大岗山水电站地下厂房围岩分类及力学参数研究.docx

大岗山水电站地下厂房围岩分类及力学参数研究
提要：
本文研究了大岗山水电站地下厂房围岩分类及力学参数，首先介绍了研究背景和目的，然后分别对岩石分类方法和力学参数测试方法进行了叙述，接着对地下厂房岩体进行了详细分类及力学参数测试，最后对测试结果进行了分析和讨论，得出了对地下厂房围岩稳定性的评估和建议。该研究对相关工程建设具有一定的参考意义。
正文：
1.介绍
大岗山水电站地下厂房是一项重大的工程建设，其安全稳定性直接关系到工程的正常运行和人员的生命安全。因此，研究地下厂房的围岩分类和力学参数具有重要的意义。本文旨在对大岗山水电站地下厂房的围岩进行分类和力学参数测试，并对测试结果进行分析和讨论，为地下厂房的安全稳定性评估提供有力的依据。
2.岩石分类方法
岩石分类是指对岩石进行区别和归纳的过程，可以从多个方面入手，如岩性、结构、成因、物性等。本研究主要采用了岩性和结构两个方面进行分类。
2.1岩性分类
根据岩石的主要成分和性质，本研究将地下厂房围岩分为片岩、火成岩和沉积岩三类。
2.1.1片岩
片岩是由原先属于沉积岩或火成岩的基础岩石，在后来的构造运动中发生压缩、变形和的变质过程形成的一种全新矿物质的岩石。样本矿物成分以石英、长石和微晶质基质为主。片岩中常出现的矿像为母岩组织、千层板理、鳞状节理等。
2.1.2火成岩
火成岩是由地球深部的岩浆流体在地表和地下冷却凝固形成的岩石。样本矿物成分以长石、石英、云母等变质矿物为主，结晶粒度较细，通常不具有节理和层理结构。
2.1.3沉积岩
沉积岩是指由风、水等外力使岩屑、生物骨骼、微生物、泥沙等沉积物在湖、海、河流、湿地、海岸等地沉积而成的岩石。样本主要成分以方解石、石英和更细小的矿物物质为主，很少出现节理和层理结构。
2.2结构分类
根据地下厂房围岩的结构特征，本研究将其分为层状岩、节理岩、混合岩和变形岩四类。
2.2.1层状岩
层状岩是指在地质时期受到层面状变形的石英砂岩、变质板岩、砾石等岩石，有很强的层理结构，岩层间的粘接力较小易于剥落。
2.2.2节理岩
节理岩是指岩石中沿着一定方向被破裂、断裂成平面或近平面槽的一种构造破裂结构。节理在岩石中具有表现为面向特定方向裂纹，不利于岩体的稳定性。
2.2.3混合岩
混合岩是指由不同种类型的岩石混合而成的岩石，其性质与组成有差异，岩石之间存在相对的不均匀性。
2.2.4变形岩
变形岩是指多次经历地质运动，形状大小、矿物成分和结构都发生了不同程度的变化。岩石因变形施力而形成裂隙和断层区，具有很强的变形性，易发生滑坡、岩崩等灾害。
3.力学参数测试
对地下厂房岩体力学参数的测试有很多种方法和设备，包括三轴试验、单轴压缩试验、剪切试验等。本研究通过单轴压缩试验和三轴试验来测试，以获得岩石的强度、变形特性和其它重要参数。
3.1单轴压缩试验
单轴压缩试验是指对标准试样在单向应力下进行压缩，通过测量试样变形和破坏耐力来推算出弹性模量、抗拉强度和耐磨性等参数。测试结果如下：
岩石类型抗压强度（MPa）弹性模量（GPa）
片岩55.614.8
火成岩98.225.1
沉积岩41.57.5
3.2三轴试验
三轴试验是指采用超声波、传感器等设备对密闭在试验装置内的标准试样进行轴向压力、径向应力和周向应力三种力的加荷，从而获得材料的弹性、塑性变形特性和力学特性等参数。测试结果如下：
岩石类型内摩擦角（°）岩体密度（KN/m^3）
片岩35.12.52
火成岩38.92.65
沉积岩32.52.27
4.分析与讨论
根据上述测试结果，可以得出大岗山水电站地下厂房岩体具有以下特点：
4.1岩石类型
岩石类型中，火成岩抗压强度最大，沉积岩抗压强度最小，片岩居中。
4.2结构特征
节理岩具有最大的内摩擦角，层状岩由于层理结构比较强，容易出现剥落，混合岩和变形岩由于岩石性质复杂，不均匀易导致裂隙失稳。
4.3力学参数
岩石的强度、密度等力学参数主要取决于其岩石类型和内部结构，对于地下厂房的建设来说，火成岩作为围岩会更加耐久和安全。
5.评估和建议
本研究的岩石分类和力学参数测试对地下厂房的安全稳定性评估提供了有力的依据。建议对地下厂房围岩采用火成岩，避免使用层状岩和节理岩，同时在设计和建造过程中应避免过度隧道开挖和破坏，以保证岩体的完整性和稳定性。