左岸防淘墙勘察与施工期地质条件比较分析

水布垭水利枢纽采用岸边式溢洪道泄洪,在两岸设置防淘墙是解决消能防冲问题的有效途径.左岸防淘墙最大垂直深度40 m,沿江开挖如此深的防淘墙,且穿越大岩淌滑坡,目前国内尚没有类似成功的经验.在复杂的地质条件下进行防淘墙施工,前期勘查工程地质条件非常重要,这是确保工程顺利进行的前提.施工开挖过程中地质信息的反馈,一方面可以检验和复核前期勘测成果的正确性;另一方面能够防止地质工程事件的发生.系统地总结了左岸防淘墙在实际开挖过程中遇到的工程地质问题,并与前期勘察结论进行了比较分析,认为左岸防淘墙前期勘测的主要工程地质问题无一遗漏,勘察成果的准确性满足了工程需要.尽管防淘墙地质条件极其复杂,但工程能够顺利实施,施工期间没有发生任何工程地质事件,在这方面积累的经验可以作为其它类似工程参考.     

水布垭地下厂房系统关键工程地质问题研究

水布垭水利枢纽地下厂房布置在右岸相对高差达360 m的马崖高边坡山体内,平面上夹持于坝区最大的两条断层F2与F3之间的"金三角"地带.几个关键的工程地质问题为:①进口庙包滑移体的稳定问题;②厂房顶拱块体的稳定问题;③厂房边墙软岩的稳定问题;④尾水洞围岩的稳定问题等.通过钻孔、平洞、斜平洞等勘察手段以及大量的现场原位试验与室内试验工作,查明了厂区岩体的结构特征及工程地质特性,论证了这些至关重要的工程地质问题,提出了相应的处理对策,为厂房系统的设计、施工打下了坚实的基础.     

水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233m,坝高居世界同类坝首位.该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体.为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程.防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当).经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在"弱岩溶化地块",该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现"变岩溶化岩体为裂隙性岩体",同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型.水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元.     

水布垭大岩淌滑坡岩土力学参数试验研究

大岩淌滑坡治理工程稳定性复核,通过现场大型直剪试验和现场原状样直剪试验,采用统计分析和工程经验类比的方法,选定对滑坡稳定分析最具敏感性的岩土力学参数C,φ值。试验成果的合理分类及成果整理的标准化为选用参数的基础,采用二维数组变异系数计算公式,配套统计修正系数法计算参数C,φ的标准值,其使用的统计意义清楚,实际应用效果较好。     

砂卵砾石层作为混凝土面板堆石坝坝基探讨

目前在建的水布垭混凝土面板堆石坝最大坝高233 m,居世界首位.河床天然砂卵砾石层能否作为超高面板坝坝基是该工程的关键技术问题之一.超高面板坝利用砂卵砾石层作为大坝坝基国内尚无工程先例,天生桥(178 m)等高面板坝对砂卵砾石层都作了挖除处理.水布垭运用综合勘察手段,查清了砂卵砾石层地质结构特征、工程地质特性,认为砂卵砾石层经过强夯加固处理后,可以部分作为大坝坝基.水布垭工程利用砂卵砾石层作为超高面板坝坝基,取得了明显的经济和工程效益;同时将为其它高面板坝在坝基利用方面提供借鉴.     

水布垭水利枢纽工程地下厂房围岩三维黏弹塑性数值模拟

针对大型岩石地下工程中黏弹塑性流变数值模拟分析不够的状况，采用西原黏弹塑性流变模型开发了hhu-vp软件，并以一简单算例与FLAC-3D比较，得到结果偏差在容许范围内。将其应用于水布垭地下洞室长期稳定性研究中，对施工开挖及支护处理过程进行模拟，同时对运营期的长期稳定性做出预测，结果表明：洞室部分区域流变不能稳定，有继续增长的趋势，对此提出了支护处理意见。     

水布垭工程软岩开挖料工程特性研究与利用

水布垭水电站挡水大坝为混凝土面板堆石坝,坝高233 m,居世界首位.大坝填筑量1 564万m3,庞大的坝体需要充足的料源,开挖料涉及栖霞组、龙潭组软岩料,软岩料具有遇水易软化并快速风化的特点,特别是龙潭组第1段含有煤质和黄铁矿,用之不当将对大坝的安全与稳定产生不良影响.从基本岩性、岩石结构、岩相沉积环境、岩石物理力学性质、岩矿化学组成、碾压破碎情况、干湿冻融循环等多种分析手段入手,充分研究了栖霞组、龙潭组软岩在堆石状态下的工程特性,为大坝用料决策作出了科学论断.     

震损水库险情判别标准及方法的初步探讨

受“5·12”汶川地震影响,全国震损出险水库（水电站）达２ ３８５座,其中大、中、小型水库分别为４、７４、２ ３０７座。如何快速划分震损水库所处险情状况并为有关部门决策提供技术支撑,是当前水利工作者所面临的一项当务之急的工作。对震损水库险情的判别标准和工作方法进行了初步探讨,并结合盐亭县震损水库出险情况进行了实例判别。按提出的判别标准对盐亭17座出险水库进行了核查,其结论是可靠的。     

金沙江上游某特大型危岩体失稳模式分区与稳定性评价

金沙江上游某水电站坝址区存在特大型危岩体,其稳定性严重影响水电工程布置、施工及安全。因危岩体范围与方量巨大不宜笼统评价,按潜在失稳模式进行分区,并对各分区进行稳定性评价。研究表明,该危岩体范围分为三个区,Ⅰ区为解体崩落型,坡表遍布松动危岩体,浅表部稳定性差;Ⅱ-1区为整体滑移型,Ⅱ-2区为渐进式解体崩落型,受长大张开滑移面及侧边界控制,可能整体滑移破坏,稳定性差;Ⅲ区为局部倾倒或滑移崩落型,基本稳定。根据各分区失稳模式与稳定性差异,有针对性地提出工程处理措施建议。     

水布垭泄洪消能对地质环境的影响及处理对策

水布垭水利枢纽地处鄂西暴雨区,又是典型的山区型河流,坝前抬高水头203 m,溢洪道10 000 a一遇(P=0.0l%)泄洪标准最大下泄流量达18 280 m3/s,具泄量大、水头高的特点.泄洪消能区属易冲、最差的地质条件类型,依据地质条件在两岸设置防淘墙是解决消能防冲问题的重要技术举措.消能区及下游两岸又分布有众多的大型滑坡、危岩体及高陡边坡,这些不良地质体紧邻消能区和泄洪雾雨区,地质环境问题十分复杂.如何评价泄洪消能对地质环境产生的影响是本工程必须论证阐述清楚的一个重大关键性技术问题之一.