文档介绍：石英云母片岩的物理力学性质特征及分析
石英云母片岩的物理力学性质特征及分析
【摘要】通过石英云母片岩的相关岩体试验,明确岩体实际定名,根据岩体室内力学性试验、现场岩体变形试验、三轴流变试验、耐崩解性试验以及膨胀性试验等,对石英云母片岩的物理力学性指标有了比较明确的认识,为该部位工程设计提供了确切依据。
【关键词】丹巴水电站软岩云母石英片岩试验
中图分类号:P435 文献标识码:A 文章编号:
1、工程概况
丹巴水电站位于四川省丹巴县境内的大渡河干流金川~丹巴河段,是干流水电规划22个梯级的第8个梯级水电站,工程采用混合式开发。电站正常蓄水位1996m、死水位1991m,装机容量1160MW,安装4台混流式水轮发电机组,单机容量290MW。
引水建筑物布置在大渡河左岸山体中,采用两洞四机方式布置,由进水口,引水隧洞、上游调压室和压力管道组成,全长约16710m。引水隧洞埋深较大,其中软岩洞段最大埋深达1200m,开挖后可能出现较严重的大变形、破坏现象,遇水也易发生软化现象,因此,丹巴水电站引水隧洞软岩成洞问题突出,为枢纽开发的关键地质问题。
目前国内外对深埋、长大洞径软岩洞室研究较少,对石英云母片岩的破坏机理、变形特性、松弛特性、流变特性、成洞特性以及支护措施等,都匮乏可供借鉴的系统研究成果。为了准确把握石英云母片岩的工程特性,明确其对工程的不利影响,并找到合适的预防处置措施,需要对石英云母片岩展开专题研究。
2、石英云母片岩的研究手段和试验成果
为了准确把握深埋石英云母片岩软岩的工程地质特性、了解其矿物组成、物理力学性质、水理性质以及作为洞室围岩的变形机理,通过一系列现场、室内岩石(体)物理力学性质试验、测试进行专门的研究。
(1) 磨片试验及软岩定义
针对引水隧洞石英云母片岩大范围的分布,为了解其矿物组成特征和实际准确定名,对其取样进行了多组磨片试验;根据试验成果,把片状矿物(云母)含量大于30%,粒状矿物(石英)含量小于65%的岩石定名为石英云母片岩。
根据《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006),按照岩石的单轴饱和抗压强度(Rb)来区分坚硬岩、中硬岩、较软岩、软岩和极软岩的:
丹巴水电站引水线路区的石英云母片岩单轴饱和抗压强度一般为10~25MPa,按照《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)标准,其应划分为软岩~较软岩范畴。
(2) 室内岩石物理力学性试验
取弱风化、微~新石英云母片岩进行了大量的室内岩石物理力学性试验,并考虑石英云母片岩片理(层理)发育,根据不同的片理方向进行不同的受力加载试验,主要试验成果见下表。
室内岩石物理力学试验主要成果统计表
根据试验成果,~,当受力方向与片理斜交时,;微风化~~,当受力方向与片理斜交、与片理垂直和与片理平行时,、,属软岩~较软岩;并表现出其各向异性较明显。
(3)现场岩体变形试验
在引水线路尾部的探洞内,选择在不同洞段内进行了多组现场岩体变形试验。据岩体现场变形