金沙江上游叶巴滩水电站坝址区岩体质量评价

摘要

本文以叶巴滩水电站为工程实例，在搜集和阅读大量国内外的研究成果的基础上，对坝址区工程岩体进行等级划分。充分调查坝址区27个平硐的野外地质资料和精确测量各平硐内裂隙分布情况，获取坝址区岩体的基础资料，进而对工程岩体不同岩样进行相应的点荷载试验和波速试验，再根据基础资料和试验结果，统计、分析、计算出相关参数的取值。首先采用定性与定量相结合的思路，利用不同的参数对坝址区岩体的风化程度和卸荷程度进行划分。然后以岩体风化卸荷划分的结果为基础，将岩体分为弱上强卸荷、弱下弱卸荷、微新弱卸荷、微新紧密岩带、深卸荷松弛带和微新未卸荷6个不同的硐段，采用BQ分类法和RMR分类法分别对坝址区个平硐的各硐段进行岩体质量分级，得出相应的分级结果，并对结果做相关性、一致性和吻合性分析，找出分级结果存在差异原因，同时，针对存在差异的不同原因，提出相应参数的修正，得出相应的岩体分级结果。最后，综合修正方案，提出适合叶巴滩水电站坝址区岩体质量的分级体系，得出最终的岩体质量分级。
　　通过前五章的研究和分析，得出以下结论和认识:
　　(1)叶巴滩水电站坝址区岩石类型较单一，主要为石英闪长岩。地质构造也相对比较简单，主要揭露Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级结构面。Ⅱ级结构面主要为坝址区左岸洞内低高程连通洞揭露的F1、F2和右岸高高程揭露的F3和中高程揭露的F4。Ⅲ、Ⅳ级结构面主要为贯通性的小断层(f)和砂糖层(g)，其中砂糖层在坝址区呈不对称分布，左岸发育程度高于右岸。Ⅴ级结构面主要为微细的构造节理(J)和卸荷裂隙(X)，其中N80～89° E/SE∠50～65°、N15～25° E/NW∠25～35°两组较发育。
　　(2)对坝址区岩体的风化程度研究中，利用波速比、5m硐段内裂隙条数和单轴抗压强度对各平硐岩体风化界限定量划分，并结合现场定性划分结果，综合得出风化界限。结果表明，坝址区左右岸弱风化上段在低高程水平深度为0～40m，中高程水平深度为10～45m，高高程水平深度为9～96m。弱风化下段在低高程水平深度为25～60m，中高程水平深度为35～61m，高高程水平深度为27～102m。两岸弱风化上段和弱风化下段水平深度在低高程相当，而右岸弱风化上段和弱风化下段在中高程和高高程水平深度较深于左岸。
　　(3)对坝址区岩体的风化程度研究中，利用5m裂隙张开率和弹性波纵波波速对各平硐岩体卸荷界限定量划分，同样结合现场定性划分结果，综合得出卸荷界限。结果表明，坝址区左右岸强卸荷下限在低高程水平深度为0～40m，中高程水平深度为9～45m，高高程水平深度为8～100m。弱卸荷下限在低高程水平深度为34～85m，中高程水平深度为50～83m，高高程水平深度为40～125m。

目录

声明

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外岩体质量分类方法

1．2．2 岩体质量分级存在的问题及发展方向

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究技术路线

第2章 坝址区区域地质与工程地质概况

2．1 区域地质背景

2．1．1 区域地质构造

2．1．2 区域地层岩性

2．1．3 区域地震概况

2．2 坝址区工程地质条件

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层岩性

2．2．3 地质构造

2．2．4 水文地质条件

2．2．5 地应力

第3章 坝址区岩体结构面特征分析

3．1 岩体结构面的工程地质分级

3．1．1 岩体结构面的调查

3．1．2 岩体结构面的基本类型

3．1．3 结构面的工程地质分级

3．2 岩体结构面的工程地质特征

3．2．1 Ⅱ级结构面工程地质特征

3．2．2 Ⅲ级结构面工程地质特征

3．2．3 Ⅳ级结构面工程地质特征

3．2．4 Ⅴ级结构面工程地质特征

第4章 坝址区岩体风化卸荷分带研究

4．1 岩体风化分带研究

4．1．1 岩体风化特征及定性划分

4．1．2 岩体风化分带量化指标选取及划分

4．1．3 岩体风化综合分带划分结果

4．2 岩体卸荷分带研究

4．2．1 岩体卸荷特征及定性划分

4．2．2 岩体卸荷分带量化指标选取及划分

4．2．3 岩体卸荷量化分带划分结果

4．3 小结

第5章 坝址区岩体质量分级

5．1 单因素指标岩体质量分级

5．1．1 岩石强度

5．1．2 节理面间距

5．1．3 岩体完整性系数

5．1．4 RQD

5．2 分类方法的选取及参数的选取

5．2．1 工程岩体分级标准(BQ)分级

5．2．2 RMR岩体分级体系

5．3 各分类方法初步结果及分析

5．3．1 BQ岩体分级结果

5．3．2 RMR岩体分级结果

5．3．3 分类结果分析

5．3．4 分类结果差异的原因分析

5．4 各分类方法修正及结果分析

5．4．1 BQ分级参数修正取值及分级结果

5．4．2 RMR分级参数修正取值及分级结果

5．4．3 修正后分类结果分析

5．5 坝址区岩体质量综合分级

5．5．1 水力发电工程坝基岩体工程地质分类

5．5．2 坝址区岩体质量综合分级

5．6 岩体力学参数取值

5．7 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果