層狀巖體變形特性試驗研究.pdf

1、層狀巖體是一種非均質(zhì)、非連續(xù)、正交各向異性的力學(xué)介質(zhì)，其變形主要受巖層組合和層面所控制。工程上普遍采用承壓板法變形試驗研究其變形特性，存在的主要問題是試驗結(jié)果為等效變形模量，不能準(zhǔn)確反映單個巖層的變形性質(zhì)，且與尺寸、荷載等具體試驗條件有關(guān)，具有很大的不確定性。
　　 本文以清江水布埡水電站、金沙江白鶴灘水電站工程巖體為對象，結(jié)合承壓板法變形試驗、中心孔法變形試驗、現(xiàn)場三軸壓縮試驗、巖體聲波測試及數(shù)值模擬試驗等方法綜合研究層狀巖體

2、變形特性。主要研究成果如下：
　　 1）在對現(xiàn)場巖體變形試驗方法、技術(shù)進行系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上，改進了現(xiàn)場巖體變形試驗技術(shù)，如0.05％精度多點位移計及錨固式探頭在中心孔法變形試驗中的應(yīng)用、大型液壓鋼枕在現(xiàn)場三軸壓縮試驗中的應(yīng)用等。
　　 2）取得了以下關(guān)于層狀巖體變形特性的規(guī)律性認識：①在承壓板加載條件下，中厚層、厚層堅硬巖體變形性質(zhì)接近彈性介質(zhì)，加載變形曲線大體呈直線，且殘余變形較小；軟硬相間復(fù)合巖體變形包含軟層壓密及層

3、面閉合等非線性變形，加載變形曲線呈上凹曲線，且殘余變形較大；在主應(yīng)力垂直層面的常規(guī)三軸試驗條件下，層狀軟巖的ε1-σ1關(guān)系曲線呈上凸型，且在巖體屈服前的變形階段，側(cè)應(yīng)力越大，曲線越陡。②層狀軟巖的變形模量與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，三軸試驗變形模量隨圍壓增加而提高，且大于承壓板法變形試驗的變形模量。③層狀巖體非均質(zhì)性顯著，各層巖體變形模量差異較大。④層狀巖體變形模量與加載面積密切相關(guān)，其相關(guān)關(guān)系又與巖層的性狀組合有關(guān)。⑤層狀巖體變形模量具有正交各向