本文以贵阳市息烽县鱼简河水利工程为例,在坝址区工程地质条件分析和典型岩体结构研究的基础上,应用理论分析、实验研究与数值模拟等手段,采取综合研究的方法,对拱坝地基岩体变形参数进行深入系统的研究.本项研究取得的主要研究成果如下:1.以岩土工程系统科学理论为指导,运用工程地质学、岩体力学、损伤力学、非线性科学、地球物理学、数值模拟技术及水工结构等多学科的理论方法,对贵州省鱼简河水库拱坝地基岩体变形参数与工程应用进行深入系统的研究.2.对鱼简河水库拱坝地基区工程地质条件进行了全面系统的研究,并概化出工程岩体地质模型.坝基岩体按其力学性质可概化为"硬—软—硬"三层结构.3.同一种岩性由于形成时间不同导致其岩体结构特征不同,在相同尺寸条件下,变形参数不同,形成时代越新的岩体较老的岩体变形参数大;同一种岩性,由于其泥质含量不同,导致其变形模量不同.4.从理论上探讨了岩体损伤参数与岩体变形参数之间的关系,岩体纵(横)波速、岩体完整性系数、体积节理数与损伤参数之间的关系.提出通过Monte-Carlo模拟技术、声波测试技术与岩块变形参数估算岩体变形参数上限值的方法.5.对于泥质白云岩与含泥白云岩,泥质含量的大小直接影响到其岩块的抗压强度与变形模量.通过岩矿测试、室内刚性伺服机试验,得出岩块抗压强度、变形模量与泥质含量之间的关系.6.通过本项研究,提出了一条研究岩体变形参数与置换深度的新思路与方法:以室内与现场岩石(体)力学性质试验为基础,利用Monte-Carlo模拟技术与工程地质学的方法,概化典型岩体结构,并对典型岩体所处的应力场特征进行研究,综合确定其力学模型,对模型进行计算机模拟试验,由此可以获得宏观变形参数与置换深度.7.针对拱坝地基第4区与第12区泥岩与泥质白云岩互层岩体的特点,利用计算机模拟技术,研究其工程岩体变形特点,提出合理的置换深度.这些成果为拱坝地基处理提供坚实的理论依据.8.根据虚功原理与变形等效原理推导出岩体(同时含有节理、软弱夹层与岩块)的三维与二维等效模量的解析解.9.提出应用VJC-RMR法估算层状岩体的变形参数,并将其成功应用于贵州省鱼简河水库拱坝地基岩体变形参数估算.10.在拱坝地基岩体分组的基础上,采用理论研究(包括岩体质量法,如RMR法、Q法、GSI法与Rmi法;岩体损伤的分形几何法;神经网络法与声波测试法等)、现场原位试验与数值模拟相结合的方法综合研究T<,2>sh<1-1>、T<,2>s<3-2>、与T<,2>s<3-1>岩体的变形参数,并给出其参数建议值,为碾压混凝土拱坝优化设计提供依据.11.通过参数估算结果与原位试验结果对比分析,得出几种估算方法的修正公式,这些修正公式对同类岩体向外延拓具有一定指导意义.12.为了分析拱坝运营期间应力场分布特征,作者以三维地质模型的建立与参数综合分析为基础,考虑地基的非均质性,应用ANSYS软件,对贵阳市鱼简河水库坝体与地基的应力场进行了三维有限单元法计算,获得了具有重要参考价值的结果,为拱坝优化设计提供了应力场分布的依据.