福建仙游抽水蓄能电站下水库坝址左岸坝头边坡处理

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1、98福建地质GeologyofFujian增刊1福建仙游抽水蓄能电站下水库坝址左岸坝头边坡处理王志强(福建省水利水电勘测设计研究院，福州，350001)摘要仙游抽水蓄能电站下水库坝址左岸坝头全风化岩体层厚度较大，在水库蓄水后，全风化岩体(土状)在水的作用下易软化，使岩体力学指标降低，抽水电站库水位变化频繁，将产生动水压力，从而影响土质边坡的稳定，经分析评价，建议采取相应处理措施。关键词土质边坡坝头边坡抽水蓄能电站福建仙游1左岸坝头地质概况．1．1地形(地貌l福建仙游抽水蓄能电站下水库左岸趾板上游坝头的公路高程为30

2、2～303．5m，公路外侧有1"-2m宽的平台，平台外边坡已开挖成1：1．5的边坡；在280．5m高程开挖成一个较宽的平台，平台宽度约10m。紧临趾板开挖布置了2条斜马道，马道宽度约2m，往趾板方向边坡开挖坡比亦为1：1．5，往上游方向与库岸原地形平顺相接(图1)。1．2地层岩性本区出露的地层岩性大部分为全风化砂质粉土，仅在ZK511附近及上游冲沟内见有少量的人工堆渣厚0．5～3．2m，松散，上部为砂质粘土，局部夹碎块石；在趾板上游侧边坡二级马道以下为强一弱风化花岗岩，分布在整个左坝头。以上边坡岩体风化不均匀，全强

3、风化岩体交替出现。在左坝头出露有4条辉绿岩脉，岩脉呈全一弱风化。1．3地质构造根据勘探资料，结合趾板开挖揭露的地质情况，本段未发现大的断裂构造，仅发育一些节理裂隙，节理面大部分闭合，无充填，少量节理充填岩屑。在左坝头及趾板基础发育4条辉绿岩脉，辉绿岩脉与围岩接触紧密。1．4岩体风化左岸趾板上游山头(高程303～280．5m)全风化岩体风化不均匀，全风化岩体厚度1．8～6．5m，ZK511、ZK514、ZK517、ZK518等4个钻孔，由于受岩脉影响，全风化厚度9．3"--16．3m；在高程280．5rn以下平台，全

4、风化厚度1．5～3．4m。强风化带厚度0．5～3．7m，仅在ZK516孔厚度达8．8m。在趾板A2点附近由于辉绿岩脉侵入，造成宽10ITI左右的全风化深槽。收稿日期：2010—08-10作者简介：王志强(1966一)，男．高级工程师，水文地质工程专业。增刊1王志强：福建仙游抽水蓄能电站下水库坝址左岸坝头边坡处理99图1左岸坝头工程地形图Fig．1TheengineeringtopogurphicmapofTheleftbank名sideslope1．5岩土体物理力学参数根据全风化土样的室内土工试验，岩土体力学参数(

5、表1)。表1岩土体力学参数Table1RocksoilMechanicalParameters湿容重孔隙率渗透系数总应力强度指标有效应力强度指标岩土体kN／m3％cm／s凝聚力(。)摩擦角(kPa)凝聚力(。)摩擦角(kPa)(5～8)全风化砂质粉土17．346．512．1Z7．511．528．8E一55E一3～强风化24．015E一42左岸坝头工程地质条件评价下水库左岸坝头岩性以细粒花岗岩为主，并有4条辉绿岩脉侵入，致使该区域内岩体风化强烈且存在风化不均匀现象，全风化岩体最大厚度达16．6l'fl，弱风化顶板埋深

6、基本与28113"1平台一致，基岩面平缓。全风化层中除辉绿岩脉风化成砂质粘土外，细粒花岗岩风化成100福建地质GeologyofFujian第29卷粉土或砂质粉土。在水库蓄水后，土体在水的作用下易软化，使其力学指标降低，同时由于抽水蓄能电站库水位变化频繁，而土体属于弱透水，土体中的水不能及时排出，将产生动水压力，从而影响土质边坡的稳定。对边坡的典型断面，采用瑞典圆弧法初步进行稳定计算，当相关力学参数取饱和状态指标时，现有开挖边坡是不稳定的，需进行相应的工程处理措施。3边坡处理措施选择削坡减载：根据工程类比，粉土在水

7、下的稳定坡度为1：3．0～1：3．5，由于该部位现有边坡已开挖成1：1．5，在303m高程为上坝公路，削坡减载的空间有限，如果削坡时不改变公路的位置，将形成公路外侧的高陡土质边坡，还需进行支护，且支护难度较大。抗滑桩支护：若采用抗滑桩，桩基需深入到较完整的弱风化岩体中，由于部分桩身较长，而且开挖多以人工开挖为主，所以在边坡上施工难度较大，且施工过程中存在安全隐患，同时与下部趾板施工存在干扰问题。锚筋桩+混凝土框格梁支护：在现有开挖坡面上打锚筋桩深入至弱风化岩体中，并在坡面表层设置混凝土框格梁，锚筋桩与混凝土框格梁连

8、在一起，2者形成一个支护整体。该支护方法的难度在于锚杆长度要大于20m，且造孔条件较差。以上3种支护方案各存在优缺点，建议采用锚筋桩+混凝土框格梁支护的方案。4结语左岸趾板上游侧边坡及近坝库岸边坡全风化层较厚，其边坡稳定与否直接威胁到趾板与混凝土面板的安全，应对该部分边坡进行妥善工程处理，确保大坝安全。Treatmentoftheleftbank，sside