构皮滩水电站边坡岩体结构面概率模型与岩体质量分级研究及应用

【摘要】：岩体是赋存于一定地质环境中,由各种各样的结构面所切割,具有一定工程地质特性的岩石综合体。结构面是岩体中的破裂面或物质分异面。结构面控制着岩质边坡的变形和破坏,决定着岩质边坡的稳定性。 本文以发育于构皮滩水电站右岸拱间槽边坡中的结构面为研究对象。运用概率统计的理论和方法,分析了边坡区所发育的各种结构面的几何特征参数,包括结构面的产状、间距和密度、规模、隙宽等,得到了用以描述这些参数的概率模型;运用Bayes理论和方法,得到了结构面抗剪强度力学参数的概率模型;运用计算机模拟技术,模拟了边坡区结构面的分布情况,得到了边坡区随机块体的大小、深度等情况,并简要分析了随机块体的稳定性。 由于岩体质量分级直接反映岩体固有属性和力学特性,关系到岩体的优劣程度、工程适用性及可利用性和应采取的工程处理措施,一直是水利工程建设所面临的重大课题之一。文中结合边坡区地质条件和工程条件,选用岩体完整性指标、岩块单轴饱和抗压强度、结构面状态、结构面发育程度、岩体透水性、变形特征、岩溶及断层发育状况等七个指标,将各指标划为不同的等级,用模糊数学的方法,获得各指标的权重,将这7个指标转换的分值相加,按不同的得分情况,将边坡区岩体划分为不同的五个等级。提出了一个新的岩体质量分级计算公式:RQ=0.352RQD+0.037R_b+0.104J+0.242D+0.160ω+0.037E+6.8A。依照研究结果,提出了边坡的综合支护方法。