大岗山水电站坝区岩体的刚性承压板试验研究

压板试验是承一种应用广泛的测定岩体变形参数的现场试验方法,根据中国水电顾问集团成都勘测设计研究院在大岗山水电站坝区现场进行的直径达1 m的刚性承压板变形试验资料,详细介绍试验点岩体的加卸载变形关系曲线,根据推导的深部岩体压缩变形公式,计算出了坝址区左右岸试验

第27卷 第7期

岩石力学与工程学报 Vol.27 No.7

2008年7月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July，2008

大岗山水电站坝区岩体的刚性承压板试验研究

张强勇1，王建洪2，费大军2，贺如平2，曾纪全2，黄彦昆2

(1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250061；2. 中国水电顾问集团 成都勘测设计研究院，四川 成都 610072)

摘要：承压板试验是一种应用广泛的测定岩体变形参数的现场试验方法，根据中国水电顾问集团成都勘测设计研究院在大岗山水电站坝区现场进行的直径达1 m的刚性承压板变形试验资料，详细介绍试验点岩体的加卸载变形关系曲线，根据推导的深部岩体压缩变形公式，计算出了坝址区左右岸试验点岩体的弹性模量、变形模量和等价变形模量等变形参数。通过回归分析，获得坝区试验点岩体的声波波速与变形模量的回归经验方程和高度显著的回归拟合曲线。现场承压板试验的计算分析结果表明：坝区左右岸辉绿岩脉地层的变形参数较小，岩体的压缩变形主要集中在辉绿岩脉软弱夹层上，右岸试验点岩体的变形参数总体小于左岸。这些试验分析结果为有效揭示坝区岩体力学参数的变化规律提供了重要依据。

关键词：岩石力学；承压板试验；坝区软弱夹层；加卸载；变形参数；回归分析

中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)07–1417–06

TESTING STUDY OF RIGID PRESSURE-BEARING PLATE OF DAM ZONE

ROCK MASS IN DAGANGSHAN HYDROPOWER STATION

ZHANG Qiangyong1，WANG Jianhong2，FEI Dajun2，HE Ruping2，ZENG Jiquan2，HUANG Yankun2

(1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering，Shandong University，Jinan，Shandong 250061，China； 2. Chengdu Hydroelectric Investigation and Design Institute，China Hydropower Engineering Consulting Group Corporation，

Chengdu，Sichuan 610072，China)

Abstract：The pressure-bearing plate test is a kind of field test method which is extensively used to determine deformation parameters of rock mass. According to the field deformation test information of large-scale rigid pressure-bearing plate of Dagangshan dam zone，the loading and unloading deformation relation curves of test rock mass are described in detail. The deformation parameters such as elastic modulus，deformation modulus and equivalent deformation modulus of test rock mass are calculated by the deduced compressive deformation formula of deep rock mass. The empirical regression equations and high significance fitting curves of sound wave velocity and deformation modulus for test rock mass are got by regression analysis method. The analytical results of field pressure-bearing plate test indicate that the deformation parameters of diabase dike at dam zone are smaller，the compressive deformation of rock mass mainly concentrates in soft diabase dike interlayer and the deformation parameters of rock mass at right dam zone are smaller than that of left dam zone. These test analysis results provide important basis for revealing changing laws of mechanical parameters of dam zone rock mass.

Key words：rock mechanics；pressure-bearing plate test；soft interlayer of dam zone；loading and unloading；deformation parameters；regression analysis

收稿日期：2008–01–09；修回日期：2008–02–25

基金项目：国家自然科学基金资助项目(40772173)；山东省自然科学基金资助项目(Y2007F52)

作者简介：张强勇(1967–)，男，博士，1998年于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程专业获博士学位，现任教授、博士生导师，主要从事岩土与结构工程方面的教学与研究工作。E-mail：qiangyongz@http://doc.guandang.net

压板试验是承一种应用广泛的测定岩体变形参数的现场试验方法,根据中国水电顾问集团成都勘测设计研究院在大岗山水电站坝区现场进行的直径达1 m的刚性承压板变形试验资料,详细介绍试验点岩体的加卸载变形关系曲线,根据推导的深部岩体压缩变形公式,计算出了坝址区左右岸试验

1418 岩石力学与工程学报 2008年

1 引 言

承压板试验是研究岩体变形特性的应用较广泛的现场试验。承压板试验根据板的形状可分为圆形、环形、矩形和方形承压板；根据板的数量可分为单块、2块和4块承压板；根据板的刚性可分为刚性和柔性承压板，通常坚硬完整岩体常采用柔性承压板，软弱岩体常采用刚性承压板[1～3]

。由于目前国

内现场承压板的尺寸都较小[4

～11]

，因此本文特针对

中国水电顾问集团成都勘测设计研究院在大岗山水电站坝区现场进行的直径达1 m的大型刚性承压板变形试验，对其试验成果进行了详细的分析，有效获得了坝区试验点岩体的弹性模量、变形模量和等价变形模量等变形参数。

大岗山水电站是大渡河干流近期开发的大型水电工程之一，电站采用混凝土双曲拱坝，最大坝高210 m，电站装机容量2 600 MW。坝区基岩以澄江期花岗岩类为主，同时尚有辉绿岩脉、花岗细晶岩脉和闪长岩脉等各类岩脉穿插发育于花岗岩中，尤以辉绿岩脉分布较多。由于辉绿岩脉是控制大岗山坝基稳定的重要因素，为深入了解坝区辉绿岩脉的力学变形特性，分别在坝区左右岸辉绿岩脉部位进行了刚性承压板变形试验。

2 试验点地质状况

根据现场地质勘查，分别选取坝址区左岸PD201平洞0+78～79 m处的岩体和右岸PD302平洞0+55～57 m处的岩体作为承压板变形试验点，这两个部位分别属于左右岸拱坝坝肩抗力体范围，代表性较好。其中左岸试验点的岩性为β21辉绿岩脉，IV类，其出露范围大、宽度大，结构变化大，与围岩多呈裂隙式接触，完整性差、较破碎。辉绿岩脉β21是左岸坝基具有控制性的软弱岩带，左岸试验点地质描述见表1。右岸试验点的岩性为β43辉绿岩脉，V类，其与围岩多呈裂隙式接触，较破碎。辉绿岩脉β43是右岸坝基的控制性软弱岩带，右岸试验点地质描述见表2。

在制备好的试验点表面，确定对称中心，通过中心垂直岩层表面采用金刚石钻头钻孔，中心钻孔直径φ 56 mm，深度7.0 m，孔内安装多点位移计。试验设备包括加压系统、传力系统和量测系统3个部分。加压系统由高压油泵、液压稳压器、工业用

表1 左岸试验点地质描述

Table 1 Geological description for left bank test site

辉绿岩脉 β21与围岩

宽β21延伸β21产状 接触关 …… 此处隐藏：11439字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……