不良地质条件下的拱坝拱座稳定分析
2020-06-07戴伟
戴 伟
(安徽省水利水电勘测设计院,安徽 合肥 230022)
1 工程概况
1.1 工程简介
扬溪源水库坝址位于绩溪县扬之河上游的扬溪镇章家园处,水库总库容1 052.1万m3,工程等别为Ⅲ等。拱坝坝型采用重力拱坝,拱坝中心线方位角N5°54′4″W,基本位于该段河床主弘线。顶拱中心角为97.403°,坝顶上游面半径110.0 m,弧长187.0 m。拱坝坝顶高程334.8 m,最大坝高55.8 m,坝顶宽4.0 m,拱冠处坝底厚23.53 m,厚高比为0.422。主坝采用C20埋石混凝土浇筑。
1.2 地质构造
坝址区岩层呈单斜产出,倾向上游偏左岸,层面产状整体较稳定,左岸坝肩无不利结构面切割山体,且左岸山体较为雄厚,下游无临空面,因此左岸坝肩较为稳定,拱座复核计算以右岸坝肩稳定计算为重点。
(1) 断层。坝址区断裂构造明显,破碎带发育,多呈入字形展布。但坝基内没有发现较大规模的断裂构造。f102(N53°W,NE∠65~80°)带宽5~15 cm,在建基面、上下游侧边坡及SK5钻孔揭露,带内岩石挤压破碎,全~强风化,局部夹泥。
(2) 裂隙。坝区构造节理发育,根据地质测绘成果,右岸拱座控制裂隙有2组:
① 层面裂隙是控制右岸岩体及坝肩稳定的主要结构面,一般N25~50°W,NE∠25~40°。
② N20~30°W,SW∠65~75°,普遍发育,少数倾角较陡近直立或倾向北东。
2 拱座稳定分析
2.1 基本公式
在计算拱坝拱座安全度上广泛采用刚体极限平衡法理论,将有滑动趋势范围内的坝肩岩体划分为一个个小块体,通过块体的平衡建立整个坝肩岩体的平衡方程。
空间抗滑稳定系数表达式为:
2.2 拱座稳定计算分析
2.2.1 滑动模式一
坝肩岩体以层面裂隙组① 为侧滑面,以剪断岩体为底滑面滑出,层面裂隙组① 埋深分别为C101、C102、C103,产状为N25~50°W,NE∠25~40°。……
