国内外几种围岩分类法在天生桥工程中的应用

七十年代以来,大跨度高边墙洞室和大断面长隧洞(道)的不断修建,有限元分析和喷锚支护得到广泛应用,国外围岩分类已发展到采用岩体质量复合指标定量评分的方法并直接指导开挖与支护的阶段。其中,应用最广的是比尼威斯基(Bieniawski)1973年提出的地质力学分类(简称RMR分类)和巴顿(Barton)     

鲁布革水电站地下厂房位置选择及围岩稳定性评价

在建的鲁布革水电站地下厂房,跨度18米,高34米,长120米,为大跨度、高边墙地下洞室。其空间位置的选择、轴向的确定及围岩稳定性的评价,对整个厂区枢纽地下工程具有控制意义。在选厂阶段(初设第一期),曾比较了地面厂房、小山包地下厂房和空岩梁子地下厂房三个方案(图1),经分析比较最后选定了空岩梁子地下厂房。该厂区为T(~1_2g)灰质白云岩、角砾状灰质白云岩及T_1y白云质灰岩,山体雄厚,且距F_203断层较远,岩体较坚硬、完整,建厂条件优     

辉绿岩非线性流变模型及蠕变加载历史的处理方法研究

 分级加载的流变试验方法采用单个岩样进行试验,可避免岩样离散性对流变变形的影响,但后级载荷的变形量包含前面各级载荷产生的蠕变变形,很容易引起混淆。详细分析流变介质对加载历史的记忆效应,并给出考虑加载历史的蠕变数据处理的具体步骤和数学依据。同时,对大岗山水电站坝基辉绿岩三轴流变试验曲线进行整理,分析其典型的流变特性。根据不同应力水平下的蠕变试验曲线,提出由瞬弹性Hooke体、黏弹塑性村山体、非线性黏塑性体串联而成的岩石非线性黏弹塑性流变模型。该流变模型通过引入非线性黏塑性体可以描述岩石流变的减速、等速特别是加速蠕变阶段。推导非线性黏弹塑性模型的三维蠕变方程,利用不同应力水平下岩石蠕变试验曲线,对流变参数进行反演。结果表明,非线性流变模型计算曲线与试验曲线较吻合,证实所建模型的正确性与合理性。     

硬脆性岩石的流变长期强度及细观破裂机制分析研究

岩石的流变力学特性是影响水电坝基稳定性的重要因素,而流变长期强度是评价坝基岩体长期稳定性的重要指标 。根据大岗山水电站坝基辉绿岩的三轴流变试验结果,分别用等时应力–应变曲线簇法、非稳定蠕变判别法、流变体积应变法和加卸载流变残余应变法进行了硬脆性辉绿岩流变长期强度的分析。结果表明：对于完整辉绿岩的长期强度, 4 种方法得出的结果较为一致;而对于含裂隙辉绿岩,流变体积应变法得出的结果与实际情况更为相符。通过对破裂辉绿岩的电镜扫描观察,发现辉绿岩的长期宏观强度主要取决于岩体内部矿物颗粒镶嵌组合的牢固程度及矿物之间的胶结程度。     

溪洛渡水电站干海子滑坡非线性动力学模拟

滑坡的位移过程是一种非线性的动力学过程，在研究了滑坡推力传递法的基础上，采用显式有限差分模型，利用牛顿第二定律差分格式导出的动力学公式，提出一种滑坡非线性动力学模拟的方法，并对溪渡水电站干海子滑坡进行了几种荷载情况下的动力学模拟，对滑坡进行正确的稳定性评价及准确的预测预报提供了有益的参考，图8，参7。     

大岗山坝区岩体后期改造特征及工程影响研究

针对大岗山高拱坝花岗岩和侵入辉绿岩脉的后期改造特征,通过详细调研和室内外试验,探讨了坝区岩体在后期改造作用下的岩体结构类型、断层发育特征和蚀变特征的差异性,并研究其对岩体工程地质特性及构造格局的影响。研究表明:花岗岩岩体结构类型以块状结构为主,而辉绿岩以性状较差的碎裂结构和镶嵌结构为主;坝区断层以岩脉式断层占主导地位,占坝区断层的70%,规模较大,且构造挤压破碎和绿泥石化严重,性状较差。辉绿岩脉后期较花岗岩蚀变强烈,生成了较多的绿泥石黏土矿物,造成其波速和变形模量的降低幅度都较花岗岩大。辉绿岩的强烈蚀变改造形成坝区岩脉式断层软弱结构面的构造格局。     

大岗山水电站坝区辉绿岩流变特性的三轴试验研究

为解决大岗山水电站坝基的辉绿岩的流变力学问题,利用RLW-1000三轴流变仪进行了不同应力路径下的三轴流变试验,得到了各工况下的应力-应变-时间曲线。结果表明：辉绿岩是典型的硬脆性岩石,存在明显的流变门槛值,破坏时表现为突发性的脆性破裂。在破裂应力水平下表现出减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变,减速蠕变和加速蠕变历时都十分短暂。临近破裂时的横向蠕变速率均不同程度的大于轴向,这是导致岩石扩容的主要原因。由于流变过程中损伤不断发展,导致岩石整体强度下降,因此流变破坏强度普遍低于常规三轴压缩试验瞬时破坏强度。辉绿岩存在一定的蚀变现象,蚀变矿物呈细鳞片状集合体。由于蚀变带的存在,使得岩块的强度受到影响,岩石破裂极易发生在结晶程度较差的矿物颗粒部位或胶结程度较差的两种矿物接触部位。     

坝区辉绿岩体的长期剪切流变强度分析研究

岩体长期剪切流变强度是进行岩体工程长期运行稳定分析的重要基础。以大岗山水电站坝区辉绿岩现场剪切流变试验数据为基础,分别采用等时应力-应变曲线法、非稳定蠕变判别法和稳态蠕变速率法计算获得坝区辉绿岩的长期剪切流变强度,并进行了对比分析。采用等时应力-应变曲线法分析坝区辉绿岩的长期剪切流变强度较为科学合理。与岩体瞬时抗剪强度相比,长期剪切流变强度因裂隙损伤扩展有所降低,坝区岩体长期剪切流变的内摩擦角衰减了30.7%,长期剪切流变的粘聚力衰减了22.6%。     

坝区辉绿岩体的长期剪切流变强度分析研究

岩体长期剪切流变强度是进行岩体工程长期运行稳定分析的重要基础。以大岗山水电站坝区辉绿岩现场剪切流变试验数据为基础,分别采用等时应力-应变曲线法、非稳定蠕变判别法和稳态蠕变速率法计算获得坝区辉绿岩的长期剪切流变强度,并进行了对比分析。采用等时应力-应变曲线法分析坝区辉绿岩的长期剪切流变强度较为科学合理。与岩体瞬时抗剪强度相比,长期剪切流变强度因裂隙损伤扩展有所降低,坝区岩体长期剪切流变的内摩擦角衰减了30.7%,长期剪切流变的粘聚力衰减了22.6%。     

大岗山坝区花岗岩蚀变特征及工程地质特性研究

大岗山高拱坝坝区花岗岩在多期次蚀变作用下形成多种蚀变岩类，通过现场地质调查和室内岩样分析以及宏观-微观对比，查明了蚀变类型、空间分布规律及矿物学特征，并结合现场试验对其工程地质特性进行了研究。研究表明：区域复杂的构造环境造就了坝区花岗岩的不同种类和程度的蚀变，蚀变类型有热液交代、动力构造和次生风化蚀变；蚀变岩受构造影响较大，主要发育分布在断层和节理密集带附近，X衍射数据表明蚀变生成了一定量的黏土矿物绿泥石；蚀变花岗岩纵波波速和变形模量都有一定程度的降低，弱化了岩体质量。研究成果为深入分析大岗山坝区地质力学特性及工程建设提供了可靠基础依据。