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玛尔挡水电站缓倾角结构面发育特征与成因机理研究

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1 前 言

1.1选题依据和研究意义

1.2结构面国内外研究现状

1.2.1结构面的研究历史

1.2.2缓倾角结构面研究情况

1.2.3结构面特征

1.2.4结构面的成因类型

1.2.5结构面工程地质分级

1.3研究思路及技术路线

1.4主要研究内容

1.5主要工作和取得成果

1.5.1完成的主要工作

1.5.2取得的主要成果

2研究区工程地质环境

2.1区域地质构造

2.2地层岩性

2.2.1区域地层岩性

2.2.2坝址区地层岩性

2.3地质构造

2.3.1 断层

2.3.2褶皱

2.4地形地貌

2.5水文地质条件

2.6物理地质现象

2.6.1岩体风化

2.6.2岩体卸荷与局部拉裂

2.6.3岩体倾倒

2.7新构造运动

2.7.1区域断裂活动性

2.7.2近场区地震活动特征

2.7.3新构造运动特征

2.7.4新构造运动分区

3缓倾角结构面产状与分组

3.1坝址区缓倾角结构面的综合分组

3.1.1 FCM原理

3.1.2 FCM分级方法的计算步骤

3.1.3 FCM缓倾角结构面分组

3.2缓倾角结构面产状的分布特征

3.2.1不同岩性的总体发育特征

3.2.2缓倾角结构面产状的空间变化规律

3.3缓倾角结构面产状分布总体规律

4缓倾角结构面发育程度

4.1间距

4.1.1近等间距性

4.1.2密集成带性

4.2密度

4.2.1缓倾角结构面密度随高程与水平深度的变化特征

4.2.2缓倾角结构面密度随高程与风化程度的变化特征

4.2.3缓倾角结构面密度在不同岩性发育规律

5缓倾角结构面形态

5.1起伏形态

5.1.1缓倾角结构面宏观起伏形态

5.1.2缓倾角结构面局部形态的起伏特征

5.2缓倾角结构面的粗糙程度

6缓倾角结构面规模

6.1缓倾角结构面厚度

6.1.1缓倾角结构面厚度总体分布特征

6.1.2缓倾角结构面的充填物质

6.1.3缓倾角结构面胶结情况

6.2长度

6.2.1平硐缓倾角结构面长度

6.2.2地表出露缓倾角结构面长度

6.3连通率

6.3.1连通率计算方法

6.3.2坝址区缓倾结构面综合连通率及其空间变化特征

6.3.3坝址区缓倾结构面连通率

6.4缓倾角结构面分级

7缓倾角结构面成因机理

7.1发育模式

7.1.1单条缓倾角结构面的发育模式

7.1.1多条缓倾角结构面的发育模式

7.2缓倾角结构面的成因类型

7.2.1构造结构面

7.2.2次生结构面

8 结语

8.1主要结论

8.2尚待进一步研究问题

参考文献

附录

攻读硕士期间完成的科研成果

致谢

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摘要

岩体是高层建筑、桥梁工程、隧道工程和水利枢纽等大型复杂结构工程的重要基础,岩体中广泛存在规模不等、产状不同和性质各异的结构面,结构面的存在不仅破坏了岩体的整体性,而且直接影响岩体的力学性质和破坏方式,是控制岩体稳定性的重要因素,因此对结构面的特性研究显得尤其重要。
   玛尔挡水电站位于黄河上游干流,坝址区结构面(断层、层面、裂隙)比较发育,特别是缓倾角结构面。而且在坝址区岩体深部还发现有大量缓倾角结构面发育,这在类似的岩体工程中是非常罕见的。这些缓倾结构面成为坝基和坝肩的潜在威胁,也是边坡滑动的主要控制性结构面,构成边坡滑动的底滑面,同时,缓倾角结构面对于地下厂房、引水洞、导流洞、交通洞等地下工程,尤其是地应力较高的地区,其发育主要影响其顶板(底板)的局部稳定性和整体稳定性以及围岩的变形破坏特征。因此,必须通过详细的工程地质研究,查明缓倾角结构面的发育特征、空间分布规律、物质组成和性状等特征,进行合理工程分级和成因机理研究,为工程布局和设计提供参考依据。
   以区域地质环境和坝址区工程地质条件为依据,并对现场进行详细勘察和大量缓倾角结构面相关资料的收集,在此基础上对玛尔挡坝址区缓倾角结构面的发育特征和成因机理进行研究。
   对于玛尔挡缓倾角结构面,主要研究内容可分为以下几个部分:(1)区域地质环境和坝址区工程地质环境;(2)坝址区缓倾角结构面在空间方位的分布规律;(3)缓倾角结构面的发育程度,即间距(平均间距)和密度(条数)发育分布规律;(4)缓倾角结构面形态特征;(5)缓倾角结构面发育的规模,包括厚度、充填物质、胶结物质和胶结程度、长度和连通率;(6)缓倾角结构面的分类;(7)缓倾角结构面的发育模式和成因机理研究。

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