黄河茨哈峡水电站右岸3变形体变形特征及稳定性研究

摘要

拟建的茨哈峡一级水电站位于青海省海南州茨哈峡峡谷内，初定坝型为面板（心墙）堆石坝，坝高250m 左右，装机容量1800～2000MW。3 ＃变形体位于右岸坝肩附近，地质条件复杂，变形现象多样，是一个复杂地质体。
　　 本文以3 ＃变形体作为研究对象，在深入现场对边坡工程地质条件以及变形破坏特征等调查研究的基础上，分析了边坡的坡体结构类型、边界条件、成因机制，采用地质分析、极限平衡法、有限差分法（FLAC）对3 ＃变形体的应力应变及稳定性进行较全面的分析，并且根据评价结果针对不同区域的边坡提出了可利用程度及相应的处理建议。具体内容及成果如下：
　　 （1）通过现场调查，初步研究了3 ＃变形体边坡结构面发育特征，其中包括结构面的优势产状、迹长及岩层厚度等，得出3 ＃变形体的坡体结构类型。
　　 （2）根据边坡变形迹象，结合边坡的岩体结构特征，进行变形破坏特征和类型分析，在此基础上分析了变形体的边界条件，并提出了边坡变形破坏成因机制属蠕滑-拉裂模式。
　　 （3）运用地质评价以及刚体极限平衡法，对边坡稳定性进行更加全面深入分析，结果显示，在天然状态下，Ⅰ，Ⅱ两区均处于稳定状态；暴雨、地震工况下稳定性系数有大幅度降低，但整体还是处于稳定状态；且Ⅱ区稳定性较Ⅰ区要高；开挖后Ⅱ区岩体有局部失稳的可能。最后用FLAC 数值模拟了自然边坡和工程边坡的应力应变特征，其结果与上述评价取得较好的吻合。这样从机理、内部成因角度阐述了导致此类变形破坏现象的原因，为全面客观评价3 ＃变形体自然边坡及开挖边坡的稳定性提供了充分证据。
　　 （4）通过工程类比、建坝岩体力学性质研究成果分析等方法对趾板建基岩体性状进行综合分析，针对Ⅰ，Ⅱ不同工程地质分区，结合边坡稳定性评价结果，提出了3 ＃变形体的利用程度，Ⅱ区作为坝趾板建基面应直接挖除，而Ⅰ区在现阶段可以处理后加以利用。
　　 （5）针对Ⅰ区岩体利用，提出了治理建议，以锚固为主要手段，压力注浆、做混凝土齿键加固软弱带为辅助手段，加以坡表截排水措施及设置栏护结构等措施。另外在坡体关键部位设以监测点，对坡体在施工和运行期间进行变形、位移监测。