锦屏一级水电站坝基岩体松弛特征初步研究

【摘要】： 锦屏一级水电站双曲拱坝是世界上在建的同类坝型中最高的。由于锦屏坝址区岸坡高陡,开挖规模大、开挖体型复杂,坝基岩体卸荷松弛问题十分突出。本文以原型调研与室内分析相结合、机制分析与模拟研究相结合的思想。通过对坝基开挖过程中揭露的基础处理洞室衬砌开裂所导致的岩体松弛现象研究、爆前和爆后Vp测试数据、坝基岩体Vp长观数据和数值模拟分析等途径。对锦屏一级水电站坝基岩体松弛特征进行了初步的研究。具体研究内容及成果如下: (1)坝基开挖过程中,对左岸基础处理洞室衬砌开裂现象进行深入调查,通过对衬砌裂纹发育特征进行详细研究和分析。结果表明:由于基础处理隧洞施工先于坝基开挖,坝基开挖卸荷作用是左岸基础处理洞室衬砌开裂的主要作用之一,通过衬砌裂纹分布规律和成因判断卸荷松弛的影响深度。 (2)通过对坝基岩体爆前和爆后Vp测试数据,运用工程统计的方法,分析了爆破开挖对岩体的松弛影响。总体上岩体爆破松弛深度在0.5～2.5m之间,而爆破后不同岩级的岩体松弛差异较大。 (3)本文以对比长观孔声波的变化的方法对坝基岩体松弛影响深度进行了研究,从强度和变形量化参数的角度分析了坝基岩体松弛的时效特征进行了分析,阐明了坝基岩体松弛的发育规律和影响因素。 (4)利用数值模拟分析方法,建立了坝基FLCA3D模型,模拟了坝基开挖过程,分析坝基开挖以及开挖完成后的应力、位移变化特征。结果表明:开挖后坝基松弛岩体应力总体变化呈减小趋势。坝基开挖后,位移主要表现为向上的卸荷回弹变形,并兼有向开挖临空面的松弛变形。