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水利工程论文-西部建设中的软岩工程问题.doc

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水利工程论文-西部建设中的软岩工程问题.doc

水利工程论文-西部建设中的软岩工程问题摘要:软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质,给地下工程建设带来若干岩石力学问题,特别是大中型水电工程建设中的高应力软岩。在西部、特别是西南地区大中型水电站中,地下洞室遇到的高应力软岩则是最为突出的问题之一,它的存在使本身完整坚硬的岩石呈现出工程软岩的特性。本文重点介绍了二滩水电站地下厂房开挖建设中出现的高应力软岩问题、处理措施、效果及建议,同时提出了溪洛渡、锦屏一级水电站地下洞室开挖中可能出现的软岩工程问题。关键词:岩石力学软岩工程软岩高应力软岩岩爆1前言软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质,可分为地质软岩和工程软岩两大类别。地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层,该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩,是天然形成的复杂的地质介质;工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。工程软岩强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。工程软岩和地质软岩的关系是:当工程荷载相对于地质软岩(如泥页岩等)的强度足够小时,地质软岩不产生软岩显著塑性变形力学特征,即不作为工程软岩,只有在工程力作用下发生了显著变形的地质软岩,才作为工程软岩;在大深度、高应力作用下,部分地质硬岩(如泥质胶结砂岩等)也呈现了显著变形特征,则应视其为工程软岩。根据软岩特性的差异及产生显著塑性变形的机理,软岩可分为4大类,及膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。根据高应力类型的不同,高应力软岩可细分为自重应力软岩和构造应力软岩。前者的特点是与深度有关,与方向无关;而后者的特点是与深度无关,而与方向有关。高应力软岩根据应力水平分为3级,即高应力软岩、超高应力软岩和极高应力软岩(表1.1)。[1]表1.1高应力软岩分级级别应力水平/MPa高应力软岩25~50超高应力软岩50~75极高应力软岩>75在西部、特别是西南地区的水电站大都位于深山峡谷中,枢纽区岸坡陡峻、河谷狭窄,主要建筑物只有布置在山体之中。大断面的导流洞、泄洪洞、引水洞、发电厂房、主变室、尾水调压室、尾水洞、交通洞等,构成巨大的地下洞室群,因而涉及到大量的地质、岩石力学问题。如:洞口高边坡稳定问题,洞室软岩段稳定及工程处

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