某電站引水隧洞進水口邊坡穩(wěn)定分析及加固處理

1、某電站引水隧洞進水口邊坡穩(wěn)定分析及加固處理 摘要：某水電站引水隧洞進水口邊坡高陡，位于強卸荷帶上，斷層、卸荷裂隙及順坡向結構面發(fā)育，邊坡的穩(wěn)定與否對工程影響較大。針對進水口邊坡結構面發(fā)育及其組合特征，對邊坡進行穩(wěn)定性分析及加固處理。 關鍵詞：結構面；卸荷；穩(wěn)定 1、前言 某水電站擋水壩為碾壓混凝土重力壩，最大壩高78m，壩頂高程2046m，設計正常蓄水位高程2043m，庫容3730萬m3，引水隧洞長16.029km，電站裝機容量255mw，系不全年調(diào)節(jié)水庫。 某電站引水隧洞進水口布置于西溪河右岸，進洞方向為s29w，建筑物軸線距壩軸線20m，進水口底板基礎高程2019.8m。閘門井由最初洞內(nèi)優(yōu)

2、化到引水洞進口，閘門井包括攔污柵、備用柵、閘門井、事故檢修閘等設施，為一塔形水工建筑物。進水口邊坡斷層、卸荷裂隙與緩傾角流面及節(jié)理發(fā)育，受其組合影響，巖體完整性和穩(wěn)定性較差，邊坡失穩(wěn)直接危及到進水口建筑物安全。 2、工程地質概況 引水洞進水口開挖邊坡走向n30w，山頂高程較高，開口線坡頂高程2095m，坡底高程1980m，邊坡高115m，高程2002m以上為基巖邊坡，下部為碎石土覆蓋層。進水口基礎高程2019.8m以上每15m高設一級馬道，馬道寬2.22.5m，開挖坡度1：0.3，巖體相對較完整，成型較好；基礎高程2019.8m以下開挖坡度為1：0.5，結構面發(fā)育巖體破碎，馬道成型差、坡面起伏

3、差大。出露基巖為二疊系上統(tǒng)峨眉山p2e2-4至p2e2-7段微隱晶質玄武巖和杏仁狀玄武巖等，屬堅硬巖，弱風化狀態(tài)。流面產(chǎn)狀n2030w，ne2530，平直延伸性好，局部見擦痕，最厚達1cm左右，組成物多為巖屑、方解石脈、綠色礦物，夾少量泥質，傾向坡外略偏下游，屬于順向邊坡。 進水口邊坡斷層、卸荷裂隙和緩傾角流面及流面節(jié)理發(fā)育（見圖1），根據(jù)勘察和開挖揭露，nww向斷層破碎帶一般規(guī)模較小，寬度一般350cm，以壓性為主，斷層面彎曲粗糙，充填物主要為碎塊巖、片狀巖、巖屑及次生泥。卸荷裂隙主要沿順坡向斷層、節(jié)理發(fā)生發(fā)展，主要為nww向，少量為nee向，強卸荷帶內(nèi)裂隙發(fā)育且普遍張開，延伸較長，張開度一

4、般為340cm，l6張開最寬達3.0m，充填巖塊、巖屑及次生黃泥；弱卸荷帶水平發(fā)育深度為21.045.5m。卸荷裂隙較發(fā)育，裂隙張開度一般為315cm，多充填碎塊巖、巖屑、次生黃泥。 節(jié)理主要有下列3組，以緩傾角、陡傾角為主，局部密集發(fā)育，一般間距0.11.5m，以第（1）組最發(fā)育：1）n1040e，nw（少量se）6085；2）n1040w，ne或sw1820、6080；3）n7085w，sw（少量ne）68，面多起伏粗糙，張開寬度030mm，充填片狀巖、巖屑，局部夾灰黃、灰綠色次生泥、碎塊巖，鐵錳質浸染，多斷續(xù)平行發(fā)育，間距間距0.11.5m。 進水口邊坡陡峻，構造及卸荷裂隙發(fā)育，地下水徑

5、流條件好、埋藏深，基巖巖體呈弱透水極強透水性，地下水對混凝土不具腐蝕性。 圖1某電站水電站進水口邊坡地質圖 3、邊坡穩(wěn)定性分析 進水口部位邊坡高且陡峻，邊坡強、弱卸荷帶均較深，進水塔基礎位于強卸荷帶上，結構面發(fā)育，巖體破碎，流面緩傾坡面，為順坡向緩傾邊坡。邊坡nww、nee向陡傾角斷層、卸荷裂隙與緩傾角流面及流面節(jié)理形成不穩(wěn)定塊體，穩(wěn)定條件較差，對進水口邊坡穩(wěn)定不利，易沿順坡向緩傾角結構面產(chǎn)生滑動。 邊坡開挖后緩傾角流面及流面節(jié)理j7、j21、j25、j47、j307、j305等在邊坡上出露，流面及節(jié)理面起伏光滑、擦痕發(fā)育，這些流面及流面節(jié)理在與nww和nee斷層f11、f12、卸荷裂隙l6、

6、l7、l14、節(jié)理j24、j52、j62等的切割下，與垂直邊坡斷層、節(jié)理組成不穩(wěn)定塊體，通過對進水口上、下邊坡赤平極射投影分析，均存在不穩(wěn)定塊體（見圖2），需要加固處理。 圖2某電站水電站進水口邊坡地質剖面圖 4、邊坡加固處理 電站引水隧洞進水口邊坡高陡，高程2019.8m以上巖體相對較完整，以下結構面發(fā)育巖體破碎，影響進水口邊坡穩(wěn)定的主要因素為結構面的不利組合，控制不利組合的主要結構面為緩傾角流面、流面節(jié)理及順坡向卸荷裂隙和斷層，易沿軟弱緩傾角結構面產(chǎn)生滑動。針對進水口邊坡和閘門井基礎穩(wěn)定分析的具體情況，為確保邊坡穩(wěn)定，對進水口邊坡采取加固措施，以期保證進水口邊坡不至于由于不利組合可能產(chǎn)生變

7、形或失穩(wěn)。施工中對進水口邊坡表部不穩(wěn)定破碎巖體進行清撬，對整個邊坡進行預應力錨索加固、系統(tǒng)錨桿及局部掛網(wǎng)噴混凝土支護措施。預應力錨索k=1000kn，l=25m，間排距44m；系統(tǒng)砂漿錨桿，間排距44m，2528mm，l=4.56.0m間隔布置，噴10cm厚c25混凝土支護，局部破碎掛6.515x15cm鋼筋網(wǎng)，噴混凝土15cm；邊坡上設系統(tǒng)排水孔，50，l=5.0m，間排距44m；坡頂設置rxi-075型被動防護網(wǎng)和截水溝。 閘門井從洞內(nèi)優(yōu)化到進水口，施工開挖已經(jīng)結束，原開挖進水口平臺面積較小，基礎玄武巖巖質堅硬，但基礎位于強卸荷帶上，巖體完整性較差，施工中對基礎表部軟弱結構面進行挖槽，破碎巖體挖出，回填混凝土至建基面高程，對基礎深部巖體進行固結灌漿，孔深入巖8m，間排距33m，水灰比0.6：1，灌漿壓力0.5mpa，檢查標準q3lu，使巖體完整性得到改善。 參考文獻： 1張梧蔭.石家莊水庫寧化堡滑坡穩(wěn)定分析j.電力學報，2005，20