乌东德水电站特高拱坝施工期坝基岩体质量工程地质评价

特高型拱坝坝拱座岩体承受的荷载巨大,坝基岩体质量是拱座稳定的关键,在施工期如何准确评价坝基岩体质量,是拱坝建基岩体工程地质研究的重要问题。本文以工程地质条件研究为基础,从岩性、岩体结构分布着手,研究建基岩体工程地质特征;以现场、室内试验、声波测试为依据,建立坝基岩体质量评价标准。对乌东德拱坝施工期揭露的建基面岩体进行质量划分,研究发现：乌东德拱坝建基岩体质量优良,以Ⅱ级岩体占绝大多数,少量Ⅲ₁级岩体,极少量Ⅲ₂级岩体,与可研成果高度吻合;建基岩体满足岩体质量与声波验收要求,岩体质量空间分布较连续,且相对均匀,有利于承受拱坝推力。     

锦屏一级坝基岩体质量爆破开挖损伤评价

锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝,设计坝高305m,拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ₁级岩体为主,开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级,利用开挖爆破检测成果,采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标,探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准,完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价,提出不同损伤等级处理的建议,并评价处理效果。     

黑河水库坝址区岩体流变模型

黑河水库大坝坝址区由于受多次构造运动影响,岩体破碎,且风化程度差异较大.对于强风化岩层以及含有泥质充填物的破碎岩体,研究其流变属性对于保证大坝建成后的长期安全运营是非常必要的.但是水库坝址区地应力水平较低,在这种低地应力条件下,由于软弱断层带等破碎岩体与完整性好的岩体相比又具有明显的力学性质差异,所表现出的弹性、粘弹性和粘塑性特点也就各有不同,因此在建立坝址区岩体流变模型时,把软弱破碎带岩体和整体性好的岩体作为两种不同性态的物质来分别考虑.最终,经过分析研究建立了在不同地应力水平条件下的黑河水库坝址区岩体流变模型.     

基于压水试验下的某水电站坝址区基岩裂隙网络系统透水特性的研究

依据单孔压水试验,分析了木里河流域某水电站坝址区基岩裂隙网络系统渗透特性,得到了坝址区不同岩性岩体中不同成因类型的裂隙渗透特性随埋深的变化规律,并为以后构建基岩裂隙介质等效连续介质数值模型时的参数选取提供依据。     

西南某水电站层状建基岩体松弛特征研究

建基岩体开挖松弛及其形成的松弛带是水利水电工程中一种常见的现象,对建基岩体的岩体质量有重要的影响。建基岩体在开挖后必然产生新的爆破裂隙,同时伴随开挖卸荷、应力的释放,尽管岩体并未发生进一步风化,但因岩体发生松弛、卸荷,在浅表部形成松弛带,因此,确定松弛带厚度及其分布,更有效地对松弛、卸荷岩体进行处理具有重要的工程实际意义。本文在现场地质环境条件调查、原位声波测试及室内综合分析的基础上详细地对一重力坝层状建基岩体的松弛带厚度及其特征进行了研究,并分析了建基岩体产生深部松弛的原因,在此基础上分析了对建基岩体工程特性的影响,其成果对类似工程的坝基开挖实践具有指导作用。     

西南某水电站层状建基岩体松弛特征研究

建基岩体开挖松弛及其形成的松弛带是水利水电工程中一种常见的现象,对建基岩体的岩体质量有重要的影响。建基岩体在开挖后必然产生新的爆破裂隙,同时伴随开挖卸荷、应力的释放,尽管岩体并未发生进一步风化,但因岩体发生松弛、卸荷,在浅表部形成松弛带,因此,确定松弛带厚度及其分布,更有效地对松弛、卸荷岩体进行处理具有重要的工程实际意义。本文在现场地质环境条件调查、原位声波测试及室内综合分析的基础上详细地对一重力坝层状建基岩体的松弛带厚度及其特征进行了研究,并分析了建基岩体产生深部松弛的原因,在此基础上分析了对建基岩体工程特性的影响,其成果对类似工程的坝基开挖实践具有指导作用。     

卡拉水电站左岸消力池部位质差岩体力学参数研究

质差岩体可能给坝基质量带来不良影响,确定差质岩体的力学性状对坝基工程设计和施工具有重要的指导意义。对卡拉水电站坝址区左岸消力池部位出露的岩体进行现场和室内试验分析,运用数理统计方法,研究其物理性质,确定其力学参数。结果表明该岩体较差,岩体质量等级低。     

三峡库区消落带溶蚀岩体劣化指标研究

三峡库区水位消落带岩体劣化松动使得部分岸坡加速朝不稳定方向演化,给溶蚀岩体岸坡带来了工程灾变效应问题.本文提出了利用高程175 m附近区域的岩体替代未受蓄水影响的岩体的"比拟法",统计分析岩体劣化情况.定义、改进和统计了岩体劣化变量Det、岩体体积节理数增量△Jv和地质强度指标变化值ΔGSI.通过对库区10个典型溶蚀岩体的劣化程度及地质强度指标的研究,提出溶蚀岩体劣化程度的量化指标,并建立其与地质强度指标的相关关系.岩体劣化造成了地质强度指标的下降;强烈劣化时,ΔGSI≤-4.0;ΔGSI与Det满足指数函数关系,ΔGSI和△Jv满足线性负相关.提出了岩体劣化随时间演化的三种模式,其中两种模式最终会进入加速劣化状态;岩体结构经由两条路径演变为碎裂结构.同时,讨论了岩体劣化与岸坡亚稳定阶段的关系.研究成果为系统开展三峡库区峡谷段消落带岩体劣化程度勘查、监测和风险防控提供了新的方法.     

三峡库区典型岩溶岸坡危岩体失稳模式和长期稳定性分析CSCD

三峡库区地质环境复杂,受库水位升降作用影响岩溶岸坡消落区岩体劣化,加快了岸坡不稳定性发展。文章以三峡库区黄岩窝危岩体为研究对象,现场详查了消落带岩体劣化现象,计算了危岩体的长期稳定性数值。研究表明:黄岩窝危岩体存在垂直岩溶带和底部渗流带;底部渗流带处于消落带部位,存在软弱区和岩体劣化现象。考虑库水位和暴雨时岩溶水压岸坡稳定性系数为1.69,危岩体处于稳定状态。随着岩体劣化导致底部软弱区岩体参数不断下降,稳定性系数年均下降约0.01。预测在约57个周期性水位变动之后黄岩窝危岩体变为欠稳定状态,62个周期后发生失稳破坏。危岩体的破坏模式是顶部出现岩块倾倒崩落和底部软弱区贯通之后发生滑移的复合式破坏,与野外调查定性认识基本一致。研究结果对库区类似的地质灾害预警和防治有着重要的指导意义。     

库水位变动条件下柱状危岩体变形破坏机理

三峡水库周期性水位变动造成了部分消落带岩体劣化,其具体表现为强度下降和宏观裂隙增多,这使得一些柱状危岩体被发现或需要重新认识,包括箭穿洞、曲子滩和棺木岭等危岩体。这些柱状危岩体三维边界清晰,由"硬-相对软"的岩性组成,主要受控于相对软的硬岩基座岩体。采用伪时间增量的方式模拟岩石强度的时间相关劣化效应,数值分析了多水位变动周期下棺木岭危岩体裂缝和破坏区的扩展情况。危岩体初始破坏区主要集中在基座趾部岩体。随着水位变动周期增多,裂缝和破坏区由危岩体踵部和趾部相对扩展,破坏区主要集中在危岩体踵部。10次水位周期计算所得破坏区比相同时步、没有劣化效应时增加了近4倍,且以拉张破坏为主。周期性水位变动造成的岩体劣化强烈加快了柱状危岩体演化进程,同时影响了其破坏机理。从数值分析来看,棺木岭危岩体的变形破坏模式从原来的倾倒为主将转为以压溃崩塌为主。水位变动条件下岩石强度的时间相关劣化效应及其对柱状危岩体的影响研究将为三峡水库危岩体防治提供重要技术支撑。     

布达拉宫地基岩体稳定性研究

野外地质调查表明，布达拉宫地基岩体岩性为灰黑色角岩化钙质板岩，表层岩体多呈弱风化，局部为强风化；岩体较坚硬完整，基本质量等级分类为Ⅱ～Ⅲ级；岩体的层面、坡面、结构面与临空面的组合关系有利于岩体的稳定性；没有发现岩体产生滑移的现象和证据。X光衍射试验分析表明，布达拉宫基岩中绝大多数为弱膨胀岩，其膨胀性对建筑物地垄墙体不会有太大影响。综合分析表明，布达拉宫地基岩体是稳定的。应该完善布达拉宫的给排水系统，减少地下水对地基岩体稳定性的不利影响。     

糯扎渡电站坝基花岗岩工程地质及物理力学特性

糯扎渡水电站坝址区主要分布花岗岩,研究、认识花岗岩体工程地质特性,合理选择岩体物理力学参数,对大坝安全和经济十分重要.大量地质勘察及试验研究,对坝址区花岗岩体的成因、分布,及岩体质量等做出科学评价,提出合理且符合实际的力学参数指标建议值,为电站的建设提供了可靠的地质依据.     

Macro fracture systems of the granites controlled by the tectonism: A case study of the Dangjiasi pluton in the northeastern margin of the Gonghe BasinSCIEI北大核心CSCD

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。     

岩体工程质量分级应用研究

岩体质量评价采用的测试技术包括地质勘察、弹性波检测和室内岩石力学试验。结合水布垭水利枢纽大坝建基岩体工程质量评价实例,对岩体工程质量分级的应用进行了研究。     

松动岩体边坡稳定性研究

黄河大柳树坝址两岸山体中广泛分布着断层、软弱岩层和松动架空的岩体,且该区地震强度高。本文采用数值模拟的方法,对松动岩体高边坡在天然条件下和地震动作用下的稳定性进行了分析研究。结果表明:在天然条件下,坡体基本稳定,但表层坡体存在岩体卸荷松动现象,沿断层有集中剪切现象;地震动作用下,因岩体强度软硬相间而进一步发生松动,导致边坡失稳。      

岩体质量Q系统分类法及其应用

岩体质量分类Q系统(以下简称Q系统)是目前应用最广的岩体质量分类方法之一。该方法是1974年挪威的巴顿(Barton)等人建立起来的,并且在长期工程实践中进行过多次修正。论文详细介绍了巴顿于2002年最新修正后的Q系统,并成功应用于西南某水电站坝址区岩体质量分级研究中。最后与其他分级方法进行了对比分析,显示了很好的相关性。     

综合物探方法在内蒙古某水库坝址区地质勘查中的应用研究

以内蒙古某水库坝址区为研究对象,利用用综合物探方法对坝址区的断层及破碎构造带、岩体的波速及完整性系数等参数进行测量,为地质工作提供基础资料。对地面物探工作和测井物探工作分别进行研究。地面物探采用高密度电阻率法,而测井物探采用地震测井和超声波声速测井相结合的综合测井方法,在上下坝址区域布置高密度电法断面,完成了坝线地质构造勘察,查明了坝址区河床段顺河断层及破碎带的位置、规模和延伸情况,结果表明:上坝址区断面勘察范围内未见明显的破碎构造带或断层,岩体的完整性与岩体的风化程度、构造发育程度有关;下坝址区有一低阻异常带F1,存在破碎带,但受勘测区域地形条件限制,无法布置足够长的电法断面,无法确认勘测断层倾向,测试成果与地质勘查资料基本吻合。     

西藏加查地区某水电站坝址区隐伏断裂研究

该水电站坝址区位于Ⅱ、Ⅲ级阶地平台上,被第四系松散沉积物覆盖,为探明下面是否发育有隐伏断层,本文首先研究从区域构造变形规律和坝址区周边基岩断层发育特征出发,结合断层气(氡气和地气)测量技术发现13号测点氡气和地气均出现异常,因此判断该阶地下面发育有一条规模较小的隐伏断层,走向近东西向,倾角较陡,对该处工程稳定性影响不大。也为今后该地区的隐伏断裂研究提供借鉴意义。     

白鹤滩河谷演化模拟及P2β3玄武岩级别评估

详细分析了白鹤滩坝址河谷边坡柱状节理玄武岩岩体地质条件和特征,建立了合适河谷边坡演化离散元的计算模型,考虑坝址关键地层P2?3可能的岩体质量范围进行了多种工况河谷演化模拟计算。在此基础上深入研究了各工况河谷现今阶段边坡应力分布、变形情况、屈服区及稳定系数等基本规律,并与目前河谷实际的地质条件及现状进行了全面对比。最后采用拟似度信息量评分法对P2?3岩层工程级别进行了初步评定,认为白鹤滩水电站可行性研究阶段坝址P2?3岩层按III1类质量岩体来评估其工程性状和确定相应岩体力学参数较适合。同时,坝址河谷边坡岩体的工程特性可参考相应工况的模拟结果评价。     

锦屏水电站左坝肩岩体深卸荷带成因分析

平洞探坑揭露了锦屏水电站普斯罗沟坝址左坝肩岩体内部存在深卸荷带,该卸荷带生成原因及分布范围将严重影响未来水电站坝肩的稳定及工程处理费用。在充分考虑断层、裂隙带、岩性特点基础上,应用ANSYS软件分析了不同荷载组合情况下普斯罗沟坝址左坝肩高陡边坡岩体深卸荷带的力学特点,建立了解释深卸荷带形成的简单力学模型,确定出深卸荷带应力场异常范围。