杨溪水一级水电站坝基岩体分级及强度参数研究

根据施工开挖揭露地质情况，结合前期勘察成果对杨溪水一级水电站重力坝坝基岩体进行了多种分级比较分析，在此基础上对岩体抗剪强度参数进行了研究，对坝基主要工程地质问题提出了处理建议。     

坝基岩体质量分级影响因素及分级标准

对于150 m以上级别的高坝、超高坝,坝基岩体质量分级以及大坝建基面选择对坝基工程处理、大坝体型设计以及坝型坝线比较等,均有决定性的控制作用。就水利水电工程项目而言,目前国内外采用的坝基岩体质量分级方法,主要有RMR分级系统、GSI分级、《工程岩体分级标准》(GB50218—2014)和《水利水电工程地质勘察规范(GB 50487—2008)》的相关标准。大量工程实践表明,影响坝基岩体质量的因素主要是岩石强度、岩体结构和赋存条件。结合新疆某工程坝基岩体质量分级研究,得出影响和制约该工程坝基岩体质量的主要因素为:岩石饱和抗压强度、岩体结构类型以及结构面性状特征(结构面组数、间距及结合程度)、风化与卸荷程度、声波波速、地震波波速、完整性系数、钻孔RQD和地下水状态等;据此,采用定性与定量相结合的方法,制定了坝基岩体质量分级标准。     

溪落渡水电站坝基岩体质量综合分级

通过对已有岩体质量的评述，提出了对大型水电工程坝基岩体分级的综合分级方法，据对溪落渡水电工程１８个钻孔岩芯的观测，首先分别应用比尼威期基的地质力学分类、巴顿的Ｑ系统分类和水电部的工程岩体分类方法对坝基岩本质量进行分类，再根据以上３种方法所得分级结果综合确定坝基岩体质量。分级结果表明，该工程的坝基岩体质量优良，以Ⅰ、Ⅱ类岩体为主，对工程建设有利。分级结果与坝区地质研究结果的对应性好。     

云南红河上第三系砾岩坝基岩体质量勘察及评价

云南红河上第三系砾岩由于年代新、沉积历史短,砾石成分及胶结物成分在空间上变化较大．其岩石湿抗压强度普遍较低。由于高重力坝对岩体强度、坝基抗滑稳定及坝基变形与不均匀沉陷具有较高要求,因此查明坝基的岩体质量至关重要。目前国内在上第三系地层上建筑高重力坝并不多见,以南沙水电站工程为例,总结上第三系砾岩坝基岩体质量勘察及评价经验。     

光照水电站坝基岩体工程地质分类与评价

光照水电站坝基分布薄层至中厚层灰岩，通过对施工期开挖揭露的实际地质情况对坝基岩体进行统一分类，选取对坝基岩体不利的具有代表性的软弱夹泥层倾角、岩体风化程度、岩体溶蚀程度3个因素，对坝基岩体工程地质分类指标胁进行折减计算。计算分类结果表明，本工程坝基岩体质量除F1断层破碎带岩体类别为V类外，其余岩体质量均为中等，岩体类别为Ⅲ类；坝基内F1断层经过工程处理后能满足设计要求，具备修建高混凝土重力坝的工程地质条件。     

黄登水电站坝基可利用岩体选择及地质缺陷处理

重力坝可利用岩体(或建基面)的选择,与坝基岩体结构、岩体质量以及坝型、坝高等诸多因素密切相关,如何选择一个最优化的建基面位置,将关系到岩体的合理利用,直接影响到大坝的安全和经济。黄登水电站低坝段坝基岩体较完整,多以次块状夹镶嵌结构岩体为主,坝基岩体质量类别以Ⅲ_2、Ⅲ_1类为主;中高坝段坝基岩体多以块状及次块状结构岩体为主,坝基岩体质量类别以Ⅱ、Ⅲ_1类为主,大坝建基面不存在制约性工程地质问题,对于局部的断层破碎带、凝灰岩夹层、局部蚀变、松弛岩体及缓倾角节理等地质缺陷,均对大坝抗滑稳定及地基强度不起控制作用,并可以通过工程措施进行处理,经适当处理后坝基工程地质条件满足大坝建基要求。     

霍口水库大坝岩体结构与岩体质量分级研究

大坝岩体结构与岩体质量分级是评价岩体工程质量的重要手段。该文以控制岩体变形和破坏的基本规律及影响和决定岩体基本力学性能的岩体结构和岩体质量作为研究对象,研究结构面等级、结构面几何特征及空间分布规律、结构面性状和岩体结构类型等,进行岩体结构分级;分析影响岩体质量的基本因素,从单因素分级到多因素分级,建立岩体质量分级标准,用于评价霍口水库坝基岩体质量,为大坝建基面优选提供定性和定量分析评价依据。     

滇中红层坝基溶蚀岩体及物理力学特性研究

金沙江观音岩水电站双折混合坝中混凝土重力坝部分坝基位于中生代侏罗系中统蛇店组J2s砾岩、砂岩为主的滇中红层地层上,而岩石胶结物溶蚀现象不利于坝基岩体稳定。为此,在我国红层分布特点基础上,分析了滇中红层沉积、分布特征,系统地研究了红层坝基碎屑岩因胶结物溶蚀而出现的喀斯特现象以及岩体出现小的溶洞、溶孔、溶蚀裂隙及岩体解体、砂化、结构变坏等特征,并进行了红层坝基溶蚀岩体物理力学性质试验研究。结果表明:溶蚀岩体分布特征及其岩体质量力学参数指标达到Ⅲa和Ⅲb类岩体质量要求,坝基适当处理可满足建基面要求。研究成果为坝基建基面确定、溶蚀岩体地质缺陷处理提供了依据。     

思林水电站坝基岩体质量评价及地质缺陷处理建议

思林水电站拦河大坝为碾压混凝土重力坝，坝基岩体质量总体较完整，可满足大坝对地基强度和变形的要求；但左坝肩顶部及升船机本体段下游端泥灰岩夹泥页岩段岩质较软，岩体质量差，地基承载力及抗变形能力较低；加之岩溶的发育影响了坝基岩体强度及完整性。为此，施工地质人员根据开挖揭露的地质条件和相关测试资料对坝基岩体进行了工程地质分类，并针对坝基缺陷提出了相应的地质处理建议。     

西南某水电站左岸坝基岩体质量评价

西南某水电站左岸坝基发育有f5、f8、f42-9等断层、煌斑岩脉、深部裂缝及低波速岩带、层问挤压带等,这些软弱结构面对坝体受力状态和变形稳定等均会产生较大影响,如何对左岸坝基岩体质量进行准确系统的评价具有十分重要的意义。在对坝基岩体质量评价方法及标准研究的基础上,分别对坝基岩体质量分级分区、各级岩体三位空间展布和岩体声波特征等进行了研究,最后对该水电站左岸坝基岩体质量进行综合评价。     

混凝土重力坝承载能力的分析研究

混凝土重力坝的承载能力是高坝设计中重要的研究课题。本文根据应变空间表述的弹塑性增量理论,采用稳定性分析方法研究重力坝的承载能力,给出混凝土重力坝与坝基岩石系统失稳的判别准则,同时按两种不同的材料强度储备方式,研究重力坝的承载能力。这种方法能反映因混凝土和岩石材料损伤和软化导致重力坝系统失稳的物理机制,使分析建立在一个严谨的力学基础之上。计算实例表明,本方法可作为一个合理和可行的分析方法。     

白鹤滩拱坝整体安全度的非线性分析

根据白鹤滩拱坝及其坝肩岩体的特点,建立能够反映坝体混凝土和坝基岩体相互作用的有限元模型,应用MARC软件对拱坝地基系统的应力应变进行了非线性分析,研究了白鹤滩拱坝的整体安全度、主要结构面的屈服情况和坝肩岩体的稳定性。采用强度储备法、水头超载法、水密度超载法计算的白鹤滩拱坝的整体安全度分别为3.0~3.5,1.5~1.6和2.0~2.3。计算结果表明,坝基内的结构面有屈服现象出现,左岸结构面sh5、右岸结构面C3的稳定性应引起重视,白鹤滩拱坝的整体安全度基本满足设计要求。     

皂市水利枢纽大坝建基面选择与验证

皂市水利枢纽坝基岩体主要为石英细砂岩夹软弱夹层.软弱夹层性状由好至差依次分为软岩夹层、破碎夹层、破碎夹泥夹层、泥化夹层等4类.夹层分布连续性较差,多有尖灭、交错出现,局部呈透镜体状,受地下水及层间错动影响性状变化较大.以初设勘察资料为基础,依据坝基岩体风化状态、结构类型、岩体完整性、岩石强度、结构面形态与特征、岩体渗透性等具体指标对坝基岩体进行了工程地质分类,通过统计分析、量化数据确定了大坝建基面.施工开挖后与初设进行了对比,验证了初设阶段所确定的建基面准确,分析手段及方法有效、合理.     

基于NGA模型的主余震序列作用下重力坝损伤破坏研究

传统的线弹性模型和弹塑性DP模型难以真实反映混凝土、岩石地基在遭遇超出其抗拉压强度时的损伤破坏规律。为更加全面地评估余震作用对已损重力坝结构的累积破坏影响,本文采用塑性损伤力学模型来模拟坝体的动力损伤,同时考虑岩石材料的非线性性质,将塑性损伤力学的方法推广到岩体材料,建立了大坝坝体与地基的整体损伤力学模型,实现了重力坝整体动态损伤演化全过程模拟。结合主震与强余震统计关系和NGA地震动衰减关系构造了主余震地震动序列,分别研究了单次主震、单次余震以及主震后余震对强震区混凝土重力坝坝体地基整体损伤演化的影响。研究结果表明:余震作用对坝基的塑性应变累积效应显著,对于主震受损的混凝土重力坝结构,余震作用能够引起结构较大的二次残余变形。     

混凝土面板堆石坝趾板建基岩体质量检测与评价

采用地震波法、钻孔声波法以及室内岩石力学试验法，对水布垭水电站面板坝趾板建基岩体进行了动、静参数测试，并根据所获的参数建立了岩体质量、岩体动力学和静力学参数三者之间的相关关系，对工程岩体进行了质量分级和质量评价。根据检测结果与分析，认为采用地震波法、钻孔声波法以及室内岩石力学试验综合评价水电站大坝趾板建基岩体工程质量是可行的，其成果可为大坝趾板建基岩体验收提供依据。     

隔河岩重力拱坝拱座深层处理平面有限元分析

清江隔河岩重力拱坝坝基地质条件复杂，软弱夹层，断裂构造多，岩溶发育，两岸拱座存在局部滑动问题。     

松树岭水电站坝基固结灌浆效果分析

论述了河床坝段固结灌浆施工,并对灌浆资料进行归纳统计分析,其灌浆效果明显     

现代坝工技术及其发展趋势(一)

简要回顾坝工技术发展的历史，重点介绍重力坝、拱坝和土石坝等坝型在设计理论、设计方法和筑坝技术等方面的发展过程和当前研究水平，针对计算分析中存在的问题，反分析研究愈来愈受到重视．同时也对当前流行的碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝、复合土工膜防渗土石坝等新材料、新坝型、新技术进行了论述．在深厚透水坝基防渗处理方面重点介绍混凝土防渗墙技术和高压喷射灌浆处理技术等．     

胶凝砂砾石坝的地质适应性试验研究

胶凝砂砾石坝是介于混凝土重力坝与堆石坝之间的新坝型。目前,胶凝砂砾石坝的建基面设计仍参照混凝土重力坝的建基面设计要求。针对胶凝砂砾石坝与混凝土重力坝结构的差异性,提出了胶凝砂砾石坝坝基的地质适应性问题。通过现场的弹性波试验与原位剪切试验,坝基的强度及抗滑稳定性可以满足设计要求,证明适当放宽胶凝砂砾石坝建基面要求,不仅技术上是可行的,而且可以减少工程量,节约资金,降低工程投资。     

破碎岩体上混凝土重力拱坝的设计要点分析

由于巴基斯坦高摩赞大坝坝址地质条件复杂,岩体破碎,天然条件下不满足修建混凝土坝的地基条件。以现场勘查和试验为基础,采用大范围大深度的固结灌浆处理方案。结合生产性灌浆试验,采用声波测试结合承压板载荷试验,验证固结灌浆对提高坝基变形模量的效果,并采用固结灌浆处理后的岩体物理力学参数对大坝进行了有限元分析。在多方论证的基础上,经过对大坝体型和结构的精心设计,在十分破碎的岩体条件下,成功建成了133 m高的混凝土重力拱坝。研究成果为国外混凝土重力拱坝的设计提供参考。