白鹤滩水电站坝区岩体深部破裂特征及成因机制

白鹤滩水电站坝址区岸坡深部发育大量既非构造成因、又区别于常规卸荷裂隙的深部破裂,有关此类特殊地质现象的成因机制及其对工程的影响已成为水电站建设亟需解决的问题.以深部破裂现场精细描述为基础,总结深部破裂基本特征与发育分布规律,结合构造演化、河谷演化及浅生改造理论,辅以现场地应力测试及测年成果,采用地质过程机制分析方法,还...     

白鹤滩水电站坝区深部破裂岩体地应力演化特征

还原深部破裂岩体赋存地应力场演化过程,研究深部破裂岩体成因、形成年代及发展演化趋势。以岩体深部破裂特征为基础,结合构造演化、河谷演化及浅生改造理论,采用数值模拟方法,从地应力场变化及应变能释放角度解释深部破裂形成演化过程。研究表明,宽谷期大规模夷平作用使深部破裂赋存应力场发生根本性改变,与现今应力场趋于一致,但并未导致深部破裂形成;侧向卸荷是深部破裂形成的主要原因,侧向卸荷导致主应力减小,但方向维持不变,当侧向临空面出现,伴随应变能释放,NW向结构面拉张形成具有继承性的NW向深部破裂;错动带的差异回弹形成残余拉应力,导致NE向新生性深部破裂形成;深部破裂形成地质年代应大致对应于Ⅲ级阶地形成初期,即Q2晚期～Q3早期阶段     

白鹤滩水电站左岸边坡深部破裂成因探讨

在对白鹤滩水电站坝址区河谷地质条件、地应力分布及左岸边坡深部破裂发育特征详细分析的基础上,采用离散元数值软件UDEC以剥蚀法模拟河谷演化发育过程,分析白鹤滩水电站左岸边坡深部破裂的形成原因。模拟结果反映河谷应力场分布呈现出了典型深切河谷所具有的应力松弛、升高及原始三区以及谷底存在高地应力包的规律。同时对河谷边坡不同部位、不同阶段的应力变化规律进行了深入分析并结合现今河谷地质特征,认为该深部破裂是在河谷地层顺倾、区域高地应力、不对称V型河谷、下蚀迅速等特定条件下,在河谷演化过程中局部应力集中使岩体发生剪切屈服,并发育剪切破坏,河谷剥蚀卸荷后顺倾向错动带的出露使剪切破坏进一步发育成张性破坏的结果。     

叶巴滩水电站建基岩体多断层组合模式及工程影响

多断层作为叶巴滩水电站坝址区一类典型的地质缺陷,对高拱坝坝基变形、抗滑稳定的影响不容忽视。本文基于坝区断层的发育情况及基本特征,提出了多断层的概念,并从动力运动学角度分析建基岩体多断层之间的地质力学形成机制及其空间展布特征,得出叶巴滩水电站坝址区多断层的3种基本组合模式：平行雁列型、共轭剪切型、主次共生型,将建基岩体复杂的断层情况化繁为简,并结合现场勘察数据,采用定性和定量相结合的方法,对比分析了不同组合模式下断层对建基岩体质量的劣化程度,其中：共轭剪切型、主次共生型断层组合模式对岩体的劣化程度强烈,使岩体质量下降一级;平行雁列型断层组合模式对岩体的劣化程度一般,使岩体质量下降半级。同时,讨论了不同模式下断层影响途径与劣化程度的关系。研究成果为叶巴滩水电站建基岩体的开挖处理和风险防控提供了技术支撑。     

大柳树坝址岩体的波速特征

黄河黑山峡大柳树坝址进行了大量的物探工作,取得了丰富的资料,通过对坝址区40个平硐硐壁波速的分析,大柳树坝址岩体波速有以下特征(1)岩体大范围低波速;(2)岩体低波速段与相对高波速段呈隔档状分布.岩体波速作为反应岩体质量的重要指标,可以反应坝址区岩体质量状况.     

深部层状节理岩体分区破裂模型试验研究

随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为深入研究深部岩体分区破裂现象的形成机制和影响因素,以淮南矿区丁集煤矿的深部巷道为工程背景,利用模型相似材料和高地应力真三维加载模型试验系统,首次开展了带有软弱夹层的层状节理岩体的真三维地质力学模型试验。结果表明：（1）在满足一定应力条件下,带有软弱夹层的层状节理试验模型出现明显的分区破裂现象;（2）软弱夹层是影响层状节理岩体分区破裂现象的重要因素,在相同的应力条件下,软弱夹层使得巷道围岩的径向位移和应变明显增加;并且软弱夹层的间距越小,洞周破裂区的层数越多,范围越大;（3）洞周破裂区的形状近似为圆形,与是否存在软弱夹层及软弱夹层间距均无关。模型试验结果有效揭示了分区破裂的影响因素,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形破坏特征奠定了坚实的试验基础。     

三峡黄腊石滑坡深部变形,破裂带的模拟研究

在详细的地质调研和微观测试的基础上，建立了长江三峡黄腊石滑坡深部变形和深部破裂带形成机制的“概念模型”采用相似材料地质力学模型试验对“概念模型”进行了模拟验证，模拟结果为该滑坡的治理提供了科学依据。     

深部破裂空间延伸长度的地震波CT解释

前期对坝址区发育深部破裂位置进行纵向和横向勘探,均是点、线上的揭露,深部破裂在空间上的延展情况未切实查明,尤其对于隐蔽性较大的、出露条件不好的硐段,往往前期很难全面揭示。依平硐揭露深部破裂为基础,采用地震波CT成像技术,提出以地震波速(小于4 500m/s)、断层作为终止边界的综合辨识方法。     

深部岩体工程响应的特征科学现象及"深部"的界定

根据实测数据和工程实例介绍了深部岩体工程响应中发生的一系列特征科学现象,这些特征科学现象归蚋为静力特征现象和动力特征现象两类。静力特征现象表现为在深部工程围岩中交替出现若干破裂区和不破裂区;动力特征现象表现为深部矿井中的岩块弹射和岩块冒落等岩爆现象和地下爆破时发生的冲击地压动力事件,即岩体中的工程性地震。文中在阐明动力特征现象本质的同时,介绍了与之紧密相关的岩块系的超低磨擦效应、岩块系的准共振现象和岩块系运动时发出的慢速变住波(摆型波)。最后介绍了时深部岩体工程的“深部”概念的应有理解及其如何科学界定。关键词：深部岩体;工程响应;分区破裂化现象;冲击地压动力现象     

龙滩水电站左岸边坡工程地质研究及蠕变体B区岩体质量评价

蠕变体B区边坡位于龙滩水库上游侧,是典型的层状反倾岩质边坡。由于风化卸荷以及其他综合营力的作用,边坡已发生了明显的折断错滑变形,因而其稳定性受到极大关注。本文的目的是在研究边坡构造特征的基础上,从岩体质量的角度认识蠕变体B区边坡的稳定性,为进一步边坡定量、定性分析提供科学依据。同时本文还对现有的岩体质量评价方法进行了讨论,并提出了动态岩体质量评价方法的概念。     

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。     

鱼潭水电站地下厂房裂隙层状围岩的变形特征

通过分析鱼潭水电站地下厂房围岩松动圈、块体塌滑,应力变化和收敛位移等特征,揭示了本工程裂隙层状围岩变形破坏的一般规律。     

铁城电站坝基岩体改良固结灌浆试验实践

针对铁城电站花岗片麻岩坝基岩体特点,选定5个特征试验区,梅花形布孔进行固结灌浆试验,进而布孔检验。通过波速测试、压水试验、岩芯等多种手段来对灌浆试验效果进行系统评估。数据结果分析表明,坝基岩体的可灌性较好,主体坝基固结灌浆设计方案可行。试验同时得出一些经验,并分析提出工程建议。     

沙湾水电站原厂房后边坡变形体变形规律研究

通过对沙湾水电站原厂房变形体监测点变形规律的研究,发现变形体表现出整体蠕变滑移的特征,变形总体上呈现出后缘推移、前缘局部牵引的复合机制。根据位移速率的变化,把时间-累积位移曲线明显划分为3段:8月10日以前呈等速蠕变,变形缓慢平稳,变形速度保持常量;8月10日~9月底之间呈加速蠕变,变形速度加快,变形位移凸增;进入10月份后呈减速蠕变,变形速度逐渐减少,于11月份位移开始逐渐收敛且逐渐趋向稳定。通过各监测点位移规律的研究,得出该变形体是由于闸室交通洞不当排水的诱发的,降雨则起了重要的促进作用,新省道的开挖对变形体的局部变形有重要影响。     

溪洛渡水电站河床坝基固结灌浆与检测评价

金沙江溪洛渡水电站混凝土拱坝坝高285.5m, 河床坝基岩体为峨眉山玄武岩, Ⅲ1级岩体为主, 局部分布受错动带影响的Ⅲ2级岩体, 岩体声波平均速度4652ms-1, 小于4000ms-1约占28%。固结灌浆处理后, 坝基岩体的平均波速大于5200ms-1, 小于4000ms-1的比例多在5%以下, Ⅲ1级岩体平均波速达5300～5500ms-1, 波速提高约2%～5%, Ⅲ2级岩体平均波为4200～4700ms-1, 波速提高约12%～18%, 错动带平均波速3600～4200ms-1, 提高率在10%～28%左右, 岩体的透水率均小于3Lu, 钻孔变形模量平均值达到10.0～15GPa。固结灌浆对Ⅲ2级岩体和错动带等地质缺陷具有明显的改善作用, 坝基岩体的整体性和均一性得到了有效的提高。     

西南某水电站罗家坪子外来岩体的特征及成因机制分析

通过对金沙江西南某水电站库首区1：2000地质测绘和1：200平硐编录，对库区的罗家坪子外来央体的特征进行了详细的研究，认为其总体特征是较老的阳新炭岩呈外来的岩片状覆盖于时代较新的玄武岩之上，呈现为“类飞来峰”构造。平面上，呈一不规则的三角形；剖面上，呈叠瓦状。在此基础上，对其成因机制进行分析，认为罗家坪子外来岩体是由逆冲推覆构造所形成的。该逆冲推覆构造前缘逆冲形成叠瓦，中部波状起伏，后部下插地下深处。通过进一步研究分析，认为罗家坪子外来岩体是稳定的。     

棉花滩水电站坝基主要工程地质问题及处理

棉花滩水电站坝址两岸地形对称,山高坡陡,河床狭窄,布置坝高百余米的碾压混凝土重力坝,地下厂房在左岸。大坝存在诸如坝基抗滑稳定、坝基渗漏、坝基岩体变形及两岸高边坡等主要工程地质问题。文中主要论述坝基主要工程地质问题及处理对策,对类似的工程具有借鉴作用。经过十余年的运行、观测,认为大坝是安全的,说明施工期施工对坝基的处理是成功的。     

雅砻江锦屏一级水电站坝址区实测地应力与重大工程地质问题分析

本文对雅砻江锦屏一级水电站坝址区Ⅱ1-Ⅱ1及其前后剖面实测地应力进行了系统整理分析。分析结果表明:在相同的水平和垂直埋深条件下左岸坡角应力大小较右岸坡角小,这主要是由边坡岩体结构确定的;左岸导流洞开挖过程中在应力大小较右岸低的情况下出现坍塌工程地质问题也与左岸边坡岩体结构有关,而非岩爆等诱发。另外对左岸岩体深部裂缝在已有研究成果的基础上从应力集中、能量积累角度初步提出了新的边坡变形破坏方式,并从岩体结构和地应力大小方面对锦屏一级水电站工程建设过程中左、右岸应注意的工程地质问题提出了初步建议。     

工程岩体物理场

摘 要　 从岩体的空隙度、强度、变形和渗透性等几个方面说明了岩体的性质受应力状态的 影响情况。这种影响是空间位置的函数‚具有随机场的特点。据此‚提出了工程岩体物理场 的概念。针对岩体性质所具有的这种 “场” 的特点‚认为目前岩体工程中的一些工作方法‚ 如原位试验点的布置、试验数据的统计等‚应相应地作某些改进。 关键词