固结灌浆后岩体变形模量的确定方法——以高摩赞大坝枢纽工程为例

根据国内外工程经验,岩体变形模量的确定方法主要有现场试验和间接估算。固结灌浆后建基岩体的变形模量,往往难以进行大量的现场试验,而固结灌浆后的检查孔多会进行孔内声波测试。结合工程实例,在取得大量纵波测试数据和现场岩体变形模量试验资料基础上,拟合出纵波速度与岩体变形模量的相关关系,利用固结灌浆检查孔实测声波纵波速度,采用拟合的相关关系,对固结灌浆后岩体变形模量进行估算的方法,经济、便捷地取得灌浆后岩体的变形模量值。为工程设计复核提供了可靠的依据,可用于相似工程或试验资料不足工程灌浆岩体变形模量的确定。     

综合物探在思林水电站坝基检测中的应用

介绍了思林水电站坝基检测的综合物探成果,阐述了通过地质雷达探测、声波CT与电磁波CT探测探明了本工程坝基隐伏溶洞、溶蚀裂隙、软弱破破带的分布情况;通过地震波波速测试确定了坝基表层爆破松动层厚度;通过坝区钻孔变形模量测试建立了变形模量与声波速度的关系式,进而对确定岩性参数、综合评定坝基岩体质量提供了依据。本工程坝基采用的综合物探方法效果明显,具有扬长避短、优势互补的优点,对同类工程具有一定的借鉴意义。     

高压隧洞裂隙密集区岩体原位变形试验

为了解深圳抽水蓄能电站高压隧洞裂隙密集区岩体变形特性,针对衬砌前隧洞围岩开展了钻孔变形和岩体声波试验工作。与前期勘探平硐内承压板变形试验结果对比,分析了裂隙产状对试验结果的影响,认为陡倾角裂隙对钻孔变形试验结果影响较大、裂隙区的岩体变形模量普遍降低。研究成果对提高岩体现场变形试验的准确性及代表性具有一定的参考价值。     

深部变形破裂岩体变形模量研究

以叶巴滩水电站深部变形破裂岩体为研究对象,开展深部变形破裂波速测试和现场变形试验,通过对相关动静试验结果进行分析,推导出波速与变形模量之间的关系,并据此评价了深部变形破裂岩体变形模量。研究表明:轻微松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为17.22 GPa,损伤大多不超过50%;中等松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为12.02GPa,损伤为40%~70%;强烈松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为7.3GPa,损伤超过50%。     

南水北调西线工程岩体变形特性现场试验研究

为准确获取南水北调西线工程坝址区岩体变形指标,采用刚性承压板法,在阿达坝址、仁达坝址和阿安坝址平硐中开展了岩体变形现场试验。结果表明:3个坝址区岩体变形模量、弹性模量受岩性组成影响明显;压力—变形关系曲线类型大部分为近似直线型或下凹型,这与岩体受节理裂隙切割情况、加载方向以及岩体完整度等密切相关;加载方向和应力水平对岩体变形特性产生一定影响,变形模量随应力的增大总体呈逐渐增大趋势,弹性模量与应力水平的关系受加载方向影响,随应力变化的规律不明显;现场岩体变形测试结果与地震波速测试结果、规范建议值的对比分析表明,坝址区岩体总体为Ⅴ类,三者之间具有较好的对应性,现场岩体变形试验参数测试结果是可靠的。     

层状岩体变形模量参数全过程确定方法研究

针对层状岩体现场变形试验中一个综合变形模量指标无法准确反映全过程变形特征的问题,引入自然应变的概念,从单裂隙结构出发,推导了适用于层状岩体结构的压力变形关系曲线解析方程,并进一步建立应力与变形模量的负指数模型。为验证负指数模型的有效性,通过几内亚苏阿皮蒂水利枢纽工程坝址区层状岩体变形试验成果进行验证。研究结果表明,提出的确定层状岩体变形试验全过程变形模量的方法可以高精度拟合试验数据,并可以较好地表达应力与变形模量的非线性关系。     

非均质结构岩体的综合变形模量

针对二滩水电站坝区岩体结构极不均一的特点,如何求取岩体的变形模量,本文提出了“细单元—变形等效”综合分析法,其基本思路和方法为:首先按控制岩体变形特性的主要地质因素,即岩体完整性、节理面风化程度、节理性状等,进行细致的地质细单元划分,并以评价岩体变形特性的复合指标(RRDF)作为定量划分的根据;再按与各类细单元条件相似、RRDF类同的试验点成果值,采用计算式求得综合变形模量。     

三峡工程坝区岩体变形特性的动静对比分析

在分析历年来三峡坝区岩体的动力法和静力法试验数据基础上,建立了坝区岩体变形特性的动静对比相关式,从而获得了坝区各风化带大范围岩体的变形参数     

高拱坝浇筑后河床坝基综合变形模量取值研究

在高拱坝整个施工周期中,坝基岩体经历了开挖、卸荷、固结灌浆、大坝浇筑、加载等过程,其工程特性也必然发生相应变化。高拱坝浇筑完成后,坝基岩体综合变形模量是大坝安全评价、反馈分析等相关研究的重要参数,但该参数往往无法通过现场试验获得。针对这一问题,以溪洛渡水电站高拱坝为例,在坝基岩体地质条件、变形试验资料、钻孔弹模以及坝基岩体变形模量E0和纵波波速Vp相关关系综合研究的基础上,提出了适用于高拱坝施工完成后坝基综合变形模量取值的思路与方法。采用该方法研究得出溪洛渡高拱坝施工完成后河床坝基综合变形模量为11~14 MPa。基于该参数进行三维数值模拟得到坝基岩体的变形值与监测成果基本一致,说明这种取值思路与方法是合适的。     

基于岩体质量分级的岩体变形特性研究

坝基和坝肩岩体的变形特征是影响大坝施工工艺和大坝能否长期稳定的重要因素之一。为合理确定叶巴滩水电站岩体的变形模量,基于岩体质量分级,进行了室内试验和现场刚性承压板试验。通过数理统计分析,结合岩体质量及其所处地质环境给出岩体变形参数建议值,并用声波对变形试验结果进行拟合,得到其相关系数大于0.83,即证实了实验成果的合理性。     

三河口水库拱坝建基面选择及优化效果验证

针对引汉济渭工程三河口水库拱坝建基岩体,在勘察阶段利用地质钻孔进行了一系列钻孔岩体变形试验和声波测试工作,揭示了基岩变形特征,获得了钻孔岩体变形模量与声波波速的相关关系,建立了主要基于钻孔声波检测的建基面选择标准。据此建议建基面由原来的501 m高程优化到504.5 m高程。该优化方案的合理性已在坝基开挖及其变形监测中得以验证。     

钻孔与平硐的声波、弹性模量测试成果对比分析

在水电工程中利用平硐进行弹性波测试和弹性模量、变形模量测试,计算岩体的完整性系数和弹性模量,为判断岩体质量提供可靠依据。近年来在钻孔中进行钻孔声波和弹性模量测试,同样获取测试成果,但两者获取的数据经常出现偏差较大。通过对平硐测试成果和钻孔测试成果对比分析,查找原因,合理利用测试成果进行岩体质量分类。     

岩体E0-Vp关系曲线在大坝基岩鉴定中的应用——以乌江银盘水电站建基岩体验收为例

利用岩体变形模量与波速关系现场快速判定岩体质量,是一种有效的办法。通过收集银盘水电站前期勘探岩体原位试验的声波和变形模量资料,建立了E₀-V_p关系曲线,并在纵向围堰建基岩体验收时,应用对比试验的方法对关系曲线作进一步修正,探讨分析了建立E₀-V_p关系曲线的影响因素,并认为,通过简便的声波测试方法可以计算出较为准确的变形参数,从而判断大坝建基岩体质量。应用这种方法可为大坝建基岩体质量评定和验收提供可靠的依据。     

溪洛渡水电站坝基固结灌浆试验检测

在溪洛渡水电站坝基固结灌浆试验检测中，使用超声波、井径、密度测井、钻孔变形模量测试及全孔壁电视成像等多种测试方法以综合评价灌浆效果。建立了钻孔变形模量与原位声波速度的相关关系，定量给出了灌浆后变形模量指标，为坝基固结灌浆施工设计提供参数。     

钻孔弹模法在灌浆岩体质量检测中的应用

主要介绍采用钻孔弹模法和声波法对灌浆处理后的坝基岩体进行质量检测的原理和方法。通过选取具有代表性的点进行钻孔弹模试验和孔内波速测量，获取灌浆后坝基岩体的变形特性参数，得到波速值Vp与弹性模量值E之间的潜在关系，然后利用波速对岩体质量进行分级和评价。对比分析表明，该方法对灌浆岩体质量检测是有效的。     

刚性钻孔弹模计在白鹤滩电站坝基岩体-变形参数测定中的应用

白鹤滩水电站是我国继三峡、溪洛渡之后又一座千万kW级的水电站。白鹤滩水电站挡水建筑物为双曲拱坝,坝基岩体主要为二迭系厚层玄武岩,其中第三层（P₂ β₃）微晶隐晶玄武岩柱状节理发育,坝基岩体的变形参数是大坝设计的重要依据。介绍了钻孔弹模计试验原理、方法和白鹤滩水电站坝址区柱状节理玄武岩弹模试验成果,以及钻孔弹模计与现场承压板法对照性试验成果。对照性试验表明,钻孔弹模计试验岩体的变形参数可以直接在工程上应用。     

白鹤滩水电站泄洪洞围岩波速及可灌性研究

岩体声波测试是评价岩体质量等级的重要指标,以白鹤滩水电站泄洪洞围岩声波成果为基础,研究不同类型岩体波速和开挖后的松弛情况,定量给出了不同地质构造岩体的松弛度和松弛深度。在此基础上,分析了围岩类别分布情况,并结合固结灌浆成果,对不同类型岩体的可灌性进行了评价,给出了波速与透水率的关系。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

水电工程岩体变形模量的确定方法

根据国内外工程的经验,探讨利用岩体分级指标RMR值及Q值、纵波波速等岩体物理力学参数与岩体变形模量的相关关系,通过估算的方法快速、经济地获取岩体变形模量值,用于小型工程或是试验数据不足工程岩体变形模量的确定。     

乌东德水电站坝址岩体变形试验与地质分析

乌东德水电站建坝岩体为中元古界会理群落雪组灰岩、大理岩,因其变形模量范围值与平均值分别高达18.22～69.69 GPa和44.83 GPa而受到业内专家质疑.为此,从试验方法适宜性分析、试验设备改进、现场试验复核、试验成果分析等方面对岩体变形特性进行了试验研究,从坝址所处地质构造环境、岩性岩相等方面对岩体变形特性进行深入的地质分析,得出如下结论:刚性承压板法与柔性承压板法在现场岩体测试中各有利弊,坚硬完整岩体宜用柔性承压板、半坚硬和软弱岩体宜用刚性承压板;两种试验方法所得测试成果虽有差异,但成果相近、量值相当,均真实地反映了客观地质条件.     

BQ岩体质量分级与坝基岩体变形模量关系

总结了已有利用岩体质量分级估算岩体变形模量的各种方法,讨论了其应用条件及预测结果,并根据已有研究成果及黄河上游两座电站的55组实测数据,建立了几个利用岩体工程分级[BQ]估算岩体变形模量的公式。通过估算结果的对比分析,阐明了各种方法预测结果的异同,并推荐了用来估算岩体变形模量的公式。