水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价

  本文关键词：水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价，由笔耕文化传播整理发布。

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文章编号：0559-9350（2011）03-0262-0９

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水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价

徐卫亚1，2，郑文棠1，2，石安池3

（1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京

3.中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州

2.河海大学岩土工程研究所，江苏南京

210098；

210098；310014）

摘要：在总结国内外水利水电工程涉及柱状节理岩体工程问题的基础上，根据我国拟建的白鹤滩水电站工程不规则柱状节理岩体现场勘测和测试结果，对柱状节理岩体的分类方法进行了探讨，提出了柱状镶嵌块状结构和柱状镶嵌碎裂结构的分类方法。应用岩体质量评价的RMR法和GSI法对白鹤滩水电站两类柱状节理岩体进行了分析，并与美国汉佛德玄武岩核废料埋藏工程柱状节理岩体分类实例进行了对比。研究表明，RMR法和GSI法能较好地反映白鹤滩柱状节理岩体的工程力学特性。

关键词：不规则柱状节理；岩体分类；岩体质量评价；白鹤滩水电站中图分类号：TU45

文献标识码：A

1研究背景

当前水利水电工程的坝基岩体主要以块状和厚层状结构为主，厚层块状岩体是水利工程的优良

建筑材料，其工程岩体力学特性不乏有相似成功的案例可供类比和参考。密集发育柱状节理的岩体在以往的国内外水利水电工程中较少提及。柱状节理岩体是否可以作为水工建筑物的坝基持力岩体，现阶段尚无系统考证，而现有的岩体质量分级方法和经验公式的适用性也亟待研究。

表1列出了国内外相关涉及柱状节理岩体问题的水利水电工程

［1-10］

，表明柱状节理岩体是一种常

见的发育原生节理的浅层喷发岩。中国西南已建和在建的多个中型和巨型水电站，均揭露了二叠系峨眉山玄武岩组，如四川乐山境内的铜街子水电站和金沙江下游的金安桥、溪洛渡和白鹤滩等巨型水电站。但到目前为止，柱状节理岩体主要分布在水电站的硐室和边坡，尚未发现因柱状节理岩体的工程问题而导致坝址改选或坝线调整的案例。同时已有工程对柱状节理岩体的定名、分类、试验和参数研究甚少。拟建的白鹤滩巨型水电站，在坝基和地下厂房区域均揭露出大量密集发育的细长状柱状节理，其原位试验成果揭示柱状节理岩体力学特性较为特殊，引起了国内专家学者的重视。

本文以白鹤滩水电站的不规则柱状节理岩体为研究对象，旨在探讨适合柱状节理岩体的岩体分类方法和经验评价公式。

2

2.1

柱状节理岩体分类

按几何特征分类

［11］

柱状节理岩体由完整坚硬的岩块和呈规则或不规则多边形的柱状节理组成。

［2，11-13］

徐松年详细考察了中国浙江东部的新生代柱状节理玄武岩，首先从地质学的角度提出了规则柱状

，

节理的几何形态分类方法。本文比较了白鹤滩水电站和国内外相关柱状节理岩体的几何形态发现

收稿日期：2009-06-01

基金项目：国家自然科学基金资助项目（50979030；50911130366）；国家科技支撑计划资助（2008BAB29B01）

作者简介：徐卫亚（1962-），男，江苏张家港人，教授，博士，主要从事岩石力学与工程研究。E-mail：wyxu@

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