瓦屋山水電站廠房邊坡變形監測及穩定性分析

王一飛,陳 新,余 振

(四川大學水電學院,成都,610065)

1 工程概況

瓦屋山水電站是四川省周公河干流梯級開發中的一座承擔調峰的混合式開發的中型水電站,具有多年調節性能,水庫總容量 5.843億 m3。該電站設計水頭 230m,為 2臺混流式機組,裝機容量 2×130MW,機組額定流量 117.86m3/s,設計多年平均發電量為 6.99億 kW·h。其中,枯期(12～4月)發電量 3.58億 kW·h,占年電量的51.2%。

水電站廠房位于周公河左岸斜坡,主廠房設計尺寸為長 63.52m、寬 33.82m、高 45.59m,建基高程 781.30m。該段地形較為平緩開闊,地面高程 820m～840m以上為 J3p②層粉砂質泥巖夾泥質粉砂巖、砂巖及泥灰巖,以下為 J3p①層泥質粉砂巖夾粉砂質泥巖及泥灰巖薄層,巖體強、弱風化帶厚度分別為 3m～10m與 10m～15m,巖層產狀N25°E/SE∠10°。鉆孔及挖 PD14平硐揭示,在高程 815m處分布一層泥化夾層,厚 0.001m～0.005m;巖體中主要發育有 N30°～59°E/SE或NW∠42°～ 75°及 N60°～ 89°W/SW∠79°～ 83°兩組構造裂隙,裂隙間距 1m～2.5m,延伸長度一般2m～3m,最長 7m。在高程 798m以下層面裂隙較為發育,裂面平直,見有石膏膜充填。鉆孔壓水試驗表明,高程 815m～820m以上巖體 q=5.0Lu～121Lu,屬微至較嚴重透水;以下 q=0.7Lu～3.7Lu,屬中等至微透水層。

圖 1 瓦屋山廠址邊坡測斜孔布置

為了監測邊坡的變形情況,確保樞紐建筑物在施工期和運行期的安全,根據某水電站廠區的地形、地質情況,結合地質鉆孔分布,設計布置了4個深部位移監測孔(編號分別為 IN-P1～INP4),分別位于廠房的左側和后邊坡。在監測中,以邊坡坡外方向為監測主方向(即 A向),順河向為監測次方向(即 B向)。本文選取廠房左岸邊坡進行分析說明。

2 邊坡穩定計算綜合分析

2.1 監測成果整理及分析

瓦屋山水電站廠房左側邊坡為側向滑動邊坡,邊坡測斜孔(IN-P3孔)施工鉆孔及埋設工作開始于 2006年10月11日,一個月后投入觀測。……