基于坝基岩体质量评价及建基面优化分析

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1、重庆大学硕士学位论文坝基岩体质量评价及建基面优化分析姓名：王文杰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘东燕20030510重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要Hoek--Brown强度准则与P&IR岩体质量评价体系相结合评价岩体质量的方法是应用广泛的岩体质量评价方法，该方法在国内一些大型的水电工程中得到应用并取得了较好的结果。但是，对于中小型的坝基工程，采用该方法进行岩体质量评价则存在一定的局限性，主要是因为RMR体系是建立在地质资料的概率统计模型基础上的，为了保证模型完整的体现区域岩体的地质特性，必须对现场的岩体进行大规模的地质

2、调查，搜集大量的数据资料，以期对岩体地质分布特征作出合理的估计；同时，由于RMR评分系统存在一定的人为因素，由它确定Hoek—Brown准则中的参数Ⅲ，S以及岩体的变形模量也相应的存在一定的不确定性，必须通过大量的现场原位试验进行验证，这些是中小型工程很难办到的；并且，利用H—B确定岩体变形模量也没有考虑完整岩块的弹性模量对其的影响。针对以上情况，本文在分析过程中对该体系作了一定的改进，具体的步骤如下：首先，根据现场统计结构面的几何参数，利用聚类分析的方法将统计结构面中对岩体稳定影响较大的结构面分离出来，并结合坝区岩体的岩性、施工区

3、域等对坝址岩体进行分区，保证分区后各区域内岩体具有统一的岩性、结构分布特征，这样，区域内的岩体就可以按等效连续体考虑。其次，引入“代表单元集合体”的概念，在区域内选取合适的“代表单元集合体”，对该“代表单元集合体”进行数值模拟试验，模拟出单轴抗压、单轴抗拉强度以及应力一应变曲线。由于H—B准则能够很好的描述节理岩体的破坏，可以认为该“代表单元集合体”的破坏服从H．B准则，将单轴抗压、单轴抗拉强度代入H．B准则反算出强度参数m，s，而变形参数可以通过“代表单元集合体”的应力一应变曲线确定。这样，通过该方法确定的岩体参数就可以代表该“代

4、表单元集合体”所在区域的岩体性状。再次，在上一步求得岩体强度及变形参数的基础上，利用有限元对坝基岩体进行数值分析，从整体稳定性方面对建基面进行优化，其中区域间的软弱结构面采用节理面单元处理。该过程可以结合建基面开挖现场反馈的信息对模型进行及时更正，使之尽可能反映开挖岩体的实际情况，并在对坝基岩体进行质量评价以及对建基面进行优化分析的基础上指导施工，确定出合理的建基面位置。重庆大学硕士学位论文中文摘要最后，本文通过贵FB：Ik郊水厂沙老河水源工程的坝基岩体质量评价及建基面分析说明了上述体系在实际工程中的应用。关键词：中小型坝基，聚类分

5、析，代表单元集合体，数值模拟试验岩体质量评价，建基面优化II重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTTheHock-Brownfailurecriterion＆RMRsystemmethodisawide—userockmassqualityvaluemethod，itWaSusedinsorncbig—typewaterandelectricityengineeringandobtainedgoodresults．Buttomid-minitypedarnconstruction，itisimpropertousetradit

6、ionalRMR＆H—Bmethodtoevaluatethequalityofjoinedrockmass，becausetheRMRsystemisbuildonthebasisoftheprobabilitystatisticmodelofgeolo#caldata．Wemustdoalotofthingstocollectenoughdatatoensurethatwehavecorrectlyassessedthecharacterofthejointedrockmass．Andtheparametersm，sinI-I．

7、BeriterionandrockmasselasticmodulusarevariablebecausetherearesomeuncertainfactorswhenusingRMRsystem．What’Smcre，theaffectionofintactrockelasticmodulustorockmasselasticmodulusisalwaysnotconsidered．Sothisthesisimprovesonthesystemandmakesitmoresuitabletomid—minitypedamcons

8、truction．thedetailedaccountisasfollows：Firstly,accordingtothegcometryparametersofthediscontinuitiescollectedbefore，we