大渡河大崗山水電站右岸壩頂邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國大規(guī)模能源開發(fā)及其它大型工程的興建，高陡邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)問題已經(jīng)普遍出現(xiàn)，并形成具有當今特色的主要工程地質(zhì)課題之一。在我國西南、西北地區(qū)水能資源開發(fā)中遇到的高陡邊坡，大多分布在南北向地震構造帶及其以西地區(qū)。巖體結構復雜，谷坡深部地應力較高，構成了這一地區(qū)高陡邊坡復雜的巖體力學環(huán)境條件。在這樣的條件下修建高壩大庫，高陡斜坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)問題不僅將對工程修建的可行性決策起到重要作用，而且對高陡邊坡的穩(wěn)定性研究、設計、施工及運行期的

2、安全具有十分重要的工程實踐意義，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260 萬KW 。右岸壩頂邊坡物質(zhì)組成及結構特征復雜，且坡體深部有長大裂隙帶發(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》科研項目，對位于右岸壩頂邊坡的穩(wěn)定性進行了深入細致研究。 大崗山水電站右

3、岸壩頂邊坡谷坡高陡，開挖高度150 ～200 m，而且坡體深部發(fā)育有中緩傾坡外的XL316和XL9-15 兩個長大裂隙密集帶，加之該區(qū)域為高地震烈度區(qū)，一旦發(fā)生地震，將嚴重威脅著壩頂邊坡的穩(wěn)定性，對水電站的建設及運行也將產(chǎn)生重大影響，不但會延誤工期，而且將會造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的社會影響。因此，分析邊坡的工程地質(zhì)條件，研究坡體深部長大裂隙的成因機制和邊坡的穩(wěn)定性，指導工程的進一步優(yōu)化設計與合理施工，保證邊坡工程在施工和運行期的安全，

4、這對水電站的建設和正常運行具有十分重要的工程實踐意義。 本文基于野外地質(zhì)調(diào)查和翔實的勘探資料，對右岸壩頂邊坡賦存的環(huán)境地質(zhì)條件進行了深入分析，探討邊坡巖體結構基本特征，研究坡體深部裂隙密集帶的成因機制。采用定量計算，結合定性分析和數(shù)值模擬等方法，綜合評價其穩(wěn)定性，對影響邊坡穩(wěn)定性的敏感性因素進行分析，并在此基礎上提出一些支護建議。取得的主要成果如下： 右岸壩頂邊坡物質(zhì)組成及結構特征復雜，且坡體深部有長大裂隙帶發(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造帶北段，為南北向與北西向、北東向等多組構造的交匯復合部位，地震基本烈度為Ⅷ度，區(qū)域構造穩(wěn)定性相對較差。 （2 ）右岸壩頂邊坡高陡，坡體巖性主要為花崗巖，巖體風化卸荷強烈，局部出露輝綠巖脈、花崗細晶巖脈等，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；邊坡開挖導致坡度更陡，邊坡的穩(wěn)定性將進一步降低。 （3 ）根據(jù)現(xiàn)場實地調(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次生泥充填且裂面相對較新鮮，推測裂隙密集帶形成時代久遠，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裂隙密集帶，其空間展布復雜，規(guī)模較大，邊坡開挖后，裂隙帶與巖脈或斷層相互組合將構成分別以裂隙XL9-15和XL316-1為潛在底滑面的不穩(wěn)定塊體。 （5 ）壩頂邊坡開挖后，前緣變得更陡，當?shù)卣鸺铀俣葹?.2

7、51g時，開挖后的邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)，原設計方案不能滿足工程安全標準。 （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)定性基本呈線性關系。 （7 ）數(shù)值模擬分析結果總體上符合邊坡應力場分布的一般規(guī)律，且與極限平衡分析法的分析結果是基本一致的，即開挖對邊坡穩(wěn)定性影響較為明顯，現(xiàn)有支護體系雖有助于改善邊坡穩(wěn)定狀況，但由于支護條件的限制，仍然不能夠完全消除開挖造成的影響。