电站坝基岩体评价及深层抗滑稳定性分析-论文.pdf

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1、2014年6月第34卷第2期四川地质学报Vo1．34No．2Jun．，2014电站坝基岩体评价及深层抗滑稳定性分析米猛(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都610072)摘要：某水电站住于雅鲁藏布江中游桑日至加查峡谷段出口处，坝型为混凝土重力坝，最大坝高116m，属高坝。混凝土重力坝主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求，对基础岩体要求较高。根据该水电站坝基工程实践，从坝基岩体质量评价方法、分级标准及深层抗滑稳定计算方法等方面进行一些有益探索，对类似工程坝基岩体质量评价及深层抗滑稳定计算具有指导意义。关键词：坝基岩体；结构面；滑移模

2、式；水电站中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1006-0995(2014)02-0243—05D0I：10．3969~．issn．1006-0995．2014．02．020混凝土重力坝一直以来都是水利枢纽建设中主要的坝型之一，主要是依靠坝体自身重量于基础之上产生的摩擦力及坝体与基础之间的凝聚力来抵抗水压力以满足稳定要求。所以混凝土重力坝基础岩体必须具备足够的强度、承载力，以满足坝体对稳定和强度的要求。一般隋况下，不同岩性、不同程度风化卸荷的坝基岩体强度常常不同，且往往因复杂的节理裂隙、断层或挤压带等地质构造而使坝基岩体结构完整性不均一。坝基岩体岩级的划分对确定建基面承载力确定有重要

3、的意义。节理裂隙、断层或挤压带等地质构造往往可以组合形成不可预知的滑移通道。蓄水后在库水推力作用下，坝体可能连结某些区域的坝基岩体沿滑移通道而产生滑移失稳，从而导致深层抗滑问题。如何对坝基岩体质量进行科学评价、采用何种方式准确分析坝基岩体深层抗滑稳定性在水利水电建设中显得尤为重要。1坝址工程地质条件简介水电站位于雅鲁藏布江中游桑日至加查峡谷段出口处，坝型为混凝土重力坝，最大坝高l16m，属高坝。坝基基岩岩性为二长花岗岩，岩质较坚硬。岩体风化主要表现为矿物蚀变、裂面锈染等；岩体卸荷较明显。弱风化岩体锤击声较清脆，水平深度一般40～60m，河床垂直埋深(基岩面以下)为9．0～35．7m；弱卸荷水

4、平深度一般20~40m，河床垂直埋深(基岩面以下)为1．5～5．25m；强卸荷推测水平深度3～10m；微新岩体：岩石新鲜，锤击声清脆。2坝基岩体质量评价坝基岩体是存在于一定环境中的地质体，其形成和发展经受过地质历史时期各种内外动力地质作用的改造和影响，坝基岩体的质量直接影响大的的安全和经济。坝基岩体质量是取决于岩质类型、岩体的风化卸荷、岩体结构类型、岩体紧密程度、岩体透水性等多种因素的综合，各种因素对岩体力学性质的影响是不同的，任何单一因素的分类都不可能全面反映岩体的整体特性，必须采用多因素综合评判的方法，考虑各种因素的相互影响，进行系统的分析评价，进而建立完整的工程岩体质量体系。其中坝基岩

5、体构造发育程度对坝基岩体质量有着重要的影响。坝基岩体构造主要以节理裂隙、挤压带及小断层为主，结构面类型以刚性结构面、软弱结构面为主。为准确查明岩体质量，主要采用以下工作方法。收稿日期：2014-03-06作者简介：米猛(1979一)，男，皖凤台人，工程师，主要从事水利水电工程地质工作与研究2432014年6月第34卷第2期四川地质学报Vo1．34No．2Jun．，2014础岩体中结构面，尤其是缓倾角结构面及软弱夹层，即深层滑动往往是混凝土重力坝主要破坏模式。3．1混凝土重力坝深层滑动破坏类型1)滑动面剪切破坏：在水平荷载作用下，坝体沿坝基内存在可能导致单斜面滑动或双斜面滑动的结构面而发生剪切

6、破坏。2)抗力体挤压破坏：当坝基内存在倾向下游的软弱夹层或缓倾角结构面，下游尾岩内没有倾向上游的软弱夹层或缓倾角结构面时，不构成双斜面滑动。在水平荷载作用下，坝踵处岩体可能产生拉裂破坏，与坝体连接部分基础可能发生剪切破坏，同时传给尾岩抗力体超过其承载能力的剩余推力，挤压破坏产生。3)抗力体隆起破坏：坝基岩体内存在软弱夹层或缓倾角结构面，尾岩呈层状，比较完整且岩性坚硬。尾岩上部在水平荷载作用下产生拉伸区，并有向上的位移产生，也就有隆起破坏产生。3．2坝基深层抗滑工程地质条件深层抗滑稳定的有利条件为：未揭示较大的控制性缓倾角连续软弱结构面，抗力体岩体为坚硬、较完整的花岗岩，具有较高的整体强度；深

7、层抗滑稳定的不利条件为：坝基局部发育缓倾角裂隙，延伸较长，特别是在建基面下伏的Ⅲ：级岩体中缓倾角裂隙相对较发育，连通率较高，性状较差。3．3深层抗滑计算方法主要结合坝基开挖揭示的工程地质条件，选取典型坝段，开展等系数法(等K法)及三维有限单元法进行深层抗滑稳定计算分析，确定大坝深层抗滑稳定性。等系数法(等K法)：重力坝深层抗滑稳定计算较为复杂，计算公式随边界条件即滑动体的类型不同而异，主要由滑动面的产状和组合