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雅砻江杨房沟水电站复杂地质环境条件及其对大坝工程稳定的控制作用研究

邹静娴  
【摘要】: 杨房沟水电站是雅砻江中游河段的第5级水电站,电站目前处于可行性勘察设计阶段,拟定坝型为双曲拱坝。大坝工程的安全至关重要,因为它的失事不仅涉及其本身的经济损失,而且还威胁到下游千百万人民生命财产安危。国内外经验表明,坝工建设的成败在很大程度上取决于基础的稳定性。由于基础地质环境条件不良酿成大坝失稳,在国际上有很多惨痛的教训,如法国马尔帕塞拱坝(Malpasset Dam)、中国修文拱坝等。所以,系统地总结影响大坝稳定的因素以及评价坝基(肩)抗滑稳定性,对大坝工程的安全显然是有重要实际意义的。 根据国内外大坝失事和破坏事件的报道,总结出大坝发生事故的原因主要有坝基破坏、坝肩不良地质构造、洪水漫顶、库内外岸坡崩塌、地下水渗流及温度变化这六个方面。然而对于拱坝,其特征是将大部分荷载传给两岸,因此由于坝肩处理不善而丧失抗滑稳定性的事件占绝大多数。在坝址区地质环境条件相对复杂的情况下,提出影响坝肩岩体抗滑稳定性的因素主要有岩石、岩体结构面、地下水以及地应力。其中,岩体受到结构面的切割,造成不连续性和不均一性,使岩体的变形和强度性能被显著地削弱,抵抗风化和地下水作用的能力也大为降低。因此岩体结构面是控制坝肩抗滑稳定的主要因素,它们的工程地质特征的研究在稳定性分析中占有极重要的位置。 为了分析拱坝坝肩抗滑稳定性,对坝址区岩体结构工程地质特征进行详细研究,得出坝址区断层以陡倾角为主,断层平面延伸长度几乎都小于1km,仅有控制性断层F2出露长度在1~2km。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,研究区内主要发育NNE向陡倾角裂隙,另外NWW近EW向也发育,相对NNE向优势裂隙,NWW向裂隙空间上延伸稍长。 通过对不同规模的断层及产状不利于拱坝稳定基体裂隙的野外专项调查和室内资料分析,提取坝肩滑移块体的底滑边界和侧裂边界。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失稳块体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。最后着重讨论边界可能的组合形式,利用刚体极限平衡分析法对杨房沟坝肩抗滑稳定进行评价。结果表明:杨房沟坝肩抗滑稳定性总体上达到了拱坝设计的要求。


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