大崗山拱壩壩基（肩）控制性巖體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程地質(zhì)研究.pdf

1、拱壩壩基(肩)的抗滑穩(wěn)定和變形穩(wěn)定性問題是引發(fā)拱壩安全事故的主要原因，對壩基巖體的工程地質(zhì)特征，尤其是對影響壩基(肩)抗滑穩(wěn)定和變形穩(wěn)定性的“控制性巖體結(jié)構(gòu)”的系統(tǒng)工程地質(zhì)研究是拱壩設計和各項基礎處理技術(shù)的關(guān)鍵。 擬建的大渡河大崗山拱壩，設計最大高度210m，總裝機容量為2600MW。壩區(qū)及其區(qū)域工程地質(zhì)條件復雜，壩基花崗巖體內(nèi)緩傾斷裂極為發(fā)育，而且還穿插多條輝綠巖脈。緩裂和陡傾的輝綠巖脈及其組合特征是控制壩基(肩)抗滑穩(wěn)定和變

2、形穩(wěn)定的“控制性巖體結(jié)構(gòu)”。 本文通過對大崗山拱壩壩基“控制性巖體結(jié)構(gòu)”進行系統(tǒng)的工程地質(zhì)研究，在把握其建造一改造過程的基礎上，按照改造機制和程度對其中的緩裂和輝綠巖脈主控裂面進行工程地質(zhì)分類，討論其工程地質(zhì)特性，評價其對壩肩抗滑穩(wěn)定性的影響；根據(jù)輝綠巖脈的變形破壞特征，討論巖脈的巖體結(jié)構(gòu)類型及其工程地質(zhì)特性，評價其對壩基變形穩(wěn)定性的影響。通過這一系統(tǒng)研究，以期得到一套可為相似的或其它復雜地質(zhì)條件下的工程地質(zhì)問題研究提供理論指導

3、和實踐借鑒的分析評價方法。 本論文對大崗山拱壩壩基中緩裂和輝綠巖脈及其組合形成的“控制性巖體結(jié)構(gòu)”的系統(tǒng)工程地質(zhì)研究主要取得以下認識和成果： (1)壩區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景復雜，先后經(jīng)歷了地槽、地臺及地臺活化三個階段。壩區(qū)花崗巖體形成于地槽期，強烈改造于地臺活化期。中、新生代的地臺活化期，長期受勞亞陸塊、羌塘-昌都陸塊和揚子陸塊不均勻的聯(lián)合作用，構(gòu)造-熱液活動復雜。地殼強烈隆升，花崗巖上覆地層及其本身遭受巨厚剝蝕。

4、(2)壩區(qū)花崗巖位于黃草山花崗巖體的過渡相帶，侵入成巖期的應力環(huán)境復雜，既有區(qū)域的水平擠壓應力，還受到底部巖漿自下而上的多期脈動式不均勻推擠作用，故花崗巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造復雜，各種原生節(jié)理發(fā)育，是控制壩區(qū)花崗巖內(nèi)緩裂發(fā)育的主要因素。 (3)通過對壩區(qū)緩裂的分布規(guī)律、幾何形態(tài)和運動學特征等的構(gòu)造解析，查明壩區(qū)緩裂的成因-改造機制和過程。其總的成因機制主要有：原生建造、構(gòu)造作用和淺表生作用等機制，各大類中還可細分為幾種具體的力學機制。

5、其中，原生建造是主要成因類型，控制緩裂的發(fā)育程度；構(gòu)造和淺表生改造也可形成部分緩裂，但主要是起到“改造”的作用，體現(xiàn)在緩裂規(guī)模的加大、力學性質(zhì)的復合及性狀的變化等，是控制壩區(qū)緩裂工程地質(zhì)特征的主要因素。 (4)淺成的輝綠巖脈在快速冷凝中，內(nèi)部礦物結(jié)晶習性不同，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不均勻，受同期熱液及后期構(gòu)造動力蝕變作用強烈改造，形成綠泥石化蝕變巖，后期吸水軟化，形成壩基巖體中的軟弱面(夾層)，控制拱壩壩基(肩)抗滑穩(wěn)定性和變形穩(wěn)定性。

6、 (5)系統(tǒng)的研究了各類緩傾結(jié)構(gòu)面和輝綠巖脈的工程地質(zhì)特征，分別從“結(jié)構(gòu)面”和“巖體結(jié)構(gòu)”的角度對其力學性狀進行研究。 (6)對壩肩抗滑穩(wěn)定性進行計算評價，結(jié)果表明壩區(qū)輝綠巖脈和緩傾結(jié)構(gòu)面對壩肩抗滑穩(wěn)定性具有重要影響，主要體現(xiàn)在右壩肩內(nèi)存在三個塊體，其剪摩抗滑穩(wěn)定系數(shù)為2.81、2.76和3.45，低于規(guī)范要求的3.5，須作適當處理，保證右壩肩巖體的整體穩(wěn)定。相對而言左岸稍好。 (7)通過三維有限元(ANSYS)模擬分析