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《成都理工大学》 2005年
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软岩特性研究及其对边坡影响的敏感性分析

郑海君  
【摘要】:紫坪铺水利枢纽工程,位于四川岷江上游沙金坝河段,是一座以灌溉和供水为主,兼具发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的水利工程。岷江在沙金坝河段形成一个近180°的河曲,使右岸形成三面被河曲围抱的条形山脊,构造上为一完整的沙金坝向斜,工程区水工建筑物都布置在右岸山脊内。同时,在坝区的相应部位开挖形成多个高陡边坡。区内软岩分布较广,可划分出泥化夹层、煤、炭质页岩、泥质粉砂岩等四种典型岩组。综合研究表明,开挖边坡受控于地层岩性、沙金坝向斜构造、微地貌等多重因素。加之,边坡岩体卸荷强烈、质量相对较差,尤其是层间剪切破碎带、F_3等断层及坝前倾向NW的一系列逆冲叠瓦推覆构造带的间接影响,形成边坡不利的岩体结构组合。软岩的发育特征、空间展布形态直接关系到边坡整体稳定性和支护措施方案设计。因此坝区边坡稳定性问题相当突出,需要全方位关注。 论文以紫坪铺水利枢纽工程区软岩特性研究及其对坝区边坡的敏感性分析为题。从枢纽区工程地质条件调查研究入手,开展一系列的软岩特性研究。在深入调查坝区地质环境条件的基础上,厘定采样位置,根据软岩的不同特性,开展多项试验研究。重点研究F_3断层、L_9、L_(10)、L_(11)等软岩带内所发育的几种典型软岩岩组的水理特性及物理力学特性。通过岩矿鉴定、X衍射分析,对各剖面中岩组的结构构造、矿物成分、组分特征作出了全面系统的鉴定分析。岩体组成成分及微观构造鉴定,在一定程度上从微观显现软岩这一复杂岩体的物理力学特性的特殊性。通过吸水及崩解试验,得出软岩极易吸水,遇水后发生泥化、软化和崩解,根据崩解度及崩解物形态对几组典型软岩进行分类。通过多项力学试验研究,给出单轴抗压强度指标及抗剪参数,得出坝区几种典型岩组具有强烈的各向异性,其变形及强度参数均较低。通过长期的直剪流变试验研究,得出该区软岩的时效变形也很明显,软岩带的这个特性是坝区多个开挖边坡可能沿软岩带蠕滑拉裂破坏的潜在因素,表明软岩带对边坡及其未来的稳定性起主要的控制作用。特别是进水口边坡,可能的破坏方式一定程度上是受软岩带的影响。论文以4~#引水发电洞进水口边坡为例,通过弹塑性有限元计算,分析了软岩带内发育的软岩对开挖边坡的敏感性,同时也预测了水库蓄水后边坡的长期稳定性,并根据计算分析结果提出了合理化工程建议。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV223.3

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