超高沥青混凝土心墙坝砂板岩堆石料试验研究

开展了超高沥青混凝土心墙坝砂板岩堆石混合料的试验研究。研究结果表明:随板岩含量的提升和孔隙率的增大,应力应变曲线软化特性趋弱硬化特性增强、剪切峰值降低,剪切过程中的体变增大且剪胀现象减弱,相应的线性强度c,φ和非线性强度指标φ_(0),Δφ均降低,邓肯模型参数K与Kb减小;建立了同时可反映孔隙率、板岩含量的强度指标及邓肯模型参数经验公式,能较高精度地预测不同板岩含量、不同孔隙率砂板岩堆石混合料的工程力学特性;板岩含量是影响渗透性能的重要因素,随板岩含量的提升渗透系数降低,工程建设中对于含板岩的堆石料应关注排水设计。

砂板岩堆石料填筑200m级面板堆石坝的应力变形分析研究

西藏JD混凝土面板堆石坝工程最大坝高达189 m,大坝主要填筑区采用微风化、弱风化砂质板岩堆石料,坝料存在模量低、后期变形偏大、浸水易湿化等问题。基于系统室内试验测定的模型参数,采用三维非线性有限元方法对JD面板堆石坝进行了应力变形分析,并考虑了填筑加载、流变、浸水湿化等因素的影响。分析结果表明:坝体变形符合一般规律,运行期坝体最大沉降和坝顶工后沉降分别为165.6 cm和48.2 cm,为坝高的0.88%和0.26%,坝体最大沉降与类似工程相比处于中等水平,面板压应力在材料允许范围以内,拉应力略有超标,接缝止水变位在材料的允许范围以内;考虑湿化效应后坝体沉降位移增加5.3 cm,面板挠度增加6.7 cm,压拉应力均有所增大,止水接缝变位也有所增大。图7幅,表7个。

水化学腐蚀对砂板岩力学性能影响的试验研究

考虑酸性化学溶液和浸泡时间的影响,对砂板岩进行了不同水化学溶液侵蚀作用下的单轴压缩试验。研究了不同水化学环境侵蚀作用对砂板岩试样的相对质量、变形和强度特性的影响规律。监测浸泡过程中溶液的pH值和Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度变化。结合扫描电镜试验,探讨了水化学作用下砂板岩的腐蚀机制。结果表明:随着溶液酸性的增强,砂板岩受腐蚀程度逐渐增大;砂板岩的变形特性在水化学作用下表现为受腐蚀软化,并且随着溶液酸性的增强和浸泡时间的延长越发明显;砂板岩的峰值强度在水化学作用下降低,并且浸泡时间越长,强度下降越大;不同水化学环境中水-岩化学作用的类型和程度不同,从而导致岩石微细观结构变化也不相同,中性溶液以岩石内部胶结物质流失为主,酸性溶液中大粒径的矿物集合体也会发生大量溶蚀。

雪峰山隧道砂板岩各向异性力学特性的试验研究

利用MTS815 Flex GT岩石力学试验系统,对雪峰山隧道围岩中的砂板岩开展单轴和三轴试验,研究这种砂板岩中的细微层理对岩石变形特性、强度特性及其参数的影响,结果表明:岩石力学特性的各向异性特征显著。层理面与轴向力夹角0°时应力-应变曲线呈不稳定破裂特征,破坏面沿层理面方向发育;夹角90°时曲线呈峰后迅速软化特征,破坏面为对角贯通性剪切破坏。单轴试验中夹角0°的抗压强度比夹角90°高出约20%,弹性模量和变形模量比夹角90°分别约大50%和80%。三轴试验中2种夹角情况破坏时主应力差(σ1?σ3)max相近,夹角0°的弹性模量和变形模量分别比夹角90°时约大6%和20%,围压对砂板岩的各向异性特征有弱化效应。这些结论揭示了该砂板岩各向异性的力学特性,对解决工程实际问题有重要的参考价值。

砂板岩岩体力学特性的水岩耦合试验研究

利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,经过岩体受力状态模拟、无水压岩体力学特性测试、水岩耦合试验等几个阶段试验,对砂板岩岩体力学特性的高空隙水压效应进行了试验研究。结果表明:砂板岩岩体强度与变形性能随水压升高而降低,其中水压对黏聚力c的影响最大,对内摩擦角φ的影响甚微,对变形模量的影响居于二者之间。随着水压升高,岩体的黏聚力c急剧下降,当水压较高时,岩体可能完全丧失黏聚力;随着水压升高,变形模量E50和E0均有降低,两个参数的变化梯度相差不大。这些成果揭示了砂板岩岩体力学特性的高空隙水压力效应,并建立了主要力学参数预测模型,成果对于解决工程实际问题具有重要的参考价值。

破裂面水压对砂板岩峰后强度影响的试验研究

在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上进行不同围压下砂板岩三轴压缩全过程试验,并测试破裂岩体试样峰后的天然含水状态强度。对试样破裂面施加4级动水压力和静水压力,分别获得天然含水状态和每级水压下破裂岩体试样的强度。试验结果及分析表明,水对破裂岩体强度影响的作用机制主要表现在饱和软化与水压弱化两方面,即饱和软化作用不随水压的增减而变化和水压力对强度的弱化作用随水压升高而线性增大;主要影响强度参数中的黏聚力,对内摩擦系数的影响较小;裂隙岩体中静水压力的弱化作用强于动水压力。试验与分析还获得水对裂隙岩体的饱和软化以及静水压力综合作用的定量表达,并对这些成果的工程应用进行讨论。

二合屯砂板岩的地质特征及形成时代

本文以较丰富的实际资料，叙述了二合屯砂板岩的地质、岩石化学、微量元素等方面的特征。以剖面对比资料、微古植物特征及同位素年龄等资料论证了二合屯砂板岩属新元古代震旦纪。

两河口水电站砂板岩骨料碱活性抑制试验研究

两河口水电站当地的砂板岩为具有潜在碱活性的骨料,对砂板岩骨料碱活性进行的抑制试验研究结果表明:粉煤灰和硅粉均能够有效地抑制砂板岩骨料的碱活性膨胀,抑制效果随着其掺量的增加而提高;在同等条件下,硅粉抑制砂板岩骨料的碱活性膨胀效果要优于粉煤灰;砂浆含气量对碱骨料反应有一定的抑制作用,增加砂浆中的含气量有利于提高粉煤灰抑制砂板岩骨料碱活性膨胀的效果。

考虑化学腐蚀作用的砂板岩损伤本构模型

假设经化学腐蚀的岩石受荷后微元的破坏服从Weibull分布,结合损伤力学理论,考虑化学腐蚀与荷载耦合作用和压密作用,建立相应的分段单轴损伤本构模型,模拟分析化学腐蚀对砂板岩应力应变关系的影响,且用不同浸泡时间后砂板岩单轴压缩试验结果进行验证。结果表明,模拟结果与试验结果较为吻合,该本构模型能够较好反映化学腐蚀作用下砂板岩峰前应力应变关系,具有合理性和可行性。

变质砂板岩Ⅰ型断裂韧度各向异性初探

Ⅰ型断裂韧度是岩石的主要特征力学参数,且影响因素很多。目前,国内可查的细观层理对岩石Ⅰ型断裂韧度影响的相关研究较少。试验利用隧道开挖中的变质砂板岩,测试了横向、纵向和无细观层理砂板岩纵波波速,并采用三点弯曲圆梁方法研究了相应砂板岩试件的Ⅰ型断裂力学性质。试验表明KIC、断裂破坏挠度、细观层理和纵波波速间存在相关关系,根据试验成果提出各向异性系数Y的概念,利用各向异性系数Y计算的K IC值与实测的相应试件KIC符合较好。

高地应力砂板岩区岩锚梁精细化开挖技术研究

两河口水电站地下厂房处于高地应力砂板岩区,厂区第一主应力与厂房轴线大角度相交,应力集中释放破坏岩体问题突出,且存在优势裂隙发育不利于块体稳定等地质问题,导致厂房岩锚梁开挖施工难度大、成型质量难控制.开挖中严格遵循"薄层开挖、随层支护"原则,通过1∶1精细化爆破实验优选爆破参数并严控爆破钻孔质量;严格遵循"先固后挖"原则,根据地下厂房洞室群围岩稳定速监测与反馈分析成果进行支护参数动态调整、采取预加固措施等严格控制围岩变形,确保了岩锚梁开挖优质成型.岩锚梁精细开挖技术在砂板岩地区的施工控制措施全过程的详细介绍为同类工程提供了参考.

论水泥-化学复合灌浆在砂板岩地区断层带处理中的应用

某水电站具有土石坝高、泄洪流量大、地震烈度高、地质条件复杂等特点。电站坝址地处深山峡谷地区,坝址区断层、层间挤压错动带、节理裂隙等构造结构面发育,基础处理等技术问题比较复杂,大坝对基础的防渗性能要求高,防渗系统质量的优劣直接影响到大坝的稳定和安全运行。分析并探讨了采用改性环氧树脂化学灌浆材料以提高右坝肩f4、f12断层及影响区灌浆帷幕的防渗效果和耐久性,所取得的经验可供其他类似工程参考借鉴。

隆巴水库砂板岩骨料碱活性试验及抑制措施分析

采用岩相法、砂浆棒快速法对某水库料场的砂板岩进行碱和性试验分析,结果为砂板岩的主要矿物具有硅-碱活性,次要岩性岩石不具有碱活性,引起硅-碱活性反应的主要物质为一定含量的石英。为了节约工程建设投资,在水库工程附近选取骨料,采用掺和粉煤灰抑制剂的砂浆棒快速法对砂板岩进行骨料碱活性抑制试验,结果为砂岩、板岩掺加F类Ⅱ级粉煤灰含量分别达到25%、20%以上时,能达到有效抑制效果。结合水库料场实际情况,提出该水库料场骨料碱和性有效抑制效果的粉煤灰合理掺和比例为25%。

苗尾水电站片状砂板岩筑坝技术研究

苗尾水电站大坝为砾质土心墙堆石坝,坝高131.3m,溢洪道位于大坝左岸,溢洪道开挖石料约1 000×10^(4)m^(3),上坝近且交通方便,是大坝堆石料填筑(约700×10^(4)m^(3))的首选料场。但是开挖料为片状砂板岩混合料,互层分布,软硬相间,难以筛选,混合料中的板岩呈扁平片状,粒形欠佳,可能存在碾压不密实、架空等现象,导致饱水后变形较大;同时也可能存在碾压后破碎率较高,细粒含量偏多,透水性差、变形模量偏低等情况。苗尾水电站片状砂板岩混合料筑坝技术研究是工程的关键技术问题之一。通过对片状砂板岩混合料的工程力学特性研究,揭示片状砂板岩混合料的力学和压实特性,掌握片状砂板岩混合料的工程特点和适用性,达到合理确定开挖料的上坝比例及坝体分区的目的,提出合理的施工参数,保证大坝永久安全稳定运行。

砂板岩生产反滤料及掺砾料加工系统工艺流程设计及设备配置

两河口水电站反滤料及掺砾料加工系统在国内首次采用砂板岩生产反滤料和掺砾料。针对砂板岩的岩性特点,通过对工艺流程的设计、改进以及加工设备的合理选型配置,系统保质保量地生产出满足大坝填筑要求的反滤料及掺砾料,且系统工艺流程调整灵活,产品质量可控,有关经验可供同类砂石加工系统借鉴。

南水北调西线隧洞砂板岩互层围岩稳定性研究

以南水北调西线工程输水隧洞为原型,针对其A围岩为砂板岩互层的特点,通过对实验室测得的岩石力学参数进行折减,利用数值模拟软件3DEC模拟了圆形无支护隧洞围岩应力应变随埋深、岩层倾角、洞径等因素改变而变化的规律,最后与地质探洞的现场观测结果进行了对比。得出结论:随岩层倾角的改变,隧洞围岩的最大位移值和塑性区范围都发生了变化,倾角为0°时,隧洞围岩自稳性最好,倾角为45°时,隧洞围岩稳定性最差;岩层倾角的变化对板岩的影响较大;随着埋深、洞径的增加,围岩的破坏形式由局部劈裂剥落向塑性挤出、膨胀坍塌转变。

砂板岩粗骨料物理特性对混凝土性能的影响研究

雅砻江中游水电工程建设需要把砂板岩作为混凝土骨料,但目前尚无大规模使用砂板岩作为重要建筑物结构混凝土粗骨料的报道,因此研究砂板岩粗骨料物理特性对混凝土性能的影响具有重要意义。基于室内试验分别研究了砂板岩粗骨料以及(亚)针片状板岩骨料含量对不同龄期混凝土性能的影响,提出了混凝土性能指数及其计算方法。结果表明:随着板岩骨料含量的提高以及(亚)针片状板岩骨料含量的提高,混凝土抗压强度、劈拉强度、轴拉强度、极限拉伸值和耐久性能均呈下降趋势,因此在工程建设中应避免大比例使用板岩作为混凝土骨料;提出的混凝土性能指数可综合反映砂板岩粗骨料物理特性对混凝土性能的影响,其与板岩骨料含量及(亚)针片状骨料含量成反比关系,该指数可以作为混凝土配合比多目标优化的参数。

浅议砂板岩层自钻式锚杆与砂浆锚杆试验

介绍锦屏一级水电站大坝左岸砂板岩层边坡锚喷支护(自钻式锚杆和砂浆锚杆试验)。通过两种不同的施工工艺、方法,最终选择最优的施工工艺,以保证边坡稳定,为边坡顺利下挖提供保障。通过锦屏一级电站砂板岩边坡支护施工,为下步同等条件的地质边坡锚喷支护提供参考依据。

两河口水电站砂板岩坝肩开挖爆破试验研究

两河口水电站地质条件复杂,坝肩边坡开挖要求严格,通过采用预裂爆破和光面爆破试验,详细分析了两种爆破试验的效果及爆破声波检测成果,得出了适用于砂板岩地质边坡爆破开挖的施工建议。

砂板岩混凝土骨料加工生产技术

两河口水电站主体工程混凝土骨料加工系统采用砂板岩生产骨料。由于目前国内砂板岩混凝土骨料加工系统工艺及设备选型尚无成熟经验,该系统采取了多项针对岩性的改进工艺措施,提高了生产效率,保证了产品质量,可供类似工程借鉴。