百色水利枢纽坝基F_6断层特征及其处理措施

百色水利枢纽主要工程地质问题及施工处理
罗继勇
【期刊名称】《工程地质学报》
【年(卷),期】2009(17)4
【摘要】百色水利枢纽属高坝大库,大坝及地下厂房主要洞室均建在地质条件复杂、厚度单薄的辉绿岩岩脉上,岩体完整性较差,其上、下盘接触蚀变带风化深,强度低,河床顺河发育有一条规模较大的F6断层,消力池地基极不均匀,风化夹层深厚,存在
很多工程地质问题.在施工过程中,根据不同地质问题和建筑物对地基的要求,对上、下盘接触蚀变带采取了深层固结灌浆处理,对F6断层采取了深挖回填混凝土和加强帷幕灌浆处理,对消力池采取了加厚底板、固结灌浆和锚固处理,对地下厂房浅埋洞
段和单薄岩墙所出现的塑性变形区采取了张拉锚杆和锚索加固.通过处理,整个工程
运行正常,坝基及洞室变形、应力、渗压等观测资料均在设计范围之内.
【总页数】6页(P563-568)
【作者】罗继勇
【作者单位】广西水利电力勘测设计研究院,南宁,530023
【正文语种】中文
【中图分类】P642
【相关文献】
1.百色水利枢纽大坝坝基主要工程地质问题与工程处理 [J], 宁承汉
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4.百色水利枢纽主坝坝基主要工程地质问题研究 [J], 梁天津
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1.工程概况右江百色水利枢纽位于郁江上游右江河段上，坝址在广西百色市上游22km处，是一项以防洪为主，兼顾发电、灌溉、航运、供水等综合效益的大型水利枢纽工程。

枢纽主要建筑物包括碾压砼主坝一座，地下发电厂房一座，副坝两座，通航建筑物一座。

主坝为全断面碾压砼重力坝，坝顶总长700m，坝顶高程234m，最大坝高130m，坝体砼248.23万m3，其中碾压砼190.79m3。

发电系统主要建筑物有：岸边式进水塔1座，4条内径为6.5m的引水隧洞，内装4台混流式水轮发电机组，单机容量为135MW的地下主厂房硐室群及布置在主厂房顶的地面变电站等。

通航建筑物采用那禄线2×300t带中间渠道的两端垂直升船机，第一期工程只建上游引航道水下部分。

银屯副坝位于主坝东侧5km处，为混合料心墙堆石坝，坝顶高程235m，坝顶宽7m，坝顶长375m，最大坝高50m；香屯副坝位于主坝北东侧4.8km处，为均质土坝，坝顶高程235m，坝顶宽7m，长96m，最大坝高30m。

本工程采用国际招标。

土建工程分标方案见下页表：表1—1 百色水利枢纽土建工程分标方案表2.主坝区施工总平面布置2.1布置条件百色水利枢纽坝址河段为开阔“V”型斜向谷，较平直，河流流向为正南至南东170°，平水期水面高程为120m左右。

河床地形变化较大，坝址两岸山坡较陡，无阶地可利用，施工布置比较困难。

左岸地形相对完整，边坡为28～38°，坝轴线处左岸山顶高程311.5m，距坝址下游直线距离约0.8km处，有一平缓山坡，坡顶高程为204.4m，面积约4万m2，可作为地下厂房标的施工场地。

右岸坝轴线下游130m有深大的右4#沟深切，河岸地形不整齐，4#沟的左侧沿辉绿岩体上盘界面形成一条三面临空的平缓山梁，坡角约20°，山顶高程为334.6m；4#沟右侧为一平缓山头，高程为233.6m；平缓山头后面二级山头高程为267.6m。

右岸坝址上游地形较陡，不便布置施工场地，坝轴线下游可供布置施工临时设施的较缓山坡面积约35万m2。

百色水利枢纽坝基防渗帷幕的初步研究引言百色水利枢纽位于郁江上游的右江河段、广西百色市上游22 km处，是一座以防洪为主，结合航运、发电、兼顾灌溉及供水等综合利用的大型水利水电枢纽工程。

拟建的碾压混凝土重力坝最大坝高130 m，坝顶高程234 m，全长700 m。

设计正常蓄水位228 m，相应库容为58.4亿m3，其中防洪库容为16.4亿m3，可把南宁市的防洪能力从20年一遇提高到50年一遇。

在枢纽大坝工程中，坝基渗漏是一个既普遍又极其重要的水文地质问题，坝基、坝肩的渗流量过大，会使岩体性状恶化，影响大坝稳定，从而威胁工程安全运行。

坝基、坝肩防渗的最常用方法是形成一道有效的防渗帷幕，而帷幕设计的主要地质依据就是岩体的透水性和渗流场的分布规律。

为此，本文根据大量的地质勘探和水文地质试验资料，对百色水利枢纽主坝坝基岩体的透水性进行综合分析，研究坝基的渗流分布规律，并初步提出大坝的防渗帷幕的形式、长度及深度。

1地质概况右江自北向南流过坝址。

坝址河段为较平直的开阔“V”型斜向谷。

平水期水面高程119.5 m，河床宽度45 m～110 m，砂卵砾石层厚度0 m～16 m不等，基岩顶板高程100 m～120 m。

两岸岸坡不对称，左陡右缓，自然坡度分别为28°～32°和14°～20°。

右岸坝基下游发育有右Ⅳ沟，其规模和下切深度较大，破坏了右岸山体的完整性。

两岸残坡积层厚度一般0.5 m～7 m，局部9 m～11 m。

坝址出露地层主要有泥盆系中、上统的罗富组(D2l)及榴江组(D3l)和顺层侵入的华力西期辉绿岩(β-1μ4)(见图1)。

按岩性和工程特性可分为3个工程地质岩组：坚硬的辉绿岩组(β-1μ4)；中等坚硬～坚硬的硅质岩、灰岩、泥质灰岩组(D3l2-1(1)，D3l3,D3l4,D3l6,D3l8-1,D3l9,D3l10)；软弱的泥岩类岩组(D3l1,D3l2-1(2),D3l2-2,D3l5,D3l7,D3l8-2)。

百色水利枢纽大坝高压帷幕灌浆的质量控制与效果发表时间：2010-05-04T15:55:52.920Z 来源：《建筑科技与管理》2010年第3期供稿作者：唐祚川，郑瑞勇[导读] 结语与建议百色水利枢纽大坝为130mRcc砼重力坝，坝址为岩溶地区，坝基应力大，地基处理要求高、难度大。

唐祚川，郑瑞勇（广西桂能工程咨询集团有限公司广西桂林541000）【摘要】百色水利枢纽大坝为130 mRcc砼重力坝，坝址基础全部座落在华力西期辉绿岩上，岩石坚硬、裂隙发育，由于长期受构造力作用，工程地质和水文条件复杂，坝基应力大，地基处理要求高。

在高水头下，大坝的防渗控制是工程成败的关键，特别是防渗帷幕工程的施工质量的好坏，将直接影响到大坝是否能正常蓄水，电站是否能够正常运行，是整个工程的重中之重。

【关键词】百色水利枢纽；高压灌浆；质量控制；成果分析【Abstract】Baise dam is 130 mRcc concrete gravity dam, dam-based all located in the Variscan diabase, the rock hard, fractured, due to long-standing role of tectonic forces, engineering, geological and hydrological conditions are very complex stress large dam foundation, ground handling demanding. In the high head, the dam's seepage control is the key to project success, especially the anti-seepage curtain project construction quality is good or bad, will directly affect whether the normal water storage dams, power plants whether the normal operation of the whole project top priority.【Key words】Baise; High-pressure grouting; Quality control; Analysis of results1. 工程简介百色水利枢纽工程位于郁江支流右江中段，坝址距离百色市22km，是国家计委批准的《珠江流域西江水系郁江综合利用规划报告》中的第二梯级，是一座以防洪为主，兼有发电、灌溉、航运、供水等综合利用效益的大型水利枢纽，也是治理和开发郁江的关键性工程和西部大开发的重要标志性工程。

百色水利枢纽大坝安全监测系统鉴定技术要求1.工程概况及鉴定对象11工程概况广西右江百色水利枢纽位于珠江水系郁江流域右江干流、广西壮族自治区百色市上游约22km处，是一座以防洪为主，兼有发电、灌溉、航运、供水等综合效益的大型水利枢纽。

工程总库容56.6亿∏Λ防洪库容16.4亿nA正常蓄水位228m,汛限水位214m,水库死水位203m（水库初期运行死水位195m）,装机容量540MW,多年平均年发电量1690GWho 枢纽工程由主坝、地下发电厂房、副坝和通航建筑物等四部分组成。

主坝为全断面碾压混凝土重力坝，坝顶高程234m,坝顶总长720m,最大坝高130m。

泄水建筑物消能型式是：表孔宽尾墩+中孔跌流+底流式消力池联合消能工。

地下发电厂房布置在左岸，由进水渠、进水塔、引水隧洞、主机洞、主变洞、尾水支洞、尾水主洞、交通洞、通风疏散洞、高压出线洞及尾水渠等建筑物组成。

副坝包括银屯、香屯两座副坝，为均质土坝，坝顶高程为235.0m,坝顶宽8.0m,其中银屯最大坝高39m,坝顶长375m；香屯副坝最大坝高26m,坝顶长96m。

通航建筑物一期工程已完成了受库区蓄水水位影响的上游引航道部分，通航建筑物的水上部分作为二期工程建设，采用远离主坝的那禄线方案1.2.工程地质拦河主坝基础为辉绿岩，岩质坚硬，强度高，但裂隙较为发育，岩体完整性较差。

进水塔塔基持力层主要是CIV、CV类岩体，各层岩质差别大，完整性差，存在不均匀沉陷、岩体软化以及开挖边坡岩体结构较松散、强度低，整体稳定性差等地质问题。

引水发电隧洞围岩主要为软岩类泥岩和中等坚硬的硅质岩，围岩分类为IV〜V类，并有挤压带及断层发育。

地下厂房及附属洞室均布置在辉绿岩体内，围岩分类为H〜In类，围岩内节理裂隙较发育，但无切割性断层发育。

尾水主洞出口洞边坡主要由辉绿岩组成，整体完整性较好，尾水渠左侧明挖边坡岩体为散体或碎裂结构,稳定性较差。

银屯副坝坝基地层为第四系残坡积粘土，三叠系中统百蓬组第三段和第四段的泥岩粉砂岩，砂岩夹泥质岩，无较大规模的断裂构造，岩层呈单斜状产出。

第25卷 第3期岩石力学与工程学报 V ol.25 No.32006年3月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ，2006收稿日期：2004–10–12；修回日期：2005–05–08作者简介：徐千军(1967–)，男，博士，1996年于清华大学固体力学专业获博士学位，现任副教授，主要从事岩土渗流、稳定和加固方面的教学与研百色水利枢纽主坝坝基三维抗滑稳定分析徐千军1，李 旭1，陈祖煜1，2(1. 清华大学 水沙科学与水利水电工程重点实验室，北京 100084；2. 中国水利水电科学研究院，北京 100044)摘要：百色水利枢纽位于广西百色市郁江上游的右江河段，其溢流坝段深层抗滑稳定问题受到高度关注。

由于溢流坝段不同断面的二维安全系数相差较大，很难确定整个坝段的抗滑稳定安全系数，采用基于上限定理的三维极限分析方法来分析这一问题。

计算中采用的岩体参数通过地质力学试验以及节理随机网络模拟确定，分析了两种最可能的滑动模式。

结果表明，在考虑三维效应之后，溢流坝段可以认为是安全的。

然而，为进一步确保坝基的安全，需要在溢流坝段坝踵位置建造一个5 m 深的齿槽。

关键词：水利工程；深层抗滑稳定；三维分析；上限解中图分类号：TV 642；O 319.56 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)03–0533–06THREE-DIMESIONAL STABILITY ANALYSIS OF DAM FOUNDATION OFBAISE HYDRO-JUNCTIONXU Qian-jun 1，LI Xu 1，CHEN Zu-yu 1，2(1. Key Laboratory for River Dynamics and Hydraulic Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ；2. China Institute of Water Resources and Hydropower Research ，Beijing 100044，China )Abstract ：It ′s usually difficult to determine the actual safety factors of rock masses in ordinary 2D stability analysis if the safety factors of different cross sections in the rock mass vary significantly. Besides actual slope ，arch dam abutment ，and actual foundation of a high building ，another example is that the different cross sections of the foundation in a monolith of a gravity dam vary significantly ，just like the condition at the overflow dam in Baise Project. 3D stability analysis method based on the upper-bound theorem is employed to solve this problem. The parameters used in the analysis are obtained from the geomechanical tests as well as continuity simulations of the random distributed joints. Two failure patterns against sliding are analyzed. One pattern is that the foundation slides along deep seated planes which are determined by calculations. Another pattern is that the foundation slides along the planes across the bottom of the high steps in the foundation pit. The results indicate that a special overflow dam monolith can be considered to be safe in case considering three-dimensional effect. However ，a key wall with a depth of 5 m must be constructed at the upper side of this monolith in order to ensure the safety of the foundation.Key words ：hydraulic engineering ；foundation stability against deep sliding ；three-dimensional analysis ；upper-bound theorem1 引 言百色水利枢纽位于郁江上游的右江河段，主坝坝址在广西百色市上游22 km 处，是右江梯级开发中的第二梯级，是治理、开发郁江流域的关键性工程，是一座以防洪为主，兼有发电、灌溉、航运及供水等综合效益的大型水利枢纽。

百色水利枢纽大坝抗震安全评价X侯顺载 郭志杰(中国水利水电科学研究院　北京　100044)摘　要 采用多种离散模型及分析计算方法,对百色水利枢纽拦河大坝进行结构动力分析,按现行水工抗震规范及基于随机变量动力可靠度理论修编的新的水工抗震规范,评估了大坝在设计地震作用下的抗震强度安全和抗滑动力稳定性,并提出了进一步提高大坝实际抗震能力的建议。

关键词 碾压混凝土重力坝　结构动力分析　抗震安全评价　百色水利枢纽[编者按]:百色水利枢纽大坝为碾压混凝土重力大坝,坝基为坚硬的辉绿岩,最大坝高130m,坝顶长700m,水库总库容56×108m3,大坝为一级建筑物,大坝的抗震安全评价是设计中的重大关键问题。

1　引言 我国第一本《水工建筑物抗震设计规范》(SDJ10-78)(以下简称《78规范》)颁布试行已18年,对统一水工抗震设计,保障我国水利水电工程抗震安全发挥了良好作用。

规范采用的拟静力法在当时是比较先进和简便实用,在大量动力分析基础上归纳的一些参数取值基本上能反映实际地震状况,一般可以给出满足抗震设计要求的结果。

但限于当时学科发展水平和实际工程建设及抗震经验等方面条件,经归纳的拟静力法结果,对各实际工程必然存有一定误差,对高坝一般失之过大,对低坝则稍欠安全;其次,为综合分析计算结果与宏观震害实践之间的差异,规范引入了综合影响系数,导致静动荷载效应叠加,结果难以判断真实的结构抗震安全度及对震害的预测和验证;再次,和当时的其它部门的结构抗震设计一样,规范采用了单一安全系数的确定性分析方法,不能反映地震作用所具有的较其它水工荷载远为大得多的不确定性,难以符合当前以概率理论为基础的结构设计的发展趋势;近年来,我国高坝建设和水工抗震学科都取得了迅速发展,《78规范》已难满足高坝抗震设计的需要。

已审查通过的修编《水工建筑物抗震设计规范》(以下简称《新规范》),在设防依据方面,采用了《中国地震烈度区划图》(1990)和对重要工程进行专门地震危险性分析的双轨制;在抗震计算方面,严格限制了拟静力法的适用范围,规定了大型水工结构应采用更能反映地震动特性和结构动力性能的动力法,采用了场地相关反应谱,并不再引入综合影响系数;为适应当前工程结构抗震分析向基于概率法的动力可靠度方向发展和我国《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-94)的要求,《新规范》体现了从单一安全系数的确定性设计向基于概率理论的可靠度设计的转轨,采用以作用与抗力的分项系数和结构系数的抗震能力极限状态设计式,其结构系数则是在保持规范连续性的条件下,在大量实例的动力可靠度验算基础上确定,具有明确的概率含义;此外,在对高坝抗震性能深入研究的基础上,《新规范》将坝高的适用范围从150m扩大到250m。

坝基断层处理措施及防渗效果分析发表时间：2019-07-23T12:00:17.900Z 来源：《知识-力量》2019年9月34期作者：陈少林[导读] 随着我国近几年来市场经济和教育事业的不断发展和进步，我国社会中出现了很多的知识分子，但我国社会中人们的整体素质却在不断下降，为了让自己在社会的发展中获得更多的经济利益而一味的去破坏环境（中水珠江规划勘测设计有限公司）摘要：若想保障大坝在使用过程中的安全，将大坝基础施工做好是非常重要的，随着时代的不断发展，坝基施工处理技术已经越来越成熟。

本文以P大坝为例，其坝基断层使用3排帷幕灌浆和4排固结灌浆，在很多断层环节具有较强的挤压破碎揉皱情况，因此，使用灌浆和回填混凝土进行处理。

本文将此坝基的断层部分作为出发点，对蓄水过程中的渗压效果进行讨论和分析。

关键词：坝基处理；断层处理；处理方案；渗压效果一、工程概况P水库工程地理位置为贵州省黔西南州安龙县境内，主要任务是把城镇供水和灌溉以及农民畜饮水工程做好。

总库容是7856万m³，水库施工的级别是Ⅲ等类型，施工规模属于中型。

水库每年的供水量可以达到7568.64万m³。

在水库建设完成之后，能够解决周边多个乡镇的城市供水、农业灌溉以及饮用水问题，极大程度地改善了当地的生活以及生产环境。

P水库大坝最高处105m，整个的水库的枢纽主要是由沥青混凝土进行建筑。

大坝坝基宽度为的130m-140，河床高程在860m左右，河流较为的湍急，同时河道两侧地形属于非对称型，两岸山坡通常是的基岩裸露，冲沟和缓坡当中大部分被碎石土所覆盖。

二、坝基断层地质概况河床部分和堤坝部分主要包含F56F39、F3、F56、F22、F56、F15、分支和F3分支等，去掉河床坝基中的顺流向F56断层和斜河F3断层以外，另外断层规模都是比较小的，破碎带的宽度最大范围是10到50cm之间，都是采用砾岩和糜棱岩以及碎裂岩进行充填的，多胶的结构不是很好。

第二节断层混凝土塞1. 断层开挖1.1 开挖深度确定断层开挖深度的方法有：（1）按混凝土塞结构尺寸决定的开挖深度。

见表11-2-1。

（2）按固端梁确定开挖深度。

一般适用于宽度大于4m的断层破碎带。

开挖深度根据坝基应力值，构造岩与新鲜完整岩石的弹性模量的比值，以及断层破碎带的产状、宽度等因素通过计算确定，一般为断层破碎带底部宽度的0.5～1.0倍，可按图11-2-1查得断层开挖深度。

或按经验公式确定开挖深度，经验公式见表11-2-2。

注: d——断层开挖深度，m；b——断层底部宽度，m；B——断层平均宽度，m。

注：d——断层开挖深度(新安江公式的单位为m，其余为英尺)；b——断层开挖宽度（英尺）；H——坝高（英尺）；C——系数，见表11-2-3（3）按施工条件确定开挖深度。

断层宽0.1m～0.5m，一般开挖深度1.0m～1.5m；用高压水枪或钻孔连锁施工，挖深可达4m～5m；大口径钻孔可达10m以上。

（4）按不利构造组合的弱面部位确定开挖深度开挖深度除按混凝土深梁计算外，并要加深到岩层可能产生深层滑移的弱面以下，或参考光弹试验的结果适当加深。

中坝、高坝一般开挖深度可达8m～15m。

（5）按断面、整体模型试验确定开挖深度。

断层造成过量压缩变形或与不利裂隙组、不利构造面构成不稳定的滑移时，应通过校核计算及结合模型试验结果来确定开挖的范围和深度。

国内有的工程深达15m～20m。

（6）按有限元法计算的成果确定开挖深度。

对较复杂的断层和大断裂带要用有限元法计算应力和变形值的关系，判断岩体稳定性，确定处理深度并估计处理后坝基条件改善的程度。

（7）按岩基防渗需要确定开挖深度。

有些工程的断层塞通过防渗帷幕处，按要求加深成井塞，深度可达50m。

1.2 坝外处理范围确定断层坝外处理范围的方法见表11-2-4和图11-2-2。

1.3 断层破碎带开挖和岩面修整1.3.1 主要内容和要求（1）断层开挖部位、处理范围、断面尺寸、几何体形应符合设计要求。

水库坝基断层处理方案水库坝基断层是指在水库坝基的建设过程中，在地质构造断裂带附近或经过的地方发现的断层。

断层的存在可能对水库坝体的稳定性产生重要影响，需要采取适当的处理方案以确保水库的安全运行。

针对水库坝基断层的处理方案，首先需要进行详细的地质勘测，了解断层的几何形态、走向、倾角、位移等参数，并结合断层的活动性和稳定性进行评估。

基于勘测结果，可以制定如下处理方案：1. 合理设置控制段：根据断层的分布情况，可以在断层上设置控制段，将断层分为两个或多个部分，以减小断层对坝基的影响。

控制段应设置在断层的稳定区域，通常为断层两侧的片状锁固岩块。

2. 加固断层带：对于位移较小、活动性较低的断层，可以考虑采取加固措施，如人工堆填石料填充断层裂隙，固化断层带，增加其稳定性。

同时，可以通过岩土针灸、冻结墙等技术手段，进一步加固断层带。

3. 采用隔断层带处理方案：对于位移较大、活动性较高的断层，为了减小对坝基的影响，可以考虑采用隔断层带处理方案。

即在断层两侧设置隔离带，通过填筑坝体、抛石堆等措施，将断层隔离在坝体外，以减小断层对坝体稳定性的影响。

4. 坝基补强：水库坝基断层处理方案还包括对坝基的加固处理。

通过加固坝基，提高坝体的抗断裂能力，减小断层活动对坝体的影响。

常用的加固方法包括岩柱加固、地下连续墙加固、钢板桩加固等。

5. 引水工程设计：根据断层的特征和水库坝基的情况，合理设计引水工程。

通过合理的引水路线和引水口位置，可以避开断层影响范围，减小断层对引水工程的影响。

最后，针对水库坝基断层的处理方案必须得到专业机构的认可，并在建设过程中进行监测和调整，以确保方案的可行性和安全性。

只有综合采取多种措施，可以有效地处理水库坝基断层问题，确保水库的安全运行。