室内岩石试验成果与岩体强度的相关性

室内岩石力学试验和现场岩体的原形试验,是用以评价岩体强度的基本方法。本文在对具代表性的坚硬花岗岩、半坚硬大理岩和泥质灰岩强度试验成果资料分析归纳基础上,根据“岩石最低极限强度”理论,着重从岩石和岩体残余强度这一概念,去探讨岩体强度评价的新方法。提出了与岩体强度的评价关系密切的结构弱化系数的概念,同时通过对岩石试验强度和变形的莫尔应力分析,归纳并提出利用岩石和岩体结构弱化系数推算岩体强度的关系式,并推荐将此关系式用于工程岩体强度评价。     

丹江口水利枢纽岩石力学试验研究

丹江口水利枢纽坝基岩石力学试验研究历时18 a,先后开展了岩块物理力学性质、岩体抗剪强度、岩体变形特性及现场岩体动力弹性参数试验研究.对历年岩石力学试验成果进行了汇总,并根据试验和地质条件进行了分析整理.根据岩体的强度和完整性将坝基岩体分为3类,分别提出了岩石力学试验参数建议值.     

岩体原位试验新技术在水工复杂岩体工程中的应用综述

为解决复杂岩石力学问题,研发了复杂应力路径岩体高压真三轴原位试验技术及流变试验技术、岩体原位大尺度模型试验技术以及岩体破裂扩展精细探测技术等岩体原位试验新技术,并将其应用于白鹤滩柱状节理玄武岩修建高拱坝适宜性、锦屏二级引水隧洞高应力条件下深埋岩体力学特性、乌江构皮滩垂直升船机软岩地基长期变形预测等水工复杂岩体工程关键技术问题的研究。主要研究成果为:①针对高地应力岩体和地下洞室开挖复杂应力路径岩体的变形破坏问题,获得了柱状节理玄武岩、深埋大理岩考虑中间主应力影响的非线性强度准则的强度参数;②针对高应力、复杂应力路径条件下复杂结构岩体的流变特性问题,获得了深埋大理岩流变参数;③针对柱状节理玄武岩松弛特性及预应力锚固防松弛措施,实现了柱状节理玄武岩开挖松弛过程以及岩体真三轴试验破坏过程声发射精细探测;④针对构皮滩超高垂直升船机桩-软岩复合地基长期变形问题,获得了桩-软岩复合地基流变参数。该成果提升了岩体原位试验技术水平,发展了岩石力学基础理论,对解决水工复杂条件下的岩石力学新问题提供了技术支撑。     

岩体力学试验新技术在三峡工程中的应用

结合三峡工程岩体本构模型、拉剪应力状态下岩体强度性质、裂隙岩体开裂机理、边坡岩体卸荷带范围划分以及长期变形稳定分析等复杂岩体力学问题的研究,总结了岩石应力应变关系全过程测试、岩体"拉剪"试验、岩石断裂韧度测试、岩体声波测试及现场岩体蠕变等试验新技术在三峡工程中的应用。     

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。     

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。     

岸边式溢洪道岩基抗滑稳定試驗研究

本文通过为论证某水库溢洪道抗滑稳定性所进行的现場混凝土试件与地基抗剪试验资料,研究了试件及岩体在附加应力作用下的变形、破坏形式与岩体中各结构面的相互关系. 文中首先论述了区域及建筑物地区地质条件,从研究地质构造出发,详细地调查、分析了该区各结构面的空间分布和组合关系,并找出应力場的分布形式,然后简要地叙述了试验的技术条件和方法,进而分別论述了试件及地基在垂直及水平应力作用下的空间变形特性、剪切破坏形式及其与地质因素的关系,并列出了主要的试验成果. 结语中指出,运用地质力学和岩体力学相结合的方法研究岩体的强度、变形及稳定问题,无论在理论上或实践上都具有重要的意义。     

黄丰水电站坝基软岩变形参数取值研究

新第三系红层软岩具有暴露吸湿后松弛较为快速的特点,现场开展的变形试验不能完全避免岩体松弛的影响,导致变形模量难以准确取值,这使水电站大坝的安全运行存在着不确定因素。在现场变形试验、对比分析区内其他红层电站试验资料的基础上,对黄丰水电站坝基不同应力状态下的软岩岩体变形模量进行了取值研究,获得了坝基受开挖影响松弛程度不同的岩体松弛的变形模量,为确定坝基岩体的变形模量提供了可靠依据。     

古贤水利枢纽岩体变形模量浅析

现场岩体变形试验是针对大型水利工程基岩或结构面等情况进行实测的岩石力学试验项目。针对黄河中游古贤水利枢纽坝址自1995年以来所进行的32组现场岩体变形试验，就其试验过程、成果，结合坝基岩性的差异状况等因素，经过较为深入的分析研究，初步提出了该坝址区域岩体变形参数的分布规律，以此作为指导现场岩体变形试验和判别其试验结果是否正常的依据之一，以提高现场岩体变形试验成果的可靠性。     

现场高压渗透试验

现场高压渗透试验是一种既可以揭示岩体在高压水作用下的渗透变形特性，又可以测定岩体的地应力、临界水力坡降等重要参数，论证是否可以建造钢筋混凝土岔管的一种综合性大型试验。本文简要介绍该试验的试验方法并总结已取得的部分试验成果。     

预留保护层的岩体软弱结构面现场变形模量试验

提出了进行岩体软弱结构面现场变形试验预留保护层的改进方法,并以李家峡电站为例,进行预留和不留保护层的试验比较,得出不留保护层的试验方法欠妥,其结果只能反应岩体应力解除后偏低的成果;而保留保护层的试验方法,基本上能保护软弱结构面的原始应力状态,其结果符合实际的结论。     

围压效应在工程地质研究中的意义

本文试图从岩体物理及变形特性和抗剪强度三方面的试验成果,阐明围压效应对岩体的影响,从而了解围压效应在工程地质研究中的意义。并从万家寨水电站现场岩心快速中剪试验成果,提高设计参数,减少大坝投资的启示中,建议改进大坝现场试验,以期进一步接近实际情况。     

乌江银盘水电站工程岩体力学性质试验研究

乌江银盘水电站基础为典型的软硬相间的工程岩体.介绍了预可研及可研阶段现场和室内岩石力学性质试验方法、试验成果,充分揭示了该工程岩石物理力学性质的特点,尤其是国内水电工程中较为少见的大湾组页岩.从试点的地质代表性、岩石的破坏形态、大范围岩体的声学特征等方面分析了岩体的变形特性、岩体直剪强度特性、混凝土与岩体接触面直剪强度特性及页岩的声学特性.提出了可供设计采用的工程岩石力学参数.     

小湾水电站坝区高正应力岩体抗剪试验研究

简述了小湾电站坝区高正应力岩体抗剪试验，以及高正应力条件下抗剪试验出现的问题和解决方法。分析了高正应力条件下岩体抗剪强度的特征。试验结果表明高正应力峰值抗剪强度的摩擦系数ｆ‘值比低正应力条件时有所降低，而凝聚力Ｃ’值却提高较多。由此说明：试验成果的使用应与成果相对应的实际正应力范围相一致，否则将产生较大误差。     

软岩的变形和破坏特性分析

本文分析了在五个水电工程现场进行的载荷试验成果.研究表明,现场载荷试验是研究软岩变形、破坏特性的有效方法,可以弥补试验室对软岩某些研究的不足. 破裂粘土岩、粉砂质泥岩的压力-变形曲线可分为裂隙压密、线性变形、屈服和塑性流动四个阶段.建议用承压板周围岩体的压力-变形曲线的拐弯点(即岩体上抬点)作为确定屈服极限的标准,用板外曲线偏离直线的点作为比例极限的标准. 层状破裂岩体首先沿层面破坏,然后岩体本身逐渐达到破坏.无明显的线性变形阶段,达到极限强度前有很大的塑性变形,呈典型的塑性破坏.     

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.     

拉西瓦水电站岩体力学参数选择研究

拉西瓦水电站坝型为双曲薄拱坝,坝基及坝肩主要岩体为印支期粗粒花岗岩,对其进行了大量室内和现场岩体力学试验,全面系统地对试验成果进行数理统计和计算分析研究,获得了建基岩体的变形特征、抗剪强度及岩体的分类。提出了对岩体力学试验方法的改进措施及力学参数选取方法的建议。     

岩体原位试验新技术在水电工程中的初步应用

我国西部地区大型水电工程岩体多处于复杂的地质环境,在高应力和强卸荷作用下表现出现有理论不能解释的新问题.为了研究西部大型水电工程中复杂岩体与高地应力引起的岩体变形破坏机理、岩体松弛特征、岩体流变特性以及破坏时效特性等复杂岩石力学与工程问题,专门研发和引进了几种新的岩体原位试验技术.简要介绍了现场岩体柔性承压板法流变试验...     

临汾沁河灌区草峪岭隧洞二叠系岩体结构面力学特性

岩体中各种不同成因类型结构面的三维状态和物理力学性质，对工程岩体的强度、变形和渗透性有决定性的影响。尤其是Ⅳ级结构面控制着岩体的应力传递及变形和岩体破坏形式。在草峪岭隧洞勘察过程中，对其所穿过的二叠系砂岩和泥岩岩体，共取十三组结构面试样，进行原始Ⅳ级结构面残余强度、光面摩擦角和法向刚度、剪切刚度等力学性质的试验研究。其成果为草峪岭隧洞设计、施工提供了重要参数。二叠系地层在山西分布广泛，水利工程多遇此类岩体，文中论述的有关岩体结构面的试验研究成果，对同类工程有参考价值。     

糯扎渡水电站现场岩体力学参数的试验研究

糯扎渡电站是澜沧江中下游河段上的巨型水电工程，在可行性研究阶段进行了相当数量的现场岩体变形试验，混凝土基岩间抗剪试验，岩体本身抗剪试验及结构面抗剪试验。获得了岩体变形参数和各种岩体抗剪参数，试验成果较好，基本反映了糯扎渡水电站坝址区的岩体力学特性，为设计提供了可靠依据。