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        壩基軟弱結構面抗剪強度指標取值方法

        出版時間:2012-6  出版社:杜雷功、司富安、賈國臣、 高玉生 中國水利水電出版社 (2012-06出版)  作者:杜雷功 等 著  頁數:226  

        內容概要

          軟弱結構面是巖體的薄弱環節,是控制巖石地基及邊坡穩定的關鍵因素之一?!秹位浫踅Y構面抗剪強度指標取值方法》(作者杜雷功、司富安、賈國臣、高玉生)針對軟弱結構面的成因、典型工程地質特征、勘察試驗方法,以及不同類型結構面抗剪強度指標標準值、建議值的確定方法進行了系統研究。針對壩基軟弱結構面,提出了新的工程地質分類方法,基于物理模型試驗對不連續和不均勻結構面抗剪強度特征及取值方法進行了分析,并對起伏軟弱結構面的剪切破壞機理進行了理論探討。 《壩基軟弱結構面抗剪強度指標取值方法》可供從事水庫大壩工程、邊坡工程勘察設計、咨詢和教學工作的學者、工程師參考。

        作者簡介

        杜雷功,1960年9月生,山東青島人。教授級高級工程師。1982年畢業于河海大學水利水電建筑工程專業,獲學士學位。從業30年,主持、參加過多項水利水電工程的勘測、設計、科研及審查、咨詢評估等工作,主編或參編數項行業技術標準規范,出版過《水利水電工程測量、制圖與遙感新技術應用研究》、《黃河龍口水利樞紐工程技術研究》、《瀝青混凝土心墻全斷面軟巖筑壩技術研究與實踐》等專著。曾獲得國家級優秀工程勘察設計金獎1項、銀獎1項,水利部優秀工程勘察設計金獎、天津市科技進步一等獎等省部級獎勵8項?,F任中水北方勘測設計研究有限責任公司副總經理、總工程師,技術委員會主任,中國水利學會理事,天津水利學會副理事長,天津市水力發電工程學會副理事長,是全國注冊水利水電工程師優秀命題專家,國家科學技術獎評審專家。 司富安,1964年3月生,原籍河南新鄭。教授級高級工程師。1984年畢業于蘭州大學地質系,主要從事水利水電工程地質勘察、技術咨詢與評估、專題研究等工作,主持過數十項全國大型水利水電工程地質專業及重大技術問題的技術審查、咨詢與評估等工作,曾獲國家級優秀工程勘察銀獎、水利部優秀工程勘察設計金獎,是《水利水電工程地質勘察規范》(GB 50487—2008)的主編之一,出版過《堤防工程地質勘察與評價》、《中國堤防工程地質》等專著,主編過《南水北調工程地質分析研究論文集》及注冊土木工程師(水利水電專業)培訓教材(工程地質),在國內外發表論文十余篇?,F任水利部水利水電規劃設計總院勘測處處長,中國水利學會地勘專業委員會副主任委員,全國注冊水利水電工程師優秀命題專家,全國優秀水利水電工程勘測設計獎評審委員等。 賈國臣,1965年6月生,遼寧阜新人。教授級高級工程師,注冊咨詢工程師(投資)。1988年畢業于同濟大學地下建筑系水文地質與工程地質專業?,F任中水北方勘測設計研究有限責任公司勘察院副院長、總工程師,天津水利學會巖土力學專委會主任委員,主要從事水利水電工程地質勘察工作。 高玉生,1961年6月生,河北武強人。教授級高級工程師。1982年畢業于華北水利水電學院水文地質與工程地質專業,獲學士學位。主要從事水利水電工程地質勘察工作,主編或參編數項行業技術標準規范。注冊土木工程師(水利水電工程),曾獲得國家級優秀工程設計金獎1項,國家級優秀工程勘察銀獎2項,省部級科技進步獎1項,省部級優秀工程勘察獎2項。曾任中水北方勘測設計研究有限責任公司勘察院院長、總工程師,現任中水北方勘測設計研究有限責任公司副總工程師,中國水利學會勘測專業委員會副主任委員,《水利水電工程設計》編輯委員會委員,全國注冊水利水電工程師優秀命題專家。

        書籍目錄

        前言 第1章 軟弱結構面的工程地質特征 1 軟弱結構面的成因 1.1 馮光愈、余永志等的研究 1.2 龍口的研究 2 軟弱結構面的結構和構造特征 2.1 軟弱結構面的垂直分帶 2.2 顆粒的定向排列 2.3 具有塊狀或紊亂狀構造的結構面 3 軟弱結構面的物質組成 3.1 顆粒成分 3.2 礦物成分 3.3 化學成分 4 軟弱結構面的物理性質 第2章 影響軟弱結構面抗剪強度的主要因素 1 軟弱破碎物質物理化學特征的影響 1.1 礦物和化學組成的影響 1.2 比表面積及碳酸鈣的影響 1.3 顆粒組成的影響 1.4 含水量、塑性指數、干密度、飽和度等的影響 2 軟弱破碎物質結構與構造特征的影響 2.1 不同構造帶的抗剪強度 2.2 軟弱破碎物質不同結構形式對抗剪強度的影響 3 厚度及圍巖界面特征的影響 3.1 充填度 3.2 桓仁的研究 3.3 朱莊的研究 3.4 某試驗研究 3.5 徐磊、任青文的數值模擬研究 4 賦存應力環境的影響 5 取樣質量的影響 6 試驗方法的影響 第3章 軟弱結構面工程地質分類 1 軟弱結構面顆粒組成分類 1.1 泥、巖粉、巖屑與巖塊的定義 1.2 摩擦系數與凝聚力的關系 1.3 不同粒徑組對抗剪強度的影響 1.4 軟弱結構面的顆粒組成分類 2 軟弱結構面工程地質分類 2.1 分類因素篩選 2.2 軟弱結構面的工程地質分類 第4章 軟弱結構面勘察 1 緩傾角結構面空間分布勘察 1.1 常用勘察手段 1.2 工程應用 1.3 軟弱結構面勘察原則 1.4 勘察方法選擇 2 軟弱結構面取樣 2.1 鉆孔取樣 2.2 探洞、探井內試件加工及取樣 3 軟弱結構面抗剪強度試驗 3.1 常規尺寸直剪試驗 3.2 中型剪試驗 3.3 原位大型剪切試驗 3.4 原位大型慢剪試驗 3.5 原位剪切流變試驗 3.6 英美技術標準中的部分規定 3.7 不同試驗方法的工程應用情況 3.8 軟弱結構面抗剪強度試驗方法選擇 第5章 軟弱結構面抗剪強度指標取值 1 取值原則 1.1 取值原則 1.2 取值程序和步驟 2 試驗值的確定 2.1 軟弱結構面抗剪強度準則 2.2 不同類型軟弱結構面試驗值選擇 3 標準值的確定 3.1 算術平均值法 3.2 一元最小二乘法 3.3 一元線性回歸分析法 3.4 點群中心法 3.5 優定斜率法 3.6 可靠度法 3.7 隨機一模糊法 3.8 不同方法計算成果比較 3.9 不同方法的應用情況 3.10 標準值確定方法的總結 4 均勻連續結構面抗剪強度指標建議值 4.1 建議值確定需要重點考慮的因素 4.2 經驗類比法確定建議值 4.3 系數調整法確定建議值 5 不連續及不均勻結構面抗剪強度指標取值 5.1 加權計算原理 5.2 原位大型剪模型試驗 5.3 中型剪模擬試驗 5.4 沈婷等的試驗 5.5 烏江渡的試驗 5.6 抗剪強度指標加權計算成果應用探討 6 起伏結構面抗剪強度指標取值 6.1 結構面起伏的分類與分級 6.2 結構面起伏對抗剪強度的影響 6.3 起伏結構面抗剪強度取值 第6章 工程案例 1 萬家寨水利樞紐 1.1 壩址地質環境 1.2 層間剪切帶工程地質特征 1.3 壩基滑動邊界條件及滑動模式分析 1.4 壩基抗滑穩定分析 1.5 結論及問題探討 2 黃河龍口水利樞紐 2.1 壩址地質概況 2.2 軟弱夾層發育特征 2.3 軟弱夾層的抗剪強度 2.4 壩基深層滑移邊界條件 2.5 壩基深層抗滑穩定分析及處理 參考文獻

        章節摘錄

        版權頁:   插圖:   3.1.1取樣和制樣 試驗剪力盒內徑為6.18cm,高不小于4.00cm。限于剪力盒尺寸,碎屑較大時試驗數據離散性大,成果可靠性差。因此,一般規定試驗用樣品中碎屑直徑不宜大于2mm,當大于2mm時建議采用重塑土試驗方法。軟弱結構面的厚度當然越大越好,工程實踐中有時厚度略有不足,為保證能夠試驗,作者建議采用附近相近的擾動樣人工填補。原狀剪試件可以在現場用環刀直接刻取,密封后運至試驗室進行試驗。 限于試驗設備尺寸,含有粗大碎屑的結構面只能采用重塑土剪切試驗方法。試件制作應該剔除大于2mm的巖塊。密度、含水率模擬結構面的天然狀態或工作狀態,或專門指定。 3.1.2試驗方式和項目 試驗方式和項目主要根據結構面的工作環境確定,或者根據了解不同含水狀態抗剪強度等專門研究目的確定。目前大多采用飽和固結快剪方式,少量為慢剪、現場自然快剪和反復剪。鑒于其低廉的價格和快速,用于查明和研究結構面抗剪強度的一些規律性非常適合。為提高可靠性,獲得統計規律和統計參數,試驗數量自然是多多益善,一般不少于6組。 如取樣難度不大,建議系統完成以下試驗項目:自然快剪、固結快剪、飽和固結快剪、慢剪、反復剪。 (1)指定剪切位置試驗:適于原狀土樣存在結構面、摩擦鏡面或顆粒定向排列等情況,可以獲得指定位置和方向的抗剪強度指標。 (2)自然狀態快剪:適合原狀試樣,用于了解邊坡控制滑動面的抗剪強度。當試樣含水狀態和應力狀態接近未來工況時也可以采用自然快剪。 (3)固結快剪試驗:這是常用的試驗方式,原狀樣和重塑土樣均可以采用。水庫蓄水后壩基中的結構面將長期處于水下,含水率較高,且在新增荷載作用下有一定程度壓密,密度較大,一般可達2.1~2.39/cm3。因此,為提高可靠性,用于固結快剪試驗的原狀樣其含水率和應力狀態應與結構面未來工況盡可能接近。如果含水率和密實度與未來預期差別較大,應改采用其他試驗方式。 (4)飽和固結快剪試驗:利用原狀樣或重塑土,尤其試樣天然含水率低、與未來工作狀態差別大時宜采用此試驗方式。

        編輯推薦

        《壩基軟弱結構面抗剪強度指標取值方法》可供從事水庫大壩工程、邊坡工程勘察設計、咨詢和教學工作的學者、工程師參考。

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