某水库大坝巨型溶蚀大厅加固处理方案及喷锚支护参数优化研究.pdfVIP

第 10期 (总第 365期) 吉 林 水 利 2012年 1O月 文【章编号]lOO9—2846(2012)10-0022—05 某水库大坝巨型溶蚀大厅加固处理方案 及喷锚支护参数优化研究 汪 健 ．谢红强 (1。四)11大学水利水电学院，四Jll 成都 610065； 2．四川大学水力学与山区河流开发保护 国家重点实验室，四川 成都 610065) [摘要]某 RCC重力坝坝基 巨型溶蚀大厅规模大，坝基以下岩体厚度小，发育深度大，坝基开挖爆破导致洞顶以上 岩体松动 ，存在坝基塌陷的安全隐患。在充分研究区域地形地质条件 的基础上 ，采用三维非线性有限元法研究了 不 同施工方案下坝基 巨型溶蚀大厅的应力场、位移场及破坏 区分布 ，并在此基础上提 出溶蚀大厅的加 固处理方案 及喷锚支护参数 。 [关键词]溶蚀大厅；施工方案；加固处理；支护参数 [中图分类号]Tv698．T3 【文献标识码]B 防洪 、灌溉为主 ．结合发 电，兼顾城乡工业生活及 环境供水等综合利用的水利工程。控制流域面积 5807km2，年径流量 44．2亿m ，多年平均流量 溶洞是在岩溶地基形成的地质历史过程中和 140m3／s。总库容 5．72亿 m3．其 中防洪库容 8614万 后期逐渐形成的特殊地质现象，由其所构成的岩 m ．兴利库容 35289万m3。电站装机 3x50MW。 溶地基常常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地 此水库坝址 区有不 同规模 的溶洞发育 。其 中 基滑动和塌 陷等地基变形破坏 ，若处理不当 ，将影 最为典型的是巨型溶蚀大厅 ，洞长 117m，洞宽一般 响其上建筑物的安全使用 ，甚至发生塌陷事故 ，危 为 2—5m，洞高一般 2—4m，洞尾 高程 593．0m，洞 及人 民生命以及财产安全。 口高程 577．95m(图1)。其规模大，涉及 24#坝段坝 随着近年来工程建设在 西南地 区的大量兴 基 以下的岩体厚度较小 ，受开挖坝基爆破影响，洞 建 ．施工建设 中遇到的岩溶 、溶洞问题不断增多， 顶以上岩体存在松动圈，溶洞 向下发育深度较大， 如构皮滩 电站大坝右岸与河床部位发育的K280 在 571高程时与导流洞的左侧边墙仅相距 3m；溶 溶洞 …：水布垭水利枢纽灰岩地层 中的Plq4、 洞大厅进水 口段 的落水洞已与导流洞洞顶的导 K6 Plq5、Plq7、P1q9岩溶 ：圆梁 山隧道碳酸盐岩地 落水洞连通 ，因此 ，存在坝基塌陷与导流洞左边 层中发育的3个罕见的特大型充填溶洞[3]等 ，如何 墙、顶拱安全隐患。在溶洞内，洞壁及拱顶一带(特 采用合理、经济的措施处理这些溶洞 ，如何保证其 别是上游壁一侧)存在着危岩，合理的加 固处理方 上覆建筑物的长期稳定性都是岩溶地区工程建设 案对导流洞、坝体的安全性都极为重要 。 的难点之一 ，在工程界也越来越受到重视。 3 三维有限元模型及力学参数 2 工程概况及 巨型溶蚀大厅发育情况 结合该水利枢纽工程重力坝坝址区地形地质 该水库是某引水工程的水源工程 ，是一座以 条件 、坝基溶洞群的分布、坝体结构、设计水位等 [收稿日期]2012-08—14 [作者简介]汪健 (1983一)，男，在读研究生 。J~．gk事岩土工程研究。 一 22— 吉林水利 某水库