论文摘要
在建的锦屏一级水电站位于雅砻江下游锦屏大河湾之西侧。坝型为双曲拱坝,设计坝高305m,总库容77.6亿m3,电站装机容量3600MW。本文以锦屏一级电站建基岩体地质缺陷为研究对象,基于前期研究成果、现场调查资料及测试成果,分析、总结了建基岩体的地质特征、空间分布及其岩体质量特征;采用数值分析方法补充性地研究了前期未进行精细研究评价的Ⅲ2级岩体和绿片岩在大坝施工期的力学响应,主要成果及结论如下:1)通过进一步分析前期研究成果及现场调查资料,分析总结了建基岩体中地质缺陷特征,地质缺陷主要包括断层、Ⅲ2级岩体和绿片岩等3类,总结了其发育特征,岩体质量特征。2)根据施工详图阶段对地质缺陷的声波、变模测试成果及建立的相关关系,分析总结了建基岩体地质缺陷的岩体完整性。3)通过对右岸建基面EL1 7301670m梯段Ⅲ2级岩体在施工期大坝作用下的力学响应进行FLAC3D数值分析,主要有以下认识:在对Ⅲ2级岩体区域不处理情况下最大主应力为-17.9MPa,在现处理方案下最大主应力为-14.6MPa,即在现处理方案下应力集中范围和量值有所减小,最大主应力减小了3.3MPa;塑性变形区域也变小了,且拉破坏区明显减小,建基岩体表层的剪切破坏区范围也变小;Ⅲ2级岩体区沉降在不处理情况下为1.49mm,现处理方案下沉降值为1.47mm,减小了0.02mm,整体沉降在不处理情况下为10mm,现处理方案下沉降值为7.28mm,减小了2.72mm;不处理情况下Ⅲ2级岩体附近的剪应变增量为2.7e‐3,在现处理方案下剪应变增量为7.6e‐4,减小了2e‐3;不处理情况下剪应变率为2.1e‐8,在先处理情况下剪应变率为1.9e‐8,减小了0.2e‐8,故现处理方案对大坝的稳定有利。4)通过对右岸建基面EL1 8601830m梯段绿片岩在施工期大坝作用下的力学响应进行FLAC3D数值分析,主要有以下认识:在对绿片岩区域不处理情况下最大主应力为-17.2MPa,现处理方案下最大主应力为-16.0MPa,应力集中范围和量值有所减小,最大主应力减小了1.2MPa;塑性变形区域变小,且拉破坏区明显减小,建基岩体表层的剪切破坏区范围也变小;绿片岩区在不处理情况下沉降为7.8mm,在现处理方案下沉降为0.15mm,沉降减小了7.65mm,整体沉降在不处理情况下沉降为15.9mm,在现处理方案下沉降为13.8mm,整体沉降减小了2.1mm;绿片岩体区域在不处理情况下的剪应变增量为2.16e‐2,在现处理方案下剪应变增量为1.85e‐3,减小了2e‐2;在不处理情况下剪应变率为6.9e‐8,在现处理方案下剪应变率为2.63e‐8,减小了4.27e‐8,故现处理方案对大坝的稳定有利。5)结合现有研究成果及数值模拟的结果,针对性地提出了处理建议:建议对右岸建基面EL.17301 670m梯段Ⅲ2级岩体区域进行进行置换处理;右岸EL.1 830以上的Ⅲ2级岩体通过坝基加密固结灌浆进行处理;f14断层两侧Ⅲ2级岩体结合f14断层的开挖一并进行处理;右岸EL.1 710～1 620m坝趾区及下游扩挖区进行加固处理;左岸1 730平台附近的梯段Ⅲ2级岩体跟平台一起综合处理。建议对建基面出露的风化绿片岩采用浅部置换的方式进行处理,不能完全置换的部分通过坝基加密固结灌浆进行处理。