黄河龙口水利枢纽坝基深层抗滑稳定问题与处理方法

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1、·l4·水利水电工程设计DWRHE·2011年第30卷第2期黄河龙口水利枢纽坝基深层抗滑稳定问题与处理方法苏红瑞余伦创刘拥摘要龙口水利枢纽工程是黄河中游的一座二等大(Ⅱ)型水利水电工程，坝基岩体质量较好，但存在数层近水平的软弱夹层，影响坝基的抗滑稳定性。简单介绍了坝基工程地质条件和岩体分类，重点阐述了坝基深层抗滑稳定问题与处理方法。关键词坝基岩体软弱夹层抗滑稳定处理方法龙口水利枢纽中图分类号TV223．2文献标识码B文章编号1007—6980(2011)02—0014—041坝址工程地质条件两岸为岩石裸露的陡辟’高度7。mc1．1地形地貌坝基地层为奥陶系中统上马家沟组(02n12)，根

2、据岩性坝区处于黄河托克托一龙口峡谷段的出口处。黄河由和工程地质特征，可分为3段共11个小层，岩性见表1。东向西流经坝区，河谷为“箱”型，宽360～400m。河床1．3地质构造表1上马家沟组地层主要岩性坝区地层呈平缓的单斜，总体走向NW315。～350。，倾坝线附近残留小部分，以上被剥蚀掉，以溶隙、裂隙含水向SW，倾角2。～6。。中小型断层(Ⅲ、Ⅳ级断裂)及裂隙是为主，属于弱一中等透水性岩体。水位基本与河水位持平。坝址区主要的构造形迹。构造裂隙主要有4组，以走向O1岩溶裂隙承压水：含水层厚40．【x】43．80m，NE20~～40o和NW275。～295。两组相对较发育，走向NE70~～

3、在河床坝线处顶板埋深2～16m，属于弱一中等透水性岩8O。和NW300~～355。两组次之。体，其相对隔水顶板为02薄层灰岩夹泥化夹层，厚度1．4风化与卸荷0．80—1．45m。水位在864．4—864．6m之间。坝区岩体风化作用以物理风化为主，化学风化相对较。岩溶承压水：含水层总厚度l9．22～20．44m，微弱。两岸和河床岩体均有一定程度的卸荷，卸荷带厚度在坝线河床处埋深59～70m。以溶孔、孔洞含水为主，裂大体与弱风化带相当。左岸弱风化带平均厚度为3_8m；右隙和溶隙不发育。本层岩体透水性不均一。承压水位在岸局部存在强风化，平均厚度3．2m，弱风化带平均厚度864．5m左右。02

4、～、。层为相对隔水顶板，总厚4．5m；河床部位弱风化带平均厚度3．2m。1．5含水层类型13～15m。根据埋藏条件和含水介质特征坝址区地下水划分为1．6岩体(石)物理力学性质O2I3岩溶裂隙潜水、岩溶裂隙承压水和o2。1．6．1岩石力学特征岩溶承压水三类。()2～、()2～、。层岩性相同，均为致密坚硬02岩溶裂隙潜水：含水层厚度2．6O～l5．58m，在岩石类，其饱和抗压强度平均值为87～120MPa。苏红瑞等·黄河龙口水利枢纽坝基深层抗滑稳定问题与处理方法·l5·～点，弹性模量、变形模量均较低。该层在坝基下埋深较大。、层岩性为薄层灰岩和薄层白云岩，饱和抗压强度平均值分别为104MPa

5、和125MPa，岩块弹性模量平1．6．3岩体地球物理特性均值分别为85．67GPa和44．09GPa，属于致密坚硬岩石。弱风化与卸荷岩体：02～、02～、02层平洞层岩石干容重平均值为24．8kN／I113，干抗压强地震波纵波速度平均值为2120m／s；o2I2层平洞地震波度平均值为29MPa，饱和抗压强度平均值为17MPa，属于纵波速度平均值为2290m／s；02“层平洞地震波纵波速软岩，并为易软化岩石。度平均值为2010m／s。1．6．2岩体力学特征微风化～新鲜岩体：～、～、层，平()2～、、02～：新鲜岩体具有较高的强度，洞地震波纵波速度平均值为4522m／s；竖井地震波纵波速且

6、各向异性不明显。作为河床坝基主要持力层的(J2度平均值为3894～4171m／s；钻孑L声波纵波速度平均值为层，其垂直静弹性模量平均值为18．07GPa，水平方向为5840m／s。20．20GPa；垂直方向变形模量平均值为10．24GPa，水平方2坝基岩体分类向为10．94GPa。02～、02

7、4层薄层灰岩、白云岩岩体力学强度相依据岩性、岩体风化与卸荷程度、岩体结构类型、岩体对稍低，且各向异性较明显。以点荷载强度为例，平行层纵波速度(地震波)、岩体完整性系数和结构面的发育特征等面方向点荷载强度仅为垂直层面方向的60％～70％。因素和指标，并重点考虑了软弱夹层分布与性状特征及其对0，。层

8、岩质软弱，表现出强度低，抗变形能力差的特工程的影响，坝基岩体可以分为三大类六小类(见表2)。表2坝基岩体工程地质分类表岩体较完整，具岩体完整性较岩体完整性差，并张开裂隙发育且岩体强度和变岩体破碎，分布于有较高承载力差，但仍具有较发育缓倾角、贯通多夹泥，透水性形指标均较低，坝基的局部地段，和抗变形能力，高承载力，但变性的泥化夹层；其较强，岩体破碎，但两层在坝线建议挖除为良好坝基持形指标较低，应中I2层分布不宜直接做为大处埋藏深，工程力层；其间发育