白鹤滩水电站层间错动带遇水劣化机理及强度特性研究
发布时间：2022-01-08 08:43
白鹤滩水电站是我国目前在建的特大型水工构筑物之一,左右岸厂房地下洞室群被数十条大型和多条小型的层间错动带和层内错动带所切割,对洞室围岩的稳定产生不利影响。工程施工前,为防止水的渗透对工程稳定产生不利影响,设置了多条截水帷幕,但由于白鹤滩水电站坝顶高程834m,最大坝高289m,水库总库容205.10亿m3,正常蓄水时淹没范围广,在较大的静水压力长时间作用下,截水帷幕可能失去作用,水分会沿着土/岩结构面进入错动带中,导致错动带力学强度的降低,特别是左岸洞室群揭露C2错动带,在施工期即出现了水渗的现象,对整个工程的安全稳定产生不利影响。因此,本文以白鹤滩水电站左右岸地下洞室群开挖过程中揭露的层间错动带为背景,研究错动带的遇水劣化机理,及不同含水率下其力学特性的变化规律,研究内容包括几个方面:（1）对错动带样品进行X射线衍射分析,发现其含有大量的蒙脱石、伊利石、绿泥石等黏土矿物,并结合错动带所处的工程地质与水文地质条件,建立各矿物之间的相互转化关系,揭示了错动带遇水劣化的微观机制。（2）室内试验采用重塑样,将试样按照固定的颗粒级配制成饱和样,再根据需要风干至相应含水率,避免直接加蒸馏水至相应...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白鹤滩水电站左右岸地下洞室群及层间错动带的赋存状态
终导致失事或低于设计水位运行，或直接废弃的案例[在建的白鹤滩水电站坝区及地下厂房洞室群受多条层体风化水平深度明显大于右岸，主要原因是左岸为斜顺，在河谷形成过程中，由于河水冲刷等作用，岩体易于裂隙等结构面较为发育，在温度、水分等作用下加剧了多种因素的影响，其中主要因素为岩体岩性，除此之外层内错动带等因素的控制较明显；而右岸为逆向坡，岩控制[13]。除此之外，白鹤滩水电站坝区位于由金沙江河地貌中，地势北高南低，向东倾斜。并由于河水的冲刷，裂隙及错动带较发育，卸荷较深，岩体透水性较好，比较活跃，而在地势较高处的山体中，除降雨期外，长岸地下水活动不均衡，左岸坡度较缓，汇水面积较大，带揭露处随着渗水量的增加出现了较为明显的泥化现象的长期作用下，错动带对厂房及洞室群的危害需要进一
其剪切强度随着剪切方向的变化而变化，平行于错动带错动方向上的剪切般会低于其他方向上的强度，而垂直于错动方向上的剪切强度则较高。闫[6]对马家岩水库坝区的层间错动带进行室内直接剪切试验，发现其应力—应具有明显的塑性应变特征，即曲线初期具有明显的线弹性特征，随着应力，在峰值强度的 0.7~0.8 倍时出现屈服点，应变速率开始加快，此后呈现出力少量增加的情况下，剪切位移大量增加的塑性变形行为。徐鼎平等[42]通样法和多试样法对白鹤滩水电站错动带展开室内直剪试验和土/岩接触面的切试验，试验结果表明，错动带的剪应力—剪位移曲线呈现明显的理想弹征（图 1.3），土/岩接触面表现出无剪胀行为的理想弹塑性力学特征，土/岩的粗糙程度对错动带的抗剪强度有重要影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系[J]. 王鹏飞,谭文辉,马学文,李子建,刘景军,武洋帆. 岩土力学. 2019(05)
[2]五家垄断层泥地球化学-矿物学特征及其地质意义[J]. 王超,尹皓,张航,邓广超,赵学伟,陈献云. 四川地质学报. 2018(01)
[3]断层泥动剪切模量和阻尼比影响因素试验研究[J]. 黄志全,吴超,毕理毅,张瑞旗,张振华. 工程地质学报. 2017(01)
[4]高地应力下白鹤滩地下洞室群含错动带岩体破坏模式及机制研究[J]. 段淑倩,冯夏庭,江权,刘国锋,徐鼎平,姚志宾,樊义林,王鹏飞. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[5]不同先期固结压力下的错动带力学特性研究[J]. 段淑倩,冯夏庭,江权,徐鼎平,徐鸿. 岩土力学. 2017(01)
[6]滑坡滑带土非饱和蠕变特性模型研究[J]. 占清华,王世梅,赵代鹏. 人民长江. 2016(17)
[7]地震断层带流体作用的岩石物理和地球化学响应:以龙门山断裂花岗质破裂带为例[J]. 段庆宝. 国际地震动态. 2016(08)
[8]三峡库区消落带巴东组软岩抗剪强度劣化机理[J]. 简文星,李世金,陶良. 地质科技情报. 2015(04)
[9]断层泥摩擦系数的影响因素[J]. 吕端川,吕延防,王岐,王万军. 大庆石油地质与开发. 2015 (03)
[10]软弱成分层对断层泥强度的影响[J]. 路珍,何昌荣. 地震地质. 2015(01)
博士论文
[1]龙门山断裂带断层岩在水热条件下的摩擦滑动特性实验研究[D]. 张雷.中国地震局地质研究所 2013
硕士论文
[1]断层泥特征对断层活动性质的启示[D]. 王超.东华理工大学 2018
[2]平江抽水蓄能电站断层泥蠕变力学特性试验研究[D]. 张蒙飞.华北水利水电大学 2018
[3]红层地区软弱夹层形成演化规律及泥化特征研究[D]. 王森.成都理工大学 2017
本文编号：3576250
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白鹤滩水电站左右岸地下洞室群及层间错动带的赋存状态
终导致失事或低于设计水位运行，或直接废弃的案例[在建的白鹤滩水电站坝区及地下厂房洞室群受多条层体风化水平深度明显大于右岸，主要原因是左岸为斜顺，在河谷形成过程中，由于河水冲刷等作用，岩体易于裂隙等结构面较为发育，在温度、水分等作用下加剧了多种因素的影响，其中主要因素为岩体岩性，除此之外层内错动带等因素的控制较明显；而右岸为逆向坡，岩控制[13]。除此之外，白鹤滩水电站坝区位于由金沙江河地貌中，地势北高南低，向东倾斜。并由于河水的冲刷，裂隙及错动带较发育，卸荷较深，岩体透水性较好，比较活跃，而在地势较高处的山体中，除降雨期外，长岸地下水活动不均衡，左岸坡度较缓，汇水面积较大，带揭露处随着渗水量的增加出现了较为明显的泥化现象的长期作用下，错动带对厂房及洞室群的危害需要进一
其剪切强度随着剪切方向的变化而变化，平行于错动带错动方向上的剪切般会低于其他方向上的强度，而垂直于错动方向上的剪切强度则较高。闫[6]对马家岩水库坝区的层间错动带进行室内直接剪切试验，发现其应力—应具有明显的塑性应变特征，即曲线初期具有明显的线弹性特征，随着应力，在峰值强度的 0.7~0.8 倍时出现屈服点，应变速率开始加快，此后呈现出力少量增加的情况下，剪切位移大量增加的塑性变形行为。徐鼎平等[42]通样法和多试样法对白鹤滩水电站错动带展开室内直剪试验和土/岩接触面的切试验，试验结果表明，错动带的剪应力—剪位移曲线呈现明显的理想弹征（图 1.3），土/岩接触面表现出无剪胀行为的理想弹塑性力学特征，土/岩的粗糙程度对错动带的抗剪强度有重要影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系[J]. 王鹏飞,谭文辉,马学文,李子建,刘景军,武洋帆. 岩土力学. 2019(05)
[2]五家垄断层泥地球化学-矿物学特征及其地质意义[J]. 王超,尹皓,张航,邓广超,赵学伟,陈献云. 四川地质学报. 2018(01)
[3]断层泥动剪切模量和阻尼比影响因素试验研究[J]. 黄志全,吴超,毕理毅,张瑞旗,张振华. 工程地质学报. 2017(01)
[4]高地应力下白鹤滩地下洞室群含错动带岩体破坏模式及机制研究[J]. 段淑倩,冯夏庭,江权,刘国锋,徐鼎平,姚志宾,樊义林,王鹏飞. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[5]不同先期固结压力下的错动带力学特性研究[J]. 段淑倩,冯夏庭,江权,徐鼎平,徐鸿. 岩土力学. 2017(01)
[6]滑坡滑带土非饱和蠕变特性模型研究[J]. 占清华,王世梅,赵代鹏. 人民长江. 2016(17)
[7]地震断层带流体作用的岩石物理和地球化学响应:以龙门山断裂花岗质破裂带为例[J]. 段庆宝. 国际地震动态. 2016(08)
[8]三峡库区消落带巴东组软岩抗剪强度劣化机理[J]. 简文星,李世金,陶良. 地质科技情报. 2015(04)
[9]断层泥摩擦系数的影响因素[J]. 吕端川,吕延防,王岐,王万军. 大庆石油地质与开发. 2015 (03)
[10]软弱成分层对断层泥强度的影响[J]. 路珍,何昌荣. 地震地质. 2015(01)
博士论文
[1]龙门山断裂带断层岩在水热条件下的摩擦滑动特性实验研究[D]. 张雷.中国地震局地质研究所 2013
硕士论文
[1]断层泥特征对断层活动性质的启示[D]. 王超.东华理工大学 2018
[2]平江抽水蓄能电站断层泥蠕变力学特性试验研究[D]. 张蒙飞.华北水利水电大学 2018
[3]红层地区软弱夹层形成演化规律及泥化特征研究[D]. 王森.成都理工大学 2017
本文编号：3576250
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