【文章內(nèi)容簡介】 6。 ，具有小規(guī)模右行位移，地表圍巖破碎輕，破碎巖不發(fā)育，主要表現(xiàn)為寬約數(shù)厘米至數(shù)十厘米的裂隙，僅在陡坡裸露可見。 ZK001 鉆孔在 ~ 深度揭露為破碎帶，推測傾角為 50176。 ； ZK002 鉆孔在 ~ 深度揭露為破 碎帶，推測傾角為 52176。 。綜合考慮，破碎帶的寬度不超過 1m，斷層影響帶寬度不超過 10m。 F2 位于大頂子北東，北東走向，傾向南東，傾角 68176。 ，斷層北端發(fā)育一條平行于斷層方向的閃長巖脈。 ZK002 鉆孔在 ~ 深度揭露為破碎帶，推測斷層影響帶寬度不超過 10m。 F3 呈北東走向斜穿洞庫區(qū)，傾向南東，傾角 53~70176。 呈沖溝負(fù)地形，在南北兩端沖溝中均有露頭，山脊鞍部位置有閃長巖脈出露，地表破碎帶寬度 ~，具右行壓扭性質(zhì)。 ZK007 鉆孔在 211~ 深度揭露為夾泥破碎帶，推測 傾角為 176。 ； ZK006 鉆孔在~ 深度揭露為破碎帶，推測傾角為 62176。 ； ZKk004 鉆孔在 ~304m 深度揭露為破碎帶，推測傾角為 70176。 。綜合考慮，破碎帶的寬度不超過 ，斷層影響帶寬度圖 21 洞庫場地區(qū)域構(gòu)造示意圖 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 7 不超過 25m。 F4 位于靈雀山北西側(cè)之北西向沖溝中，發(fā)育小型破碎帶，寬約 ，巖石破碎強烈，但尚未形成構(gòu)造角礫巖，可見延伸 1km。該斷層前期為壓扭性，現(xiàn)今為張扭性，沿斷層走向有巖脈侵入，斷層南端為晚元古界花崗片麻巖與早白堊系二長花崗巖分界線，山脊北側(cè)傾向北東，傾角 72176。 ，山脊南側(cè)近 直立。該斷層未見鉆孔揭露，對本工程影響不大。 F7 位于大頂子南側(cè)，根據(jù)次級節(jié)理與主斷面的夾角及局部拖拽現(xiàn)象分析，其力學(xué)性質(zhì)為右旋走滑，該斷層地貌特征不明顯。未鉆孔揭露，推測受斷層影響圍巖質(zhì)量變差的寬度不超過 10m。 F8 屬破碎帶，位于 F3 斷層南側(cè)，地表表現(xiàn)為沖溝負(fù)地形，無完好露頭，鉆孔 zk012在 以下揭露為破碎帶，垂向厚度超過 7m，推測傾向北東東，傾角 80176。 ，破碎帶水平寬度約 ，受其影響圍巖質(zhì)量變差的寬度不超過 10m。 F9 屬破碎帶，位于大頂子北西側(cè)，地表有寬 60~100m 的破碎帶出露。 鉆孔 ZK001在 330m以下出現(xiàn)厚約 70m 的夾泥破碎帶，推測傾向 南 東，傾角 52176。 ，破碎帶向西南延伸逐漸變窄，至洞庫西側(cè)地表破碎跡象已不明顯。 該破碎帶對洞庫西北角洞室及施工巷道影響較大。 節(jié)理 （ 1）節(jié)理成因 根據(jù)地表節(jié)理調(diào)查分析，庫址區(qū)節(jié)理成因主要有三種類型。 A、構(gòu)造成因：此類節(jié)理是伴隨區(qū)域內(nèi)幾條主要斷層的形成而同時產(chǎn)生的。主要是與斷層伴生的剪切結(jié)構(gòu)面，往往發(fā)育有兩組，其中一組與斷層產(chǎn)狀相同和近于一致，另一組與斷層面斜交，兩組結(jié)構(gòu)面在剖面上成大角度相交，并形成“ X”型。 B、物質(zhì)分異成因：此 類結(jié)構(gòu)面是由于變質(zhì)巖成巖過程中物質(zhì)分異作用形成的物質(zhì)分異面，在后期造山運動中，由于應(yīng)力的釋放形成的節(jié)理，此類結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀一般與地形的坡度一致，隨地形的變化而變化。 C、巖脈侵入成因：此類結(jié)構(gòu)面是由于后期巖漿沿已有的結(jié)構(gòu)面侵入而在周圍巖體中形成的。巖漿的侵入和冷凝，使周圍巖體進一步破壞，從而形成大量結(jié)構(gòu)面。該類結(jié)構(gòu)面主要分布在巖脈與花崗片麻巖接觸的花崗片麻巖巖體中，其產(chǎn)狀變化較大，密度較大。 （ 2）節(jié)理水平方向分布特征及結(jié)構(gòu)面分區(qū) 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 8 圖 22 黃島油庫庫址區(qū)結(jié)構(gòu)面分區(qū)圖 根據(jù)區(qū)域斷層和結(jié)構(gòu)面等的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該 區(qū)結(jié)構(gòu)面在平面上存在如下的分布特征：該區(qū)主要發(fā)育五組結(jié)構(gòu)面：①產(chǎn)狀為 60~75176?！?70~80176。；②產(chǎn)狀為 83~88176。∠ 75~82176。；③產(chǎn)狀為 112176?！?56176。；④產(chǎn)狀為 136~143176。∠ 74~85176。和⑤緩傾角結(jié)構(gòu)面（該組結(jié)構(gòu)面為物質(zhì)分異形成，規(guī)模較大，延伸長度 20~30m，產(chǎn)狀一般與地形一致，由于地表卸荷作用，該組結(jié)構(gòu)面隙寬在 ~1cm，露頭間距為 3~6m。）。 依據(jù)斷層分布和結(jié)構(gòu)面成因，依據(jù)區(qū)內(nèi)相似，區(qū)間相異的原則，可將洞庫區(qū)劃分為五個區(qū)，見圖 。從圖中可以發(fā)現(xiàn)， V 區(qū)主要為 NW330~345176。，北東方向較少； I 區(qū)主要為 NW345176。； II 區(qū)為過渡區(qū)，近南北方向結(jié)構(gòu)面較多，并出現(xiàn)優(yōu)勢方向 NE45176。結(jié)構(gòu)面，由于受 F3 和 F8 斷層的影響，該區(qū)亦出現(xiàn)較多 NW300176。結(jié)構(gòu)面； III 區(qū)主要為近南北方向和NE45176。結(jié)構(gòu)面； IV 區(qū)主要為 NE45~60176。、 NE30176。和近南北方向結(jié)構(gòu)面?？傮w趨勢為：自正中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 9 北逆時針旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)面走向存在自 NW（ NW330~345176。）逐漸向 NE（ NE45~60176。）變化趨勢。 （ 3）節(jié)理縱深方向發(fā)育特征 在地表結(jié)構(gòu)面分區(qū)的基礎(chǔ)上，對各區(qū)內(nèi)鉆孔攝像和巖芯的節(jié)理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，研究節(jié)理在縱深 方向上發(fā)育特征。Ⅳ和Ⅴ區(qū)在洞庫之外，對洞庫影響不大，在此不做深入的統(tǒng)計分析。 Ⅰ、 II、 III 區(qū)節(jié)理線密度都隨高程降低而減小，均出現(xiàn)密集區(qū)和稀疏區(qū)間隔發(fā)育的特點（見圖 2 2 25）。 依據(jù)節(jié)理發(fā)育的密集程度可以將 I 區(qū)分為三個區(qū)段：高程 130~30m 段節(jié)理發(fā)育，平均線密度為 條 /m； 30~20m 段節(jié)理較發(fā)育，平均線密度為 條 /m； 20~76m 段節(jié)理微發(fā)育，平均線密度為 條 /m。 II 區(qū)分為三個區(qū)段：高程 150~70m 段節(jié)理發(fā)育，平均線密度為 條 /m；高程 70~10m段節(jié)理較 發(fā)育，平均線密度為 條 /m；高程 10~60m 段節(jié)理較發(fā)育 ~微發(fā)育，平均線密度為 條 /m，其中 20~30m 和 40~50m 段較發(fā)育，線密度為 /m 和 條 /m。 100500501001500 1 2線密度（條/ m ）黃海高程（m ） 10050050100150200 線密度（條/m）黃海高程（m） 圖 23 Ⅰ區(qū)節(jié)理線密度縱深方向變化曲線 圖 24 Ⅱ區(qū)節(jié)理線密度縱深方向變化曲線 III 區(qū)可分為四個區(qū)段： 250~190m 段節(jié)理發(fā)育，平均線密度為 條 /m； 190~0m 段節(jié)理微發(fā)育，平均線密度為 條 /m，局部發(fā)育，線密度達(dá) 條 /m，； 0~30m 段節(jié)理發(fā)育，平均線密度為 條 /m； 30~60m 段節(jié)理微發(fā)育，平均線密度為 條 /m（圖）。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 10 100500501001502002503000 1 2 線密度（條/m）黃海高程（m） 圖 25 Ⅲ區(qū)節(jié)理豎直方向線密度縱深方向變化曲線 地層巖性 根據(jù)地質(zhì)時代、成因巖性及工程性質(zhì)的不同，庫址區(qū)內(nèi)的地層巖性可分為 4 大類：第四系殘坡積、洪積層（ Q4el+dl+pl），早白堊世二長花崗巖 (K1ηγ) ，晚元古界花崗片麻巖(Pt3gg)，及早白堊世中煌斑巖脈、閃長巖脈 (K1χ 、 δ) 。為了確定洞庫區(qū)各種巖石的礦物成分、微觀結(jié)構(gòu)及準(zhǔn)確定名，對巖芯樣及地表巖塊樣進行了巖礦鑒定。各類地層特征及分布情況分述如下 ： 第四系殘坡積、洪積層（ Q4el+dl+pl）：殘坡積層主要分布在山坡及豎井口附近的坡腳處，山坡處厚度較小，一般不超過 ，多為黃褐 ~紅褐色礫質(zhì)粘性土或砂質(zhì)粘性土，硬塑 ~堅硬狀態(tài)；坡腳處厚度較大，一般厚度為 ~，多為褐黃 ~褐紅色砂質(zhì)粘性土或礫質(zhì)粘性土，含碎塊石，硬塑 ~堅硬狀態(tài)。洪積層主要分布在沖溝內(nèi)，多為含粘性土碎塊石，松散 ~稍密，厚度一般為 ~。 早白堊世二長花崗巖 (K1ηγ) ：淺肉紅色 ~灰白色，主要礦物為：斜長石、鉀長石、石英、角閃石、黑云母等，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造， 巖體較完整 ~完整，強度高，屬堅硬巖。該類巖體主要分在庫址區(qū)東側(cè) F4 斷層南端， zk016 鉆孔也有揭露。 晚元古界花崗片麻巖 (Pt3gg)：淺肉紅色 ~淺青灰色，主要礦物為：鉀長石、斜長石、石英、角閃石、黑云母等，細(xì)?；◢徠榻Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖體較破碎 ~較完整 ，片麻理大部分傾向 SW 方向，局部地段傾向 S，傾角一般為 30~60176。 。該巖體占洞庫巖體 80%以上，主要為南華系小河西及蘇家溝殘斑狀細(xì)?；◢徠閹r，洞庫的西南及西北部分布有青白口中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 11 系廟山細(xì)紋狀細(xì)?；◢徠閹r，二者工程性質(zhì)差異不大，均屬堅硬巖。從接觸關(guān)系上看，南華系 的殘斑狀細(xì)?；◢徠閹r為后期侵入巖體，青白口系的廟山細(xì)紋狀細(xì)粒花崗片麻巖多為熔融殘留巖體，至主洞室深度基本上變?yōu)槟先A系的殘斑狀細(xì)?；◢徠閹r。局部巖體綠泥石化嚴(yán)重，裂隙面呈灰綠色，巖塊強度明顯降低。 早白堊世中煌斑巖、閃長巖 (K1χ 、 δ) ：灰綠 ~深灰色，細(xì)晶 ~隱晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，強度稍低于與其接觸的花崗片麻巖，地表多呈條帶（脈）狀產(chǎn)出，局部呈小巖珠產(chǎn)出， ZK00ZK00 ZK00 ZK006 、 ZK00 ZK012 鉆孔揭露厚度較大，因此，可判定該 6 個鉆孔所在區(qū)域為巖脈密集區(qū)。該類巖體的顯著特點是 ：抗風(fēng)化能力差，與空氣、水接觸后（加上卸荷作用），強度降低較快，局部巖體甚至出現(xiàn)強度完全喪失的崩解現(xiàn)象，下圖為 ZK014 鉆孔的巖脈崩解照片；因巖脈屬后期侵入的新巖體，受應(yīng)力影響，與之接觸的花崗片麻巖巖體也往往較破碎。 圖 26 巖脈崩解照片 第四節(jié) 地應(yīng)力 本次勘察，在 ZK00 ZK006 及 ZK008 三個鉆孔進行了地應(yīng)力測試，詳見地應(yīng)力測試報告。根據(jù)地應(yīng)力測試報告，洞庫建設(shè)場地的地應(yīng)力評價結(jié)果如下： 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 12 （ 1）最大主應(yīng)力為 13~16 MPa，最小水平主應(yīng)力 6~9 MPa，垂直應(yīng)力為 3~10MPa。三向主 應(yīng)力之間的關(guān)系表現(xiàn)為 SH Sh Sv，最大主應(yīng)力為水平主應(yīng)力。 （ 2）最大主應(yīng)力方向為 NWW 向，優(yōu)勢方向為 N73?W。 （ 3）最大地應(yīng)力方向隨深度增加具向西偏轉(zhuǎn)趨勢，最大地應(yīng)力數(shù)值隨深度增加具線性增大特征。 （ 4）水壓致裂測試過程中獲得鉆孔孔壁巖石的原地抗拉強度一般為 4~9 MPa。 第五節(jié) 巖石物理力學(xué)性質(zhì) 對洞庫區(qū)巖體采取巖芯樣進行物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)試驗，試驗成果見巖土物理力學(xué)試驗成果表。 根據(jù)巖石試驗成果，按巖性并考慮對洞庫的影響程度，對巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進行分類統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表 。主 洞罐洞頂標(biāo)高為 30m，標(biāo)高 +20m 以上的巖體對洞罐影響已較小，因此，以標(biāo)高 +20m 為界，將不同深度的花崗片麻巖試樣進行分別統(tǒng)計。表 中的塊體密度、軟化系數(shù)、彈性模量及泊松比指標(biāo)為平均值，單軸飽和抗壓強度、抗剪強度指標(biāo)及抗拉強度指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)值。 表 21 巖塊物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計值 類別 塊體密度（ g/cm3） 單軸飽和抗壓強度(MPa) 軟化系數(shù) 彈性模量 (GPa) 泊松比 抗剪強度指標(biāo) 抗拉強度 (MPa) 粘聚力（ MPa） 內(nèi)摩擦角 (176。) +20m 以上花崗片麻巖 +20m 以下花崗片麻巖 嚴(yán)重綠泥石化花崗片麻巖 巖脈 第六節(jié) 不良地質(zhì) 庫址區(qū)地形陡峻，基巖裸露，經(jīng)調(diào)查在庫址山脊兩側(cè)的陡崖處存在崩塌及小規(guī)模巖體滑坡現(xiàn)象，但因洞庫埋深較 大，可不考慮其對洞庫工程的不良影響。另外，部分豎井口臨近沖溝邊緣，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止洪水沖刷措施。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科生畢業(yè)論文 13 第三章 穩(wěn)定性評價 第一節(jié) 整體穩(wěn)定性 對于整體狀或塊狀巖體，可視為均質(zhì)的連續(xù)介質(zhì)，其圍巖穩(wěn)定性分析，初研究局部不穩(wěn)定影響外，應(yīng)著重于圍巖整體穩(wěn)定性的力學(xué)計算。計算方法是根據(jù)圍巖重分布應(yīng)力計算或?qū)崪y結(jié)果，求出圍巖中的最大拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，將其與巖體