金沙江白鹤滩水电站岩体变形特性动静对比研究

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1、岩土工程测试水利规划与设计2014年第2期金沙江白鹤滩水电站岩体变形特性动静对比研究黄火林李广场徐福斌(浙江华东工程安全技术有限公司浙江杭州310014)【摘要】大型水电工程研究岩体变形特性的动静对比关系具有重要的意义，其成果可为了解工程岩体特性、岩体质量分级、稳定性评价、变模分区、建基面施工验收提供技术支撑。本文基于白鹤滩水电站可研阶段的岩体动静参数测试成果，分析测试成果的规律性，结合白鹤滩岩体的岩性多样性、各向异性、非均质性等特征，选择具有地质代表性的试验点进行动静对比关系式拟合，建立了地震波速度、声波速度与岩体变

2、形模量之间的关系，并通过分析论证，推荐使用声波速度与岩体变形模量的动静对比关系式。【关键词】白鹤滩水电站动静对比变形特性变形模量波速【D0I编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2014．02．027【中图分类号】TV221．2【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2014)02—0098—05前言级、稳定性评价及变模分区、应力分析提供了实用指标。李维树对三峡坝区岩体及乌江构皮滩水金沙江白鹤滩水电站位于金沙江下游河段，电站分别进行了动力法和静力法的试验数据研坝址左岸属四川省宁南县跑马乡，右岸

3、属云南省究，建立坝区变形特性的动静对比相关式。全海巧家县交界大寨镇。白鹤滩水电站是我国继三通过对岩体变形模量与原位纵波波速的研究，结峡、溪洛渡之后又一座千万千瓦级的水电站。合工程实例，建立了该工程岩体变形模量与声速岩体变形特性的动静对比关系式研究对大的相关关系。胡国忠、王宏图以川东北飞仙关组型水电工程具有重要的意义，其成果可为了解工的储层和致密层岩石为研究对象，建立不同岩性程岩体特性、岩体质量分级、稳定性评价、变模的岩石的动弹性模量和静弹性模量的相关关系。分区、建基面施工验收等提供技术支撑。国内各李伟、田连义分别对小湾

4、水电站坝址区岩体的动大中型水电站都开展了动静对比研究工作，如三静弹模进行对比分析研究，通过动静对比关系将峡、溪洛渡、二滩、锦屏等。白鹤滩作为国内又岩体弹性波测试的速度空间分布规律转换为变一座大型水电站，开展动静对比研究具有重要性形模量分区，也为工程设计及坝基岩体质量提供和必要性。科学依据。国外在20世纪30年代开始了岩体动静关系从国内动静对比研究成果来看，各水电工程的研究工作，国内从20世纪80年代开始研究工所采用的动静对比关系式各异，这也体现了各水作。李泽、钱世龙从弹性理论出发，提出动、静电站地质条件的差异性以及动静

5、对比研究的复弹模在本质上是一致的，两者所存在的差异是由杂性。本文基于白鹤滩水电站可研阶段的岩体动于动力法和静力法本身技术条件(或手段)造成静参数测试成果，分析测试成果的规律性，结合的，对比是有条件的，动静弹模测试方法各有优白鹤滩岩体的岩性多样性、各向异性、非均质性势。沙椿通过静动对比，分别建立变形模量与声等特征，选择具有地质代表性的试验点进行动静波和地震波速度的相关规律，并将大量的弹性波测试成果转换为变形模量，为坝基岩体质量分作者简介：黄火林(1982年一)，男，工程师。·98·岩土工程测试水利规划与设计2014年第2

6、期对比关系式拟合，建立了地震波速度、声波速度式中：v为地震波速度；As为()曲线的距离差。与岩体变形模量之间的关系，并通过分析论证，2测试成果推荐使用声波速度与岩体变形模量的动静对比关系式。预可至可研阶段白鹤滩坝区共完成162点玄武岩刚性承压板试验，其中134个变形试验点1测试方法进行了波速测试，并取得有效数据；试验压力为1．1岩体变形试验水平向试验点计73点，压力为铅直向试验点计岩体变形试验采用刚性承压板法，同时在试61点。根据变形试验成果对各岩性变模进行统点周边钻取4～8个声波孔，进行声波测试。计，结果见表1。岩体

7、变形模量或者弹性模量按公式(1)计从统计成果可知：算，当以全变形代入式中计算时为变形模量(1)同岩性岩体，随着岩体类别的提高，Eo；当以弹性变形代入式中计算时为弹性模其变模和波速增高。量。。(2)对比同类别岩体的变模，隐晶质玄武：．(二2(1)岩、杏仁状玄武岩和角砾熔岩间差异较小，将它4W们归并为同一类岩体，统称为非柱状节理玄武岩。式中：为岩体表面变形；P为按承压面单位面除III2岩体外，大部分同类别柱状节理玄武岩的积计算的压力；D为承压板直径；泊松比。变模与非柱状节理玄武岩相当，但波速高于非柱1．2弹性波测试状节理玄

8、武岩。针对变形试验点岩体开展了声波和地震波(3)对具有统计意义的岩体类别(至少有测试，测试方法和资料整理如下。3点)而言，大部分同类岩体压力水平向变模高1．2．1声波测试于铅直向，说明岩体具有各向异性特征。变形试验点岩体声波速度测试采用RS．ST01C智能型声波仪。本次采用单孔声波测3动静对比分析试法，声波速度的计算公式如下：从第