向家坝水电站坝基岩体力学特性及参数取值研究

论文摘要

本项研究首先从向家坝水电站坝址基本地质条件研究入手,依据其坝址主要地质构造的发育特点将坝基分为6个区；针对各区岩性、结构面的发育程度、岩体的完整性、强度等指标进行岩体质量分级,同时,按规模和物质组成对结构面也进行分级分类。其次,在岩体结构面分类与岩体质量分级的基础上,对岩体物理力学试验成果进行归类整理,采用最小二乘法、小值平均法、优定斜率法、分位值法和模糊随机法等多种统计方法进行分析比较,研究试验成果的差异性和可靠性,获得试验成果的标准值。由于向家坝水电站河床坝基被深厚砂砾石层所覆盖,不具备开展现场大型岩石试验的条件,为此,利用两岸岩体的试验成果,建立了岩体力学参数与岩体特性指标之间的相关关系,包括岩体变模与波速（E0-Vp）、变模与质量指标（Eo～RQD）,岩体抗剪强度与波速（f’～Vp）、抗剪强度与质量指标（c’～RQD）,软弱夹层抗剪强度与其粘粒含量、含水率、孔隙比、干密度等物理性指标（f～Mc.W.e、Pd和c～Mc.Pd）,为宽阔（约500m）的河床坝基岩体力学特性评价与参数取值,找到了合理可行的途径；最后,在试验成果统计分析的基础上,结合国内外类似工程经验,按照有关规程规范的要求,采用地质类比法即经验法提出坝基各类岩体及结构面的力学参数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 第2章 坝址地质概况
• 2.1 地形地貌
• 2.2 地层岩性
• 2.3 地质构造
• 2.3.1 立煤湾挠曲带
• 2.3.2 断层
• 2.3.3 节理裂隙
• 2.4 岩体风化与卸荷
• 2.4.1 岩体风化特征
• 2.4.2 岩体卸荷特征
• 2.5 水文地质条件
• 2.6 坝址地应力状况
• 第3章 坝基岩体质量分级与结构面分类
• 3.1 岩体结构面分类
• 3.1.1 分类方法
• 3.1.2 结构面分类
• 3.2 岩体质量分级
• 3.2.1 分级原则与方法
• 3.2.2 岩体质量分级因素
• 3.2.3 岩体质量综合分级
• 第4章 岩石（体）物理力学试验成果统计分析
• 4.1 岩石物理力学特性
• 4.2 软弱夹层的物理特性
• 4.3 岩体抗剪（断）强度试验成果与破坏特性
• 4.3.1 岩体本身抗剪（断）强度试验
• 4.3.2 结构面抗剪（断）强度试验
• 4.3.3 混凝土与岩体接触面的抗剪断强度试验
• 4.4 岩体变形特性试验研究
• 第5章 岩体力学试验成果统计分析
• 5.1 统计方法选择
• 5.2 岩体抗剪断强度参数统计与分析
• 5.2.1 岩体本身抗剪断强度
• 5.2.2 混凝土/岩体抗剪断强度
• 5.2.3 结构面抗剪断强度
• 5.2.4 抗剪断参数统计结果分析与评价
• 5.3 岩体变形试验成果统计与分析
• 第6章 坝基岩体力学参数取值研究
• 6.1 岩体变形参数取值研究
• 6.1.1 变形试验成果整理值
• 0～V_p）相关分析'>6.1.2 变形模量与纵波速度（E₀～V_p）相关分析
• 0～RQD）相关分析'>6.1.3 变形模量与岩石质量指标（E₀～RQD）相关分析
• 6.1.4 岩体变形模量的Hock-Brown估算
• 6.1.5 坝基岩体变形参数取值
• 6.2 岩体抗剪强度取值研究
• 6.2.1 试验成果分类整理
• 6.2.2 岩体自身抗剪断参数与Vp、RQD相关分析
• 6.2.3 坝基岩体抗剪断参数取值
• 6.3 结构面抗剪强度取值研究
• 6.3.1 坝址结构面试验成果
• 6.3.2 软弱夹层抗剪强度参数与主要物理性指标相关分析
• 6.3.3 坝基结构面抗剪强度参数取值
• 6.4 混凝土与岩体胶结面的抗剪断强度参数取值
• 结论
• 致谢
• 参考文献