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索风营水电站Dr2危岩体处理措施研究

赵煜  
【摘要】:边坡稳定问题是水利水电工程中常见的问题之一,在我国以前的水利水电工程建设中,库区、坝区滑坡事故多次发生,造成了大量人员伤亡和重大经济损失。随着国家“西部大开发”、“西电东送”战略的实施,我国一批大型、特大型水电站陆续开工,边坡的稳定性直接决定着工程的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。如三峡、龙滩、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。高边坡的地质构造往往比较复杂,影响因素也很多,使得处理工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。 索风营水电站装机容量600MW,是我国“西电东送”项目重点工程。Dr2危岩体位于坝址右坝肩和引水发电系统进水口正上方的T_1m~1灰岩陡壁上,距右坝肩140m,分布高程900~1080m。其中960~1070m之间T_1m~1灰岩陡壁坡度大于70°,局部形成倒悬坡;岩性主要为T_1m灰色薄层至中厚层灰岩、白云质灰岩,底部为九级滩(T_1y~3)泥岩;危岩体内部夹层较发育,主要的J1~J4夹层面均可能为危岩体的滑移面;裂隙分布众多,三组优势面将危岩体划分为五个部分;Dr2危岩体的体积达58.6×10~4 m~3,是索风营水电站坝址区规模最大、危害也最严重的危岩体,其稳定性直接威胁到大坝及进水口的安全。 本文根据地质勘探查明的索风营Dr2危岩体的地质情况和边界条件,分析推断危岩体的形成机理和可能的失稳形式;应用刚体极限平衡理论对危岩体进行整体稳定分析,评价危岩体的稳定性情况;在此基础上,结合现行国家有关规定和国内外已建工程经验制订出危岩体处理的原则和基本措施、要求。按照工程项目的划分拟订出“全挖”、“全锚”、“综合处理”三大方案,从结构分析、施工难度、投资分析、施工进度、施工组织等方面进行综合比较研究,提出优选施工方案。研究结论为:明确了Dr2危岩体存在三种破坏形式,并以沿层间夹层向外滑移破坏为主,其次为倾覆和座滑破坏;稳定分析表明了危岩体必须经过处理才能保障电站安全运行;由于危岩体规模巨大,地质情况复杂,应采用硐、桩、锚、灌联合承载方式的综合处理方案(浅桩和固结灌浆方案),该方案主要通过“上拉下固”,即上部锚拉为主,防止倾覆,下部以加固为主,防止基础条件恶化产生座滑和滑移。 该成果的应用对提高索风营Dr2危岩体稳定性、保证水电站顺利建设和建成后水工建筑物的安全运行将起到积极的促进和保障作用,同时对其他类似的边坡问题,尤其是我国西部水电站的建设可提供参考和借鉴。


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