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《西南交通大学》 2003年
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锦屏一级水电站坝基岩体质量分类及建基面开挖深度研究

范云冲  
【摘要】: 本文在阐明锦屏一级水电站普斯罗沟坝址工程地质条件的基础上,得出了影响坝基岩体质量的主要因素为:岩性、岩体结构、岩体紧密程度、风化卸荷、结构面性状及深拉裂缝发育状况,且深拉裂缝对岩体质量的影响是锦屏一级坝基岩体质量分级有别于其它水电工程的独特之处。本文接着运用单因素分级法和多因素分级法对坝基岩体质量进行了详细的分级研究。单因素分级包括岩石质量分级、风化卸荷程度划分、岩体结构分级、岩体纵波波速分级等;多因素分级法包括MZ分级(修正的Z系统)、RMR及Q系统分级。MZ分级法是本文提出的一个新的岩体质量分级方法,它通过对影响锦屏坝基岩体质量的四项主要指标:岩石湿抗压强度R_c、岩石质量指标RQD、结构面性状系数(节理面粗糙度系数J_r与节理面蚀变度系数J_a之比)及岩体完整性系数K_v求乘积来综合确定坝基岩体质量等级。 在坝基岩体质量分级结果的基础上,本文重点研究了MZ分级结果与野外分级、RMR分级及Q分级结果间的相关关系,分析表明MZ分级结果与野外分级结果接近,与RMR分级及Q分级结果相关性显著。 作为成勘院科研项目“锦屏一级水电站坝区岩体质量分级及其物理力学参数取值研究”的一部分,本文在完成上述分级后,重点对各级岩体的变形及剪切强度参数进行了统计分析,得出了各级岩体变形和剪切强度参数建议值。分析表明岩体变形模量E_0与MZ、K_v相关性较好,同时MZ分级法还具简单、直观、参数易于获取等优点,所以MZ分级法是一种非常实用的岩体质量分级方法。 为进一步研究坝基岩体的工程力学特性,本文根据Ⅱ线及Ⅱ_1线平硐岩体质量分级结果,同时按照“混凝土拱坝设计规范”(SD_(145-85))对坝基岩体的要求初步确定了大坝建基面的开挖深度。最后运用平面有限元方法,以Ⅱ_1剖面为例,按上述建基面开挖深度及各级岩体力学参数取值结果,对坝基开挖前后坝基开挖边坡的应力及应变场进行了数值模拟,对边坡岩体可能的变形破坏特征作了评价,分析表明按岩体质量分类所确定的建基面开挖深度是合理的。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P642

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