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2014年第2期东北水利水电规划设计

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[文章编号]1002-0624(2014)02-0007-02

石龙水电站厂房后山坡稳定分析

胡顺志1,鞠晔2,张小涛1,姜军1

(1中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021;2松辽水利委员会，吉林长春130021)

[摘要]石龙厂房后山坡属于高、陡边坡，山体单薄，并且地质条件复杂。厂房开挖后其前缘形成临空面，构成了沿不整合面产生山坡岩体滑动的可能。文章介绍了石龙水电站设计过程中，对施工期及运行期不同地下水位情况下的厂房后山坡稳定，进行了计算分析。

[关键词]厂房后山坡；稳定分析；石龙水电站[中图分类号]TV697.2+3

1地质条件

厂房后山坡开挖共分五级马道，分别设于452.55,467.35,482.35,512.00m。基岩为震旦系下统万隆组灰岩(Z1W),岩石呈黑~灰黑色，以薄层~互层为主，局部为中厚层。岩层产状：走向N75°E~N60°W,倾向NW~NE,倾角25°~42°。

共出露岩脉17条，其中闪长玢岩脉4条、正长斑岩脉7条、辉绿玢岩脉6条。分为2组：

1)走向N55°~85°E。倾向SE(个别为NW),倾角50°~69°,出露宽度0.3~17.0m,多数与围岩呈裂隙接触，少数为断层接触，其数量占75%以上。

2)走向N15°~23°E,倾向Nw(SE),倾角77°~85°,出露宽度2.0~8.0m,与围岩呈裂隙或断层接触。

共发现断层21条。其中F26断层出露于厂房后边坡高程484m马道以上，在山顶垭口处穿过山脊，延伸长度大于300m,整体走向NEE向，与厂房后边坡斜交，倾向山里偏下游，是厂房区最大的一条断层。其余断层规模相对较小，可分为3组：

1)走向N60°~80°E,倾向SE,倾角60°~75°,出露宽度0.3~2m,数量占45%。

2)走向N3°~18°E,倾向NW,倾角80°~85°,出露宽度0.1~2.0m。

[文献标识码]B

3)走向N10°~20°w,倾向sw(NE),倾角60°~820,出露宽度0.1~0.5m。b,c组数量一致。断层组成物为角砾岩、糜棱岩、碎裂岩、断层泥等。

稳定计算地质参数建议值详见表1;岩体容重取值详见表2。

表1地质参数建议表

岩土名称

渗透系数

/L·(min*m*m)-

弹性模量(GPa)

泊松比

抗剪断强度

c3/kPa

灰岩

0.156

6

0.33

0.70

300

岩脉

0.14

7

0.31

0.70

300

断层破碎带

0.16

1.5

0.35

0.28

6

灰岩层面节理其它节理(包括

0.55

70

岩脉接触裂隙)

0.50

50

注：1、表中抗剪断强度参数为饱和状态。2、干燥状态的抗剪断强度值，建议无充填的灰岩层面节理按提高5%考虑；断层破碎带和其它节理按提高20%考虑。

表2岩体容重一览表

岩石名称

天然容重/kN*m-

饱和容重/kN*m-3

灰岩

26.1

26.4

闪长玢岩

27.5

27.8

辉绿玢岩

28.0

28.3

正长斑岩

27.8

28.1

断层破碎带

23.0

23.3

规划设计东北水利水电2014年第2期

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2稳定计算

2.1计算方法

后山坡边坡稳定分析首先通过渗流计算，确定边坡山体蓄水前后的水位线，为边坡稳定计算提供依据。在此基础上，采用块体理论计算了12个块体的稳定性，并采用摩根斯顿一普赖斯法(Morgenstem—Price)和萨尔玛法(Sarma)研究边坡的整体稳定性，同时采用有限元强度折减法进行边坡的稳定性分析和复核以及应力应变分析。

2.2极限平衡法的边坡稳定分析

2.2.1计算剖面选取

根据工程地质条件结合建筑物布置，选取5条断面进行边坡整体稳定分析计算。

2.2.2荷载组合及计算工况

这次极限平衡法计算，仅计算基本荷载和短暂荷载。计算以下3种工况：工况1:蓄水前，水位按天然地下水位线考虑，水位以下岩体参数取表1中抗剪断参数(饱和),水位以上灰岩层面节理等无充填结构面按提高5%考虑，断层破碎带和其它节理按提高20%考虑。工况2:蓄水后，水位按照渗流计算提供的水位线考虑，水位以下岩体参数取表1中抗剪断参数(饱和),水位以上灰岩层面节理等无充填结构面按提高5%考虑，断层破碎带和其它节理按提高20%考虑。工况3:蓄水后