水电站坝基薄层砂岩物理力学特性试验

通过对构筑坝基的新鲜砂岩、弱风化砂岩、板岩进行的常规物理力学试验和岩块胶结面抗剪、摩擦试验，为某水电坝基工程的设计、施工提供了可靠的物理力学参数。

在大量试验基础上研究了较软斑状二云母花岗岩的物理力学特性。研究表明:斑状二云母花岗岩是具较低等强度、较高模量的岩石。建议在选择某厂房轴线时,除考虑岩体结构面方向外,重点考虑最大主应力π的方向,并在施工时控制爆破。

观音岩水电站坝基岩体主要为泥岩、细砂岩、粉砂岩、砾岩，断裂构造及裂隙发育，为此对岩体自身岩体变形试验及岩体/岩体、砼/岩体进行了抗剪（断）试验，获得了岩体的变形模量及抗剪（断）参数，基本反映了坝基岩体的力学特性，为设计提供了可靠的依据。

红砂岩膨胀力学特性试验研究——针对南京红山窑水利枢纽工程提供的红砂岩岩芯，采用mts815．02型岩石刚性伺服试验系统和岩石膨胀测量仪，对膨胀红砂岩进行了力学特性试验研究。并进一步探讨了膨胀红砂岩膨胀力与吸水率的相关性，继而研究膨胀红砂岩膨胀力与...

文章通过对西北某公路黄土隧道围岩不同时期的黄土进行取样物理力学试验和现场承载力和弹性抗力系数的载荷试验,对测试试验结果进行详细科学分析,以掌握陇东黄土塬区不同时期黄土的物理力学特性,并为黄土隧道围岩设计提供可靠的参数。

通过对古水水电站混凝土面板堆石坝灰岩料的力学特性试验研究,对面板坝堆石料、过渡料及垫层料在不同孔隙率条件下的固结压缩、三轴剪切力学特性、制样孔隙率对坝料固结变形特性、三轴剪切应力应变特性以及邓肯-张eb模型参数的影响,对古水面板堆石坝灰岩料的工程特性进行合理评价.灰岩料力学特性指标能够满足古水水电站高面板堆石坝的设计要求.

某水电站坝基岩体主要为凝灰岩和安山岩岩体,断裂构造发育,裂隙较发育,对此进行了岩体变形试验,对砼/岩石、岩石本身及岩体软弱结构面进行了抗剪(断)试验,获得了变形模量、弹性模量参数及抗剪(断)参数,基本反映了坝基岩体的力学特性,为设计提供了可靠的依据。

青龙水电站引水隧洞后半段二迭系灰岩地层中有脉状产出的花岗斑岩,其新鲜岩石强度较高,属硬质岩,但由于岩体裂隙发育,沿结构面岩体蚀变强烈,局部深埋(垂直埋深300~400m)节理密集段出现囊状风化现象,岩体强度降低,对隧洞围岩稳定带来较不利影响。本文通过对工程区区域地质环境、花岗斑岩的建造特征、岩体的构造改造研究,分析了花岗斑岩的蚀变机理;通过对花岗斑岩岩样试验等手段,研究了花岗斑岩岩体的物理力学特性。研究表明:岩体蚀变越强,其物理性质相对越低;蚀变后岩体强度显著降低;发生蚀变的花岗斑岩结构面的抗剪力学参数较低,与水电规范中岩屑夹泥型结构面参数取值相当。

针对某水电站高地应力赋存环境,对开挖硐室中英安岩开展了3种不同应力路径下的单轴压缩试验、常规三轴压缩试验、卸围压升轴压试验。试验结果表明：（1）某水电站三叠系中统竹卡组下统英安岩为典型的硬脆性材料,且在卸荷应力路径条件下脆性特征更加明显;（2）在卸围压试验中,岩石的轴向应变仅为其侧向应变的15%～30%左右,其侧向变形较为显著;（3）在卸围压的过程中岩体的变形模量随着围压的减小而逐渐减小,泊松比随围压的降低而增大,且变化趋势相似;（4）与常规三轴压缩试验相比,卸围压试验下岩石的强度参数黏聚力c降低了24.2%左右,而岩石的内摩擦角增加了9.4%左右;（5）在无侧限作用下,岩石主要为张拉破坏,在加载试验中,岩石主要表现为剪切破坏,在卸围压试验中,岩石破坏形态总体上表现为由张性破坏逐渐向剪切破坏过渡。试验中围压从8mpa到25mpa,涵盖了大多数工程岩体的应力范围,对解决工程问题具有重要的参考价值。

对取自锦屏二级水电站的两组大理岩进行了单轴压缩、常规三轴和卸荷三轴试验。为了便于对比加卸载应力路径下的变形参数,结合工程中岩体应力状态,卸荷试验采用了与常规三轴试验相同的静水压力初始应力条件,并对试验所得的力学参数及应力应变关系曲线进行了对比分析,结果表明:这种大理岩在加卸载不同应力路径下的力学参数及变形特征存在较大差别,同加载试验相比,卸荷条件下的强度参数:内聚力c降低了15.2%～85.97%,内摩擦角φ值增大了4.77%～59.78%,在正应力较小时卸荷条件下的抗剪强度比加载的低;随着正应力的增加,二者的差距逐渐减小;当正应力达到一定值后,卸荷条件下的抗剪强度将超过加载条件下的抗剪强度;卸荷过程中岩石的脆性特征更为显著;在相同的初始围压下,与加载条件下的变形参数相比,卸荷条件下的弹性模量e减小了14.31%～37.37%,泊松比μ增大了20.51%～100%。试验中围压从10mpa到80mpa,涵盖了大多数工程岩体的应力范围,对解决工程问题具有重要的参考价值。

在常规三轴试验和卸荷试验的基础上,对比了两种试验方案下岩石的变形特性、力学参数和破裂特征。研究结果表明:由于试验岩样固有脆性特性,峰前变形阶段为本实验主要阶段,因此将峰前变形阶段作为主要研究对象;卸荷试验中,泊松比总体呈增大趋势,相对于加载试验平均增大了52.5%~118.75%;卸荷试验中,岩石黏聚力相对加载实验降低了31%,内摩擦角相对加载试验增加了8%;卸荷试验中,岩石破坏张性破裂特征明显,各种级别张裂隙、剪裂隙以及张剪(压剪)裂隙发育,且沿各级张、剪裂隙发育的次级裂隙也较发育。

介绍了水泥改良土的作用机理,通过室内和现场试验,分析了水泥改良土击实性、水稳性、强度特性、刚度特性等物理力学特性。研究结果表明:水泥掺量对水泥改良土水稳性的影响及养护龄期对其强度的影响显著,检测时间对其地基系数k30测试结果影响最大。从水稳性角度考虑,建议高速铁路路基水泥改良土的水泥掺量不宜小于3%。

一维动静组合加载下砂岩动力学特性的试验研究——基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识，利用改造的劈裂霍普金森压杆动静组合加载试验装置，开展一维动静组合加载下砂岩的动力学特性试验研究。选取无轴压和3个典型轴压水平...

为研究岩石的动态强度和破坏特性,采用霍普金森压杆(shpb)实验装置,对长径比为1的砂岩进行不同应变率下冲击压缩试验,试验结果表明:随着应变率的增大,砂岩动态强度和峰值应变均增大,且呈现幂函数型增长,表现明显的应变率效应。砂岩破裂面沿着轴向方向,应变率较低时,砂岩破坏的尺寸较大；应变率较大时,砂岩碎块尺寸变小、数量增加。

·试验研究· 水电站坝基开挖爆破参数的试验研究 洪{|觉 内窖提妻 本文主要介绍深孔梯段孔问微差爆破，孔间孔内徽差爆破、水平预裂 爆破，不留保护层、保护层一次爆破的参数试验研究工作，并论述螺孔梯 段孔间微差爆破的作用机理、塑料导爆管非电起瀑系统爆破网络的工作可 靠性及上述各种爆破参数的选择及使用等，研究成果已在东风水电站坝基 开挖中成功地应用。 一 、前言 水工建筑物的基础岩石开挖，不仅要满足结构设计要求，还必须尽量避免基础岩石出现 爆破裂隙，或使原有构造裂隙的发展过允许范围以及岩体的自然状态产生不应有的恶化。 1983年水利电力部颁发的《水工建筑物基础开挖工程施工技术规范》规定“梯段爆破应 采用毫秒分段起爆，最大一段药量应不大子500公斤。”、“紧靠建基面1．5米以内的一层， 采用手风钻钻孔，仍可用毫秒分段起爆，其最大一段起爆药量应

软岩取样试验十分困难,使其物理力学指标的确定复杂化。在大埔水电站坝址地质勘察中,运用多种间接和简易方法,结合少量现场试验,对该坝址大片的水云母页岩进行了广泛研究,取得了初步成果,可供类似工程参考。

鲁基厂水电站坝基建在覆盖层地基上,地基为砂卵砾石层、块石层、泥质粉细砂等地层互层,天然地基承载力不能满足设计要求,采用180kw大功率电动振冲器加钻机引孔的施工工艺,解决了地层复杂、振冲加固处理深度大的施工技术难题。

对福州可门港原状软土进行一维固结压缩和界限含水率试验。得到了福州地区滨海软土由弹性状态向塑性状态变化过程中其固结屈服应力、压缩模量、液限、塑限与土层深度的关系,对试验结果进行分析可知,福州软土的固结屈服应力随着土层深度的增加而增加,不同深度的土样,其固结屈服压力和有效上覆压力相差不大,超固结比ocr在1附近,但土样的压缩模量、液限、塑限与土层深度关系不大。

为了解水泥砂浆固化土的掺砂量与强度之间的关系,找出具有工程应用前景的配比,在不同掺砂量不同龄期条件下对水泥砂浆固化土进行了无侧限抗压强度试验,研究了水泥砂浆固化土的强度和变形特性,分析了掺砂量和龄期对水泥砂浆固化土的强度和变形特性的影响。研究结果表明:在水泥土中掺入一定量的砂,可有效提高水泥土强度;一定水泥掺入比下,存在一个最佳掺砂量,使水泥砂浆固化土强度(qu)最高,变形系数(e50)最大;水泥砂浆固化土与水泥土的应力应变曲线均有明显的峰值,应力应变关系属加工软化型,其残余强度随着掺砂量的增加而增加;采用水泥砂浆搅拌桩加固软弱地基时,即使采用较高的掺砂量和置换率,加固体本身重量增加有限,下卧层附加应力增加也很小。

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。

丹巴水电站将是国内首座建在深厚覆盖层上坝高超过40m的闸坝工程,坝址区以第四系深厚覆盖层为主,最大厚度达127.66m,坝基覆盖层自上而下总共分为5层,其变形模量较低,压缩性大,这样的地质条件会使坝与地基产生较大的不均匀沉降,直接影响到闸坝与坝基的稳定安全性,需要开展坝基稳定问题的深入研究。针对上述地质问题,本文选取地质条件最为复杂的右1~#坝段,采用地质力学模型试验方法,全面模拟了坝址区的深厚覆盖层、深层浅层固结灌浆及回填层等加固方案,通过超载法破坏试验,研究了坝与地基的变形分布特征,获得了正常工况下坝体最大竖向位移为7.60cm,满足规范要求,揭示了破坏机理与破坏形态,提出了超载法试验安全系数为:起裂超载安全系数k_1=1.2,非线性变形超载安全系数k_2=1.6～1.8,极限超载安全系数k_3=2.0～2.4,综合评价了右1~#坝段的安全性。试验成果可对工程的设计、施工和加固方案优化提供参考依据。

强夯法对基底的加固处理具有施工简单、工期短、造价不高等特点，越来越多地在工程施工中得到应用。现以具体工程实例阐述强夯法在加固水电站砂卵石河床坝基中的应用。