巨能攀[1]2001年在《溪洛渡水电站坝肩抗力体抗滑稳定性分析》文中研究说明拟建的溪洛渡水电站为一高拱坝全地下式厂房的大型水电工程,其坝肩抗滑稳定性是坝区关键的工程地质问题之一,而查明坝肩抗力体边界条件是坝肩抗滑稳定性分析的前提和基础。 研究表明,控制坝肩抗滑稳定的边界主要有侧裂面、底滑面、拱端拉裂面和临空面,其中拱端拉裂面和临空面是明确的,但由于坝区岩体结构体的复杂性致使侧裂面和底滑面边界条件(尤其是侧裂面边界条件)具有很大程度的不确定性和模糊性。 为了查明边界条件工程性状,在已有研究成果的基础上,我们开展了侧裂面专题野外地质调查和底滑面核对及补充调查工作,得到了大量可靠地、翔实的第一手资料,为了更好地管理、分析野外所测资料,建立了使用方便、功能全面的数据库管理系统,为全面系统地研究抗力体的边界条件奠定基础。 通过对野外实测的258条层间、层内错动带进行对比分析,按照错动强烈、工程性状差、规模大且产出状态不利于抗力作稳定的原则,左右岸各确定了8条可能构成底滑面的层内或层间错动带。 基于统计方法,研究了侧裂结构面的宏观发育状况。并用H-H2公式估算了侧裂结构面的迹长;用修正H-H连通率概率模型按不同高程计算了侧裂结构面的连通率,在此基础上,确定了侧裂面的连通率。这些结果都充分体现了侧裂结构面稀疏、短小、连通率低的特点。 在查明坝肩抗力体边界条件的基础上,应用计算机交互式技术和图形学理论建立了叁维地质模型,利用刚体极限平衡分析中的矢量法编制了坝肩抗力体抗滑稳定性分析系统,该程序具有交互式的数据输入、形象的几何图形显示、任意作用力下的稳定性计算及多功能的数据交换接口等特点。并通过大量的对比计算确保了系统的可靠性。 运用该系统对溪洛渡坝肩抗力体的不同模式、不同荷载组合形式下的抗滑稳定性进行了评价,并对连通率c、f等重要因素进行敏感性分析。其结果表明:溪洛渡坝肩抗力体的稳定性总体上达到拱坝设计的要求,并有较好的安全储备。
魏云杰[2]2004年在《金沙江白鹤滩水电站岩体结构及其对坝肩抗滑稳定性的控制作用》文中进行了进一步梳理金沙江白鹤滩水电站是我国继叁峡、溪洛渡之后开展前期工作的又一座巨型电站。最大坝高275m,装机容量12000MW。坝区地层主要为二迭系峨眉山玄武岩,调查表明,玄武岩中存在由缓倾角的层间、层内错动带和断层、裂隙构成的岩体结构体系,对坝区的主要工程地质问题,尤其坝肩抗力体的抗滑稳定性具有重要的控制作用。本文通过大量野外地质调查、资料统计和室内测试分析,在对结构面成因研究基础上,系统总结了坝区结构面的工程地质特征,确定了坝肩抗力体的边界条件,分析了坝肩抗力体的抗滑稳定性。 在已有研究成果基础上,总结了坝区玄武岩的岩相特征和构造应力场对岩体结构的影响;通过现场调查,总结了3种类型浅表生变形破裂,即正常卸荷型破裂、松弛夹泥型破裂和缓倾角错动带表生改造;通过野外地质调查,总结了层间错动带、层内错动带、断层和基体裂隙的发育规律。 在对坝区岩体结构特征研究的基础上,确定了左右岸共14条可能构成底滑面的层间或层内错动带。结合坝肩抗力体荷载特点,确定了坝肩抗力体侧裂边界,左岸主要由基体裂隙控制,右岸由断层F18和基体裂隙共同控制,并研究了侧裂边界的工程地质性状。 在查明坝肩抗力体边界条件的基础上,利用刚体极限平衡分析中的矢量法在文献[1]基础上编制了白鹤滩坝肩抗力体抗滑稳定性分析程序,并对白鹤滩坝肩抗力体的不同荷载情况下大块体的稳定性进行了评价,结果表明:白鹤滩坝肩抗力体的稳定性总体上达到了拱坝设计的要求。
隆振锐[3]2012年在《大渡河大岗山水电站施工期坝肩抗力体深化研究》文中研究说明在建的大岗山水电站是大渡河水电基地干流规划的大型水电工程之一,坝型为混凝土双曲拱坝,最大坝高约210m,总库容7.42亿m3,总装机容量2600MW。坝址区地表出露岩性主要为晋宁—澄江期黑云二长花岗岩,因为长期构造作用影响,致使区域内岩体复杂的结构特征,这对坝区的工程地质问题,尤其是坝肩抗力体的抗滑稳定性起到重要的控制作用。通过总结前人对大岗山坝肩抗力体边界的研究成果,发现受制于施工阶段,先前研究仅通过勘探平硐及地表出露收集到的坝址区岩体结构特征存在一定的局限性,而目前大岗山水电站建基岩体已经开挖完工,在新揭露的岩体结构特征基础上再次对抗力体进行探讨具有现实意义。本次论文通过大量野外调查、资料统计以及室内分析,对坝肩建基面开挖所揭露的岩体结构特征以及抗力体边界条件进行了较为系统的研究,内容包括:对左、右岸建基面上的主要结构面及7组基体裂隙性状进行描述,并通过调查资料计算了其中两组发育最广泛、最有可能构成抗力体边界的基体裂隙各高程的连通率;确定了坝肩抗力体的边界条件,主要研究对象为可能构成块体的底滑面和侧裂面,并对各边界进行了岩体力学参数取值;最后,运用刚体极限平衡法对坝肩抗力体的抗滑稳定性进行了简单评价。研究发现,建基岩体内广泛发育的一些Ⅲ~Ⅳ级结构面以及坝址区第④、⑥组优势裂隙都满足构成坝肩抗力体边界的条件,大岗山左、右两岸建基岩体中共有21块潜在滑移块体,其中左岸12块,右岸9块,块体空间分布不胜均匀;左岸块体侧裂面主要受岩脉β21、β28、β41等大型结构面控制,底滑面主要由缓倾角断层如f145及第⑥组基体裂隙构成;右岸中倾角的大型断层f231即满足构成侧裂面的要求,在特定高程也具备构成底滑面的条件,而右岸发育的第⑥组基体裂隙同样也是构成底滑边界的主要结构面;通过极限平衡法的计算,发现各块体在抗滑稳定性上基本满足拱坝设计规范要求,但对于由大型断裂(如f145、f231等)构成底滑面的块体,仍建议施工中进行抗滑加固处理。
陈志达[4]2010年在《白鹤滩水电站右岸坝肩抗力体连通率及抗滑稳定性研究》文中研究表明一直以来水电站的坝肩的抗力体稳定性都是大坝建设问题的关键所在,也是难点所在。在本文我们结合了华东院承担的白鹤滩水电站工程项目中的“白鹤滩水电站坝肩抗力体稳定性研究”对右岸坝肩的抗力体随机侧裂面的连通率和可滑动块体的稳定性系数进行了研究计算,并对其稳定性进行评价。在坝区为期一个多月的野外调查研究和室内约半年的数据处理,并结合华东院已有的工程资料,先对坝区的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化、岩体卸荷、水文地质条件和地应力特征等工程地质条件进行了研究分析;然后对拱坝右岸的结构边界进行分析研究,主要是对构成结构面的层内错动带、层间错动带和断层加以研究定性,并确定其抗力体基本几何边界条件和计算得到底滑面、侧裂面的物理几何力学参数;再则就是用遗传法对右岸坝区侧裂面连通率的研究和计算,是本文的关键所在,在这里我们将从野外采集的裂隙资料并应用由吉林大学陈剑平教授编的叁维节理网络裂隙软件及连通率相关软件进行处理计算,从而得到综合抗剪参数;最后对可能影响坝肩稳定性的块体进行组合研究,再运用规范推荐的刚体极限平衡法结合上面各物理力学参数计算各个可滑动块体的稳定性系数,再根据规范评价右岸坝肩抗力体的稳定性。
王旺盛[5]2009年在《金沙江白鹤滩水电站坝肩抗力体抗滑稳定性研究》文中认为拱坝坝肩的抗滑稳定和变形稳定问题是引发拱坝安全事故的主要原因,也是坝区关键工程地质问题之一。拟建的金沙江白鹤滩水电站为双曲拱坝,是我国继叁峡、溪洛渡之后开展勘察设计工作的又一座千万千瓦级水电站。拱坝坝高279m,拱坝在承受各种基本荷载作用时,上游拱端最大拉应力超过1.0MPa,下游拱端最大压应力近10.0MPa,总推力高达1400万t,作为支撑拱坝结构的坝肩岩体要求有足够的承载能力和变形稳定性。因此,详细查明坝肩抗力体的边界条件是坝肩抗滑稳定性分析的基础和前提。坝区属中山峡谷地貌,地势北高南低,向东侧倾斜,谷坡左岸相对较缓,右岸陡峻,河谷地貌形态总体呈不对称的“V”字型。拟建拱坝河段为一套二迭系峨眉山玄武岩地层,地层总体平缓,未见区域性断层,工程地质条件较好,是一个优良的拱坝河段。坝区岩体结构的主体是玄武岩岩流层层间、层内缓倾角构造错动带、中小规模的断层及陡倾角的构造裂隙。层间错动带有一定厚度、贯通性好,延伸贯穿整个坝区,大多沿角砾熔岩与隐晶质玄武岩的接触面发育。层内错动带多呈缓倾角状,在岩流层中普遍发育,尤其第叁岩流层中部(P2β32-2、P2β33)的柱状节理玄武岩层中,错动带的发育程度明显高于其他岩层。层内错动带普遍延伸较短,个别有相当延伸长度。坝区断层主要发育了NW、NNW、NE和近NS向四组断层,以N60°W向最为发育。断层平面延伸长度多小于1km,仅有F3和F17控制性断层出露长度在1~3km。断层带内以发育多种脆性构造岩为特点,如面理化构造岩、断层角砾岩、断层泥以及复式构造岩等,显示了断层多期活动的特点。基体裂隙在左、右岸坝肩随机发育,发育优势方位随岸别和高程的不同而变化,研究区内除发育的陡倾优势裂隙,还存在NE向裂隙,相对NW向优势裂隙,NE向裂隙空间上延伸较为短小。本文在坝肩岩体结构特性研究的基础上,通过对抗力体部位不同规模的层间、层内错动带及重要断层的野外专项调查和室内资料分析,提取坝肩抗力体底滑面及侧裂边界。考虑到底滑面和侧裂面在不同部位的性状不同,采用分段、分区的方法对性状不同部位的参数分别进行取值;同时,结合工程部位对可能构成坝肩抗力体侧裂边界的基体裂隙进行连通率分析和综合抗剪强度参数取值。最后,着重讨论抗力体边界可能的组合形式,利用刚体极限平衡分析法对白鹤滩坝肩抗力体在不同荷载情况下的稳定性进行评价。研究表明,控制坝肩抗滑稳定的宏观边界总体上是比较清晰的,底滑面由层间、层内错动带构成,侧裂面主要是由一些短小、稀疏、分布较为随机的基体裂隙和部分较大的断层组成。坝肩组合的块体规模主要受侧裂边界控制,侧裂面的产状和所处工程部位控制抗力体的重量和阻滑面积。结果表明:白鹤滩坝肩抗力体的稳定性总体上达到拱坝设计要求。对于坝肩抗滑稳定薄弱部位,可采用合理的工程措施进行治理。
杨正文[6]2010年在《白鹤滩水电站左岸坝肩抗力体连通率及抗滑稳定性研究》文中提出本文结合华东水利水电勘察设计院承担的白鹤滩水电站工程地质勘察任务的专项课题之一“白鹤滩水电站坝肩抗力体稳定性研究”,通过一个多月的野外现场调查和搜集的华东院已有的工程地质资料,计算左岸坝肩抗力体随机侧裂面的连通率和可滑动块体的稳定性系数,并评价其稳定性。首先对坝区的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化、岩体卸荷、水文地质条件和地应力等工程地质条件进行了分析。在此基础上,着重研究了左岸坝肩抗力体结构面的特征。提取可构成抗力边界的结构面,主要是可构成底滑面的层内、层间错动带,可构成侧裂面的断层和裂隙,并分析这些结构面的几何、力学参数。左岸坝肩抗力体可滑动块体的侧裂面也可能是随机侧裂面。这就需要通过求取连通率来得到综合抗剪参数。连通率的计算是通过投影法运用叁维网络模拟获取叁维连通率。计算侧裂面的叁维连通率所利用的相关程序是由吉林大学陈剑平教授所开发的。最后,根据临空面、侧裂面、底滑面和拱端拉裂面的相互组合关系分析出可滑动动块体组合。运用规范所推荐的刚体极限平衡理论计算各个可滑动块体的稳定性系数,从而根据规范相关规定评价左岸坝肩抗力体的稳定性。
郭伟杰[7]2011年在《锦屏一级水电站右坝肩绿片岩连通特征及抗滑稳定性初步分析》文中提出锦屏一级水电站坝址区河谷狭窄,谷坡陡峻,边坡相对高差最大可达1000-1700m,坡度30-90°,主要由叁迭统杂谷脑组第叁段的变质砂岩、板岩(T2-3z3)及第2段的大理岩夹片岩(T2-3z2)等构成,地层相变较大,地质构造复杂,地应力水平较高。坝址区右岸为顺向坡,由大理岩夹绿片岩组成,总体上边坡稳定条件较好,但也存在局部稳定性问题和地质缺陷。绿片岩根据岩石中绿泥石、云母及石英含量进一步分为方解石绿泥石片岩和绿泥石石英片岩,两者的新鲜岩石湿抗压强度分别在25~50Mpa及40~60Mpa,较之其它基岩相对较低。特别是方解石绿泥石片岩以片理发育、富含绿泥石、性软、较疏松、具滑感和易风化为特征,成为影响坝区右岸坝肩稳定的不利因素。正确评价绿片岩的发育特征,对坝肩的稳定性和可靠性作出评价具有重要的意义。鉴于此,作者在导师的指导下,结合自己所参加的锦屏一级水电工程科研实践,以“锦屏一级水电站右坝肩绿片岩连通特征及抗滑稳定性初步分析”为硕士论文选题,开展论文的研究工作,以期获得对工程有益的成果以及对类似工程具有指导意义的研究方法和手段。本文在全面系统地介绍了坝区的地形地貌、地层岩性、地质构造、风化卸荷、地下水等地质条件,在了解绿片岩所处的特定地质环境的基础上,系统阐述锦屏一级水电站右岸绿片岩发育特征,并提出绿片岩的连通率值,最后对右坝肩的抗滑稳定性进行评价。具体研究内容及成果如下:(1)右坝肩绿片岩工程地质特征研究:以可研平硐、右岸坝基(包含上下游边坡)、右岸地下厂房及电站进水口边坡绿片岩的编录资料和建基面绿片岩的回弹测试、声波测试资料为基础,采用作图(平切图、剖面图)和统计方法,对绿片岩的发育层位、形态与规模、物质组成与结构、风化特征、力学性质等进行统计,分析右坝肩绿片岩的基本工程地质特征。(2)右坝肩绿片岩连通率研究:将绿片岩看作裂隙型结构面,拟采用以下叁种方法对绿片岩的连通率特征进行研究:一是,以可研追踪平硐、坝基及开挖边坡揭示的全迹长绿片岩资料,分析绿片岩的长度、间距的概率(频度)分布特征,并采用基于全迹长的带宽投影法计算右岸主要层位的绿片岩连通率;二是,对可研平硐、灌排洞及右岸厂房揭示的绿片岩,采用基于不确定性模型迹长估计方法,确定连通率;叁是,以绿片岩间距、长度、倾向、倾角的实测频度分布为基础,借助与用于裂隙网络模拟的蒙特卡罗方法,对右坝肩绿片岩的空间分布进行模拟,进而采用带宽投影法计算各个层位的绿片岩的连通率。在上述研究的基础上,给出右坝肩主要层位的连通率建议值。(3)右坝肩抗滑稳定性分析:首先根据右坝肩断层及裂隙、绿片岩的发育特征,分析右坝肩抗滑稳定性边界条件,确定各种不利组合;结合坝区岩体及结构面岩体力学参数研究成果,确定各边界的综合参数;进而,采用刚体极限平衡分析法对各种工况下右岸坝肩抗滑稳定性进行计算和分析,对右坝肩抗滑稳定性进行评价。
朱海明[8]2015年在《旭龙水电站左坝肩抗力体劈理型边界提取及稳定性初步分析》文中研究表明拟建的旭龙水电站是治理开发金沙江上游河段水能资源的重要梯级工程,坝型为混凝土双曲拱坝,最大坝高213m,装机总容量2220MW,总库容8.19亿m3。拱坝研究设计中的主要工程地质问题是坝肩抗滑稳定性的分析。旭龙坝址区左坝肩岩体受变形变质及后期构造作用在岩性接触带部位发育劈理及其裂隙密集带,形成抗剪强度比完整岩体明显降低的条带,该条带在拱坝推力的作用下可能会成为坝肩抗力体失稳的侧裂边界。由于该条带上发育的结构面具有非连续性和不确定性,使左坝肩抗力体部位具有较为复杂和特殊的坝肩岩体特征,因此,对左坝肩抗力体边界条件及稳定性进行分析显的极为必要。论文以坝址区地质环境条件为基础,通过对左岸抗力体范围内8个勘探平硐及地表出露岩体的专项调查,研究了左岸坝址区岩石建造特征及岩体结构特征,重点分析了侧裂边界的构成,最终获得左坝肩抗力体稳定性初步评价结果。论文的主要研究成果如下:(1)研究区出露叁套基岩,分别为叁迭系印支期侵入的花岗岩(γ51),中元古界雄松群叁段(Pt2X3)斜长角闪片岩和混合岩。后期侵入的花岗岩对斜长角闪片岩进行强烈的混合交代作用,形成不同变质程度的混合岩,由靠近花岗岩体中心部位向斜长角闪片岩方向,混合交代作用逐渐减低,依次出现混合片麻岩、混合岩和混合岩化斜长角闪片岩,叁种变质岩在空间上呈条带状展布。混合岩体内发育浅色条带与暗色条带相间分布的劈理构造,顺其暗色矿物条带,岩石的可劈性较强,在混合岩及其两侧较易出现各种裂隙密集带。(2)左岸坝肩抗力体范围内,Ⅲ级结构面优势方位共4组,最发育的一组为近SN走向的结构面,其次为NW向、NE向和近EW走向的结构面。其中,f57、f69和f76与岸坡小角度相交,且f69和f76为缓倾角结构面,f57、f69和f76结构面对坝肩抗力体的稳定性不利。(3)花岗岩与斜长角闪片岩接触带发育的叁种变质岩中,混合岩体内劈理及其裂隙密集带最为发育,尤其在靠近混合岩与混合片麻岩的接触带部位结构面发育程度较强,高、中、低高程平硐内均有裂隙密集带发育,且多处裂隙密集带宽度大于5m,形成明显的具有一定宽度的软弱结构面带。(4)斜长角闪片岩俘虏体L1在中~低高程区间结构面发育广泛,高高程处结构面发育相对较弱。斜长角闪片岩俘虏体L2大多已变质为混合岩,混合岩体内劈理构造发育,中~高高程区间混合岩顺劈理域裂隙密集发育。斜长角闪片岩俘虏体L3条带内高、中、低高程区间结构面均较为发育。(5)左坝肩抗力体范围内可能的侧裂边界共5个,其中,由岩性接触带部位构成的侧裂边界4个,由Ⅲ级结构面f57构成的侧裂边界1个。构成底滑面的主要为Ⅲ级结构面,Ⅳ~Ⅴ级结构面只是在Ⅲ级结构面达不到的位置起到连接作用。最终确定由侧裂边界和底滑面可组合成5个潜在失稳块体。(6)左坝肩侧裂边界参数提取主要采用传统加权法和基于距离倒数加权法两种方法,通过对比分析,最终选用基于距离倒数加权法的综合抗剪强度参数提取结果。底滑面参数提取主要依据Ⅲ级结构面和Ⅳ~Ⅴ级缓倾结构面所占面积比例加权取得。(7)应用刚体极限平衡法对提取的5个潜在失稳块体的稳定性进行初步评价,最终得出5个块体的稳定性系数均具有较好的安全储备,达到了工程的要求。
张曙光[9]2007年在《金沙江白鹤滩水电站高拱坝建设工程地质适宜性研究》文中进行了进一步梳理高拱坝工程地质适宜性评价是一个复杂的系统工程问题。本文以白鹤滩水电站为研究对象,以大量的现场实测资料为基础,在大量野外调查和对第一手资料进行室内测试和统计分析基础上,研究了白鹤滩水电站坝区岩体结构面成因,包括岩石建造、构造改造和表生改造等,并在此基础上,较为系统的研究了岩体结构面的发育特征,用叁维仿真模型演化了坝区地应力场的变化特征,阐述了与高坝建设适宜性评价有关的岩体质量分级,分析研究边坡破坏机制,并利用UDEC离散元模型对边坡破坏机制进行了模拟,结合坝肩抗力体抗滑稳定性分析,讨论了由层间、层内错动带构成底滑面,断层和基体裂隙构成侧裂面的情况下,坝肩抗力体的抗滑稳定性,进而研究了岩体结构面对坝肩抗滑稳定性的控制作用,最后,对高边坡的稳定性进行了分析和评价。通过上述研究,本文取得了如下主要成果:1、利用工程地质分级方法,从结构面工程地质性状及工程地质意义出发,对研究区勘探揭露的结构面进行了系统的分级分类,并建立了较为系统的性状描述体系,很好的解决了研究区岩体结构面的分级问题,从而为分层次深入研究结构面的工程地质性状奠定了基础。2、采用了四种岩体质量分级评价方案对研究区岩体质量进行了研究,这四种方案包括:工程岩体分级标准(GB50218-94)、水利水电围岩工程地质分类(GB50267—99)、岩体RMR分类(Bieniawski,1973)、岩体质量指数Z分级(小湾,1995)。结果显示,拟合度最高的是BQ—T,较好的是BQ—Z,以及T—Z,他们的拟合度都能达到74%以上,而且其拟合关系都是对数拟合关系。同时看到凡涉及到与RMR分类系统的拟合,主要为直线拟合,但拟合度均很低,一般都是在57%以下。总体来看在四种岩体质量分级评价保有叁种岩体质量分类之间的相关性比较好。在此定量化基础上,结合现场分类以及水利水电工程地质勘察规范,通过对比综合,得到研究区岩体质量分级。由于白鹤滩水电站坝址区岩体在地质历史中曾遭受过多期构造地质作用,和后期的浅表生改造作用,具有结构复杂的特点。利用岩体质量分级方法,解决了研究区的岩体质量分级问题,这对进一步评价工程岩体的稳定性、充分利用可利用岩体、制定适宜的工程措施具有十分重要的意义。3、在对坝区边坡破坏机制研究过程中发现:白鹤滩水电站坝区边坡变形破坏现象从成因机制上可概括为两个类型:一类应是由于表生改造所形成的卸荷松动岩体。另一类是受缓倾角结构面控制的时效变形体,这类变形体主要以蠕滑——拉裂为主。经分析及数值模拟结果认为,白鹤滩水电站坝区边坡变形破坏方式将是以受缓倾角结构面和陡倾角结构面联合控制的分块滑移、解体、崩塌方式为主,整体下滑的可能性不是很大。4、在查明坝肩抗力体边界条件的基础上,利用刚体极限平衡分析中的矢量法,对白鹤滩坝肩抗力体的不同荷载情况下大块体的稳定性进行了评价,结果表明:白鹤滩坝肩抗力体的稳定性总体上达到了拱坝设计的要求。左岸坝肩最上部重量很小块体稳定系数不满足规范要求,在施工设计过程中可避开此块体。右岸块体稳定性总体上满足规范要求,但块体1和块体3在地震力作用下安全储备较小,对侧裂面或底滑面可采取置换或锚固等加固措施进行处理。5、对高边坡稳定性分析过程中得到如下看法:从岸坡的稳定性条件以及从目前勘探调查的岸坡岩体变形破坏现象来看,白鹤滩水电站坝区稳定性是,低高程优于高高程;总体上,右岸天然边破稳定性条件大大优于左岸。右岸边破变形破坏的程度远小于左岸边破的破坏程度。通过数值模拟得到,左岸边坡在天然状态和地下水饱水状态下是稳定的,但在地震(Ⅷ度)以及地下水+地震状态下是不稳定的,其稳定性系数最小只有0.749。从工程安全的角度,应采取一定的工程处理措施。
魏云杰[10]2007年在《中国西南水电工程区峨眉山玄武岩岩体结构特性及其工程应用研究》文中进行了进一步梳理川滇地区二迭系上统峨眉山玄武岩分布范围为一近南北向的菱形,覆盖面积约30×10~4 km~2,露头面积约37538km~2,平均厚度达705m,具有南西厚、北东薄的特点,且为多个喷发旋回。根据喷出相与岩石组合系列等时空变化的规律性,将玄武岩划为叁个分区:东岩区、中岩区、西岩区。金沙江白鹤滩水电站、溪洛渡水电站、以及大渡河铜街子水电站处于东岩区;雅砻江二滩水电站处于中岩区;雅砻江官地水电站、金沙江龙开口水电站、金安桥水电站处于西岩区。本文以白鹤滩水电站坝区岩体结构特性为研究主线,结合其它水电工程岩体结构特性的研究成果,开展中国西南已有水电工程区峨眉山玄武岩岩体结构特性的研究,在理论和工程实践均具有重要意义。考虑到岩体结构对岩体风化、卸荷所起的控制作用,论文中对岩体的风化、卸荷进行了专题研究,并取得了以下主要研究成果:(1)从原生建造、构造改造和表生改造叁方面研究了白鹤滩坝区岩体结构的成因;通过对柱状节理玄武岩的岩浆喷出环境、柱状外形态、裂隙面粗糙度的现场调查和玄武岩的化学成分分析,表明柱状节理是由于岩浆的冷却收缩作用形成。在演化过程中,经历了多期次的构造改造,和河谷下切时的卸荷回弹作用,从而形成现今的柱状节理形态。(2)通过对不同风化程度玄武岩的表观特征、矿物特征、化学特征的研究,表明峨眉山玄武岩岩体的风化作用是沿各类结构面向岩体内部发展,以物理风化为主,化学风化不明显。通过对白鹤滩水电站坝区岩体风化界限的划分,结合溪洛渡、铜街子、官地等水电站坝区岩体风化界限的划分标准,提出了峨眉山玄武岩岩体风化带划分的量化指标。(3)峨眉山玄武岩的岩体结构体系通常为层间错动带、层内错动带、基体裂隙和柱状节理,层间、层内错动带和断层控制了岩体的宏观结构,构成了工程岩体结构的骨架,节理裂隙影响了岩体的局部结构及完整性。而白鹤滩水电站坝区岩体结构与同区其它坝区相比,有其特殊性,除发育上述结构面外,还发育陡倾角断层。按照结构面的规模作为分级依据,即层间错动带、控制性断层为Ⅱ类结构面,层内错动带、一般性断层作为Ⅲ级结构面,挤压带、小断层为Ⅳ级结构面,基体裂隙、柱状节理为Ⅴ级结构面。(4)通过大量资料统计,提出了白鹤滩坝区岩体结构划分方案,将裂隙间距作为控制性指标,裂隙条数作为参考指标。结合溪洛渡水电站、金安桥水电站、二滩水电站坝区岩体结构类型的划分方案,建立了玄武岩地区划分岩体结构类型的量化指标。(5)根据对白鹤滩坝区玄武岩卸荷分带的量化指标研究,结合溪洛渡、龙开口、官地等水电工程区岩体卸荷带的划分标准,以及相关文献中岩体卸荷带量化指标的研究成果,提出了峨眉山玄武岩岩体卸荷分带的量化指标。(6)应用岩体质量分级的最新成果(修正的Q系统,2002),综合考虑白鹤滩坝区层间、层内错动带及断层等构造形迹,风化、卸荷界限等地质因素,得出了符合实际情况的岩体质量分级结果。对于柱状节理玄武岩分别运用RMR分类和《工程岩体分级标准》(GB50218-94)进行岩体质量分级,结果表明:按BQ值划分的岩体质量级别较按RMR划分的岩体质量类别高,说明对于坝基柱状节理玄武岩的岩体质量综合分级的指标应有别于非柱状节理玄武岩,即柱状节理玄武岩应重点考虑其力学完整性,而非柱状节理玄武岩不仅考虑其力学完整性,还应考虑其几何完整性。(7)白鹤滩水电站坝区非柱状节理玄武岩岩体质量分级主要通过岩体纵波波速、完整性系数以及岩石质量指标(RQD)来量化;鉴于该坝区柱状节理玄武岩是一种特殊类型的碎裂-镶嵌结构岩体,其外观表现破碎,确定岩体质量级别时,其量化指标选择了岩体的纵波波速、完整性系数、岩体的透水率(吕容值)。并从坝基岩体风化分带、岩体质量类别以及岩体渗透性叁个方面综合确定了白鹤滩高拱坝建基面的位置。(8)以白鹤滩水电站高拱坝为例,选择了各拱圈有代表性的块体,并分别计算了稳定性系数,结果表明:坝肩抗力体无论是在一般荷载还是特殊荷载作用下,其稳定性系数均满足设计要求,且具有一定的安全储备。
参考文献:
[1]. 溪洛渡水电站坝肩抗力体抗滑稳定性分析[D]. 巨能攀. 成都理工学院. 2001
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