复杂地形条件条件下的高边坡开挖技术研究

《复杂地形条件条件下的高边坡开挖技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、复杂地质条件条件下的高边坡开挖技术研宄代国宏孙军民（中国水利水电第四工程局第一施工局811700）摘耍：在a杂地质条件下，结合现场爆破试验总结并调整采用适合工程特点的爆破分区方式、爆破参数、微差爆破网络及适当的爆破施工控制等综合控制技术等手段来满足边坡稳定的要求，达到优质、高效、安全施工的目的。通过拉西瓦复杂地质条件下的开挖施工实践，总结了对高边坡、高应力释放区的成型爆破施工工艺及控制措施，为以后类似工程建设提供了较好的借鉴经验。1.概述1.1工程概况拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个

2、梯级电站。拉西瓦水电站工程属大型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程的主要任务是发电。水库具有日调节能力。该工程由混凝土双曲拱坝（最大坝高250m）、坝后水垫塘及二道坝、坝身泄洪表孔深孔底孔及右岸地下厂房主变开关室组成。左岸坝肩建基而由上游边坡、坝肩槽、下游边坡组成，坝顶开口线高程为2460ni,坝基最低开挖商程2210m,幵挖商差为250m,开挖总方U约为84万m:i。1.2地质情况大坝位于石门坝址，该坝址河谷狭窄，河道平直，两岸山体雄厚，对称，无深切冲沟。坝址处基岩为均质中、粗粒花岗岩、完整性较好，岩性单一，力学强度高，风化不严重。坝址基岩中发育的断裂以高倾角

3、为主，多近与垂直河流向展布。岩石平均抗压强度157Mpa,平均弹性模量近50GPa，为高强度高弹模的岩石。基岩强风化岩体深度较浅，且分布范围较小，仅在平缓岸坡及规模较大的断层破碎带、交汇带处少:W:分布。弱风化带深河床地段一般5〜15m,两岸随高程增高风化层加厚。坝址区岩体中发育着NXW、NNE和NE向三组陡倾中小断裂和相应裂隙，发育有一组缓倾裂隙。其中NXW、NNE组断裂规模相对较大，且分属压扭和张扭性断裂，该两组断裂约占陡倾断裂总数的40%。缓倾裂隙系原生节理经后期构造作用演变而成，延伸长度较大，属压扭性断裂。由于拉西瓦花岗岩岩体屮断裂不甚发育，岩石高弹模高强度，具备较好

4、储能条件，在青藏板块巨大水平构造应力作用下，再加上自重和陡峻峽谷地形的局部调整作用，工程区岩体屮储存着较高地应力,经十余年现场测试及分析汄为，拉西沉花岗岩岩体可划分为三个不同应力单元。即近岸坡50m〜80m范围的应力释放区，其ol方向紊乱，oKlOMpa；第二应力单元为河谷底部及坡脚部位，宽约300m深150m的应力集中区，该区内o1=35〜60Mpa，该处钻探中曾出现大量饼裂现象，在开挖过程中可能产生岩爆，葱皮状剥落，和卸荷回弹变形。除上两区以外的广大地区均为应力稳定区，该区闪ol=20〜30Mpa,倾向河谷。上述三个区内实测地应力均为岩体自重的数倍，主要巾构造应力和A重应

5、力组成，属高应力区。1.3地质条件对开挖爆破的影响由于拉丙瓦坝址区地应力较高，开挖过程中伴有岩爆、葱皮状剥落和卸荷回弹变形。开挖后支护工作直接影响着边坡岩体的稳定。坝址区岩体屮断层分布较多。以NNE、NNW为主。•其中较大断层为EL24i7(hf7)及EL2409(hf7-l)缓倾裂隙,宽度为0.5m〜0.3m。HflO断层最大宽度达1.3m。岩石裂隙成组出现，存在NNE组、NE组、NNW组、NW组、近EW组等5组，以高倾裂隙为主。表层岩体切割十分严重并存在着大量层理、片理、节理、间歇层等软弱结构。由于这些结构的存在，岩体被切割成块体，块体间结合力远低于块体自身强度。岩体存在

6、较大各向相异性，在爆破中岩体薄弱面极易产生应力集中、泄能作用、爆炸应力阻断以及应力加强等作用。使施工中预裂爆破质量的控制、减小对基础岩面的爆破震动影响、优化爆破大块率指标、提高爆破出渣经济指标等各项控制均有较人难度。1.爆破试验拉西瓦水电站主体边坡最大边坡高差达500m,表面风化及卸荷严重，坝址区石方开挖爆破的规模和强度大，开挖爆破振动及开挖后的卸荷对高边坡、锚杆锚索和新浇混凝土川‘能产生影响。针对拉西瓦水电站边坡开挖特点及岩石特性进行爆破试验，包括预裂爆破及深孔梯段试验，并对测试方法(爆破质点振速、岩石声波、及宏观调杏等)得出的测试数据资料进行综合分析，确定适合拉西瓦水电站

7、坝基坝肩高边坡地形和地质特点的爆破方式及爆破参数，包栝预裂爆破参数、深孔梯段爆破参数及起爆网络，分析爆破对高边坡的影响，指导并形成大规模开挖爆破施工技术，同时为科研及其他工程积累可借鉴的经验资料。根据爆破试验大纲，是通过现场生产性的试验测试，研宂预裂爆破成缝机理，以及预裂爆破成缝对边坡的保护和减振作用；研宂预裂爆破成缝机理，以及预裂爆破成缝对边坡的保护和减振作用；通过预裂爆破、深孔梯段爆破试验，确定施工中大规模生产的爆破参数、装药结构及起爆方式和爆破网络；研宂和掌握爆破对高边坡及大坝建基面的影响，以确定