黃河龍口水利樞紐大壩抗滑穩定分析

任 杰 謝居平 李洪蕊

1 樞紐工程地質

壩址區地層主要由奧陶系中統馬家溝組(O2m)、石炭系本溪組(C2b)、上統太原組(C3t)和第四系(Q3+Q4)地層構成。壩址區構造變動微弱,地層總體呈平緩的單斜,總體走向NW315°～350°,傾向SW,傾角2°～ 6°。

壩基持力層馬家溝組O2m2-12 巖層致密堅硬,試驗濕抗壓強度在100MPa以上。其中弱風化巖體地震波縱波速度范圍值為1590～2800m/s,平均值為2120m/s;新鮮巖體波速范圍為2700～5700m/s,平均值為4522m/s。層內存在6條泥化夾層及鈣質充填物與泥質混合類狀夾層,對壩基抗滑穩定起控制作用。

工程區處于大地構造相對穩定地塊,地震基本烈度6°。地層分布穩定,附近無較大斷層及新構造斷裂。壩基巖體、軟弱夾層抗剪強度指標建議值表見表1。

表1 壩基巖體、結構面、軟弱夾層抗剪強度指標建議值表

2 邊界條件及滑移模式

2.1 計算滑動面

本工程各壩段可能滑動面為壩基下巖體內的軟弱夾泥層及鈣質充填物與泥質混合類夾層等結構面,包括自上而下分布的NJ304、NJ303、NJ302等多條軟弱夾泥層。根據各壩段位置及建基面高程可知:表孔壩段及底孔壩段下控制滑動面為NJ304、NJ303;電站壩段下控制滑動面為NJ303、NJ302。

2.2 滑動模式

壩基下深層滑動模式一般分為單斜面滑動和雙斜面滑動。本工程由于壩基下軟弱結構面走向均為傾向下游,底孔壩段、表孔壩段下游消能方式為底流消能,設二級消力池,消力池后無較深沖刷坑,結構面在壩后無出露點,因此本工程控制滑動面為雙斜滑動面,計入壩體下游尾巖的抗力作用,但不考慮巖體的側向連接作用。……