一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法

摘要

本发明涉及岩土及水电工程领域，为解决目前尚无针对特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数取值的方法的问题，提供一种特定复合型蚀变岩综合变形模量参数取值方法，具体步骤为：首先，对蚀变岩/带宏观地质特征、内部各蚀变岩体宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试后，针对具体的蚀变岩/带进行不同蚀变类型区域划分；然后，对各蚀变类型区域范围内蚀变岩体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量；最后，根据各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量，结合各蚀变类型岩体区域面积，计算获取复合型蚀变岩综合变形模量参数。本发明适用于岩体综合变形模量参数取值。

权利要求

1.一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法，其特征在于，包括如下步骤：A.对蚀变岩/带宏观地质特征、内部各蚀变岩体宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试；

B.根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的蚀变岩/带内部蚀变岩体矿物成分、组成及含量，结合工程地质性状进行蚀变类型工程地质划分，针对具体的蚀变岩/带进行不同蚀变类型区域划分；

C.根据蚀变岩/带内不同蚀变类型地质划分结果，对各蚀变类型区域范围内蚀变岩体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量；

D.根据各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量，结合各蚀变类型岩体区域面积，计算获取复合型蚀变岩综合变形模量参数，其中，所述蚀变类型区域包括三类，计算获取复合型蚀变岩综合变形模量参数的步骤如下；

D1.计算蚀变岩/带各蚀变类型区域变相模量平均值作为各蚀变类型岩体的试验标准值；

D2.通过地质调查获取各蚀变类型岩体区域面积，计算各蚀变类型岩体出露面积与总蚀变岩面积的比值；

D3.通过变形等效计算公式换算复合型蚀变岩综合变形模量，具体公式为：式中：E表示复合型蚀变岩综合变形模量，EA、EB、EC分别表示A、B、C蚀变类型岩体变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C蚀变类型岩体面积占比，α+β+γ＝1。

2.如权利要求1所述的一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法，其特征在于，步骤A具体包括：A1.对蚀变岩/带进行宏观地质性状调查，包括蚀变岩/带产状、规模、延伸、分布规律，以及内部各蚀变岩体颜色、分布规律、形态、物质成份、锤击强度及亲水性；

A2.选取调查区内各类具代表性蚀变岩/带进行岩石磨片及X粉晶衍射试验，查明蚀变岩矿物种类、组成及含量。

3.如权利要求1所述的一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法，其特征在于，步骤B中进行蚀变类型工程地质划分后，若蚀变岩/带符合特定复合型蚀变岩/带条件，则对条件符合的花岗岩化-粘土岩化复合型蚀变岩/带进行蚀变类型区域划分，具体条件为：蚀变岩/带内分布两种或两种以上蚀变类型岩体；

蚀变岩/带内各蚀变类型岩体呈“耦合、混杂、包裹”式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

蚀变岩/带内各种蚀变类型岩体存在一定的力学差异。

说明书

一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及岩土及水电工程领域，特别涉及一种应用于存在多种蚀变类型岩体的复合型蚀变岩(带)综合变形模量参数取值方法。

背景技术

[0002] 蚀变岩指因热液作用、表生及构造作用等引起岩石和矿物的次生变化而形成的岩石，蚀变通过改变岩体内部的部分矿物成分、结构构造类型等，改变原生岩体物理力学特性，蚀变的差异性则会造成岩体性状不均匀，甚至形成工程的软弱带等地质缺陷。长期以来，蚀变岩的研究主要应用于矿床地质学，主要通过蚀变岩特征研究其相关成矿矿物的质、量、分布规律及形成机制，而针对蚀变岩工程地质特性研究相对较少。

[0003] 一定区域地质及环境条件下，部分蚀变岩受蚀变作用程度的不同，蚀变岩内分布多种蚀变类型岩体，不同蚀变类型岩体物理力学差异较大，各蚀变类型岩体分布形态、结合形式复杂，规律性不强。

[0004] 本发明涉及的特定复合型蚀变岩(带)具备上述特征，具体指蚀变岩(带)内分布两种或两种以上蚀变岩体，各种蚀变类型岩体存在一定力学差异性，呈“耦合、混杂、包裹”式分布。从工程及技术角度而言，难以将该类蚀变岩(带)内各蚀变类型岩体较为系统的划分为独立的工程地质单元进行分类研究，需将该类蚀变岩按其分布特征考虑为统一的地质体进行适宜的工程地质概化、工程设计。该类蚀变岩(带)分布于水电工程高坝坝基等重要工程部位时，其变形参数的取值是建坝适宜性评价的重要工程地质问题之一，按照目前相关勘测方法及技术规程规范进行变形参数测试、工程类比则会造成与实际情况偏差较大。就申请人所知，目前尚无针对该类复合型蚀变岩(带)综合变形模量参数取值方法。

[0005] 本发明旨在提出一种针对该类蚀变类型复杂、内部多种蚀变岩体力学差异较大且分布形式杂乱、规律性低的复合型蚀变岩(带)综合变形模量参数取值方法。

发明内容

[0006] 本发明解决的目的是为了提供一种特定复合型蚀变岩综合变形模量参数取值方法，为该类蚀变岩的地质调查及测试等工作有的放矢的开展提供支持，同时也为后期针对该类复合型蚀变岩(带)工程地质分类、工程处理设计方案等提供有力依据。

[0007] 本发明提供一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法，包括如下步骤：

[0008] A.对蚀变岩/带宏观地质特征、内部各蚀变岩体宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试；

[0009] B.根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的蚀变岩/带内部蚀变岩体矿物成分、组成及含量，结合工程地质性状进行蚀变类型工程地质划分，针对具体的蚀变岩/带进行不同蚀变类型区域划分；

[0010] C.根据蚀变岩/带内不同蚀变类型地质划分结果，对各蚀变类型区域范围内蚀变岩体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量；

[0011] D.根据各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量，结合各蚀变类型岩体区域面积，计算获取复合型蚀变岩综合变形模量参数。

[0012] 具体地，步骤A具体包括：

[0013] A1.对蚀变岩/带进行宏观地质性状调查，包括蚀变岩/带产状、规模、延伸、分布规律，以及内部各蚀变岩体颜色、分布规律、形态、物质成份、锤击强度及亲水性；

[0014] A2.选取调查区内各类具代表性蚀变岩/带进行岩石磨片及X粉晶衍射试验，查明蚀变岩矿物种类、组成及含量。

[0015] 具体地，步骤B中进行蚀变类型工程地质划分后，若蚀变岩/带符合特定复合型蚀变岩/带条件，则对条件符合的花岗岩化-粘土岩化复合型蚀变岩/带进行蚀变类型区域划分，具体条件为：

[0016] 蚀变岩/带内分布两种或两种以上蚀变类型岩体；

[0017] 蚀变岩/带内各蚀变类型岩体呈“耦合、混杂、包裹”式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

[0018] 蚀变岩/带内各种蚀变类型岩体存在一定的力学差异。

[0019] 具体地，所述蚀变类型区域包括三类，步骤D具体包括：

[0020] D1.计算蚀变岩/带各蚀变类型区域变相模量平均值作为各蚀变类型岩体的试验标准值；

[0021] D2.通过地质调查获取各蚀变类型岩体区域面积，计算各蚀变类型岩体出露面积与总蚀变岩面积的比值；

[0022] D3.通过变形等效计算公式换算复合型蚀变岩综合变形模量，具体公式为：

[0023]

[0024] 式中：E表示复合型蚀变岩综合变形模量，EA、EB、EC分别表示A、B、C蚀变类型岩体变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C蚀变类型岩体面积占比，α+β+γ＝1。

[0025] 本发明有益效果是：目前相关勘测方法及技术规程规范进行本发明所指的复合型蚀变岩变形参数测试、工程类比往往造成与实际情况偏差较大，本发明提出一种针对该类蚀变岩/带主要力学指标综合变形模量参数的取值方法，通过蚀变类型划分测试各蚀变岩体相应变形模量，获取各蚀变类型岩体含量、百分占比基础上，通过变形等效计算公式换算其综合变形模量参数，对后期工程地质分类、工程设计及治理提供有力依据。

附图说明

[0026] 图1为本发明的一种特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数获取方法的流程示意图；

[0027] 图2为特定复合型蚀变岩/带蚀变类型及区域划分示意图；

[0028] 图中标记：SA、SB(SB1+SB2)、SC(SC1+SC2)为不同蚀变类型岩体勘探(地表)揭示(出露)部位面积。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。

[0030] 本发明针对目前尚无针对蚀变岩(带)内分布两种或两种以上蚀变岩体，各种蚀变类型岩体存在一定力学差异性，呈“耦合、混杂、包裹”式分布的复合型蚀变岩(带)综合变形模量参数取值的方法的问题，提供一种特定复合型蚀变岩综合变形模量参数取值方法，如图1所示，该方法具体步骤为：首先，对蚀变岩/带宏观地质特征、内部各蚀变岩体宏观力学性状、岩石学特征进行调查与测试；其次，根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的蚀变岩/带内部蚀变岩体矿物成分、组成及含量，结合工程地质性状进行蚀变类型工程地质划分，针对具体的蚀变岩/带进行不同蚀变类型区域划分；然后，根据蚀变岩/带内不同蚀变类型地质划分结果，对各蚀变类型区域范围内蚀变岩体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量；最后，根据各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量，结合各蚀变类型岩体区域面积，计算获取复合型蚀变岩综合变形模量参数。

[0031] 本发明的特定复合型蚀变岩/带综合变形模量参数取值方法，包括如下步骤：

[0032] (1)地质调查与测试：进行地质调查与测试，查明调查区内蚀变岩(带)宏观地质性状、蚀变岩体矿物组成、特征及其力学差异性，具体地包括以下步骤：

[0033] a.对勘探揭示或地表出露(平硐、钻孔等)蚀变岩(带)进行宏观地质性状调查，包括蚀变岩(带)产状、规模、延伸、分布规律以及内部各蚀变岩体颜色、分布规律及形态、物质成份、锤击强度、亲水性等；

[0034] b.选取调查区内各类具代表性蚀变岩(带)进行岩石磨片、X粉晶衍射试验查明蚀变岩矿物种类、组成及含量；

[0035] (2)蚀变类型工程地质划分：根据地质调查与测试结果，针对调查区内具代表性的各蚀变岩体矿物成分、组成及含量，结合地质性状进行地质综合分析、归类，进而实施蚀变类型工程地质划分，根据蚀变类型工程地质划分结果确认调查区内蚀变岩(带)是否符合本发明所指特定复合型蚀变岩(带)条件，具体条件为：

[0036] a.蚀变岩(带)内分布两种或两种以上蚀变类型岩体；

[0037] b.蚀变岩(带)内各蚀变类型岩体呈“耦合、混杂、包裹”式分布，其分布形态不能划分为独立的工程地质单元进行分类研究；

[0038] c.蚀变岩(带)内各种蚀变类型岩体存在一定的力学差异；

[0039] 若具备，具体地对条件符合的花岗岩化-粘土岩化复合型蚀变岩(带)进行蚀变类型区域划分，附图1所示蚀变岩体类型A划分为区域A、蚀变岩体类型B划分为区域B(面积SB＝SB1+SB2)、蚀变岩体类型C岩体划分为区域C，面积SC＝SC1+SC2；

[0040] (3)各蚀变类型岩体变形模量参数测试：根据蚀变岩(带)内不同蚀变类型地质划分结果，对各蚀变类型区域范围内蚀变岩体进行变形试验测试,获取各划分区域不同类型蚀变岩体相应的变形模量；

[0041] (4)复合型蚀变岩综合变形模量取值，具体步骤为：

[0042] a.计算蚀变岩(带)各蚀变类型区域变相模量平均值作为各蚀变类型岩体的试验标准值；

[0043] b.通过地质调查获取各蚀变类型岩体区域面积，计算各蚀变类型岩体面积占比(即各蚀变类型岩体出露面积/总蚀变岩面积)；

[0044] c.通过变形等效计算公式换算复合型蚀变岩综合变形模量，具体公式为：

[0045]

[0046] 式中：E表示复合型蚀变岩综合变形模量，EA、EB、EC分别表示A、B、C蚀变类型岩体变形模量试验标准值，α、β、γ分别表示A、B、C蚀变类型岩体面积占比，α+β+γ＝1。