龙开口水电站坝基岩体质量评价及开挖施工信息反馈研究

摘要

随着社会对环境保护意识的不断加强，对清洁环保能源的需求越来越大，水力发电作为一种环保清洁的能源得到了长足的发展，各条江河上都进行了梯级水利开发。龙开口水电站坝址位于云南省鹤庆县中江乡境内的金沙江中游河段上，系金沙江中游河段8个梯级电站的第6 级电站，拟建混凝土重力坝，最大坝高119m，电站装机容量1800MW。坝基出露基岩在区域上为川滇地区二叠系上统玄武岩（P2β），左岸岸主要为二叠系玄武岩，右岸大部分为二叠系玄武岩，出露有部分正长斑岩。 本文在了解区域及坝区地质环境的基础上，运用野外调查及声波波速比对坝基岩体进行风化分带研究，对不同的风化分带进行定量划分及空间分布进行评价；岩体结构是控制岩体变形和破坏的主要因素，通过调查发现坝区主要发育有Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ四个级别结构面，对不同的结构面工程特性进行评价，在此基础上，提出龙开口岩体结构划分方案，提出代表性指标波速、完整性系数和吕容值的定量值；影响岩体质量的主要因素有：岩性、风化卸荷、岩体结构、RQD 及岩体强度等，在分别应用单因素进行岩体质量分级基础上，利用各单因素的相关性对坝基岩体进行综合岩体质量分级并提出适合本工程的岩体质量分级综合评价方案，运用分级方案对坝基岩体质量进行了定量评价和空间展部。 目前国内水电坝基岩体质量研究大部分集中在前期勘察阶段，对于开挖施工期间的预测和检验反馈验证研究很少，借助坝基开挖揭露的河床岩体全貌，通过现场快速检测、试验，研究、分析坝基不同深度岩体的岩级、力学参数，做好岩体质量的研究，合理预测确定开挖处理的深度、范围；借助开挖揭露的结构面，特别是缓倾角弱面，校核确定重力坝坝基岩体抗滑稳定边界条件及力学参数；在全面精测坝基岩体结构的基础上，全面获得建基岩体的力学参数。在上述基础上，全面验证龙开口水电站坝基岩体的质量等级和存在的问题，改进和推动坝基岩体质量研究技术和理论，无论在龙开口重力坝建基岩体的质量评价，稳定性判定，经济意义都是十分显著的。为对坝基建基面位置及时做出优化调整，跟踪开挖施工进程，运用岩体质量分级评价方案对开挖坝基岩体进行快速评价，对坝基岩体质量做出超前预测，最后运用有限元对坝基变形和抗滑稳定性进行数值模拟分析，应用岩体质量评价和模拟分析结果对开挖坝基合理性做出分析，对坝基开挖深度进行优化调整。