[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

说明书

本发明公开了一种单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法，1，坝址岩层产状计算：岩层产状以α∠β的形式表示；2，参照点选取：参照点选择在坝址研究区内；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；4，高程修正：基于钻孔纵坐标y’和岩层倾角β对每个钻孔进行高程修正；5，数据离散：将高程更新后的钻孔岩性编录数据在垂向上进行空间离散；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；7，定量评价：引入岩性变化指数LVI进行定量评价，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。

技术领域

本发明涉及水利水电工程中的坝基勘察技术领域，尤其是涉及单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法。

背景技术

砂泥岩互层岩体是水利水电工程建设中经常遇见的一种坝基，砂泥岩互层岩体也是国内外建坝史上出现问题最多的一种坝基。据国外有关方面的报道，因坝基问题失事的13座重力坝中，就有9座是发生在砂泥岩互层岩体地区。

受沉积环境和沉积速率的影响，砂泥岩互层岩体中普遍存在较为明显的相变问题。所述相变主要是指岩性的变化：例如某层砂岩突然开始出现并逐渐变薄或逐渐变厚、某层泥岩逐渐变厚或变薄直至尖灭等情况。相变问题的存在，将导致呈互层状沉积的砂岩、泥岩的比例发生无规律变化，从而使得岩体的强度、变形、渗透等特性发生变化，给岩体的坚硬程度、风化卸荷程度、透水程度等评价和物理力学参数取值带来重要影响。目前，水利水电工程领域，对砂泥岩互层型坝基岩性变化程度的评价仍停留在定性阶段，多使用简单的语言文字或野外照片进行表述，缺乏大批量基础勘察数据的有效支撑。

发明内容

本发明目的在于提供一种单斜砂泥岩互层型坝基岩性变化程度定量评价方法，旨在解决砂泥岩互层型坝基岩性变化程度的评价停留在定性阶段问题。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明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，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：