[發明專利]單斜砂泥巖互層型壩基巖性變化程度定量評價方法

有效

• 申請號: 202010613205.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111768104B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李清波;王俊智;王貴軍;劉慶亮;陳艷國;高平
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/18;G06Q50/08
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本發明公開了一種單斜砂泥巖互層型壩基巖性變化程度定量評價方法，1，壩址巖層產狀計算：巖層產狀以α∠β的形式表示；2，參照點選取：參照點選擇在壩址研究區內；3，距離計算：采用“坐標系旋轉”的方法，計算每個鉆孔在巖層傾向方向上與參照點的平面直線距離；4，高程修正：基于鉆孔縱坐標y’和巖層傾角β對每個鉆孔進行高程修正；5，數據離散：將高程更新后的鉆孔巖性編錄數據在垂向上進行空間離散；6，數據統計與分析：對離散后的同一高程的所有鉆孔編錄數據進行統計；7，定量評價：引入巖性變化指數LVI進行定量評價，從而實現對不同高程砂泥巖互層型壩基的巖性變化程度進行定量評價。

技術領域

本發明涉及水利水電工程中的壩基勘察技術領域，尤其是涉及單斜砂泥巖互層型壩基巖性變化程度定量評價方法。

背景技術

砂泥巖互層巖體是水利水電工程建設中經常遇見的一種壩基，砂泥巖互層巖體也是國內外建壩史上出現問題最多的一種壩基。據國外有關方面的報道，因壩基問題失事的13座重力壩中，就有9座是發生在砂泥巖互層巖體地區。

受沉積環境和沉積速率的影響，砂泥巖互層巖體中普遍存在較為明顯的相變問題。所述相變主要是指巖性的變化：例如某層砂巖突然開始出現并逐漸變薄或逐漸變厚、某層泥巖逐漸變厚或變薄直至尖滅等情況。相變問題的存在，將導致呈互層狀沉積的砂巖、泥巖的比例發生無規律變化，從而使得巖體的強度、變形、滲透等特性發生變化，給巖體的堅硬程度、風化卸荷程度、透水程度等評價和物理力學參數取值帶來重要影響。目前，水利水電工程領域，對砂泥巖互層型壩基巖性變化程度的評價仍停留在定性階段，多使用簡單的語言文字或野外照片進行表述，缺乏大批量基礎勘察數據的有效支撐。

發明內容

本發明目的在于提供一種單斜砂泥巖互層型壩基巖性變化程度定量評價方法，旨在解決砂泥巖互層型壩基巖性變化程度的評價停留在定性階段問題。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述的單斜砂泥巖互層型壩基巖性變化程度定量評價方法，按照相關規范要求，在壩址研究區均勻布置地質勘探取芯鉆孔，每個所述鉆孔完成后，根據相關技術要求對鉆孔巖芯進行編錄，區分砂巖及泥巖的巖性，獲得原始地質資料，然后按照下述步驟進行所述壩基巖性變化程度的定量評價：

步驟1，壩址巖層產狀計算：采用野外地質羅盤測量法、室內空間解析幾何計算法或遙感影像法計算所述巖層產狀，巖層產狀以α∠β的形式表示；其中，α表示巖層傾向，β表示巖層傾角，單位為°，巖層走向為γ=α+90°；

步驟2，參照點選取：所述參照點選擇在壩址研究區內；參照點以坐標(x₀, y₀)的形式表示，x₀為參照點的大地橫坐標，y₀為參照點的大地縱坐標；

步驟3，距離計算：采用“坐標系旋轉”的方法，計算每個鉆孔在巖層傾向方向上與參照點的平面直線距離；以參照點(x₀, y₀)為坐標原點，以巖層傾向α為旋轉角度，將大地坐標系順時針旋轉，得到巖層走向-傾向坐標系；所述巖層走向-傾向坐標系以巖層走向γ為坐標橫軸，以巖層傾向α為坐標縱軸；鉆孔平面大地坐標(x, y)經所述“坐標系旋轉”后為：