古瓦水電站壩址區(qū)岸坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、古瓦水電站位于四川省甘孜州境內(nèi)的碩曲河上游河段,是碩曲河梯級規(guī)劃“一庫五級”開發(fā)方案中的龍頭水庫電站,地處青藏高原的過渡帶,區(qū)域地質(zhì)條件復雜,地形地貌多樣。在高海拔、高寒地帶、高地應力、地質(zhì)條件如此復雜的地區(qū)修建水電站,涉及到高邊坡問題,如何保證電站在正常的建設施工、運營期間高邊坡的穩(wěn)定性是亟待解決的難題。
　　 本文以古瓦水電站壩址區(qū)岸坡為研究對象,在深入現(xiàn)場充分對岸坡的工程地質(zhì)條件及岸坡穩(wěn)定性影響因素的基礎上,分析岸坡的巖土

2、體結(jié)構(gòu)特征、變形破壞模式及演變機制,對岸坡的巖土體的穩(wěn)定性進行計算,結(jié)合FLAC3D數(shù)值模擬手段,綜合評價岸坡的穩(wěn)定性,提出邊坡的支護建議措施。研究取得的主要成果如下:
　　 (1)古瓦水電站壩址區(qū)位于短軸向斜,兩岸邊坡總體為順向坡,自然邊坡巖體呈層狀結(jié)構(gòu)；壩址區(qū)岸坡存在有巖體變形破壞跡象,最明顯的為右岸發(fā)育1＃、2#、3#變形體；左岸岸坡槽型變形破壞形成的陡崖；壩址區(qū)兩側(cè)岸坡發(fā)育有大量的崩塌堆積體。
　　 (2)壩址區(qū)

3、岸坡的強卸荷帶隨高程的不同而不同,壩肩頂部的強卸荷帶的深度在30～36m,壩肩中部強卸荷帶的深度在11～12m,其弱卸荷深度一般在強卸荷帶深度12m以內(nèi),卸荷帶深度分界線與弱上/弱下的界限基本吻合。
　　 (3)岸坡的巖土體結(jié)構(gòu)有土質(zhì)岸坡結(jié)構(gòu)及巖質(zhì)岸坡結(jié)構(gòu),土質(zhì)岸坡結(jié)構(gòu)為冰水堆積層及崩坡積物:右岸巖質(zhì)岸坡發(fā)育四組結(jié)構(gòu)面,以NW及近EW、NE向裂隙最為發(fā)育；左岸巖質(zhì)邊坡發(fā)育五組結(jié)構(gòu)面,以NE及NW向裂隙最為發(fā)育,兩岸巖體呈層狀結(jié)構(gòu)

4、。
　　 (4)岸坡變形破壞有土質(zhì)岸坡失穩(wěn)破壞及巖質(zhì)岸坡失穩(wěn)破壞,土質(zhì)岸坡失穩(wěn)以坍塌型、侵蝕剝蝕型、沿基～覆界面產(chǎn)生滑移破壞為主,巖質(zhì)岸坡失穩(wěn)主要以順層～滑移破壞模式、平面滑動模式、旋轉(zhuǎn)滑移拉裂模式為主。
　　 (5)邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表明:岸坡堆積體在自然狀態(tài)上為基本穩(wěn)定,在蓄水過程中處于不穩(wěn)定狀態(tài),應對其進行開挖清除:巖質(zhì)岸坡自然狀態(tài)下整體處于穩(wěn)定狀態(tài),能夠滿足邊坡在各種工況條件下安全運行的需要；局部涉及開挖部位巖體

5、及變形破壞巖體在不利工況下存在失穩(wěn)可能。因此對穩(wěn)定性較低部位,建議加強支護措施。
　　 (6)運用有限差分軟件FLAC3D模擬研究壩址區(qū)岸坡在開挖前后對岸坡變形破壞的影響,通過模擬,得到以下認識:
　　 ①清坡前壩址區(qū)兩側(cè)岸坡的最大主應力分布符合一般的應力規(guī)律,在壩軸線附近最大主應力量值在-7.68MPa～-0.037MPa,未出現(xiàn)拉應力集中現(xiàn)象:壩址區(qū)左、右岸邊坡淺表層出現(xiàn)厚度約5～10m的拉應力區(qū),最大值約達0.37

6、MPa,最小主應力量值在-1.65MPa～0.37MPa；在巖層分界帶出現(xiàn)明顯的應力梯度；
　　 ②清坡后邊坡變形發(fā)展趨勢模擬結(jié)果顯示,邊坡變形在原有基礎上有進一步發(fā)展,但總體看來,變形量均較小,在X、Y方向上變形量在2cm,Z方向上的局部卸荷回彈最大值在16cm左右,并且運行期邊坡變形經(jīng)過較短時間的發(fā)展后,很快趨于穩(wěn)定,因此從變形發(fā)展趨勢的角度看,清坡邊坡后,岸坡在運行期整體穩(wěn)定性良好；
　　 ③邊坡清坡減載后,剪應力