茨哈峡水电站消能池高边坡变形特征及稳定性研究.pdf

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1、地质与勘探Vo1．45No．2第45卷第2期2009年3月GE0L0GYANDEXPL0RATIONMarch，2009茨哈峡水电站消能池高边坡变形特征及稳定性研究宋彦辉，黄民奇，聂德新。，陈新建(1．长安大学地质工程与测绘学院，西安710054；2．中国水电顾问集团西北水电设计院工程地质研究所，兰州730050；3．成都理S-大学工程地质研究所，成都610059)[摘要]阐述了高边坡发育的地质环境，描述了高边坡变形的主要特征，这些特征主要表现为边坡上部的蠕滑拉裂及中部的倾倒变形等，根据这些特征，分析了高边坡变形破坏的潜在模式，并对潜在滑面的参数进行了试验分析及取值研究

2、，最后结合高边坡可能遇到的各种工况条件对其稳定性进行了估算，结果表明，该边坡在天然条件及降雨务件下处于稳定状态，地震条件下处于极限平衡状态，而在泄流雨雾及降雨叠加地震爷件下均将失稳破坏?[关键词]高边坡变形特征稳定分析[中图分类号]P642．2[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2009)02—0107—05SongYah-hui，HuangMin-qi，NieDe-xin，eta1．AstudyOildeformationcharacteristicsandsta·bilityofthehighslopeofconvergingstillingbasins

3、ofCihaxiahydropowerstation[J]．GedogyandEx·ploration，2009，45(2)：107—111．岸坡正处于黄河转弯处的凹岸。平水期河水位高程1引言约2755m，河面宽度在上游边界处较窄，约40m左茨哈峡水电站是目前规划的黄河干流龙羊峡以右，转弯后河面宽度变大，约70m。岸坡上发育多条上、海拔3000m以下河段最大的梯级电站。电站位于青海省海南州兴海县与同德县交界处的茨哈峡谷内，初拟坝高250m左右，正常蓄水位2980m，装机容量1800MW～2000MW。水电站中坝址右岸消能池高边坡为一陡倾顺向坡，勘探及工程地质调查显示，该

4、高边坡中上部目前存在明显的变形迹象，这些现象同斜坡岩体的浅表生时效构造具有明显不同的特征，为分析这些变形现象产生的原因以及高边坡在各种工况条件下的稳定状况，在高边坡上、中、下分别开挖了3条硐，较清楚地揭示了高边坡的变形机理，本文正是在此基础上，阐明了高边坡的变形机理，分析了高边坡潜在的破坏方式，最后对高边坡的图1消能池高边坡稳定性进行了评价。Fig．1Highslopeofconve唧ngstilingbasin2高边坡地质条件小型纵向冲沟，总体上整个岸坡呈凹型坡(图消能池高边坡位于黄河茨哈峡水电站右岸，宽1)。构成消能池高边坡的地层岩性主要为三迭系中477m，高约34

5、0m，岸坡坡度约40。～50。。黄河自上统板岩、板岩夹砂岩及局部花岗岩脉(T一sz)，岩层游以北东43。流经高边坡后，其流向转为北西347。。平均产状340。／80。，倾向坡外，总体为顺向坡，坡体[收藕日期】2008—06—16；[修订日期】2009—02—16。[责任编辑]王梅。(第一作者简介】宋彦辉(1968年一)，男，2003年毕业于成都理工大学，获博士学位，副教授，现主要从事地质工程教学及研究工作。107地质与勘探2009钜表面尤其是中下部为第四系薄层坡积块碎石土覆盖。高边坡地段无区域性断层通过，但中陡倾角小断层、缓倾角小断层及层间挤压错动带均有发育，总体上主要

6、发育两组，其一是倾向北西一北北西，与板理产状基本一致，该组断层最发育；其二是倾向南东或南南东，与第一组断层相差近180。。两组断层倾角均较大。一般均大于7O。。坡体内断层发育规模都不大，断层宽度一般在5cm～30cm之间，充填物多以断层泥、岩屑、岩粉及碎块岩等为主，且一般呈松散或微胶结状态。高边坡岩体中主要发育两组节理，其一是板岩的板理面，产状340。／_80。，其二发育一组缓倾坡内图2平硐88m处拉裂缝：的结构面，优势产状为65。／_21。。Fig．2No22tensionfracturelocatedat88metersoftunnel3高边坡变形破坏特征松动界限以

7、外岩体的地震波纵波波速范围值在消能池高边坡目前有明显的变形，其变形特征1060m／s一2000m／s，完整性系数仅为0．03～0．12，按不同高程可分为蠕滑拉裂变形和倾倒变形两部属极破碎岩体。并且岩体波速随硐深的增加没分。其中高程2930m～2950m以上以蠕滑拉裂变形有明显增大的趋势，而是呈无规律的变化，这与岩体为主，该高程以下至高程2860m则以倾倒变形为拉裂松动关系密切，而与一般正常卸荷岸坡的变化主。2860m高程以下岩体为正常卸荷区。规律有所差异。3．1坡体上部岩体的变形破坏特征3．2坡体中部岩体变形特征岸坡岩体松动与变形常与伴随