某水電站壩基薄層砂巖物理力學特性試驗研究

李長銀

(四川省水利水電勘測設計研究院,成都,610072)

1 概述

某水電站工程位于四川省樂山市沙灣區(qū)的大渡河干流上,為河床式電站加長尾水渠的開發(fā)方式,設計水庫正常蓄水位 398.00m,相應庫容6630×104m3,電站裝機容量 760MW。工程樞紐由混凝土閘壩、非溢流壩、電站廠房、船閘、副壩及尾水渠等建筑物組成,閘壩高 30.7m,廠房高約80m。壩廠基巖體為白堊系夾關組(K1j)砂巖夾薄層或透鏡體狀泥巖,按其巖體結構分為兩個工區(qū)層次:工區(qū)第②層 K1j②為中厚層狀砂巖夾薄層狀砂巖,其薄層狀砂巖約占該層巖體的 5%～35%,局部達 45% ～51%左右;工區(qū)第 ①層 K1j①以薄層狀砂巖為主,夾中厚層狀砂巖,其薄層狀砂巖占 41%～98%,局部為 20% ～43%,巖層傾角平緩為 4°～5°,斜層理發(fā)育,巖石強度低,性狀較差。設計廠房建基面位于第一工區(qū)層上,廠房地基薄層砂巖的承載能力和抗滑穩(wěn)定是否能滿足設計要求,需要在可行性研究階段對其物理力學性質進行專題試驗研究。

研究方法根據(jù)壩址區(qū)普遍覆蓋 10m～30m的砂卵石層,且 K1j①埋深在 40m以下的實際條件,采用鉆孔取芯進行室內物理力學試驗、鉆孔內物探聲波和孔內變形模量測試,在 40余 m深的堅井內打兩條水平試驗平洞進行巖體載荷試驗、大剪試驗和彈模試驗等綜合試驗研究工作。

2 室內巖石物理力學試驗

本次在 K1j①地層的取樣鉆孔共 8孔,薄層砂巖巖芯樣品以小于 5cm片狀、薄餅狀為主,5cm以上柱狀巖樣較少。砂巖為孔隙式 ～接觸式膠結細粒結構。由于 K1j①地層砂巖以薄層為主,樣品膠結較差、分層多、強度低,不能滿足現(xiàn)行規(guī)程對室內巖石力學性試驗的試件加工條件。……