复杂地质环境条件下花岗岩建基岩体波速偏低分析及开挖扰动评价

摘要

工程岩体是在长期地质作用下形成的具有复杂结构和特征的地质体。在实际的岩体工程中,由于工程开挖使岩体赋存条件发生变化,从而改变了岩体开挖面的力学特性,往往会出现松弛破裂,导致险情发生,影响了工程顺利进行等。同样,原本地貌上看似合适的坝址地形条件常常会由于高地应力、开挖岩体性质弱化等而延误建设工期、增加工程费用,甚至不得不放弃原本的设计方案。位于大渡河流域中游峡谷地段的大岗山水电站也遇到了类似的工程问题,左岸(EL1135-1040m)已开挖建基面上声波检测异常,单孔声波波速偏低。
　　 据此,在掌握大量现场调查资料与声波检测成果的基础上,以大岗山工程区复杂地质环境条件为主导,研究了不同工程地质条件下单孔声波曲线特征,进而通过坝址区多方面地质环境影响因素罗列分析,并综合利用岩体质量检测孔评价左岸建基面的开挖扰动特征。主要研究方法、内容及部分研究成果如下:
　　 (1)结合地形地貌、地层岩性、地质构造、地应力、新构造运动等,综合阐明大岗山工程区独特的复杂的地质环境特征,这是认识研究区花岗岩建基岩体声波偏低的基础；
　　 (2)认识左岸已开挖建基面工程岩体特征,通过岩体质量、风化程度、钻孔轴向等不同工程地质条件,分析单孔声波曲线特征,划分出应力释放区、应力调整区和应力稳定区,并比拟类似花岗岩建基岩体的三峡水电站与拉西瓦水电站,突出研究区建基岩体检测声波异常；
　　 (3)结合坝址区花岗岩岩石学特征(如形成环境、蚀变特征、显微裂隙特征等)、地应力特征、地质构造、断裂活动性及浅表生改造等方面揭露大岗山水电站花岗岩波速偏低；
　　 (4)讨论已开挖建基面典型人工扰动现象,综合利用声波与变模等岩体质量检测孔,定量评价大岗山左岸建基面开挖扰动特征,进而分析工程岩体的时效响应。