亭子口电站水平层状岩体变形特性试验研究.pdf

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1、第27卷第3期长江科学院院报V01．27No．32010年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar．2010文章编号：1001—5485(2010)03—0046—04亭子口电站水平层状岩体变形特性试验研究肖本职，何沛田(长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室(重庆中心)，重庆400014)摘要：通过对亭子口水利枢纽工程坝基下卧的黏土岩、粉砂岩、长石石英砂岩和岩屑砂岩等4种主要岩性的岩体变形试验曲线特征进行分析，认为：厚层岩屑砂岩的试验变形量主要来自于岩石晶格错动变形，长石石英砂岩的试验变形量

2、主要为岩石内孔隙和空隙变形以及岩石晶格错动产生的变形，而层理较发育的薄层黏土岩和粉砂岩的试验变形量主要由层间压缩变形、岩石内孑L隙和空隙变形以及岩石晶格错动产生的变形共同组成。关键词：亭子口电站；层状岩体；变形试验；曲线特征中图分类号：TV223．1文献标识码：A最早关于岩石力学试验的规程《水利水电工程岩石试验规程》(DLJ204—81，SKI2—81)及1992年的1概述补充部分(DL5006—92)、2001年的修订版《水利水嘉陵江亭子口水利枢纽是嘉陵江干流梯级开发电工程岩石试验规程》(SL264—2001)，还是1999中的控制性梯级，主要建筑物有大坝、

3、厂房、升船机年颁布的国家标准《工程岩石试验方法标准》(GB／及灌渠首部建筑物。设计拟采用混凝土重力坝，坝T500266—1999)，以及际岩石力学学会试验室和轴线长1108m，最大坝高110m。坝址区为白垩系现场试验标准化委员会的《岩石力学试验建议方下统红层沉积岩体，出露主要地层为苍溪组砂岩、粉法》，关于岩体变形试验，都是基于平面半无限均匀砂岩、黏土岩，总厚度480m，为软硬相间不等厚的连续介质岩体的假定，用建立在以半无限均质体受红层岩体，相变频繁。坝址处于九龙山背斜南东翼，集中力作用下的布辛涅斯克公式为基础推导出的公岩层走向30。～60~，微倾下游偏左岸，倾

4、角1。～5。，式计算弹性模量和变形模量。属于近水平层状岩体。关于层状岩体变形特性的研究，岩石力学工作由于红层岩体的特性，该类岩体的孔隙和空隙者进行了一些有益的探索。黄醒春等首先建立起了较大，变形模量相对较低，模量比一般为低模比或中层状岩体的横观各向同性本构关系j，为层状岩体模比岩石。工程岩体的铅垂向变形特性对重力坝的的研究打下了一定理论基础。谢和平等通过对层状影响十分重要，是大坝变形稳定分析的重要依据。岩体进行双向压缩试验及理论研究，提出了基于体为了解坝基各岩层的变形特性，针对揭露出的黏土积膨胀及体积畸变导致破坏的层状岩体的能量型破岩、粉砂岩、长石石英砂岩和岩

5、屑砂岩等4种主要岩坏准则J。周火明等通过数值模拟计算，研究了不性进行了铅垂向变形试验研究。同加载尺寸对层状符合岩体变形参数的影响_4J。进行试验的4种主要岩性中，位于最下部的台湾学者陈钡季等通过对现场孔内变形试验参数与K。层岩屑砂岩为巨厚层岩体，层理不发育，其次室内动静弹性试验参数建立对比关系，来估算台湾是位于K层之上的K。。。层长石石英砂岩，岩层地区沉积岩体的弹性模量J。上世纪80年代，李迪较厚，层理不明显，而K，K，，K。卜等层中的等通过对环形柔性板深部变形测量的分层弹模计算粉砂岩和黏土岩岩体厚度都相对较薄，岩层相互交研究，提出了软弱层带岩体的地基概化模型

6、和计算错，相变突出，层理较发育。模型，并找到了利用承压板下中心孑L中多点位移计对于层状岩体的变形特性试验研究，一直以来测出的岩体深部变形分别计算出荷载影响范围内水都是岩石力学界非常关注的研究领域。无论是我国平成层岩体各层模量的方法，提出了分层弹模计算收稿日期：2009-04—14；修回日期：2009．05—26基金项目：水利部岩土力学与工程重点实验室开放基金(G07—17)作者简介：肖本职(1966一)，男，重庆垫江人，高级工程师，主要从事岩石物理力学试验、检测及地应力测量等方面的工作，(电话)023．63600884(电子信箱)benzhi—xiao@163

7、．tom。第3期肖本职等亭子口电站水平层状岩体变形特性试验研究47方法的概念，后来逐步得到完善并开始在工程中研同，其抵抗变形的能力不同。而在砂岩类中，岩屑砂究性地应用，该方法较好地解决了层状岩体的岩的变形模量又明显高于长石石英砂岩和粉砂岩的变形特性试验研究问题。但是，关于水平层状岩体变形模量，这主要是由于岩屑砂岩的颗粒结构较长的变形试验问题仍然处于研究阶段，目前尚未纳入石石英砂岩和粉砂岩更加致密。规程规范。因此，本工程仍然只能采用现行规程中表1试验成果统计表Table1Statisticsoftestresults的圆形刚性承压板法，拟通过对亭子口电站水平层状

8、岩体不同岩性及不同岩层厚度岩石介质的变