[发明专利]单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法

权利要求书

1.一种单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法，其特征在于：按照相关规范要求，在坝址研究区均匀布置地质勘探取芯钻孔，每个所述钻孔完成后，根据相关技术要求对钻孔岩芯进行编录，区分砂岩及泥岩的岩性，获得原始地质资料，然后按照下述步骤进行所述坝基岩性变化程度的定量评价：

步骤1，坝址岩层产状计算：采用野外地质罗盘测量法、室内空间解析几何计算法或遥感影像法计算所述岩层产状，岩层产状以α∠β的形式表示；其中，α表示岩层倾向，β表示岩层倾角，单位为°，岩层走向为γ=α+90°；

步骤2，参照点选取：所述参照点选择在坝址研究区内；参照点以坐标(x₀, y₀)的形式表示，x₀为参照点的大地横坐标，y₀为参照点的大地纵坐标；

步骤3，距离计算：采用“坐标系旋转”的方法，计算每个钻孔在岩层倾向方向上与参照点的平面直线距离；以参照点(x₀, y₀)为坐标原点，以岩层倾向α为旋转角度，将大地坐标系顺时针旋转，得到岩层走向-倾向坐标系；所述岩层走向-倾向坐标系以岩层走向γ为坐标横轴，以岩层倾向α为坐标纵轴；钻孔平面大地坐标(x, y)经所述“坐标系旋转”后为：

(式1a)

(式1b)

新坐标系下的每个钻孔纵坐标y’的绝对值即为该钻孔在岩层倾向方向上与参照点的距离；

步骤4，高程修正：基于钻孔纵坐标y’和岩层倾角β，使用式2对每个钻孔进行高程修正；

(式2)

式中，h和h’为修正前、后的钻孔高程，为钻孔与参照点之间的高程差；使用修正后的每个钻孔高程数据更新钻孔岩性编录数据；

步骤5，数据离散：将高程更新后的所述钻孔岩性编录数据在垂向上进行空间离散，数据离散的精度根据数据质量和研究目的不同，选择合适的分辨率；

步骤6，数据统计与分析：对离散后的同一高程的所有钻孔编录数据进行统计，统计某一指定高程的钻孔总数量N，统计该高程处岩性为砂岩的钻孔数量M，使用SC=M/N·100%计算砂岩在同一指定高程上的百分含量，SC表示砂岩百分含量；然后对步骤5所离散的每一高程计算砂岩百分含量，绘制所述砂岩百分含量随高程或深度变化的曲线；当砂岩百分含量的取值趋向为0%或100%时，表明岩性均一，不存在岩性变化问题；当砂岩百分含量的取值接近50%时，表明岩性在统计意义上较为复杂、不均一，岩性变化问题严重；

步骤7，定量评价：引入表征岩性变化程度的岩性变化指数LVI进行定量评价，其数学表达式为：

(式3a)

(式3b)

绘制岩性变化指数LVI随高程变化的曲线；岩性变化指数LVI的取值在0~1之间：当取值趋于0时，表示岩体岩性均一，不存在岩性变化问题；当取值趋于1时，表示岩体岩性较为复杂，岩性变化问题在统计意义上较为严重；从而实现对不同高程砂泥岩互层型坝基的岩性变化程度进行定量评价。

2.根据权利要求1所述的单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法，其特征在于：步骤2中，所述参照点选择在坝址研究区的中心点。

3.根据权利要求1或2所述的单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法，其特征在于：步骤7中，对不同高程砂泥岩互层型坝基的岩性变化程度进行定量评价的项目为岩性变化指数LVI。