节理岩体强度和变形模量的经验估算方法

确定节理岩体强度和变形模量的途径有三:原位试验法、经验法和解析数值法。前者受时问和资金的限制而难以大量采用;后者因种种假设以及参数确定的人为性或困难性而难以使人信服,经验法则以岩块试验和现场地质调查为基础,根据理论和实践经验而提出的;经受了一定的时间考验,具有较好的置信度,因而在全球范围内被广泛采用。本文介绍了霍克-布朗(Hoek-Brown)经验判据、夹格尔(Jaeger)单弱面理论、希诺(Sheroey)等人经验判据、拉太(lajtai)经验公式推求节理岩体强度;介绍了布艾希凯(Bieniawski)、希拉菲门(Serafim)和皮内纳(Pereira)、巴尔通(Barton)等人的经验方程估算节理岩体的变形模量;最后给出了工程实例。     

层状岩体变形模量参数全过程确定方法研究

针对层状岩体现场变形试验中一个综合变形模量指标无法准确反映全过程变形特征的问题,引入自然应变的概念,从单裂隙结构出发,推导了适用于层状岩体结构的压力变形关系曲线解析方程,并进一步建立应力与变形模量的负指数模型。为验证负指数模型的有效性,通过几内亚苏阿皮蒂水利枢纽工程坝址区层状岩体变形试验成果进行验证。研究结果表明,提出的确定层状岩体变形试验全过程变形模量的方法可以高精度拟合试验数据,并可以较好地表达应力与变形模量的非线性关系。     

深部变形破裂岩体变形模量研究

以叶巴滩水电站深部变形破裂岩体为研究对象,开展深部变形破裂波速测试和现场变形试验,通过对相关动静试验结果进行分析,推导出波速与变形模量之间的关系,并据此评价了深部变形破裂岩体变形模量。研究表明:轻微松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为17.22 GPa,损伤大多不超过50%;中等松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为12.02GPa,损伤为40%~70%;强烈松弛型深部破裂岩体变形模量平均值为7.3GPa,损伤超过50%。     

基于纵波波速值的岩体质量分级及变形模量估算

岩体质量分级是经验设计的基础,被广泛应用于岩体工程中。但岩体级别或岩体质量指标往往包含众多影响因素,在实际工程中获取各影响因素的完整资料是非常困难的。应用已有研究成果及西藏某水电站的实测数据,建立了利用岩体纵波波速Vp值估算岩体质量分级方法的公式。并在此基础之上,对CSMR值与岩体变形模量Em的相关性进行讨论,建立经验估算公式,对目前国际上通行的估算岩体变形模量的经验方法进行了补充,以达到更为简便、直观、快速地预测岩体力学参数目的。     

BQ岩体质量分级与坝基岩体变形模量关系

总结了已有利用岩体质量分级估算岩体变形模量的各种方法,讨论了其应用条件及预测结果,并根据已有研究成果及黄河上游两座电站的55组实测数据,建立了几个利用岩体工程分级[BQ]估算岩体变形模量的公式。通过估算结果的对比分析,阐明了各种方法预测结果的异同,并推荐了用来估算岩体变形模量的公式。     

古贤水利枢纽坝址岩体变形模量试验方法研究

采用刚性承压板逐级一次循环法,对古贤水利枢纽坝址岩体变形模量进行了试验研究,其最大应力为7.5 MPa,分5级均匀施加。介绍了试件布置、试件制备、仪器设备安装,现场试验方法和岩体变形模量、弹性模量计算的方法等。岩石压力与变形的关系曲线分为5种类型,即直线型(a)、近似直线型(d、e)、上凸型(c)、下凹型(b)。a、d、e呈线性关系,采用取直线段计算岩体全变形量和弹性变形量,b、c呈非线性关系,逐级分别计算全变形量和弹性变形量。     

岩体结构特征与岩体变形模量相关性研究

以Nam Ngum5水电站为背景,通过室内试验和现场原位试验分别确定岩石的弹性模量和岩体的变形模量,并引入岩体完整性系数Kv和结构面状态指标Kz,通过多元非线性回归理论,建立了岩体结构特征指标与岩体变形模量的关系式,具有较好的相关性。利用该公式估计了Ⅱ类和Ⅲ类围岩的岩体变形模量并于规范建议值进行对比,可满足规范要求,说明该方法可以确定质量较好岩体的变形模量。     

非均质结构岩体的综合变形模量

针对二滩水电站坝区岩体结构极不均一的特点,如何求取岩体的变形模量,本文提出了“细单元—变形等效”综合分析法,其基本思路和方法为:首先按控制岩体变形特性的主要地质因素,即岩体完整性、节理面风化程度、节理性状等,进行细致的地质细单元划分,并以评价岩体变形特性的复合指标(RRDF)作为定量划分的根据;再按与各类细单元条件相似、RRDF类同的试验点成果值,采用计算式求得综合变形模量。     

古贤水利枢纽岩体变形模量浅析

现场岩体变形试验是针对大型水利工程基岩或结构面等情况进行实测的岩石力学试验项目。针对黄河中游古贤水利枢纽坝址自1995年以来所进行的32组现场岩体变形试验，就其试验过程、成果，结合坝基岩性的差异状况等因素，经过较为深入的分析研究，初步提出了该坝址区域岩体变形参数的分布规律，以此作为指导现场岩体变形试验和判别其试验结果是否正常的依据之一，以提高现场岩体变形试验成果的可靠性。     

高陡边坡灌浆岩体变形模量测试及评价

现场原位变形试验能准确获取岩体的变形模量,是评价岩体灌浆加固效果的有效方法。我国西南山区山高谷深、地形险要,复杂的地形和气候条件使得在边坡表面开展原位变形试验极为困难。为此提出了高陡边坡原位变形试验与测量方法,分析了应力传递深度对变形试验结果的影响和温度变化引起的变形测量误差的计算公式。以某水电站高边坡为例,选择含平行结构面的不同质量岩体,对其灌浆前、灌浆后及强化灌浆后的变形模量进行测试,得到结论如下:①固结灌浆对高质量岩体变形模量的提高效果不明显,而低质量岩体在灌浆后、强化灌浆后变形模量可分别提高22%和38%;②结构面充填胶结后,会对两侧岩块变形起到约束作用,类似增加中间主应力提高岩体变形模量的效果,沿结构面走向方向的岩体变形模量也会明显提升。     

基于岩体质量分级的岩体变形特性研究

坝基和坝肩岩体的变形特征是影响大坝施工工艺和大坝能否长期稳定的重要因素之一。为合理确定叶巴滩水电站岩体的变形模量,基于岩体质量分级,进行了室内试验和现场刚性承压板试验。通过数理统计分析,结合岩体质量及其所处地质环境给出岩体变形参数建议值,并用声波对变形试验结果进行拟合,得到其相关系数大于0.83,即证实了实验成果的合理性。     

拉西瓦水电站岩体力学参数选择研究

拉西瓦水电站坝型为双曲薄拱坝,坝基及坝肩主要岩体为印支期粗粒花岗岩,对其进行了大量室内和现场岩体力学试验,全面系统地对试验成果进行数理统计和计算分析研究,获得了建基岩体的变形特征、抗剪强度及岩体的分类。提出了对岩体力学试验方法的改进措施及力学参数选取方法的建议。     

再谈水电工程施工中的岩爆

西南地区水力资源丰富,但该地区地应力很高,洞室施工中岩爆发生频繁,如锦屏二级、溪落渡等工程岩爆现象就比较突出。本文在总结岩爆现象及规律的基础上,依托相关研究成果,就岩爆问题作了深入探讨并提出预防与处理对策,旨在为相关工程抢险提供参考。     

百色水利枢纽大坝基础岩体变形试验研究

百色水利枢纽主坝建造在华力西期辉绿岩岩脉上,裂隙发育纵横交错,岩体破碎,岩体主要以碎裂～镶嵌碎裂结构为主,局部为次块状结构或碎裂结构,为获得岩石力学变形参数,进行了现场岩体变形试验,并把测试成果与地质勘查,声波测试,原位钻孔弹模等成果进行了比较分析和论证,认为测试成果可靠,符合客观实际,可应用于工程设计中。     

拉西瓦水电站地下硐室岩爆现象典型实例分析

岩爆是地应力较高地区普遍发生的一种岩体失稳现象，拉西瓦工程位于中高地应力地区，隧洞开挖过程中发生了大量的岩爆现象，从量级来看，多属轻微岩爆，局部段为中等岩爆，对隧洞稳定及安全产生一定影响，采取了有效的防范处理措施。     

大金坪引水隧洞围岩岩爆灾害预测

大金坪引水隧洞位于高山峡谷区,受断裂带附近应力集中影响的洞段、软硬岩相间的洞段、硬脆岩质洞段、围岩具备岩爆灾害形成的基本条件,应当予以预测评估.通过评估,可预防岩爆灾害对施工人员、设备的伤害.     

岩体预应力锚索在向家坝工程中的应用

向家坝水电站左岸边坡300m高程以上采用挂网喷混凝土封闭，并布置系统锚杆和锚索进行加固，其中预应力锚索是主要的加固措施。介绍了预应力锚索在向家坝工程中的应用，并对锚索施工中遇到的相关问题进行了分析和探讨。     

重建丰满水电站坝基变质砾岩钻孔变形模量试验研究

丰满水电站重建工程左岸坝基变质砾岩钻孔变形试验,主要内容包括钻孔弹模的测试原理、试验方法和试验资料的整理原则等。试验成果表明,各测点的变形规律比较好,较真实地反映了所研究部位岩体的变形特性。     

水利水电工程岩体力学参数综合取值方法探讨

在研究岩土工程有关规程规范和各种力学参数取值方法特点的基础上,提出了水利水电工程岩体力学参数综合取值方法。综合考虑工程规模和地质条件的复杂程度,将取值方法分为3个层次:对于地质条件简单的小型工程以及在项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和少量室内试验进行岩体分级、查表,经工程类比取得地质建议值;对于地质条件复杂的中型以上工程,初步设计阶段应开展原位试验,并采用工程经验类比法结合现场地质条件确定地质建议值;对于重要的大型工程应做专题研究。除了上述方法外,还可应用计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可利用监测资料开展反演分析,对岩体稳定性进行复核。结合工程经验指出了参数选取应用时应注意的问题。