大渡河大崗山水電站右岸壩頂邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國(guó)大規(guī)模能源開(kāi)發(fā)及其它大型工程的興建，高陡邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)問(wèn)題已經(jīng)普遍出現(xiàn)，并形成具有當(dāng)今特色的主要工程地質(zhì)課題之一。在我國(guó)西南、西北地區(qū)水能資源開(kāi)發(fā)中遇到的高陡邊坡，大多分布在南北向地震構(gòu)造帶及其以西地區(qū)。巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，谷坡深部地應(yīng)力較高，構(gòu)成了這一地區(qū)高陡邊坡復(fù)雜的巖體力學(xué)環(huán)境條件。在這樣的條件下修建高壩大庫(kù)，高陡斜坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)問(wèn)題不僅將對(duì)工程修建的可行性決策起到重要作用，而且對(duì)高陡邊坡的穩(wěn)定性研究、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行期的

2、安全具有十分重要的工程實(shí)踐意義，并直接影響投資效益。大崗山水電站是大渡河干流近期開(kāi)發(fā)的大型水電工程之一，它位于四川省西部大渡河中游，水電站擬采用混凝土雙曲拱壩，擬裝機(jī)260 萬(wàn)KW 。右岸壩頂邊坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜，且坡體深部有長(zhǎng)大裂隙帶發(fā)育，其穩(wěn)定性直接影響著大壩的安全，屬于大崗山水電站的一等大工程。本文依托于《大渡河大崗山水電站壩區(qū)高邊坡穩(wěn)定性研究》科研項(xiàng)目，對(duì)位于右岸壩頂邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了深入細(xì)致研究。 大崗山水電站右

3、岸壩頂邊坡谷坡高陡，開(kāi)挖高度150 ～200 m，而且坡體深部發(fā)育有中緩傾坡外的XL316和XL9-15 兩個(gè)長(zhǎng)大裂隙密集帶，加之該區(qū)域?yàn)楦叩卣鹆叶葏^(qū)，一旦發(fā)生地震，將嚴(yán)重威脅著壩頂邊坡的穩(wěn)定性，對(duì)水電站的建設(shè)及運(yùn)行也將產(chǎn)生重大影響，不但會(huì)延誤工期，而且將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此，分析邊坡的工程地質(zhì)條件，研究坡體深部長(zhǎng)大裂隙的成因機(jī)制和邊坡的穩(wěn)定性，指導(dǎo)工程的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與合理施工，保證邊坡工程在施工和運(yùn)行期的安全，

4、這對(duì)水電站的建設(shè)和正常運(yùn)行具有十分重要的工程實(shí)踐意義。 本文基于野外地質(zhì)調(diào)查和翔實(shí)的勘探資料，對(duì)右岸壩頂邊坡賦存的環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行了深入分析，探討邊坡巖體結(jié)構(gòu)基本特征，研究坡體深部裂隙密集帶的成因機(jī)制。采用定量計(jì)算，結(jié)合定性分析和數(shù)值模擬等方法，綜合評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性，對(duì)影響邊坡穩(wěn)定性的敏感性因素進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上提出一些支護(hù)建議。取得的主要成果如下： 右岸壩頂邊坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜，且坡體深部有長(zhǎng)大裂隙帶發(fā)育，其穩(wěn)定

5、性直接影響著大壩的安全。 （1 ）大崗山水電站位于川滇南北向構(gòu)造帶北段，為南北向與北西向、北東向等多組構(gòu)造的交匯復(fù)合部位，地震基本烈度為Ⅷ度，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性相對(duì)較差。 （2 ）右岸壩頂邊坡高陡，坡體巖性主要為花崗巖，巖體風(fēng)化卸荷強(qiáng)烈，局部出露輝綠巖脈、花崗細(xì)晶巖脈等，巖體完整性較差，加之處于高地震烈度區(qū)，這些都不利于工程邊坡的安全和穩(wěn)定；邊坡開(kāi)挖導(dǎo)致坡度更陡，邊坡的穩(wěn)定性將進(jìn)一步降低。 （3 ）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和

6、分析，判定其變形模式為滑移-壓致拉裂型，由于平洞揭露出的拉裂縫無(wú)次生泥充填且裂面相對(duì)較新鮮，推測(cè)裂隙密集帶形成時(shí)代久遠(yuǎn)，邊坡基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （4 ）由于邊坡發(fā)育多條巖脈和斷層，巖體完整性較差，而且坡體深部揭露了兩個(gè)裂隙密集帶，其空間展布復(fù)雜，規(guī)模較大，邊坡開(kāi)挖后，裂隙帶與巖脈或斷層相互組合將構(gòu)成分別以裂隙XL9-15和XL316-1為潛在底滑面的不穩(wěn)定塊體。 （5 ）壩頂邊坡開(kāi)挖后，前緣變得更陡，當(dāng)?shù)卣鸺铀俣葹?.2

7、51g時(shí)，開(kāi)挖后的邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)，原設(shè)計(jì)方案不能滿(mǎn)足工程安全標(biāo)準(zhǔn)。 （6 ）地震加速度和潛在滑移面連通率是影響邊坡穩(wěn)定性的兩個(gè)主要影響因素，而且連通率、地震加速度與邊坡的穩(wěn)定性基本呈線性關(guān)系。 （7 ）數(shù)值模擬分析結(jié)果總體上符合邊坡應(yīng)力場(chǎng)分布的一般規(guī)律，且與極限平衡分析法的分析結(jié)果是基本一致的，即開(kāi)挖對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較為明顯，現(xiàn)有支護(hù)體系雖有助于改善邊坡穩(wěn)定狀況，但由于支護(hù)條件的限制，仍然不能夠完全消除開(kāi)挖造成的影響。