软岩坝基筑混凝土重力坝关键问题分析
2021-03-30王占军陈东斌
水利规划与设计 2021年3期
周 华,王占军,2,杜 威, 陈东斌
(1. 长江勘测规划设计研究有限责任公司, 湖北 武汉 430010;2. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室, 湖北 武汉 430072)
我国水利水电工程建设中,混凝土重力坝是广泛采用的重要坝型之一,其结构简单,施工方便,能较好地适应地形与岩石情况的变化以及复杂和不均匀的地基。然而由于水能资源不断开发利用,具有较好坝址条件修建混凝土重力坝的工程越来越少,一些重力坝需修建在岩体质量较差的岩基上[1- 3],比如软岩。软岩是具有特殊工程性质的一种岩石,以广泛分布的黏土岩或黏土质胶结砂岩等为代表,其饱和单轴抗压强度一般小于30MPa[4]。该类岩石岩性较软弱,岩体变形模量低,抗压强度及地基承载力低,易软化、膨胀、崩解,其工程特性受风化、水等环境条件影响大。
混凝土重力坝主要依靠自重在坝基面产生的摩擦力以及坝体与地基间的凝聚力来抵抗水荷载以维持稳定,其坝基岩体岩性对大坝的变形和稳定影响显著,其能否满足工程荷载的要求,关键在于其变形模量和强度参数能否保证建筑物稳定和变形要求[5- 7]。在软岩地基上修筑混凝土重力坝,可能出现坝体不均匀变形过大,沿软弱夹层滑动,导致坝体失稳和坝体破坏。如黑龙滩水库(坝高53m,坝基为砂岩与粉砂质泥岩)坝基岩体滑动导致坝体廊道开裂、漏水[8];纪村重力坝(坝高22.5m,坝基为黏土质粉砂岩(内富含蒙脱石))坝基岩体裂隙、破碎情况严重,运行不久即出现坝基岩层泥化、软化现象,致使7号坝段坝基摩擦系数由0.4降至0.31,威胁大坝抗滑稳定性[9];……
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