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锦屏一级水电站建基岩体结构特征分析

钟林君  
【摘要】: 锦屏一级水电站枢纽区两岸山体雄厚,谷坡陡峻,基岩裸露,河谷为典型的深切“V”型峡谷,两岸谷坡相对高差达1500~1700m。岩层走向与河流流向基本一致。岩层走向与河流流向基本一致,坝区左岸为反向坡,大致EL.1800m以上由砂板岩构成,EL.1800m以下由大理岩构成,存在f5、f8、f38-2、f38-6等大小断层、层间挤压带溶蚀夹泥裂隙等不良地质构造;右岸为顺向坡,地层岩性主要为大理岩,存在f13、f14断层和绿片岩夹层等软弱结构面,锦屏一级混凝土双曲拱坝是世界第一高拱坝,坝高305m,坝顶高程1885m,右岸拱坝和左岸拱坝EL.1600~1730m高程直接建于岩基上,左岸拱坝在EL.1730~1885m高程建于混凝土垫座上。 岩体内层面、层间挤压错动带、断层及节理裂隙发育,左岸局部地段顺坡中陡倾裂隙较为发育,右岸面裂隙的发育程度较高。坝址区节理裂隙按成因可归为原生和构造两类。原生结构面主要是砂板岩和薄至中厚层大理岩中的层面,以及绿片岩中的片理面。构造型节理裂隙,以陡倾角为主,其发育程度与岩性、层厚和构造部位密切相关,具一定区段性。总体上具有以下特征:坚硬的大理岩和变质砂岩中节理比相对较软的板岩及绿片岩中更为发育;中薄层大理岩中节理比厚层块状大理岩中发育;左岸岩体中节理比右岸更为发育。 为了更好的评价坝基岩体质量,应进一步查明坝区结构面类型以及分级,了解各软弱结构面的具体工程地质特征以及对岩体结构的影响,通过大量的现场精测调查与统计分析,并结合三维激光扫描等手段,弄清坝区不同部位不同岩级岩体的RQD、块度、Jv等结构参数指标和结构面的方位、形态、开度、风化情况等工程地质特征等,从而能更好的划分两岸建基岩体的结构类型,这对高拱坝开挖边坡的稳定性、坝肩岩体的抗滑稳定性的评价有至关重要的作用。因此,正确的描述工程区的岩体结构特征,对锦屏水电站工程的勘探、设计和施工具有重要的指导意义。 本文在全面系统地认识坝区的地形地貌、地层岩性、地质构造、风化卸荷、地下水及地应力状态等地质条件,了解建基面岩体所处的特定地质环境的基础上,对建基岩体结构特征进行评价,具体研究内容及成果如下: (1)了解了坝区岩体以及结构面的物理力学性质与参数,弄清了坝区岩体结构类型划分的标准。 (2)坝区内存在的主要软弱结构面类型有断层及挤压带、溶蚀夹泥裂隙、风化绿片岩,根据现场调查结构,总结了各软弱结构面的工程地质特征以及对建基岩体结构产生的影响并提出了相应的建议。 (3)根据坡面开挖揭示的地质条件结合现场实测,得到了与岩体结构相关的节理方位、起伏粗糙、风化程度、开度、充填、迹长、体积节理数Jv、岩体质量指标RQD、岩体块度指数RBI等的量化指标,根据建基面测线法的调查结果,发现了RQD、RBI两者之间具有较好的相关性,根据RBI~RQD对应关系,并结合各个岩级RBI的统计结果,提出了各个岩级的RBI评价指标。 (4)对锦屏一级坝区的基体裂隙在不同地质单元、不同工程部位的发育分布规律进行研究,阐明了各岩体结构类型的分布区域。 (5)鉴于锦屏一级水电站开挖范围大,裂隙揭露充分,为裂隙迹长研究提供了一个很好的场地,根据现场已开展的大量检测资料,通过应用验证研究,验证现有的迹长估计模型。


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