活動性問題。①活斷層是指在今後一定時期內(或建築物使用期限內)還可能繼續活動的斷層。其定義是35000年內發生過活動，或500000年以來有重複活動的斷層，以及與上述斷層有構造聯繫的斷層。活斷層通常都沿已有斷層產生錯動，也有少數是由於強烈地震誘發引起的——即地震斷層，斷層活動性的鑑定有多種方法。 通常多採用地貌學和地質學方法在野外直接觀察和辨認；也可套用放射性或古地磁等方法鑑定斷層活動的時代；大地測量或變形觀測方法可用來探測和監視地形變化和斷層位移；區域地震台網能有效地圈定沿斷層的地震活動情況，為斷層的活動提供可能的徵兆；原位應力測量可提供研究活斷層的可能途徑。活斷層是現代地殼最不穩定的地段，重要水工建築物如大壩等一般應注意避開不宜跨越。②地震系指地殼中應變能釋放所引起的地球表層震動，也是地殼現代構造活動的一種表現。強烈地震可引起地面變形、斷裂活動、砂土液化及邊坡失穩，並導致建築物破壞等災害性事件。水工建築物抗震設計一般採用地震基本烈度作為設計烈度。 所謂基本烈度是指在今後一個時期內(一般取一百年)，在一定地區的一般場地條件下可能遭遇到的最大烈度。通常在6度區就要發生建築物破壞，所以規範規定設計烈度為6度時對重要建築物仍需採取適當的抗震結構及工程措施。選擇建築物場地，要注意避開粉細砂層和坍滑體等可能因地震引起地基失效或其他次生災害的地段。水工建築物區的地震基本烈度需要根據當地歷史地震資料，結合區域地震地質條件綜合研究確定。中國各地的地震基本烈度一般可查國家地震局出版的中國地震烈度區劃圖，或由地震主管部門鑑定。

岩體穩定性

指建築物地區的岩體，在各種自然營力和建築物荷載的聯合作用下保持穩定的能力。根據岩體所處的部位和破壞的性質， 岩體穩定問題可分為邊坡穩定性、 壩基穩定性和地下洞室圍岩穩定性等三種不同類型的岩體穩定問題。

邊坡穩定性

指天然或人工開挖邊坡岩體抵抗變形和破壞的潛在能力或安全度。邊坡岩體變形和破壞主要是由於邊坡在形成與發展過程中，將出現坡體內應力重分布和應力集中以及影響邊坡穩定的內外因素的變化所引起的現象。邊坡穩定性破壞的形式主要有崩塌、 滑動和蠕動等三種類型(見崩塌、脫坡搶險)。影響邊坡岩體穩定性的因素比較複雜。屬邊坡岩體內部的因素有：坡高與坡形，當岩性相同時，高陡邊坡的穩定性比低緩坡易於破壞，凸形坡比凹形坡穩定性差;岩體的抗剪強度和結構，一般邊坡穩定性直接取決於邊坡岩、土體的抗剪強度，當土的內摩擦角小於邊坡角時為不穩定邊坡，反之為穩定坡。當坡體記憶體在順坡向軟弱結構面時，其傾角小於邊坡角，且在坡面上出露，易產生順層滑動；地下水情況，地下水位升高可使坡體內孔隙水或裂隙水壓力升高，坡體的有效應力隨之降低，岩、土體性質惡化，抗剪強度降低。坡體的應力狀態，也是邊坡失穩的內因之一。邊坡失穩的外部因素有：河流、水庫、湖、海水流對坡腳的沖淘和浪襲作用；連續暴雨，河、湖、水庫水位的驟然升降，地震，凍融作用及人類活動。邊坡穩定性的定量評價，可按靜力學極限平衡公式或有限元法進行分析，有些工程還要通過地質力學模型試驗進行驗證。在穩定性有可疑的坡體進行邊坡變形長期觀測工作，對預測和評價邊坡穩定性十分必要。

壩基穩定性

指壩基岩、土體在建築物荷載組合作用下，抵抗滑動或變形以至破壞的能力或安全度，通常所謂壩基穩定性，系指壩基混凝土與基岩接觸面的抗滑穩定性。實質上壩基穩定性破壞有三種可能模式：表面滑移，即大壩沿壩體混凝土與地基岩體接觸面發生的滑移；淺層滑移，當壩基淺部存在強弱風化帶、裂隙密集或其他軟弱破碎岩體，可能沿壩基岩體淺部發生的剪斷滑移；深部滑移，指沿壩基岩體中某些軟弱結構面發生的滑移。深部滑移一般又有下列幾種模式：由傾向下游的緩傾角滑移面、側向切割面和下游地形臨空面或壩址附近存在易於變形的橫河向斷裂帶(或軟弱岩層)所組合形成的潛在滑移體；傾向下游的緩傾角滑移面、側向切割面和壩趾附近傾向上游的中、緩傾角結構面(或軟弱岩層)組合形成弧形或階梯狀的滑移體；傾向上游的緩傾角滑移面、側向切割面和壩踵附近橫河向切割面組合形成的滑移體；另外拱壩壩肩岩體具平緩傾角滑移面時，當與順河向結構面交切，並與阻力最小的地形沖溝或斷裂帶組合，也可產生壩肩岩體滑移。

地下洞室圍岩穩定性

地下洞室是修建在岩體內的一種挖空結構工程，開挖將破壞原始應力狀態，引起周圍岩體應力的重分布。圍岩強度如能適應變化的應力狀態，洞室可自行穩定；如果圍岩強度適應不了變化後的應力，洞室周圍一定範圍內的岩體隨之開始鬆弛，持續發展就會造成岩體的鬆動、位移或坍塌。地下洞室圍岩穩定評價就是研究圍岩的穩定程度和山岩壓力的大小。

地下水滲透穩定性

如水庫、壩基與繞壩滲漏，基坑與地下洞室湧水量預測等問題的評價， 見滲漏、基坑湧水量計算。

環境工程地質

如水庫周邊浸沒和土壤的次生鹽鹼化問題、庫岸再造和滑體涌浪問題，以及水庫誘發地震等問題的評價，見環境工程地質。