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溪洛渡电站建基岩体工程地质特性及反馈研究

王春山  
【摘要】: 溪洛渡水电站建基面开挖阶段已经结束,建基面由610m高程开挖至324.5m高程。在开挖过程中,作者在导师的带领下随施工进度利用先进的仪器设备和方法及时准确的获取了建基面岩体的岩体结构、风化程度、岩体松弛、岩体质量和岩体力学性质等各项数据,对建基岩体由表部至深部有了较为全面的了解。木文通过对已开挖建基岩体的工程地质特征的研究,对前期勘察成果进行反馈研究,以检验可研阶段勘察方法的准确性,进而为其它水电站建设提供一个高效可靠的研究方法和思路,提出今后类似工程的勘察方法和勘察重点,为减少工程地质问题的出现和特高拱坝的勘探提供新的参考方法、技术,意义重大。本文主要从以下几个方面进行研究。 (1)利用采用现场精测窗、全裂隙测量和数码摄录相结合的方法对每个开挖梯段建基面岩体的结构面进行解译和岩体结构划分,进而得到了左右岸拱肩槽和河床建基面岩体结构分布特征; (2)利用前期平洞内对裂隙的统计和岩体结构划分的结果与开挖后岩体结构成果相比较,以检验在相同位置岩体结构划分的异同; (3)对建基面上的钻孔分析,爆破松弛对建基面岩体有一定的影响,且不同等级的岩体受影响的深度不同,经统计影响深度在1.2-1.8m范围内; (4)利用钻孔声波划分了左右两岸建基岩体浅表部和深部的风化程度,并与开挖前划分的风化界限进行了比较,结果显示两个阶段划分弱上风化带与弱下风化带界限、弱下风化带和微新风化带界限基本一致; (5)使用了新型发明专利技术——“白载式”变形试验设备对两岸建基面进行了70多个试验,试验成果涵盖了建基面上不同岩性、不同岩级类型岩体的变形模量,同时又进行了同向声波测试,经拟合表明声波与变形模量有很好的相关性; (6)溪洛渡建基面岩体的特点就是随机发育的层内错动带将整个建基面及建基岩体切割成似层状,减弱了建基面岩体的力学性质。通过对山体内部层内错动带原位力学性质试验,利用弹性力学的原理,结合声波与模量的转换公式确定了层内错动带在松弛状况下和未松弛状况下的性状及变形模量; (7)利用岩体结构、完整性系数、波速比和变形模量等多种指标对建基面及建基岩体的岩体质量等级进行了划分,并与开挖前确定的建基面附近岩体质量等级成果进行了比较; (8)利用三维数值模拟计算分析了建基面上部岩体挖除后岩体的应力特征及范围,以及在正常的工程荷载作用下建基面表部和深部的总位移量、最大主应力、中间主应力和剪应力的分布特征。


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