1、三峡工程地质研究综述陈德基摘要: 三峡工程地质勘察与研究长达半个多世纪,历经了众多历史阶段,吸引了无数中外地学工作者参加和关注。本人对三峡工程地质勘察历史作了简要回顾,全面扼要地简介了三峡工程建设中重要地质问题研究思路、办法和工作内容,并从这一特大型工程地质勘察与研究中,总结出了几点基本经验,供从事大型水利水电工程勘察同仁借鉴和思考。一、勘察工作历史回顾长江三峡地区,地处国内中部,交通比较以便,且地层出露齐全,对它所进行当代地质学研究最早可追溯到19世纪末叶,较系统地质调查则开始于上世纪代。上世纪40年代中期,原资源委员会全国水力发电工程总处和美国垦务局合伙,曾作过扬子江三峡工程筹划勘测设计。
2、这是三峡工程最早专门性工程地质勘察工作。新中华人民共和国成立后,三峡工程逐渐开始了全面综合性地质勘察研究,大体经历了如下几种重要时段。19521955年,长江水利委员会多次组织进行了宜昌奉节河段查勘。除40年代已概略研究过南津关石牌河段外,又增选了黄陵背斜核部结晶岩河段作为三峡工程建设比选河段。19561960年,配合三峡工程规划和初步设计要点,开展了基本地质研究和坝区、坝段比较勘察,先后在南津关石灰岩坝区和美人沱结晶岩坝区选出了15个坝段进行比较。1959年初设要点报告通过后,即开始集中力量在选定三斗坪坝址开展了初期初步设计阶段地质勘察研究。受国家委托,原地质部承担了这一时期重要地质勘察与研
3、究工作。19581961年,国家组织了全国规模三峡科研工作,先后有30各种生产、科研和教学部门,数百名地学工作者,环绕三峡工程建设关于地质问题,开展了多学科专项研究。国内许多知名地质学家、地理地貌学家、地震学家、工程地质及岩石力学专家,都直接指引和参加了这一阶段研究工作。本阶段是三峡工程地质工作一种重要时期,获得了大量基本资料和成果。19611979年期间又在河谷较窄河段上重新选取三峡工程坝址。重点勘察研究了结晶岩河段中河谷较窄太平溪坝址。这一时期,还重点加强了区域地震地质条件和地震活动性研究,库区勘察工作重点也转移到了库岸稳定性研究上。1979年,经国家审查批准,选定了三斗坪坝址,从此,三峡
4、工程地质勘察进入了一种新阶段。从1979年至1985年,环绕三斗坪坝址设计优化和方案比较,以及相应工程地质问题进行工程地质勘察、岩石力学实验及专项研究工作;为适应葛洲坝工程兴建后天然建筑材料场地状况变化,选取了一批新料源和料场进行勘察研究;运用航天和航空遥感图像、区域重力、航磁测量、近年来测震和断裂定点变形监测成果,扩大和深化了区域地壳稳定性和地震活动性研究;系统地对库区干流段大型崩塌、滑坡进行了调查、稳定性分析及滑坡入江涌浪模型实验和计算。1986年1989,三峡工程重新论证期间,地质地震专项专家组以区域地壳稳定性、水库诱发地震危险性及库岸稳定性3个专项作为论证工作重点。长江水利委员会与地矿
5、部、中华人民共和国科学院及关于高等院校,环绕论证专项,再次开展了科研大协作。在此期间,国家“七五”重点科技攻关筹划中,也将三峡工程建设重大科学技术问题列入项目进行研究。上述两个方面平行进行并互为补充研究,从广度和深度上,都将三峡工程地质地震问题研究水平大大推动了一步。19911992年,长江水利委员会依照论证重要成果,先后完毕了长江三峡水利枢纽可行性研究专项报告和长江三峡水利枢纽初步设计报告(枢纽工程)。1992年4月第七届全国人民代表大会第五次全体会议审议通过了兴建三峡工程决策。1994年12月14日,三峡工程正式动工兴建,地质工作进入了紧张而繁杂施工地质工作阶段。三峡工程开始后, 为保证施
6、工顺利进行,在前期勘测工作基本上,又有针对性地提出了10余项地质专项和勘测技术办法,列为施工专项进行研究,如大江河床断裂构造,坝区河床演变与深槽成因,重要断裂及大岩脉工程地质特性与解决办法,建基面岩体质量迅速检测,永久船闸高边坡地质概化模型及变形趋势分析,高边坡变形影响因素分析,高边坡超前地质预报,三峡工程地质信息系统等;同步针对左厂15机组坝段缓倾角构造面和坝基深层抗滑稳定,升船机上闸首抗滑稳定问题,创造性地采用特殊勘探办法加以研究并获得了突破性进展。同步在近施工期间,配合施工完毕了大量施工地质工作,仅施工地质简报一项,至底,共编制简报689期, 发送给设计、施工、监理等单位,总字数达250
7、万字。上述专项研究,补充专项勘察及施工地质工作,为保证施工顺利进行和工程运营安全起到了重要作用。1955年至1960年,前苏联政府曾派遣了大批专家,参加长江流域规划和三峡工程初期规划设计工作。70年代末国内实行改革开放政策以来,三峡工程国际合伙迅速扩大,先后有捷克、美国、瑞典、加拿大、意大利、日本、法国等国专家、学者,参加三峡工程关于地质问题技术合伙、征询与交流,对推动三峡工程地质地震问题研究,起到了重要作用。当前三峡主体工程重要某些均已完建,并将于实现第一批机组建成发电,主体工程施工实践表白,前期勘察所作出重要地质结论对的,具备很高水平和预见性,得到众多方面一致好评。二、重要地质问题研究技术
8、路线与办法三峡工程地质研究,重要环绕工程建设关系密切五个核心性地质问题进行。研究内容涉及:区域地质、区域地貌、第四纪地质及新构造运动、地震及地震地质、深部地球物理、水库及坝址工程地质和水文地质、岩(土)体物理力学特性、矿产地质、环境地质、天然建筑材料等与工程建设关于各类地学问题。采用了地面地质、遥感地质、深部地球物理勘探、钻探、硐井探、工程物探、专门性工程地质水文地质观测、测试与实验、岩(土)体物理力学性质实验研究、高精度形变测量、物理模仿、数值解析、先进分析鉴定技术、专用地震监测台网等技术办法。(一) 区域构造稳定性和地震活动性研究区域构造稳定性和地震活动性问题,除涉及地质学众多领域外,还与
9、地貌学、地震学、地球物理学、大地测量学等学科密切有关。这一课题研究,既要以老式地质学理论与办法(如地层学、岩石学、大地构造学、地史学等)为基本,又必要藉助于最新地学理论和先进技术(如遥感技术、当代地球物理勘察技术、测年技术、测震技术、高精度形变测量技术等),才干获得结识上突破。三峡工程通过几十年重复摸索,对这一问题研究获得了两条最基本经验:一是尽量采用多学科综合手段,从各种侧面勾绘出一种地区构造稳定性和地震活动性较清晰面貌;另一方面,凡是可以用数据阐明研究对象,一定设法获得数据。三峡工程依托后者,涉及各壳层深度、厚度,莫霍面形态及埋深,重要断裂切割深度,断裂形变速率,断裂最新活动年龄,地形变测
10、量成果,河流阶地形成年代及高程,30余年测震成果等,多方面地提供了有说服力数据,并与宏观地质、地震研究所得出结论互相支持、互相印证,才得以作出可信结论。三峡工程区域构造稳定性和地震活动性研究重要内容和办法有:1. 区域地层、岩性、地质史和大地构造环境研究充分运用不同步期区测成果,补充进行了必要中、小比例尺地质测绘;与之相适应,进行了广泛基本地质研究,涉及地层学、地史学、矿物岩石学、岩相学、大地构造学等研究。2. 深部地球物理场和地壳构造研究涉及大面积航空重力、磁力测量资料分析,坝址及库首段高精度航磁测量,地面重力测量,东西向(奉节江陵)和南北向总长3260余公里纵和非纵测线人工地震测深(其中纵
11、测线1040km)等,以研究区内地壳构造(各壳层深度、厚度、物质构成、界面特性、持续性等)、莫霍面特性、重要断裂切割深度、各地球物理异常带性质、大地构造单元间接触关系及重力场均衡状况等。3. 区域及坝区断裂构造,特别是环绕坝区外围几条重要断裂展布、规模、性质及活动性研究对坝区及外围几条重要断裂活动性进行专门性研究,涉及断裂带运动学、动力学、岩石学、年代学以及地质力学模型实验室研究,各种比例尺专门性地质测绘,各种卫星影像、黑白及彩红外航空照相、侧视雷达扫描等遥感图像线性构造解译和实地核查,最新活动年龄测定,汞气体测定,微重力测量,垂直和水平位移定点测量,断裂两侧地貌(含微地貌)调查,断裂和微震活
12、动关系分析研究等。4. 地貌及新构造运动性质研究涉及山区夷平面分级特性、形成年代及变形,西部鄂西山地与东部江汉平原过渡带特性与接触关系,中新生代沉积盆地形成及演变历史,河流阶地形成年代和位相对比,河床纵剖面特性研究,第四系堆积物变形调查研究等。5. 当代地壳运动性质研究近坝库区总长800km精密水准环线测量,应用GPS全球卫星定位系统进行大范畴地形变监测等,以研究坝区及附近地区地形变特性、当代地壳运动性质和强度。6. 地震活动特性与规律研究收集分析整顿库坝区周边10余个县、市近历史地震资料,结合1958年起在坝址及周边70km范畴设立地震监测台网所获得大量资料和区域地震地质条件,研究本区地震活
13、动本底特性和时间、空间、强度规律,进行震型分析和震源物理模型研究。7. 地震危险性分析和地震动参数研究对的圈定潜在震源,拟定各区相应地震活动性参数,进行地震危险性分析。计算不同超越概率条件下地震烈度、基岩水平峰值加速度、相应反映谱及合成地震动时程,作为建筑物抗震设计和模型实验根据。通过上述工作,关于三峡工程库坝区构造稳定性、地震活动性以及地震危险性分析都得出了明确可信结论。(二) 水库诱发地震问题研究水库诱发地震问题是一种世界范畴内从理论到实践都尚未能得到解决课题。三峡工程从70年代起,就将水库诱发地震问题列为专项进行研究。开始阶段以震例分析和工程类比为主;进而逐项分析水库地震地质条件, 然后
14、综合进行分析研究,在此基本上进一步作出水库诱发地震发震地段和强度预测及危害性评价。依照三峡工程水库区各地段不同地质条件,分析其也许产生何种类型诱发地震,也许发震地段,并采用各种办法(条件类比、数值解析等)进行最大也许震级分析预测及地震动参数计算。在水库诱发地震也许最大震级分析上,考虑到三峡工程规模和重要性,对于构造型水库诱发地震,采用外包办法,将相应潜在震源区天然地震震级上限(Mu),作为该地段水库诱发地震震级上限,评价其对工程建筑物也许危害,这无疑一种保守预计。由于采用了这样一种办法,国内外研究水库诱发地震专家学者,很少有人对三峡工程水库诱发地震对工程建筑物影响评价提出异议。三峡工程水库诱发
15、地震问题研究内容和办法有:(1) 分析整顿了全世界百余座水库诱发地震震例,和三峡工程诱震条件进行分析对比。(2) 全面研究了水库区岩性、地质构造和渗入条件,着重研究了坝址和库首区水文地质条件和重要断裂活动性。(3) 在坝址区和库首茅坪镇和秭归县城附近进行了深孔(孔深分别为300m、800m和500m)地应力、孔隙水压力、渗入率、节理裂隙和地温测量,得出了近坝地段地应力状态宝贵资料。(4) 运用小孔径台网对坝区,库首结晶岩分布区,九湾溪、仙女山断裂展布区等河段进行地震强化观测,确切掌握本区地震活动本底状况。(5) 用数值和物理模仿办法研究在库水作用下,库盆应力场和应变场变化,分析其对水库诱发地震
16、影响。(6) 根据各库段岩性、地质构造、渗入条件、地应力状态、地震活动以及各种数值解析成果等,进行水库诱发地震也许性综合评价做出也许发震地段、发震类型及震级预测。(7) 针对水库诱发地震特点,研究极近场地震动参数,探讨如果库首段产生诱发地震时,坝址区也许基岩峰值加速度和影响烈度值。为全面加强和提高工程地震监测和水库诱发地震预报能力,受中华人民共和国三峡工程开发总公司委托,在中华人民共和国地震局主持下,于10月建成了“长江三峡工程水库诱发地震监测系统”。该系统由数字遥测地震台网,地壳形变监测网,地下水动态监测形网和地震监测总站4大某些构成。数字遥测台网达到了当前国内领先水平。该系统建成为三峡工程
17、地震活动性及水库诱发地震研究,提供了重要条件。(三) 库岸稳定性研究三峡工程库岸稳定性是水库区最重要地质问题,有如下几种特点:面大。调查研究范畴从干支流两岸第一分水岭起算,面积约4500km2;线长。干流回水长度约650km,回水长度在1km以上支流有173条,共计总长约1840km。按两岸岸坡计,则干支流库岸岸坡共计总长约5000km;地质灾害多发区。无论从库岸岸坡构造类型、岩性、构造、地貌、水文气象等自然条件,还是崩塌、滑坡类型、规模、形成条件和稳定状态,都复杂多变;研究限度规定高。三峡工程库岸稳定性问题,涉及工程、长江航运、库区城乡和居民点安全,以及库区移民选址对的与否等。因而规定勘察结
18、论有足够可靠性,能贴切地回答工程建设所关怀问题。库岸稳定性研究重要内容和办法有:(1) 对干流及173条支流库岸岸坡地质条件、岸坡类型、构造、稳定限度进行专门性调查。在此基本上进行库岸稳定条件分类和分段评价,圈定出稳定条件差库段,做为重点研究对象。(2) 对基岩岸坡,特别是顺层高边坡构造类型、变形机制、破坏方式等进行了专项研究,并作出稳定性现状评价和蓄水后变化预测。(3) 充分运用各种遥感图象资料,结合现场调查,重复核查崩塌滑坡体数量、位置和规模;对干流库段进行崩塌滑坡体史实调查考证。(4) 对大型崩塌、滑坡体逐个进行专门性工程地质勘察,结合蓄水后条件也许变化进行稳定性分析计算。(5) 与大坝
19、安全、长江航运及重要城乡关系密切大型崩、滑体,对其失稳后入江物质也许导致水下堆积体规模、引起涌浪、沿程衰减特性和也许导致危害进行计算和模型实验。(6) 自70年代中后期起,对干流及重要支流几处规模大、变形正在发展、且位置重要、失稳后也许影响城乡居民及航运安全崩、滑体,建立了监测网进行变形监测和预报。(7) 结合水库移民安顿和城乡新址勘察, 扩大和深化了库岸稳定性研究;对移民城乡安全也许导致危害滑坡,在初期蓄水迈进行了必要整治; 对由松散堆积体构成城乡岸坡进行了坍岸勘察设计和防护解决,以保证城乡沿江库岸不因坍岸而危及居民和公用设施安全。(四) 水库移民城乡迁建新址地质勘察三峡工程是有史以来水库沉
20、没搬迁人口规模最大工程。沉没或某些沉没县(市)所在都市13座, 建制镇140个,涉及移民人数达84万余人。水库移民重要方式是就地后靠安顿,为安顿移民新建城乡大多位于河谷两侧位置较高斜坡地带,也是地质灾害多发地带。为保证移民新址场地地质环境安全,做好移民新址地质勘察是三峡工程建设所独有重大地质勘察任务之一。为此长江水利委员会投入了大量人力和物力,完毕了世界上其他任何工程都不也许进行专项地质勘察。这一工作也是在没有规程规范、没有先例可循条件下进行,因而也具备许多可借鉴开创性。水库移民迁建城乡新址地质勘察中心任务是保证所选新址有一种安全地质环境,在天然条件下和水库运营后,都不会发生危及城乡安全重大地
21、质灾害;另一方面为是迁建城乡总体规划提供地质资料,以保证所选新址有足够土地容量、环境容量满足新建城乡多方面功能需要。水库移民城乡迁建新址地质勘察大体分为三个阶段:1. 规划选址阶段:这一阶段移民选址是综合性工作,社会经济因素常占有主导地位。工程地质工作重要任务是要从宏观地质环境把握所规划场址没有重大地质问题,适于兴建相应规模城乡。重要工作办法是充分运用已有水库区工程地质勘察成果,区测成果,航空、航天遥感资料,结合地质踏勘和路线地质调查,掌握规划场址及周边一定范畴内用作兴建城乡宏观地质条件适应性,涉及场地及周边岩土体整体稳定性,场地及周边地形完整性,各类地质灾害发生也许性及其危害性,对外交通及大
22、型公用设施总体布局合理性,供水地质条件等。在已有资料缺少地段,本阶段也可安排进行110000125000比例尺地质测绘,普通不进行专门性勘探工作。2. 初勘阶段:这是在规划选定场址上初期全面勘察工作,其任务是系统地对规划场地进行工程地质勘察,进一步论证所选场址地质环境安全性,勘察研究范畴应涉及所有也许产生地质灾害从而危及场地安全邻近地区和问题,勘察工作精度应能满足城乡规划需要。勘测成果最后以场址稳定性分区服务于新址规划。规划场地分为稳定区、基本稳定区、潜在不稳定区、不稳定区和特殊地质问题区;同步结合场地功能,编制可供新城乡总体规划用建筑适当限度分区图。将整个场地综合划分为:最佳建筑场地区(区)
23、、良好建筑场地区(区)、普通地区(区)和不适当建筑地区(区)。这一阶段成图比例尺普通为110000,有关地质剖面为1。勘察成果不但要保证所选场址整体稳定性,并且要为场地合理规划提供基本资料。3. 详勘阶段:这一阶段勘察工作重要任务是对规划场址区此后也许浮现环境地质问题作出尽量明确结论或预测;在110000建筑适当限度分区基本上,精确圈出各区实际可用范畴,做为都市进行详细规划根据;依照城乡总体规划中各片区场地功能特点,分区(片)论证其地质条件。需要指出移民迁建新址规划地质勘察不能代替各个单体建筑物和公用设施工程地质勘察,后者应在城乡新址建设过程中,针对单个建筑物勘察设计进行。(五) 坝址重要工程
24、地质,水文地质题研究三斗坪坝址位于扬子准地台基底一前震旦纪结晶岩体上,重要岩石为闪云斜长花岗岩。坝址处河谷开阔,两岸谷坡平缓,地形地质条件均甚优越,完全可以适应兴建高混凝土重力坝规定。但对三峡工程而言:有些建筑物,如永久船闸深开挖边坡,升船机特殊构造及其对地基规定,二期围堰深厚覆盖层基本防渗,坝后式厂房深开挖基本等,都对地质勘察提出了特殊规定。尽管坝区总体地质条件较好,但这一古老结晶岩体,存在许多局部地质缺陷需要查清和认真对待。三峡工程规模巨大,大坝及厂房建基面面积达40万m2,永久船闸开挖形成4个人工高边坡,总长8000m(不含上下游引航道)。因而,岩体力学参数、边坡开挖坡角和建基岩面高程微
25、小变化都会给工程量和造价带来很大影响。三峡工程建筑物类型多,大建筑物类型多达10余种。鉴于以上特点,坝址区及建筑物地质与岩石力学问题勘察研究,在全面掌握基本地质条件基本上,重点问题、重点地段和建筑物重点部位,必要集中力量进行进一步研究和超常规地质勘察。重要研究专项有:1. 风化壳工程地质特性研究涉及风化壳物质构成,物理化学特性,形成、保存条件和控制因素,风化岩体物理力学特性测试和实验等。在此基本上,探讨弱风化带下部岩体用作坝基也许性,拟定建基岩面,对深风化槽,沿断层裂隙加剧风化等特殊风化现象形成规律、分布位置、性状及其对工程也许影响进行分析评价。充分运用施工开挖所提供条件,进一步观测和研究各风
26、化带过渡特性,接触关系和变异状况。2. 断裂构造研究研究断裂构导致生联系、力学属性及其空间展布规律。进一步研究断裂形成物理场背景(温度、压力、材料破坏及变形特点等),构造岩类型及其性质和后期蚀变特性,深化对不同步期、不同方向断裂展布规律及其工程特性结识。工程施工后,充分运用100余万m2面积基本开挖面,运用摩擦流变学理论重新研究和结识坝址断裂构造形成条件,生成序次及其组合形式。3. 缓角构造面工程地质研究通过地表调查,大量勘探资料记录分析, 钻孔彩色电视观测及定向取芯钻探和大口径钻探,研究缓倾角构造面成因、分布规律、性状及其力学特性。在坝基范畴内进行缓倾角构造面发育限度分区,记录分析得出坝基缓
27、倾角构造面优势方向及其连通率。对缓倾角构造面发育且不利于建筑物稳定局部地段,如左厂1#5#机坝段,升船机上闸首坝段,精确拟定长大缓倾角构造面位置、产状、延伸范畴及性状,在此基本上,提出拟定性概化地质模型,进行坝基深层抗滑稳定性分析计算。4. 岩体卸荷带特性研究通过对平硐、竖井、钻孔调查记录,钻孔声波及电阻率曲线、单位吸水量变化,缓倾角构造面风化水蚀迹象等资料综合分析,得出不同地貌单元卸荷带特性、深度及卸荷作用对坝基岩体工程地质及水文地质条件,特别是对主河槽强透水带形成影响。5. 坝基岩(土)体水文地质特性研究在大量渗入实验及全面分析坝基岩体渗入特性基本上,圈划出较严重透水地段,研究其成因及其与
28、建筑物关系。进行裂隙岩体透水性不均一性、各向异性及疏干效应现场实验和物理数学模型研究,求取裂隙岩体各向异性渗入参数。结合地下水长期观测,理解基岩裂隙水动力特性、动态变化特性及其影响因素。6. 大坝建基岩体构造及质量研究运用大量勘探资料及实验成果,进行坝基岩体构造类型划分。采用多因子综合分析办法,对大坝建基岩体进行质量分级、分区和评价,并以此作为坝基岩体质量验收根据。7. 深挖岩质高边坡稳定性研究在自然边坡和人工开挖边坡调查基本上,拟定全强风化岩体开挖边坡坡角;依照岩体构造、岩体及构造面强度、断层及裂隙展布及组合、地下水动力特性、岩体初始应力等因素,对微风化、新鲜岩体开挖边坡分别进行整体稳定与局
29、部稳定研究;通过地质力学模型,极限平衡,二维、三维有限元分析等各种办法综合研究,提出开挖坡角、开挖型式及边坡加固、排水办法建议;研究并不断完善高边坡超前地质预报技术和办法。运用永久船闸边坡开挖有利条件,在详细地质编录和构造面调查记录基本上,进行高边坡工程地质分区,建立地质概化模型,进行高边坡变形因素分析及变形趋势预测,系统进行高边坡变形监测。8. 岩(土)体力学特性实验研究在初期实验成果基本上,又系统地补充了大量室内、现场实验、着重研究了影响混凝土与基岩结合面抗剪强度重要因素,不同风化带和构造类型岩体强度、变形特性和不同构造面抗剪强度。(六) 天然建筑材料勘察三峡工程所需天然建筑材料,种类多、
30、数量大。三峡工程从开始勘察设计到正式决策兴建,历时40余年,其间社会经济条件巨大变化,最直接、最明显影响之一就是天然建筑材料场地条件变化。因而,三峡工程在天然建筑材料选取和设计方案之间,形成了一种错综复杂关系,给天然建筑材料勘察带来了复杂局面和众多规定。其中最重要研究内容有:(1) 混凝土骨料类型勘察。三峡工程混凝土所需粗细骨料达4171.3万m3,因而经济合理地选取混凝土骨料料源、料种和料场,不但直接影响工程造价,还涉及到施工总体布置,对外交通方案选取等,具备巨大经济效益。先后勘察研究过长江干支流河床、漫滩天然砂砾石料,花岗岩风化砂,坝基花岗岩开挖料,坝址周边6个碳酸盐岩及结晶岩人工骨料场等
31、。通过重复比较研究,最后拟定一期工程选用黄柏河南村坪天然砂砾石料,二、三期工程则选用下岸溪花岗岩人工骨料。(2) 混凝土骨料质量和加工工艺论证研究。涉及风化砂淘洗、加工、筛选以减少黑云母和去掉风化长石途径研究;天然骨料、人工骨料碱活性反映研究;不同类型骨料单独或混合使用及不同配比条件下混凝土技术指标和性能研究;结晶岩人工骨料加工破碎办法及设备研究等。混凝土人工骨料质量研究中,碱活性反映研究占了最重要位置,采用了当前国际国内通用各种办法进行比较研究,涉及岩相法、化学法、砂浆长度法、迅速测定法、混凝土棱柱体法等。(3) 土料勘察研究。三峡工程土料重要用于各期土石围堰及茅坪溪防护大坝防渗。初期勘察峡
32、内外土料场,随着岁月流逝,均已成为重要工农业基地或移作它用,无法满足任何一项建筑物防渗工程需要。最后实行成果,一、二、三期土石围堰以及隔流堤,均采用高喷墙或混凝土防渗墙方案,茅坪溪防护大坝则采用沥青混凝土心墙方案。(4) 围堰填筑料勘察、实验与研究。围填筑料重要运用坝址建筑物开挖风化砂砾土。风化砂砾土用作围堰填筑料核心因素是水下抛填后质量能否满足堰体强度规定。为此,进行了大量实验研究工作,涉及天然状态下矿物、化学成分分析,风化砂砾土现场颗粒级配、含泥量、天然容重、天然含水量测定,在剪、压、震、冲、浸泡等条件下级配稳定性实验,以及天然和水下抛填后各种力学性能、渗入性能实验研究对比分析等。三、几点
33、体会组织实行三峡工程这一巨型水利水电工程地质勘察研究,有如下几点重要体会:(1) 注意多学科和边沿学科协调、搭接和配合。三峡工程地质地震问题研究,仅地质学就直接涉及10余门学科,此外尚有地理学、地貌学、地震学、地球物理学、岩土力学、测量学、土木工程、水利工程、建筑材料、环境科学等众多学科领域。将这些学科中为三峡工程地质地震问题研究服务关于专业有机地组织协调起来,环绕特定课题从事专项研究,是一项至关重要工作。这就需要理解每一学科和专业在回答关于问题中可以起到作用和能解决问题限度,以便合理地加以应用,并获得有效成果。做好这一工作另一种重要条件是充分发挥关于高学院校和科研单位优势。对待这一问题,生产
34、单位和技术负责人应持积极开明态度。三峡工程先后有两次规模宏大全国性科研协作攻关,工程开工后,也有选取地与关于高等院校和科研单位密切合伙进行专项研究,在某些重大问题上,都获得了较好研究成果,充分体现出了科研和生产相结合强大生命力。(2) 充分、适时地应用先进科学技术。实践证明,为了进一步研究和对的回答三峡工程关于重大地质问题,充分、适时地应用先进科学技术是一项核心办法,在这方面三峡工程有许多好经验。如区域地壳稳定性和地震活动性研究中采用库首区及重要断裂形变测量、专用工程地震监测台网、人工地震测深等;航天和航空遥感技术及地理信息系统在区域构造背景和重要断裂调查、土地资源和移民环境容量调查、库岸稳定
35、性及崩、滑体调查研究中起到重要作用;从瑞典引进深孔地应力测量装置,计算机层析成象技术(CT),裂隙岩体渗入性各向异性大型水文地质实验,迅速编录成图系统,钻孔彩色电视,大型地质力学模型,断层形成条件微观研究;新实验技术、计算技术和数值分析办法等,都对进一步结识坝区及建筑物工程地质条件和作出对的评价起到了核心作用。但是另一方面,对新技术办法应用条件,解决问题限度,以及在什么阶段应用才是恰当和有效,应心中有数。用于解决重大问题时要持慎重态度,并有各种办法互相检查,不可带有盲目性。(3) 对的解决好宏观和微观、研究对象和工作深度之间关系。三峡工程需要研究地质问题范畴广、项目多。不同阶段、不同研究对象工
36、作安排、深度规定和解决办法也应有所不同。有问题如区域地壳稳定性,在充分掌握区域地质背景和地震活动规律基本上,只要在总体上做到判断有据,就不应被某些支节问题所左右。再如岸坡稳定性评价,在初期阶段只要在基本条件和总体规律上,拟定不会发生岸坡大范畴失稳和崩、滑体大规模解体就可基本满足规定,但对大坝安全和重要城乡安全有直接关系大型岸坡失稳,则应做出可靠结论。对某些当前科学技术水平尚难以有效回答,而又关系重大问题,如水库诱发地震预测, 滑坡涌浪等, 则可从偏于安全角度作出评价。对于关系大坝等重要建筑物安全地质问题,如坝基下缓倾角构造面分布等,则尽量采用各种手段予以查明,提出满足设计规定成果。(4) 明确
37、地质勘察研究工作服务对象,对的解决勘测与设计、施工关系。地质条件和地质工作有制约工程规划设计一面,也有受工程设计、施工制约一面。不同设计阶段、不同问题,地质条件发言权是不同。但归根结底,工程地质勘察研究成果最后要应用在工程设计中,要转化为工程实践;地质结论最后体当前工程安全和经济这一对矛盾上。对的解决地质勘察与设计、施工关系,是对的组织实行大型工程地质勘察工作一种重要环节,也是一种工程地质一岩土工程工作者成熟标志。(5) 注重检查、总结和提高。施工地质工作不但是地质勘察服务于工程建设最后一道重要工序,也是地质工作检查自己结识和提高解决实际问题能力机会。同步,由于施工地质是在充分揭露地质现象状况下进行,也提供了进行专项研究良好条件。三峡工程依照前期工作特点,针对施工和工程运营需要,在施工期列出了10余项工程地质和勘察技术专项进行研究。由于有良好露头条件,大量编录记录资料、监测和测试资料,以及施工信息反馈资料,研究工作获得了许多突破性结识。
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