金沙江白鶴灘水電站引水進(jìn)口邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、白鶴灘水電站為雙曲拱壩，工程規(guī)模巨大，裝機(jī)容量14000MW，是金沙江流域水電站建設(shè)中的龍頭梯級水庫之一。引水進(jìn)口是水電站重要的水利樞紐之一，其邊坡的穩(wěn)定性狀況對后期電站邊坡開挖和水庫蓄水后的安全性至關(guān)重要。
　　 本文根據(jù)“工程地質(zhì)原型研究?成因機(jī)制分析?穩(wěn)定性分析計(jì)算?工程地質(zhì)評價”的原則，在搜集前人研究資料和查明白鶴灘水電站工程邊坡區(qū)巖體構(gòu)造改造、淺表生改造特征的基礎(chǔ)上，對引水進(jìn)口邊坡的工程地質(zhì)條件、巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體質(zhì)量

2、分級及邊坡的變形破壞模式進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用數(shù)值模擬方法對邊坡整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性進(jìn)行研究，并最終得到如下認(rèn)識：
　　 （1）工程區(qū)位于位于上揚(yáng)子板塊西緣，川滇菱形塊體東部，龍門山—紅河弧形推覆帶東南部，處于聯(lián)合鄉(xiāng)背斜東翼，大跨山向斜西翼，為傾向南東的單斜構(gòu)造，主要分布二疊系上統(tǒng)峨眉山組玄武巖，地層緩傾坡內(nèi)，未見區(qū)域性斷層，緩傾角的層間錯動帶和陡傾角斷層構(gòu)成了控制邊坡巖體穩(wěn)定性的構(gòu)造骨架；
　　 （2）右岸引水進(jìn)

3、口邊坡巖體結(jié)構(gòu)相對較差，尤其在岸坡的淺表部，受風(fēng)化卸荷作用的影響，整體為碎裂結(jié)構(gòu)，局部為鑲嵌結(jié)構(gòu)。巖體結(jié)構(gòu)變化和分布發(fā)育規(guī)律隨著風(fēng)化卸荷、高程、巖性的改變呈現(xiàn)出特定的規(guī)律性。
　　 （3）根據(jù)現(xiàn)場平硐定性判斷和CSMR 巖體質(zhì)量定量分級法對右岸引水進(jìn)口邊坡的巖體質(zhì)量進(jìn)行研究，分析表明：邊坡巖體質(zhì)量總體較好，以Ⅲ1、Ⅲ2類巖體為主，約占邊坡巖體的70％，多位于弱下風(fēng)化和微新巖體內(nèi)，局部地方受特殊結(jié)構(gòu)面的影響巖體發(fā)生松弛，巖體質(zhì)量略

4、降。
　　 （4）結(jié)合工程地質(zhì)分析、極限平衡計(jì)算和FLAC3D 數(shù)值模擬的方法對右岸引水進(jìn)口邊坡的自然邊坡穩(wěn)定進(jìn)行評價分析，認(rèn)為該地區(qū)未發(fā)育大規(guī)模緩傾坡外的軟弱結(jié)構(gòu)面，受淺表生改造的影響邊坡淺部巖體局部可能產(chǎn)生卸荷松動現(xiàn)象，變形破壞模式主要是卸荷拉裂變形、塊體失穩(wěn)，局部卸荷松動巖體出現(xiàn)小規(guī)模的崩塌、掉塊。
　　 （5）在對國內(nèi)相關(guān)大型水電站工程邊坡開挖坡比和邊坡后期運(yùn)營情況的變形破壞進(jìn)行類比的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)規(guī)范和前人研

5、究成果，提出了右岸引水進(jìn)口邊坡的開挖設(shè)計(jì)坡比為：735～775m 為直立坡，775～834 設(shè)計(jì)坡比為1：0.25，834～915m 設(shè)計(jì)坡比為1：0.3，915m 以上設(shè)計(jì)坡比為1：0.4，覆蓋層開挖坡比：1：1.25，其中巖質(zhì)邊坡每40m 設(shè)置-3m 寬馬道。
　　 （6）在設(shè)計(jì)開挖坡比的基礎(chǔ)上，采用極限平衡和FLAC3D 數(shù)值模擬法對右岸引水進(jìn)口工程邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評價。結(jié)果表明：隨著開挖的進(jìn)行C5層間錯動帶岀露地表，邊坡巖

6、體在錯動帶上盤產(chǎn)生局部的應(yīng)力集中，同時沿著開挖面產(chǎn)生側(cè)向卸荷回彈，洞臉邊坡產(chǎn)生卸荷松動變形；下游側(cè)洞側(cè)邊坡向大寨溝臨空方向產(chǎn)生小規(guī)模的剪切位移；引水進(jìn)口底板產(chǎn)生垂向卸荷回彈，可能發(fā)生鼓脹隆起現(xiàn)象。
　　 （7）左岸引水進(jìn)口邊坡屬于堆積體邊坡，在對其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和基覆界面分析的基礎(chǔ)上采用極限平衡法對自然邊坡和工程邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，結(jié)果表明：自然邊坡在天然和暴雨工況下均處于穩(wěn)定狀態(tài)；邊坡開挖后工程邊坡處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。