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本文在分析评价桑河二级水电站工程坝址地质条件的基础上,确定影响该大坝坝基岩体质量的主要因素为:岩性特征、岩体结构、岩体紧密程度、风化卸荷、结构面性状及岩流层面发育状况,坝址区岩体岩流层面发育、岩体性脆及岩体存在一定程度蚀变,本文针对这种独特的地质现象,考虑了岩体强度、完整性、岩体结构、岩石介质的强度特性,采用水利水电工程地质规范(GB50287-2006)的坝基岩体质量分级,同时结合相关岩体力学参数,选取相关因素作为量化评价指标,综合确定坝基岩体质量等级,最终将坝址区岩体质量分为Ⅱ、Ⅲ1A、Ⅲ2A、Ⅲ2B、ⅣA、ⅣB、Ⅴ共四级七个亚级,并根据级别不同赋予相应的地质参数和物理力学参数,使分析计算结果更加贴近实际情况,为后续的设计工作及开挖工作提供了可靠的依据。 溢流坝段的岩体稳定性直接关系到大坝的安全,国内外对其稳定性的数值计算方法较多,但均存在一定的适应性和局限性。 根据开挖揭露情况,溢流坝段凹槽部位发育缓倾角断层F29,性质差,对13#~16#坝段坝基抗滑稳定不利。首先查明了溢流坝段的基本地质条件和断层F29的边界条件及物理力学性质特征,分段赋予溢流坝坝基岩体的力学参数及结构面力学参数,然后本文采用刚体极限平衡法,经过进一步分析判断坝基岩体中可能发生滑动的块体为不变形刚体,破坏面为单一滑面,能够以其稳定性安全系数作为判断依据,并以此来判断滑块的稳定性。经过溢流坝段坝基三维仿真模型的建立和抗滑稳定性计算及分析,进行了在坝趾部位做混凝土深齿槽和明挖置换的方式处理后的坝基抗滑稳定验算。 计算结果表明,浅层均满足抗滑稳定要求;深层13#坝段满足抗滑稳定要求,深层14#~16#坝段不满足抗滑稳定要求,需要在F29断层出露部位槽挖置换并辅以加强帷幕灌浆和坝趾下游设置深排水孔的方法进一步处理。溢流坝基处理后进行深层抗滑稳定验算,14#~16#溢流坝段深层抗滑稳定性满足规范的要求;另从蓄水期间根据溢流坝监测成果知溢流坝段的上下游方向、左右岸方向的位移量小,垂直沉降位移量小,向下游位移量小,印证了溢流坝抗滑稳定处理措施合理。 此次研究只是初步揭示了电站施工开挖过程中出现的各种地质问题之一,由于时间和条件的限制仍有大量的研究工作亟待解决。限于作者水平有限,本文采用的分析方法具有一定的局限性。相信随着试验方法、仪器设备的进步和工作经验的积累,工程中的这类问题有望得到进一步的研究和解决。