小湾拱坝坝肩稳定及加固处理措施研究

【摘要】：拱坝,因为它的经济性和安全性,而被世界各国广泛采用。特别是近年来,混凝土高拱坝迅速发展,已成为大型水库和水电站枢纽的主要坝型之一【1】。然而拱坝对地形地质条件的要求较其它任何坝型都高。坝肩岩体的稳定与否,将直接关系到工程的正常运行和安全,以及下游人民生命财产的安全。据不完全统计,世界已建拱坝产生损坏或发生其他安全事故的事例有45 起,其中因坝肩失稳产生的事故就有28 起,占总事故数的62%【2】,可见拱坝真正的潜在危险在于两岸坝肩岩体的稳定性。因此坝肩稳定分析和坝肩地基处理是修建拱坝能否成功的关键。 在建的小湾水电站坝址具备修建高拱坝的优越地形条件,但地处西南地区著名的“三江构造带”的南段,地质构造较复杂,坝基及坝肩抗力体内存在部分断层、蚀变岩体和卸荷、风化岩体等地质缺陷,将引起两岸坝肩岩体变形不对称、压缩变形量增大以及坝肩局部岩体承载能力低,直接影响到拱坝与地基系统的正常运行和整体稳定安全性。显然,在这种复杂地质构造的地基上修建坝高如此之大的巨型水电工程,坝肩岩体稳定是必须研究的首要问题之一。通过科学、准确地对其坝肩岩体稳定性作出评价,了解坝肩坝基的变形及分布特性,分析失稳破坏过程、破坏形态和破坏机理,从而为坝基肩加固处理提供依据。通过研究合理的加固处理措施,改善两岸的受力状况和变形分布,提高坝肩稳定安全度,使整个工程安全可靠。 本文结合小湾工程▽1 210m平面,以地质力学模型试验为主要研究手段,配合有限元计算,对小湾工程▽1210m平面坝肩稳定性和加固措施的合理性进行了研究。通过研究获得以下成果:(1) 原始地基方案:小湾拱坝1210m 平面坝肩稳定超载安全系数分别为Kp=2.2(地质力学模型试验)和Kp=2.6(有限元计算);加固地基方案:超载安全系数Kp=3.9(有限元计算),由此评价了工