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软弱层带因其较差的物理力学性质，常常成为控制岩体稳定的关键边界，尤其在边坡及大坝工程建设中，它常常成为边坡、坝基、坝肩抗滑稳定性的决定性因素。因此，研究软弱层带的发育规律、空间分特征以及合理、准确的获得其物理力学参数对大坝的工程建设及未来坝基抗滑稳定都具有非常重大的意义。为此，本论文在大量现场调查，室内试验、现场试验及声波测试基础上，从以下几方面对软弱层带的工程地质特性进行了研究： （1）从坝址区的岩性、岩相及地质构造入手，研究软弱层带的发育规律、空间分布特征和类型划分。根据露头、平洞、钻孔、声波数据和已有的图件及资料等多种方法确定软弱层带的空间位置。并在此基础上，利用三维数值模型程序建立了软弱层带的三维空间数值地质模型，然后进行剖切，以获得各个地段软弱层带的展布情况。 （2）通过测试坝址区软弱层带的化学成分、矿物成分、粒度成分、含水量、干密度、液限、塑限等物理指标，获得软弱层带的物质组成，粒度成分构成，以及同一软弱层带处于不同部位的物理性状，为力学参数评价提供基础资料。 （3）论述了影响坝址软弱夹层强度的主要因素；开展各种物理性状条件下，夹层粒度成分与强度参数间的关系研究，建立强度参数与性状指标（w/wp）间的相关方程；研究了在同一物理性状指标下，夹层强度参数随粒度成分变化的规律。通过高压固结试验，建立了正应力与性状指标间的相关关系式。 （4）根据坝址区软弱夹层的发育特点和地质环境并结合工程需要，确定软弱夹层强度参数评价的方法和原则。运用混凝土重力坝设计规范、大剪试验成果、原位性状指标，天然应力状态等方法分别对不同部位的各类夹层进行强度参数评价。分析讨论规范中仅用粒度成进行强度参数评价存在的问题。利用有限元法分析河床部位下各夹层受到的正应力，从而可以获得无法取得试验资料部位处夹层的强度参数。综合分析各种强度参数取值成果，合理给出向家坝坝址主要夹层强度参数的综合建议值。 （5）采用 MTS伺服三轴试验仪、多功能携带试验仪以及直剪试验仪等三种试验仪器对F1破碎带上盘柱状岩芯、中心泥质物柱状岩芯、下盘柱状岩芯进行了多种方案的强度试验，以获得F1破碎带的抗剪强度参数。 （6）采用 MTS三轴试验仪进行程控变形模量试验，并推导变形模量的室内理论计算公式，寻求通过室内试验获取破碎带变形模量的途径；使用课题组研发的―自载式‖变形试验仪对左岸开挖坝基不同部位的F1破碎带进行大量的现场原位试验，并进行同步同向声波测试。综合分析试验成果，给出了开挖暴露条件下破碎带的岩体模量值。 （7）根据现场测得的大量声波波速和对应的岩体变形模量，建立波速与变形模量之间的相关方程，然后根据向家坝坝基岩体质量综合分级标准和穿越破碎带的深孔确定出各个钻孔中破碎带的波速，从而求得有盖层保护条件下破碎带的变形模量。 （8）在现场进行有盖层保护条件下的现场特大型原位变形试验，利用推导出的配套理论公式计算有盖层条件下的破碎带变形模量，然后用三维有限元分析加以论证，并将其与用声波和变形模量关系式求得的有盖层条件下的破碎带变形模量对比。最后准确、客观的给出有盖层保护条件下的破碎带变形模量。