三峡船闸中隔墩岩体裂缝分析与处理研究

摘要

三峡船闸中隔墩是船闸结构的重要组成部分，在船闸进入闸槽开挖时(1997年初)，中隔墩二闸首支持体南、北两侧顶部混凝土出现裂缝，98年6月，一～三闸室入槽开挖约一半深度时，中隔墩项面找平混凝土及阀门井周围产生不同程度裂缝。中隔墩顶面混凝土裂缝问题，引起了参建各方的高度关注。本课题选取二闸室中隔墩为典型地段，二闸室中隔墩X=15583m部位为典型断面，采用钻孔取芯、压水试验、岩石力学试验、钻孔弹模测试、单孔声波、跨孔地震波、跨孔电磁波 CT 及钻孔全孔壁数值彩色录像等多种常规和新型勘察技术，对中隔墩岩体的卸荷范围与分区，以及岩体开挖后的力学性状进行综合研究，并结合施工期边坡的监测位移，采用先进的数值仿真计算与反演分析方法对中隔墩卸荷机理、受力及稳定状态、加固效果进行系统分析。得出：船闸中隔墩卸荷区岩体仍有较高力学强度，采取预应力锚索加固后，岩体裂缝变形不会继续发展，中隔墩岩体具有足够的稳定性等重要结论。同时本研究专题所采用的钻孔全孔壁数值彩色录像、跨孔电磁波 CT 及对上述各种勘探技术的综合评价方法为今后解决复杂工程岩石力学问题提供了可资借鉴经验。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章工程基本情况及研究的主要问题

1.1三峡船闸主要结构特点及工程地质条件

1.1.1船闸结构特点

1.1.2船闸区工程地质条件

1.1.3中隔墩研究区段基本地质条件

1.1.4岩体(石)物理力学性质

1.2船闸中隔墩岩体裂缝状况

1.3本课题研究的主要问题

第二章典型断面的岩体性状综合测试

2.1钻孔取芯

2.2压水试验

2.3岩石力学试验

2.4钻孔弹模试验

2.5单孔声波测试

2.6跨孔地震波穿透

2.7跨孔电磁波CT

2.8钻孔孔壁录像

第三章中隔墩岩体松驰特征研究

3.1典型研究断面地质特征

3.2研究断面岩体卸荷分带

3.3各带岩体物理力学性状

第四章中隔墩岩体开裂机理及加固效果的数值模拟分析

4.1裂隙概化与计算方法

4.2计算成果

第五章中隔墩裂缝原因及对工程的影响分析

5.1裂缝形成原因分析

5.1.1岩体中的地质结构面是裂缝出现的内因

5.1.2开挖卸荷引起岩体中结构面张开

5.1.3爆破振动引起裂隙张开与扩展

5.1.4锚固不及时使裂缝进一步开展

5.1.5其它因素

5.2裂缝对工程的影响分析

第六章中隔墩岩体裂缝加固处理措施及稳定评价

6.1中隔墩岩体裂缝加固处理措施

6.2中隔墩岩体稳定性评价

结论

附录

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及主要研究工作

致谢