阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡岩体强度参数确定的经验方法研究

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1、第12卷第1期中国水利水电科学研究院学报V。1．12No．12O14年3月JournalofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearchMarch,2014文章编号：1672—3031(2014)01—0015—07阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡岩体强度参数确定的经验方法研究赵发辉1，赵宇飞2，汪小月02林兴超2姬永尚(1．云南省牛栏江一滇池补水工程建设指挥部，云南昆明650051；2．中国水利水电科学研究院，北京1000483．水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁

2、木齐83oooo)摘要：在大型水利水电工程中，岩体强度参数是工程设计中的重要参数，强度参数的合理取值对工程设计、施工以及安全复核具有重要影响。新疆叶尔羌河阿尔塔什水利枢纽工程中，右岸高边坡的稳定对于整个枢纽工程具有决定性的作用。在右岸边坡岩体质量调查基础上，利用GSI方法对边坡岩体进行质量评分，结合提出的岩体质量分类标准，进行了右岸边坡岩体强度参数的估算。在参数估算结果基础上，参考我国水利水电工程中现行的工程地质勘查相关规范中给出的各类岩体建议值以及以往工程中相关资料，提出了阿尔塔什水利枢纽工程中右岸高边坡岩体强度参数的建议值。关键词：

3、岩体强度参数；岩体结构；经验方法；岩体质量分类中图分类号：TU452文献标识码：Adoi：t0．132440．cnki．jiwhr．2014．O1．0031研究背景1．1工程概况阿尔塔什水利枢纽工程位于新疆阿克陶县库斯拉甫乡境内叶尔羌河干流中游段，在喀什地区莎车县的阿尔塔什村西，距莎车县城130km，是南疆第一大河叶尔羌河流域规划中的第九个梯级电站，是以灌溉、防洪、生态、发电为开发目标的控制性水利枢纽工程。阿尔塔什水利枢纽工程水库正常蓄水位1820m，最大坝高162．8m，总库容22．40亿m，控制灌溉面积27．76万hm，电站装机容量

4、660MW，设计年发电量2O．66亿kW·h，属大(1)型I等工程⋯。1．2阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡岩体地质条件阿尔塔什水利枢纽坝址处地层较为单一，主要由海相沉积的石炭系灰岩和白云质灰岩组成。坝址区叶尔羌河自西向东流，河道较顺直，河谷狭窄，宽约300m，两岸山顶高程在2050～2250m，山体高峻。坝址两岸大部分基岩裸露，河谷呈不对称的“u”型，右岸坡陡峻，边坡走向近东西向，坝肩范围内坡度在高程l845in以下一般50。～70。，在高程1845m以上近直立，右岸坡高达566in，其中，坝顶以上坡高约406m⋯。坝址区主要断层据其展布特

5、点可分为近东西向、北西和北东向三组，其中对右岸高边坡影响最大的是F9断层。通过阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡现场踏勘可知，在F9断层以下岩体中，受到F9断层在形成过程中的强烈影响，岩体大多较为破碎，结构面产状受F9影响较大。在F9以上岩体，岩体结构总体来说较为完整。在右岸高边坡中主要发育3组结构面，分别为倾向NW的卸荷裂隙，倾角大约为68。；倾向SW的岩层层面，倾角大约为42。；另外还存在一组与岸坡大角度相交的倾向ElSE的结构面，倾角大约为66。。结构面随机测量得到的迹点图与等密度分布图如图1所示。1．3岩体强度参数估算的经验方法由于目前

6、阿尔塔什水利枢纽进行的室内外岩体强度试验数目非常有限，因此，利用其他经验方法进行岩体力学强度参数估计对于在可研阶段的工程设计与规划就有重要意义。目前，基于地质强度指标法(GSI)的Hoek—Brown经验准则是实际工程中常用的岩体力学强度参收稿日期：2013—02一Ol作者简介：赵发辉(1972-)，男，高级工程师，主要从事岩体工程力学等工程方面的研究。E-mail：zfhyx@qq．corn一15—阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡岩体强度参数确定的经验方法研究赵发辉赵宇飞汪小刚林兴超姬永尚(a)结构面迹点图(b)结构面分布等密度图图1岩体随

7、机结构面调查成果示意图(上半球投影)数估算方法。是由Hoek和Brown在RMR基础上发展的一种新的节理岩体抗剪强度参数估算方法，特别适用风化岩体及非均质岩体。利用GSI法进行岩体力学参数估计，具体步骤有：(1)首先进行不同位置岩体的GSI的评分；(2)结合高边坡中各岩层的地质描述，对右岸高边坡中的岩体进行质量评价；(3)最后利用Hoek—Brown经验准№则估算岩～嘉体的力学强度指标，如抗剪强度与变形参数。其中，岩体的GSI评分主要由以下4方面决定：(1)岩体结构；(2)结构面性状；(3)岩体中岩块的抗压强度；(4)岩性情况等。2阿尔

8、塔什水利枢纽右岸岩体质量评价体系的建立阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡中岩体主要包括石炭系的灰岩、白云质灰岩以及白云岩，新鲜岩体完整坚硬，岩体力学强度较高，但F9断层核部以及其影响带岩体较为破碎，对右岸高边坡整体