锦屏一级水电站拱坝左岸主要地质问题及处理措施

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn锦屏一级水电站拱坝左岸主要地质问题及处理措施刘安荣，祁雅丽，曹传波河海大学水工结构工程系，南京（210098）E-mail：liuanrong110@163.com摘要：锦屏一级水电站拱坝为300m级高拱坝，其左岸断层破碎带、煌斑岩脉、深部裂缝等软弱结构面发育，地质条件相当复杂，对这些复杂地基的处理对拱坝的稳定、安全至关重要。本文主要论述这些地质情况的复杂性及所采用的处理措施，以供其它同类工程处理借鉴。关键词：断层；煌斑岩脉；混凝土网格置换；固结灌浆中图分类号：TV221

2、引言锦屏一级水电站位于四川省盐源县、木里县交界处，是雅砻江干流中、下游河段五个梯级水电开发中的第一级。电站以发电，兼有防洪、拦沙等作用。坝址控制流域面积102560k㎡，占雅砻江流域面积的75.3%，多年平均流量1200m³/s。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程1885m，最大坝高305m，水库正常蓄水位1880.00m，正常蓄水位以下库容77.6亿m3，调节库容49.1亿m3，属年调节水库。电站装机容量3600MW，年利用小时数4616h，多年平均年发电量166.20亿KW·h。300m级高拱坝，必须确保其在兴建与运行阶段稳定和

3、安全。而拱坝的稳定性与安全在一定程度上是建立在坝基（肩）的整体性与强度上，故坝基（肩）处理的好坏对拱坝的上述性能至关重要。2拱坝左岸抗立体的地质条件2.1地形、地质概述锦屏一级水电站址区地处深山峡谷，自然谷坡高陡，地应力水平较高，岩体卸荷强烈，工程地质特别复杂。左岸坝基为反向坡，上部为砂板岩，下部大理岩段，见图1。左岸岩体内断层、层间挤压错动带、节理裂隙发育，分布范围较大，主要发育有断层f5、f8，煌斑岩脉（X）、深部裂缝（Ⅳ2类岩体）等软弱结构面，致使左岸坝基地质复杂，岩体质量差，见图1和图2。图1左岸地质剖面图图2左岸软弱结构面

4、分布图-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn上部砂板岩段，岩体条件差，主要为断层破碎带及影响带、深部裂缝等，建基面岩体中Ⅴ级、Ⅳ2级岩体为主。大理岩段中，在1735～1820m高程坝基岩体中，f5、f8断层在建基面浅表出露，建基面中Ⅲ1、Ⅲ2级为主；在1660～1735m高程，坝基岩体以Ⅲ1级岩体为主，层间挤压错动带发育。f5断层以里、煌斑岩脉两侧及以里，分布受深裂缝影响的Ⅳ2级岩体。靠下游f5与煌斑岩脉相交处，宽度达40~50m，岩体破碎，抗立体的重要部位，作为持力层，不能满足拱坝的变形要求，需进行专

5、门处理；1600～1660m高程大坝建基面及建基面以里岩体完整性好，以Ⅱ级岩体为主。2.2主要地质问题2.2.1f5断层f5断层在1800m高程以上，破碎带宽度较大，一般5～10m，局部20～25m，主要由角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、碳化的泥质片状岩及断层泥组成，普遍强风化，散体结构，Ⅴ1级岩体；1680～1800m高程之间，破碎带宽度一般3～5m，局部10～15m，主要为角砾岩、碎裂岩，少量糜棱岩、片状岩及不连续断层泥，局部松弛张开5～10cm，无充填，Ⅴ1级岩体；1680m高程以下，破碎带宽度明显变窄，一般1～3m，多为重胶结、较紧

6、密、坚硬的角[1]砾岩、碎裂岩，微风化～新鲜为主，Ⅲ2级为主，部分结构松散，弱～强风化，为Ⅴ1级。2.2.2f8断层f8断层出露在1750m高程以上的坝肩及抗力体部位，发育于拱肩槽上下游槽坡，向下游抗力体内延伸交于f5断层，两断层交汇处，断层影响带较宽，岩体破碎，是抗力体处理的重要部位。f8断层破碎带宽一般0.5～1m，主要由强风化褐黄色构造碎裂岩、角砾岩、糜[1]棱岩及断层泥组成，断层破碎带结构普遍较松弛，散体结构，性状极差，Ⅴ级岩体。2.2.3煌斑岩脉在1680m高程以上，岩脉厚一般约2～4m，普遍弱～强风化，岩体松弛，完整性差

7、，与上下盘岩体多为断层接触，发育宽5～20cm的小断层，且两侧岩体为松弛、破碎的Ⅳ2级岩体；在1680m高程以下，岩脉多微风化～新鲜，部分弱风化，且与上下盘大理岩紧密接触，[1]Ⅲ2级岩体。2.2.4Ⅳ2级岩体Ⅳ2级岩体主要为f5、f8断层上下盘影响带及煌斑岩脉X两侧的松弛破碎岩体，以及Ⅲ1、Ⅲ2级岩体中零星发育的深部裂缝带岩体，分布于建基面以里一定范围。这些Ⅳ2级岩体以碎裂结构为主，局部板裂、块裂结构，呈条带状分布为特征，向低高程延伸至1660高程，总[1]体上岩体完整性差，抗变形能力低，部分为弱风化。2.2.5深部裂缝和裂隙松弛

8、带“深部裂缝”是锦屏一级水电站左岸的特殊地质现象。从岩性看，深部裂缝多发育在坚硬的变质砂岩和大理岩中，岩质相对软弱的板岩中少见。从空间分布看，具有从约1660m高[1]程向谷坡上部深部裂缝发育水平深度逐渐加大，从上游向下游由弱变强的趋