大型水電站壩區(qū)深部巖體力學特性研究.pdf

1、隨著國家經濟的發(fā)展，經濟重心逐漸向西部轉移，由于西部特別是西南的水電資源十分豐富，使得水電資源開發(fā)的潛力很大，但是由于西部特殊的地理環(huán)境，大型水電站的硐室群大部分處于深山峽谷區(qū)，使得其常處于較高的初始應力中，并且受到地形及構造活動帶的影響，使得其地質條件十分復雜。在復雜地質作用下，使得巖體物理力學性質發(fā)生改變，尤其處在山體深部的巖體具有與其相地質環(huán)境條件相適應的力學性質。
　　 本文以錦屏一級水電站大理巖、溪洛渡水電站玄武巖、大

2、崗山花崗巖室內及現(xiàn)場試驗為依托，系統(tǒng)分析了與深部巖體有關的室內巖塊及現(xiàn)場巖體的變形及強度特征。
　　 1.巖石室內試驗表明巖石的力學指標與物理指標存在著一定的關系，巖塊的力學性質主要受到巖石本身的性質(強度、風化程度、緊密程度)的影響，且圍壓對巖塊的變形及強度特性有一定的強化作用；
　　 2.分析巖體現(xiàn)場試驗，巖體的變形及強度參數(shù)受到巖體的結構、風化程度以及地應力條件的影響，一般的巖體風化程度越低、巖體完整性越好、所處的

3、地應力越高，其變形及強度參數(shù)越高；
　　 3.通過對巖體變形及強度特性影響因素的探討，認為巖體所賦存的應力狀態(tài)及巖體的緊密程度對巖體的變形特性影響相對顯著，而巖體的結構對巖體的強度特性影響相對顯著：
　　 4.選取新鮮大理巖及玄武巖為研究對象，研究不同地應力相同結構條件下巖體的力學特性差異，普通大理巖現(xiàn)場變形模量高出了107％～60％，而斑狀玄武巖的則低了15％；在相同試驗條件下，新鮮普通大理巖變形模量要高于斑狀玄武巖，

4、這與室內試驗相差較大，室內大理巖巖塊變形模量與斑狀玄武巖變形模量之比為0.5，而現(xiàn)場為1.11～1.23；說明巖體的變形特性主要取決于巖體所賦存的地應力條件：
　　 5.與變形試驗相比，大理巖的抗剪(斷)摩擦系數(shù)均要低于玄武巖，其室內峰值強度摩擦系數(shù)約是玄武巖的0.68，而現(xiàn)場抗剪斷強度約是玄武巖的0.8；大理巖巖體的抗剪斷摩擦系數(shù)要高于室內巖塊三軸試驗得到的摩擦系數(shù)，其高出約7.5％，增長幅度明顯小于變形參數(shù)；說明巖體的強度特

5、性受巖體所賦存的地應力條件影響較?。?br>　　 6.選取弱風化花崗巖及玄武巖為研究對象，分析相同應力不同結構條件下巖體力學特性的差異。分析其變形試驗結果，相同試驗條件下的玄武巖變形模量要高于花崗巖，其縱波波速也高于花崗巖縱波波速，說明其變形特性主要取決于巖體自身的緊密程度；
　　 7.由于玄武巖受到層間及層內錯動帶性質的影響，使得玄武巖的抗剪(斷)摩擦系數(shù)低于花崗巖；而其抗剪(斷)粘聚力要高于花崗巖，其主要原因是巖體的粘聚力