某水电站特高混凝土重力坝建基面选择.pdf

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1、第28卷第4期资源环境与工程Vo1．28，No．42014年8月ResourcesEnvironment&EngineeringAug．，2014某水电站特高混凝土重力坝建基面选择杨友刚，邓争荣，吴树良，张少锋，程方权，尹卫(长江岩土S-程总公司(武汉)，湖北武汉430010)摘要：某峡谷区水电站枢纽碾压混凝土重力坝最大坝高241m，建坝工程地质条件较复杂，选择合适可行的建基面是工程需解决的重点关键技术问题之一。大坝建基岩体为薄层夹中厚层结晶灰岩及大理岩，在研究其溶蚀风化、卸荷特征的基础上，进一步研究岩石强度、岩体结构、岩体完整程度等特征，对坝基岩

2、体进行工程地质分类，结合大坝工程要求和各类岩体对不同坝高的适宜性，选择了该水电站特高混凝土重力坝建基面，建基岩体以Ⅲ，类、Ⅲ类岩体为主，合计约占90％以上。坝基稳定应力分析结果表明，Ⅲ类岩体经浅部基础加固、局部Ⅳ类岩体经掏挖置换混凝土等工程处理措施后，具备建设200m级特高混凝土重力坝的条件。关键词：建坝岩体；工程地质分类；建基面；特高混凝土重力坝中图分类号：TV642．3文献标识码：A文章编号：1671—1211(2014)04—0551—06超越概率10％基岩水平地震动峰值加速度为0引言145．4cm／s，场址区地震基本烈度为Ⅶ度。水电工程建设

3、中对混凝土重力高坝而言，理想的坝址区属于构造剥蚀中低山、河流侵蚀及局部岩建基岩体为I类或Ⅱ类岩体11。但随着水电开发的不溶地貌区，主干河流s江自NW—NNW流向SSE，与基断推进，除已建和在建的水电站工程外，在水能资源蕴藏岩地层走向近于正交，属横向河谷。河谷呈较狭窄的丰富的大江大河上进行可开发的水电工程，建设混凝土高“V”型，岸坡地形陡峻，两岸临江坡顶高程550～坝，特别是200m级及以上的混凝土特高坝，选择既技术600m，河床高程188～228m，枯水位211m左右。可行、又经济合理的理想建基岩体的坝址愈加困难。坝址区零散分布第四系崩(坡)积层、

4、残坡积层和某水电站水库总库容约398亿m，电站装机容量冲积层，其中第四系崩(坡)积层、残坡积层分布于岸7000MW，为I等大(1)型工程。枢纽工程由挡水建坡，崩(坡)积层厚度5～40m；残坡积层厚度3～10m；筑物、泄洪建筑物、引水发电系统等主要建筑物组成，第四系冲积层分布于河床，厚度15～32m。基岩地层其中，挡水建筑物设计为碾压混凝土重力坝，设计坝顶为古生界石炭系下统(Cs)浅变质岩，主要为变质碳酸高程401m，最大坝高241m，两岸为非溢流坝段，中部盐岩，相问分布板岩、变质砂岩等变质碎屑岩。碳酸盐河床部位为溢流坝段。由于该水电站坝址区工程地质

5、岩为结晶灰岩夹大理岩，多呈薄层夹中厚层。条件复杂，建坝岩体受溶蚀风化、卸荷作用等因素影基岩地层总体走向40。～70。，倾向sE(下游)，倾响，Ⅱ类岩体埋深大，利用其作为大坝建基岩体，虽然角以50。～85。为主，低高程部位倾角陡，高高程部位倾技术上更安全可靠，但是经济上不甚合理。因此，能否角变缓。主要构造形迹为断层(含层问挤压构造带、裂利用Ⅲ类岩体，以及如何利用Ⅲ类岩体，选择合适可行隙性断层)和裂隙。的大坝建基面，是本水电站工程需解决的重点关键技建坝岩体为结晶灰岩夹大理岩，属可溶岩。地表术问题之一。文中主要叙述建坝岩体地质特征、坝基岩溶主要表现为溶沟

6、、溶槽、溶缝、岩溶漏斗等，地下岩岩体工程地质分类及主要物理力学性质、大坝建基面溶形态主要表现为溶缝(隙)，尚未发现大规模岩溶系选择，研究成果可供类似工程参考。统。岩溶(溶蚀)强度总体上弱一中等，局部溶蚀较强。岩体溶蚀风化程度总体上可划分为强溶蚀、中等1工程地质概况溶蚀、弱溶蚀、微溶蚀。可溶岩强溶蚀岩体铅直厚度及某水电站场址处于区域构造稳定性相对较好地水平深度<10m；中等溶蚀岩体铅直厚度<30m；弱溶区，近场区及场址区无活动断裂通过。工程场址5O年蚀岩体下限岸坡铅直深度一般<185m、河床铅直深度收稿日期：2014—05—16；改回日期：2014—

7、07—06作者简介：杨友刚(1983一)，男，工程师，地质工程专业，从事水利水电工程地质、岩土工程勘察实践与研究工作。E—mail：250187166@qq．tom552资源环境与工程2014生一般<60m。岩J，岩层陡倾下游，坝址可利用建坝层位水平宽度坝址区地下水按赋存条件可划分为孔隙水和基岩400—500m，能满足大坝方案布置需要。但河谷岸坡裂隙水，主要接受大气降水的补给，以孔隙、裂隙及岩地形陡峻，建坝岩体卸荷拉张作用明显，加之属可溶溶缝隙为径流通道向沟谷和S江河床运移，最终向S岩，岩体溶蚀风化作用明显。岩体受到溶蚀风化及卸江排泄。基岩岩层中，

8、变质碳酸盐岩层为相对透水层，荷等影响后，岩体强度降低，抗变形能力减弱，完整程变质碎屑岩层为相对隔水层，且相间分布，属横向河