丹巴水电站石英云母片岩力学特性及岩体质量分类.doc

丹巴水电站石英云母片岩力学特性及岩体质量分类
第 卷 第 期
岩石力学与工程学报 、,. 年月.,丹巴水电站石英云母片岩力学特性及
岩体质量分类
单治钢 ,陈国庆 ,周春宏 ,王家兴 申玉松
.中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,浙江 杭卅『 ; .成都理工大学 地质灾害防治与
地质环境保护国家重点实验室,四川 成都摘要:按水电行业 法将丹巴水电站片理状岩体质量分类定为 类,围岩稳定性差。通过对丹巴石英云母片岩
的宏细观力学特性试验,提出石英云母片岩的“似块状”岩体结构,对岩体质量分类进行合理修正。通过单轴压
缩试验、不同围压下真三轴试验表明,高应力作用下片岩的各向异性不明显,并通过薄片的细观试验提出丹巴石
英云母片岩并非“层状结构”岩体结构,而是 “似块状”结构。在此基础上,对丹巴水电站引水隧洞岩体质量分
类进行了修正,隧洞重岩以 类为主。最后,通过现场回弹测试、声波检测和变形分析表明,围岩自稳能力强,
修正后的分类标准具有良好的适用性。因此,研究不同应力环境下特殊岩石的力学特征对于岩体质量分类具有重
要意义,可为同类水电工程围岩分类提供借鉴。
关键词;岩石力学;岩体质量分类;围岩稳定性:力学特征;片岩;水电 法
中圈分类号:文献标识码: 文章编号: ? ? ?, , , ,
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收藕日期 ? ? ;修回日期:? ?
基金项目 国家自然科学基金资助项目, ;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自由探索课题、
作者筒介:单治 一,男, 年毕业于河海大学工程地质专业,现任教授级高级工程师、中国水电顾问集团华东勘测设计研究院副总工程师,
主要从事水电工程地质、岩石力学方面的研究工作。 : . 第 卷 第 期 单治钢等:丹巴水电站石英云母片岩力学特性及岩体质量分类 : ;: ; ; ;
丹巴水电站位于松潘一甘孜造山带主体东缘,
自中元古代末晋宁运动形成扬子固结基底之后,又
引 言
经历了加里东、海西、燕山和喜山期岩浆侵入活动
工程岩体质量分类可快速定性评价岩体稳定 和多期次变质活动的迭加改造,构造作用极其复杂。
性,为工程支护措施提供依据,减少勘察量。自
引水线路沿线以规模不等的褶皱与断层构造为主,
世纪 年代以来,国内外提出了众多岩体质量
受多期次、多方向的构造运动和强烈的变质作用影
分类方法】,如普氏围岩分类、 系统分类法、
响,基岩为志留系茂县群第五、四组, 深
法、国标 《工程岩体分级标准 以及水利水电工程 变质程度的变质岩,片理面密集发育。其中以片状 围岩工程地质分类 法等。
构造的石英云母片岩居多见图,主要由白云母和 长江科学院在国标 法应用方面做了大量的 黑云母矿物组成,具有强度低单轴饱和抗压强度 研究工作,邬爱清和柳赋铮 基于多个工程实测数 . ~ . ,抗变形能力弱等特性,对围岩 据,总结了国标 《工程岩体分级标准》的适用性。 的稳定不利。最大主应力值为 . . , 唐胜传和黄润秋【 、赵其华等 、吴章利和吴 强 最大主应力方向为。~ 。 ,倾角 。~ 。。 分别采用法、国标 法法对水电
场区最大主应力值属中等偏高地应力量级,其方向 工程围岩质量进行了分类。王广德等对高应力条 与区域构造主压应力方向接近。
件下岩爆烈度与围岩分类的关系进行了研究。寇佳 伟等】在 系统围岩分类中对高地应力条件硬岩进 行了修正。葛 华等【利用常用围岩分类方法对具 有高地应力、高外水压力特点的硬岩隧洞进行了适 用性分析。目前对硬岩质量分类方法的修正主要集 中在岩体完整性、高地应力、地下水等方面。
对于软岩工程,何满潮等?详细阐述了软岩工 程的地质分类体系。田敬学等以工程要求、基本 结构和演化结构作为一级指标,对巷道围岩稳定性 进行分类。 . .等【提出了一种用于软岩隧道 的分类标准。对于高地应力环境下特
殊软岩的质量分类研究,除了水力发电工程地质手 图 石英云母片岩片理构造
册中软质岩围岩工程地质分类方法简称 法外 ,. 还鲜见报道。
. 围岩常规分类法
丹巴引水隧洞以石英云母片岩为主,岩性较软, 丹巴水电站厂址区 平洞 洞段岩
但前期平硐开挖揭示围岩自稳能力较强,稳定性较 性以石英云母片岩为主。大量试验表明,片岩岩性 好。按常用围岩分类方法岩体质量多划分为 类, 较软,片理密集发育,片状、柱状矿物呈带状交替 分类结果导致围岩可利用程度低,厂房布置及结构 分布。通过现场地质调查,收集岩体结构、风化卸 设计困难。因此,针对石英云母片岩的岩体质量