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計工作的又一座千萬千瓦級水電站。拱壩壩高279m，拱壩在承受各種基本荷載作用時，上游拱端最大拉應力超過1.0MPa，下游拱端最大壓應力近10.0MPa，總推力高達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)定性分析的基礎和前提。 壩區(qū)屬中山峽谷地貌，地勢北高南低，向東側(cè)傾斜，谷坡左岸相對較緩，右岸陡峻，河谷地貌形態(tài)總體呈不對稱的“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)造錯動帶、中小規(guī)模的斷層及陡傾角的構(gòu)造裂隙。 層間錯動帶有一定厚度、貫通性好，延伸貫穿整個壩區(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)錯動帶多呈緩傾角狀，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，錯動帶的發(fā)育程度明顯高于其他巖層。層內(nèi)錯動帶普遍延伸較短，個別有相當延伸長度。 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，如面理化構(gòu)造巖、斷層角礫巖、

4、斷層泥以及復式構(gòu)造巖等，顯示了斷層多期活動的特點。 基體裂隙在左、右岸壩肩隨機發(fā)育，發(fā)育優(yōu)勢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)勢裂隙，還存在NE向裂隙，相對NW向優(yōu)勢裂隙，NE向裂隙空間上延伸較為短小。 本文在壩肩巖體結(jié)構(gòu)特性研究的基礎上，通過對抗力體部位不同規(guī)模的層間、層內(nèi)錯動帶及重要斷層的野外專項調(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)的方法對性狀不同部位的參數(shù)分別進行取值；同時，結(jié)合工程部位對可能構(gòu)成壩肩抗力體側(cè)裂邊界的基體裂隙進行連通率分析和綜合抗剪強度參數(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白鶴灘壩肩抗力體在不同荷載情況下的穩(wěn)定性進行評價。 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)錯動帶構(gòu)成，側(cè)裂面主要是由一些短小、稀疏、分布較為隨機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