金沙江白鶴灘水電站壩肩抗力體抗滑穩(wěn)定性研究.pdf

1、拱壩壩肩的抗滑穩(wěn)定和變形穩(wěn)定問題是引發(fā)拱壩安全事故的主要原因，也是壩區(qū)關(guān)鍵工程地質(zhì)問題之一。擬建的金沙江白鶴灘水電站為雙曲拱壩，是我國繼三峽、溪洛渡之后開展勘察設(shè)計(jì)工作的又一座千萬千瓦級(jí)水電站。拱壩壩高279m，拱壩在承受各種基本荷載作用時(shí)，上游拱端最大拉應(yīng)力超過1.0MPa，下游拱端最大壓應(yīng)力近10.0MPa，總推力高達(dá)1400萬t，作為支撐拱壩結(jié)構(gòu)的壩肩巖體要求有足夠的承載能力和變形穩(wěn)定性。因此，詳細(xì)查明壩肩抗力體的邊界條件是壩肩抗

2、滑穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)和前提。 壩區(qū)屬中山峽谷地貌，地勢(shì)北高南低，向東側(cè)傾斜，谷坡左岸相對(duì)較緩，右岸陡峻，河谷地貌形態(tài)總體呈不對(duì)稱的“V”字型。擬建拱壩河段為一套二疊系峨眉山玄武巖地層，地層總體平緩，未見區(qū)域性斷層，工程地質(zhì)條件較好，是一個(gè)優(yōu)良的拱壩河段。壩區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的主體是玄武巖巖流層層間、層內(nèi)緩傾角構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)帶、中小規(guī)模的斷層及陡傾角的構(gòu)造裂隙。 層間錯(cuò)動(dòng)帶有一定厚度、貫通性好，延伸貫穿整個(gè)壩區(qū)，大多沿角礫熔巖與隱晶質(zhì)玄武

3、巖的接觸面發(fā)育。層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶多呈緩傾角狀，在巖流層中普遍發(fā)育，尤其第三巖流層中部（P2β32-2、P2β33）的柱狀節(jié)理玄武巖層中，錯(cuò)動(dòng)帶的發(fā)育程度明顯高于其他巖層。層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶普遍延伸較短，個(gè)別有相當(dāng)延伸長度。 壩區(qū)斷層主要發(fā)育了NW、NNW、NE和近NS向四組斷層，以N60°W向最為發(fā)育。斷層平面延伸長度多小于1km，僅有F3和F17控制性斷層出露長度在1～3km。斷層帶內(nèi)以發(fā)育多種脆性構(gòu)造巖為特點(diǎn)，如面理化構(gòu)造巖、斷層角礫巖、

4、斷層泥以及復(fù)式構(gòu)造巖等，顯示了斷層多期活動(dòng)的特點(diǎn)。 基體裂隙在左、右岸壩肩隨機(jī)發(fā)育，發(fā)育優(yōu)勢(shì)方位隨岸別和高程的不同而變化，研究區(qū)內(nèi)除發(fā)育的陡傾優(yōu)勢(shì)裂隙，還存在NE向裂隙，相對(duì)NW向優(yōu)勢(shì)裂隙，NE向裂隙空間上延伸較為短小。 本文在壩肩巖體結(jié)構(gòu)特性研究的基礎(chǔ)上，通過對(duì)抗力體部位不同規(guī)模的層間、層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶及重要斷層的野外專項(xiàng)調(diào)查和室內(nèi)資料分析，提取壩肩抗力體底滑面及側(cè)裂邊界?？紤]到底滑面和側(cè)裂面在不同部位的性狀不同，采用分段、分

5、區(qū)的方法對(duì)性狀不同部位的參數(shù)分別進(jìn)行取值；同時(shí)，結(jié)合工程部位對(duì)可能構(gòu)成壩肩抗力體側(cè)裂邊界的基體裂隙進(jìn)行連通率分析和綜合抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值。最后，著重討論抗力體邊界可能的組合形式，利用剛體極限平衡分析法對(duì)白鶴灘壩肩抗力體在不同荷載情況下的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 研究表明，控制壩肩抗滑穩(wěn)定的宏觀邊界總體上是比較清晰的，底滑面由層間、層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶構(gòu)成，側(cè)裂面主要是由一些短小、稀疏、分布較為隨機(jī)的基體裂隙和部分較大的斷層組成。壩肩組合的塊體規(guī)模主