首先叙述了引水洞进口段处拟建工程建筑物的基本特征和引水洞进口段的基本工程地质情况等,在此基础上,采用了BQ岩体质量分级方法对黑河水库引水洞进口段岩体进行了质量分级。该法基本反映了黑河水库引水洞进口段岩体质量实际情况。
### 黑河工程引水洞进口段岩体质量分级研究
#### 一、研究背景与意义
本研究针对黑河水库引水洞进口段岩体的质量分级问题展开深入探讨。黑河水库位于陕西省周至县境内,距离西安市约86公里,是一座集供水、防洪等功能于一体的大型水利工程。水库的大坝采用粘土心墙砂砾石结构,高达130米,顶部长达422米。水库还包括引水洞、溢洪洞、泄洪洞和导流洞等多个重要组成部分。
引水洞进口段计划修建一座高度为89.70米、重量达26237.0吨的放水塔,其基础底面积为18米×9.5米。这一工程的实施将形成一个高达165米的人工边坡。由于该地区的地质条件复杂,包括大量基坑开挖施工带来的潜在风险,对岩体稳定性构成了严重挑战。因此,准确评估岩体质量对于确保放水塔基础稳定性和整体工程安全至关重要。
#### 二、引水洞进口段工程地质概况
引水洞进口段位于大坝右岸的一个小山梁上,海拔高度为514.30米,高出河床18米。该区域的地层主要属于前震旦系宽坪群大镇沟组第二岩性段和第三岩性段,岩性包括云母石英片岩、绿泥石片岩以及少量的钙质石英岩和斜长斑岩脉。这些岩石普遍含有丰富的矿物质,如云母和绿泥石,表明它们经历了复杂的变质作用。
该地区存在多条断层,其中最大的两条为F1和F2断层,断层总体走向大致为东北方向,倾向为南南东至南南西方向,倾角在37°至54°之间。此外,该区域还发育有多组节理裂隙和局部小褶皱等地质构造。新构造运动的影响也十分显著,尤其是在第四纪时期。
引水洞进口段地下水主要来源于基岩裂隙潜水,含水岩组为云母石英片岩,其特点是含水量较少且渗透性差。
#### 三、岩体质量分级方法
岩体质量分级对于确保工程的安全性和经济性至关重要。本文采用的是BQ岩体质量分级方法,这是一种基于岩体力学介质属性的分级方法,被认为是最为精确的一种方法之一。
BQ方法通过计算岩体的基本质量指标(BQ值)来确定岩体的质量等级。BQ值的计算综合考虑了岩石强度、岩体完整性等多个因素。具体来说,BQ值由岩石的单轴抗压强度和岩石波速两个基本参数决定,并结合岩石的完整性系数(Kv)和风化系数(Kr)进行修正。
根据《西安工程学院学报》发表的文章提供的数据(见表1),研究人员通过对不同岩性的实地测试,获取了岩体波速、岩石波速等关键参数,并据此计算出岩体完整性和风化程度等指标。例如,云母石英片岩在570、600平台处的岩体纵波速度范围为1069-1849m/s,岩石波速为2471m/s,这表明该区域岩石受到了较强的风化作用。
#### 四、结论与展望
通过采用BQ岩体质量分级方法,本研究对黑河水库引水洞进口段岩体进行了详细的分析和评价。研究结果表明,该方法能够较好地反映该区域岩体的实际质量状况,对于指导后续的工程设计和施工具有重要意义。未来的研究可以进一步探索更多影响岩体稳定性的因素,并结合数值模拟等现代技术手段,以提高评估的准确性和可靠性。