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文檔簡(jiǎn)介
1、軟弱層帶因其較差的物理力學(xué)性質(zhì),常常成為控制巖體穩(wěn)定的關(guān)鍵邊界,尤其在邊坡及大壩工程建設(shè)中,它常常成為邊坡、壩基、壩肩抗滑穩(wěn)定性的決定性因素。因此,研究軟弱層帶的發(fā)育規(guī)律、空間分特征以及合理、準(zhǔn)確的獲得其物理力學(xué)參數(shù)對(duì)大壩的工程建設(shè)及未來(lái)壩基抗滑穩(wěn)定都具有非常重大的意義。為此,本論文在大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及聲波測(cè)試基礎(chǔ)上,從以下幾方面對(duì)軟弱層帶的工程地質(zhì)特性進(jìn)行了研究:
?。?)從壩址區(qū)的巖性、巖相及地質(zhì)構(gòu)造入手,研
2、究軟弱層帶的發(fā)育規(guī)律、空間分布特征和類型劃分。根據(jù)露頭、平洞、鉆孔、聲波數(shù)據(jù)和已有的圖件及資料等多種方法確定軟弱層帶的空間位置。并在此基礎(chǔ)上,利用三維數(shù)值模型程序建立了軟弱層帶的三維空間數(shù)值地質(zhì)模型,然后進(jìn)行剖切,以獲得各個(gè)地段軟弱層帶的展布情況。
?。?)通過(guò)測(cè)試壩址區(qū)軟弱層帶的化學(xué)成分、礦物成分、粒度成分、含水量、干密度、液限、塑限等物理指標(biāo),獲得軟弱層帶的物質(zhì)組成,粒度成分構(gòu)成,以及同一軟弱層帶處于不同部位的物理性狀,為力
3、學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)資料。
?。?)論述了影響壩址軟弱夾層強(qiáng)度的主要因素;開(kāi)展各種物理性狀條件下,夾層粒度成分與強(qiáng)度參數(shù)間的關(guān)系研究,建立強(qiáng)度參數(shù)與性狀指標(biāo)(w/wp)間的相關(guān)方程;研究了在同一物理性狀指標(biāo)下,夾層強(qiáng)度參數(shù)隨粒度成分變化的規(guī)律。通過(guò)高壓固結(jié)試驗(yàn),建立了正應(yīng)力與性狀指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系式。
(4)根據(jù)壩址區(qū)軟弱夾層的發(fā)育特點(diǎn)和地質(zhì)環(huán)境并結(jié)合工程需要,確定軟弱夾層強(qiáng)度參數(shù)評(píng)價(jià)的方法和原則。運(yùn)用混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范
4、、大剪試驗(yàn)成果、原位性狀指標(biāo),天然應(yīng)力狀態(tài)等方法分別對(duì)不同部位的各類夾層進(jìn)行強(qiáng)度參數(shù)評(píng)價(jià)。分析討論規(guī)范中僅用粒度成進(jìn)行強(qiáng)度參數(shù)評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題。利用有限元法分析河床部位下各夾層受到的正應(yīng)力,從而可以獲得無(wú)法取得試驗(yàn)資料部位處夾層的強(qiáng)度參數(shù)。綜合分析各種強(qiáng)度參數(shù)取值成果,合理給出向家壩壩址主要夾層強(qiáng)度參數(shù)的綜合建議值。
(5)采用 MTS伺服三軸試驗(yàn)儀、多功能攜帶試驗(yàn)儀以及直剪試驗(yàn)儀等三種試驗(yàn)儀器對(duì)F1破碎帶上盤柱狀巖芯、中心泥質(zhì)
5、物柱狀巖芯、下盤柱狀巖芯進(jìn)行了多種方案的強(qiáng)度試驗(yàn),以獲得F1破碎帶的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。
?。?)采用 MTS三軸試驗(yàn)儀進(jìn)行程控變形模量試驗(yàn),并推導(dǎo)變形模量的室內(nèi)理論計(jì)算公式,尋求通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)獲取破碎帶變形模量的途徑;使用課題組研發(fā)的―自載式‖變形試驗(yàn)儀對(duì)左岸開(kāi)挖壩基不同部位的F1破碎帶進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn),并進(jìn)行同步同向聲波測(cè)試。綜合分析試驗(yàn)成果,給出了開(kāi)挖暴露條件下破碎帶的巖體模量值。
?。?)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的大量聲波波速
6、和對(duì)應(yīng)的巖體變形模量,建立波速與變形模量之間的相關(guān)方程,然后根據(jù)向家壩壩基巖體質(zhì)量綜合分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和穿越破碎帶的深孔確定出各個(gè)鉆孔中破碎帶的波速,從而求得有蓋層保護(hù)條件下破碎帶的變形模量。
?。?)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有蓋層保護(hù)條件下的現(xiàn)場(chǎng)特大型原位變形試驗(yàn),利用推導(dǎo)出的配套理論公式計(jì)算有蓋層條件下的破碎帶變形模量,然后用三維有限元分析加以論證,并將其與用聲波和變形模量關(guān)系式求得的有蓋層條件下的破碎帶變形模量對(duì)比。最后準(zhǔn)確、客觀的給出有蓋層保
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