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雅砻江两河口水电站坝址区边坡卸荷分带与岩体质量分级研究

作　者: 朱容辰
导　师: 沈军辉；李天斌
学　校: 成都理工大学
专　业: 地质工程
关键词: 两河口水电站岩体结构变形破裂特征卸荷卸荷分带定量化岩体质量分级力学参数
分类号: TV221.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文在大量的野外调查、测试,及室内资料整理分析的基础上,从坝址区的基本地质条件出发,分析研究了坝区斜坡的地层岩性、地形地貌、岩体结构特征、边坡的变形迹象和主要变形破坏模式等,通过定性分析与定量测试的方法研究边坡的卸荷分带特征。采用经验分级法和多因素岩体质量分级法(BQ、RMR以及修正的CSMR法)对坝区岩体质量进行综合分级。并采用现场试验资料与岩体质量分级指标的相互关系做综合分析,提出不同级别岩体的力学参数及工程地质性质。具体内容及成果如下:(1)结合野外调查资料,较全面的总结了坝区边坡的岩体结构特征。坝区结构面分为Ⅲ级、Ⅳ级与Ⅴ级,其中小断层(F1～F30)为Ⅲ级结构面,走向以NWW向为主、NEE向次之;平硐内揭露的89条层间挤压错动带为Ⅳ级结构面;Ⅴ级结构面主要包括各类断续延伸的裂隙类结构面,在岩体内大量出现,且分布具有一定的随机性。(2)坝区不同工程部位边坡的变形破坏模式具多样化。左坝肩边坡以楔形滑移拉裂变形为主,发育1号、2号两个卸荷拉裂岩体;右坝肩及右岸引水进口边坡以滑移拉裂及滑移(压致)拉裂变形为主;庆大河左岸边坡浅表部以倾倒-弯曲拉裂、滑移拉裂及滑移弯曲变形为主,深部有沿缓倾角结构面的滑移拉裂或滑移压致拉裂变形,主要发育(Q1、Q2)两个卸荷拉裂岩体。(3)岩体结构控制着河谷浅表生改造,但导致崩塌、滑动、倾倒、松动等表生物理地质现象的直接原因乃是岩体的卸荷发育程度与风化状况。分析影响岩体卸荷带发育的因素有:地形地貌、地层岩性、岩体结构及应力场特征等为主,其次还有风化状况与地下水赋存条件等。(4)采用定性与定量相结合的方法,综合研究了坝区边坡的卸荷分带特征与空间分布规律。在定量划分方面,综合应用了RQD、回弹值、氡气及声波波速测试成果。(5)归纳和提取影响坝址区岩体质量级别的主要因素。采用了定性判断和三种定量分级方法(BQ、RMR及修正后的CSMR法)对坝址区岩体质量做综合划分,得出:①左右岸坝肩与右岸引水进口边坡岩体质量等级以Ⅲ、Ⅳ级为主,两者所占比例大于93%,Ⅴ类岩体所占比例很小。Ⅳ类岩体一般分布在边坡浅表部位,约在平硐口至硐深60m范围内。②庆大河左岸进水口边坡岩体质量为Ⅴ级岩体占35%、Ⅳ级岩体占36.3%、Ⅲ级岩体占28.7%。Ⅴ级岩体主要集中在变形较为强烈区域,越往坡内岩体越好,整体一般到100m以后岩体相对完整,多数为Ⅲ级岩体。在上述研究基础上,提出不同级别岩体的力学参数及工程地质性质。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章前言  10-18
  1.1 选题依据及研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
    1.2.1 天然状态下岩体卸荷研究  12-13
    1.2.2 岩体质量分级的研究  13-15
  1.3 研究内容与技术路线  15-18
    1.3.1 研究内容  15-16
    1.3.2 研究思路与技术路线  16-18
第2章研究区基本工程地质条件  18-31
  2.1 区域地质条件研究  18-22
    2.1.1 区域构造背景  18-20
    2.1.2 区域地貌及新构造活动  20-21
    2.1.3 区域地震及应力场  21-22
  2.2 坝址区工程地质环境条件  22-31
    2.2.1 地形地貌  22-24
    2.2.2 地层岩性与地质构造  24-25
    2.2.3 应力场特征  25-28
    2.2.4 水文地质条件  28-29
    2.2.5 边坡岩石物理力学参数  29-31
第3章边坡岩体结构及变形破裂特征  31-54
  3.1 边坡岩体结构特征  31-39
    3.1.1 结构面的工程地质分级  31
    3.1.2 Ⅲ级结构面发育特征  31-34
    3.1.3 Ⅳ级结构面发育特征  34-35
    3.1.4 Ⅴ级结构面发育特征  35-39
  3.2 边坡变形破裂特征  39-54
    3.2.1 概述  39-40
    3.2.2 左岸坝肩边坡变形破裂特征  40-45
    3.2.3 右岸坝肩边坡变形破裂特征  45-48
    3.2.4 右岸引水进口边坡变形破裂特征  48-50
    3.2.5 庆大河左岸进水口边坡变形破裂特征  50-54
第4章边坡岩体卸荷分带性研究  54-89
  4.1 卸荷作用  54-59
    4.1.1 卸荷作用本质  54
    4.1.2 边坡岩体的各种卸荷现象  54-55
    4.1.3 卸荷作用机理  55-56
    4.1.4 卸荷岩体特征  56-57
    4.1.5 影响谷坡岩体卸荷带发育的因素  57-59
  4.2 坝址区岩体卸荷研究  59-89
    4.2.1 卸荷分带研究方法  59-60
    4.2.2 坝区岩体卸荷特征指标调查  60-65
    4.2.3 坝区岩体宏观卸荷特征  65-67
    4.2.5 谷坡岩体卸荷带划分的定量测试  67-79
    4.2.6 边坡卸荷带的综合划分  79-86
    4.2.7 坝址区卸荷岩体空间分布特征  86-89
第5章边坡岩体质量分级  89-117
  5.1 影响岩体质量的单因素  89-92
  5.2 边坡岩体质量综合分级  92-111
    5.2.1 边坡岩体质量定性分级标准  92
    5.2.2 边坡岩体质量分级体系介绍  92-101
    5.2.3 定量分级方法计算参数的选取  101-102
    5.2.4 分级过程及综合分级原则  102-103
    5.2.5 边坡岩体质量分级结果分析  103-111
  5.3 岩体力学参数取值  111-117
    5.3.1 岩体变形参数的选取  111-113
    5.3.2 岩体抗剪强度参数的选取  113-115
    5.3.3 岩体质量的综合分类及其工程地质性质  115-117
结论与认识  117-119
致谢  119-120
参考文献  120-121

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