坝基红层软岩工程地质研究与应用PDF电子书下载

前言 1

1 概述 1

2 国内外软岩、硬黏土工程地质研究进展 4

2.1 红层软岩、硬黏土的沉积环境、岩性岩相特征 6

2.2 红层软岩、硬黏土的物质组成 8

2.2.1 颗粒组成 8

2.2.2 化学组成 9

2.2.3 矿物组成 11

2.3 红层软岩结构构造及岩体结构特征 12

2.3.1 红层软岩结构构造特征 12

2.3.2 红层软岩岩体结构 12

2.4 红层软岩的分类 13

2.4.1 红层软岩的工程分类 13

2.4.2 红层软岩的膨胀性分类 14

2.5 红层软岩的物理力学性质 17

2.6.2 关于抗剪强度的确定 20

2.6.1 关于抗压强度的确定 20

2.6 红层软岩力学参数取值原则 20

2.6.3 关于变形参数的确定 21

2.7 红层软岩的主要工程地质问题 22

2.7.1 坝基软化变形问题 22

2.7.2 抗滑稳定问题 23

2.7.3 渗透变形问题 23

3 黄河上游新第三系红层形成的地质环境分析 25

3.1 区域大地构造部位及构造格架 25

3.1.1 区域大地构造部位 25

3.1.2 区域构造格架 25

3.2 区域地质环境演变及气候特征 29

3.2.1 第三系红层沉积前区域地质环境 29

3.2.2 第三系红层沉积时的地质环境 30

3.2.3 黄河上游第三系红层沉积后的地质环境分析 33

4 黄河上游新第三系红层岩石及岩体特征 39

4.1 电站坝址区新第三系红层的岩性岩相特征 39

4.2.1 岩石的矿物成分 40

4.2 新第三系红层岩石的矿物化学成分 40

4.2.2 岩石的化学成分 41

4.3 新第三系红层的岩体结构特征 45

4.3.1 岩体的风化、卸荷特征 45

4.3.2 红层岩体的结构面发育特征 46

4.3.3 红层岩体的各向异性特征 47

5.1 地下水的类型 49

5.2 地下水的化学类型 49

5 黄河上游新第三系红层的水文地质特征 49

5.3 红层岩体的透水性特征 50

5.4 红层岩体的冻融特性 51

6 黄河上游新第三系红层的工程特性 53

6.1 新第三系红层岩石的物理力学特征 53

6.1.1 红层岩石的物理性质 53

6.1.2 红层岩石的力学特征 57

6.2 新第三系红层岩体的变形特性 67

6.2.1 黏土岩的变形特性与环境的关系 67

6.2.2 黄河上游红层区三座中型水电站坝址黏土岩变形试验成果分析、评价 68

6.2.3 红层开挖、暴露后松弛程度的初步分析及其对变形试验成果的影响 69

6.2.4 黄河上游新第三系红层岩体变形参数评价 71

6.3 新第三系红层岩体的抗剪强度特征 75

6.3.1 新第三系红层岩体的强度特征 75

6.3.2 新第三系红层混凝土与岩体抗剪强度特征 77

6.3.3 用弹性波速度对岩体强度参数评价 79

6.3.4 红层岩体强度参数评价 80

6.4.1 渗透变形试验成果分析 81

6.4 新第三系红层岩体的渗透变形特征 81

6.4.2 红层岩体的化学管涌问题 83

6.4.3 红层岩体的渗透稳定性初步评价 84

6.5 新第三系红层的胀缩性特征 85

6.5.1 各中型水电站坝址新第三系红层胀缩性试验成果 85

6.5.2 各电站坝址第三系黏土岩胀缩性评价 86

6.6 新第三系红层岩体的承载力评价 90

6.6.1 现场载荷试验 90

6.6.2 用岩石饱和抗压强度进行评价 91

6.6.3 用岩石干抗压成果进行评价 92

6.7 黄河上游新第三系红层黏土岩工程特性的控制因素分析 93

6.8 黄河上游第三系红层物理力学性质与国内外同时代红层的差异性分析 94

7 黄河上游新第三系红层地区中型水电站主要工程地质问题评价 97

7.1 黄河上游红层岩体承载力对水工建筑物影响的初步分析评价 97

7.2 红层上坝体及坝基岩体变形的初步评价 99

7.2.1 坝基岩体不同变模时变位分析 100

7.2.2 坝基岩体变形规律 101

7.3 红层坝基抗滑稳定问题的初步分析 102

7.3.1 坝基表层抗滑稳定性分析 102

7.3.2 提高坝基抗滑稳定的措施 103

7.4 坝基岩体渗透稳定性评价及措施 104

7.4.1 坝基岩体渗透稳定性评价 104

7.4.2 坝基岩体渗透稳定措施 105

7.5 开挖松弛研究及防护措施建议 106

7.5.1 基坑开挖松弛爆破试验研究 106

7.5.2 建基面保护措施及建议 109

7.5.3 红层软岩地基岩体的加固措施及建议 116

7.5.4 基坑开挖的数值分析 125

7.5.6 建基面验收标准 127

7.5.5 其他防护措施 127

8 黄丰电站坝基石膏岩的溶蚀性及工程防护措施研究 128

8.1 坝址地形地貌及地层岩性 128

8.1.1 地形及岩性特征 128

8.1.2 石膏岩的分布特征 129

8.2 石膏岩对坝基岩体稳定性及混凝土的影响 137

8.2.1 黄丰电站坝基石膏岩溶蚀状况分析及天然环境下石膏岩溶蚀判据的获得 137

8.2.2 石膏岩室内溶蚀试验及成果分析 138

8.2.4 黄丰水电站坝基厚层石膏岩溶蚀后对大坝的影响分析 147

8.2.3 王甫洲水电站石膏岩溶蚀试验成果对黄丰电站的借鉴意义 147

8.3 坝基渗流的计算和分析 149

8.3.1 模型的建立 149

8.3.2 水库蓄水前模拟 151

8.3.3 水库蓄水后模拟 152

8.4 黄丰水电站坝基泥岩、石膏岩防治措施 153

8.4.1 开挖过程中应防止石膏岩暴露溶蚀 153

8.4.2 坝基石膏岩溶蚀的防治措施 153

9.1.1 概述 154

9 红层中软弱夹层的工程地质研究 154

9.1 嘉陵江凤仪场坝址侏罗系红层中软弱夹层研究 154

9.1.2 坝址岩性及软弱夹层的分布特征 155

9.1.3 坝址软弱夹层的物质组成、粒度成分 158

9.1.4 坝址软弱夹层的物理性质及性状特征 160

9.1.5 坝址软弱夹层强度特征 163

9.1.6 坝址软弱夹层强度参数取值 171

9.2 凤仪场坝基软岩岩体强度参数评价 174

9.2.1 岩石双面剪试验及岩石、岩体强度参数分析 175

9.2.2 用带宽连通率网络模拟分析坝基岩体强度参数 178

9.2.3 岩体强度参数综合取值 180

9.3 积石峡坝址区软弱夹层研究 180

9.3.1 软弱夹层成因 181

9.3.2 软弱夹层分类 181

9.3.3 软弱夹层的分布 184

9.3.4 软弱夹层的化学成分和矿物成分 184

9.3.5 软弱夹层的物理性质 185

9.3.6 软弱夹层（包括断层破碎带）的强度特性 186

9.3.7 力学参数建议值 187

10 红层软岩上建坝实例 190

10.1 尼那泄水闸坝段及闸基 190

10.1.1 黏土岩开挖保护措施的实施情况 191

10.1.2 开挖揭露的地质条件及建基面处理措施 191

10.1.3 固结灌浆及效果 193

10.2 苏只水电站坝基 202

10.2.1 厂房、泄水闸坝段开挖后的工程地质条件 202

10.2.2 厂房、泄水闸坝段地基处理 203

10.2.3 泄水建筑物开挖后的工程地质条件 204

10.2.4 泄水建筑物地基处理 205

10.3 康扬水电站厂坝和泄水闸基 206

10.3.1 开挖保护措施的实施情况 206

10.3.2 建基面物探波速检测 207

10.3.3 灌浆处理与质量检测 208

结语 216

主要参考文献 219