金沙江乌东德水电站坝址区河床深厚覆盖层工程特性研究

深厚覆盖层工程特性研究是长期困扰岩土工程勘察领域的难点之一。金沙江乌东德水电站坝址区河床覆盖层深厚、成因复杂、物质组成与结构不均, 其物理、水理、力学等工程特性研究难度大, 高围堰与深基坑稳定问题突出。为了研究确定河床覆盖层工程特性、提出工程设计所需物理力学参数, 勘察过程中将动力触探、旁压试验、抽水试验、声波测试、钻孔彩电等原位测试与室内土常规试验、模拟级配样试验等室内试验相结合, 进行了专题研究并取得了丰硕成果, 成功破解了深厚覆盖层工程特性研究难题, 为乌东德水电站高围堰与深基坑工程设计提供了可靠依据, 可供类似工程借鉴参考。     

深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力分析

针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性、防渗心墙及坝基防渗墙安全等多角度的评价结果,初步认为,长河坝的极限抗震能力为0.50～0.55g。     

金沙江其宗河段河床深厚覆盖层特征及其工程效应研究

金沙江其宗河段发育60～120m的河床深厚覆盖层。深厚覆盖层纵向上可分为三大层:河床底部为卵(块)砾(碎)石层夹中细砂或粉质粘土,为冲积及冰水堆积成因(al+fglQ3),厚11.1～33m;中部为细砂、粉细砂、粉质粘土层及卵(块)砾(碎)石层,该层为加积层,由冲积、泥石流堆积、洪积、崩坡积、堰塞多成因堆积组合而成(al+pl+sefQ3),厚10.04～35m;中上部为漂(块)卵(碎)砾石夹砂层透镜体,冲积堆积形成(alQ3-4),厚9.5～59m。河床覆盖层中的砂层透镜体分布范围广泛,埋藏深,最大埋深达83.1m,最大厚度达到29.4m,最小厚度仅0.5m,一般厚度在5m以内。研究表明砂层不具有湖相堆积的特征,而是相对静水环境条件下及正常河流漫滩相等堆积形成。通过原位及室内取样试验表明,其宗河段河床覆盖层中粗粒土(漂(卵)碎块石等)强度相对较高,中下部细粒土工程性质具有超固结性,不具液化性,上部细砂层强度较低,地震工况下可能液化。该河段深厚覆盖层的工程效应主要有坝基地质条件差,仅适合堆石坝、坝基开挖方量大、砂层处理深度大、防渗处理难度较高等。     

金沙江其宗水电站上坝址深厚覆盖层钻进工艺探讨

其宗水电站属峡谷区修建的高坝、大库,最大坝高达358 m左右。深厚覆盖层的钻探取样是了解其成因及工程地质特性的必需手段,也是水电水利工程地质勘察工作的重要手段。由于覆盖层厚度大,组成物质分选性差,给钻探取心工作带来了困难。而取心质量直接关系到工程地质勘察资料的准确和详实。通过特殊钻具及SM植物胶钻井液的运用,提高了深厚覆盖层取心质量。结合其宗水电站的工程实例,对该地区深厚覆盖层钻进与取心工艺进行了探讨。     

金沙江乌东德水电站坝址河床深厚覆盖层勘探取样与 试验研究

河床深厚覆盖层勘探取样与试验研究是我国西部水电工程勘察中最常见技术难题之一。金沙江乌东德水电站坝址河床覆盖层厚一般52～65m,冲积、崩积及滑坡堆积等混杂,物质组成与结构不均,因坝址适宜修建混凝土拱坝,高围堰与深基坑稳定问题突出。为了查明河床覆盖层的工程特性,本文采用不遗漏软弱层采取了标贯与钻探相结合的钻进方法,为获得原状样研制了单管式与双管内筒式锤击取样器,为分析研究其物理力学性质开展了大量原位测试(重型动力触探、超重型动力触探、旁压试验、抽水试验、声波测试、钻孔彩电等)及室内土常规试验、模拟级配样试验等,较成功地解决了河床深厚覆盖层的勘探与试验难题,为乌东德水电站围堰与基坑工程设计参数的确定提供了可靠依据。     

九甸峡坝址区河床深厚覆盖层的试验研究

通过大量的试验,如颗粒分析、渗透系数、干密度、相对密度、载荷、变形、旁压等,研究河床深厚覆盖层的物理力学性质、水文地质特性,提出其物理力学参数,为设计进行坝型确定和设计方案的选择提供可靠的依据     

含软弱土层的深厚河床覆盖层坝基动力特性研究

在强震区、含软弱土层的500 m级特厚覆盖层上建坝,超出了现行设计规范的控制范围。开展了覆盖层厚度、输入地震波峰值、覆盖层中的软弱土层厚度等指标的敏感性分析,揭示了深厚覆盖层地震反应的主要特征及坝基建基面加速度放大倍数分布的规律性。研究认为:覆盖层厚度、输入加速度峰值、软弱土层厚度等指标与建基面放大倍数的衰减在变化规律上成正相关;当输入地震波峰值加速度为0.5g作用下,含软弱土层的500m级特厚覆盖层坝基中地震波总体以衰减为主,建基面放大倍数小于1;覆盖层加速度放大倍数随高程变化的基本规律为先衰减后放大。当存在软弱土层时,由于其滤波隔震作用会在土层内发生动力反应的二次衰减。基于上述分析,进一步提出了覆盖层下部区域地震效应衰减、中部区域软弱土层二次衰减、顶部区域放大的加速度放大倍数分布模型,编制了覆盖层加速度放大倍数建议值表,研究成果可为含软弱土层的深厚河床覆盖层坝基工程设计提供重要参考。     

金沙江上江坝址河床粘土层特性及工程意义

金沙江中游上江坝址河床覆盖层中分布因下游堰塞坝堵江而形成的湖相低液限粘土层,埋深49.7~79.6m,厚度9.3~24.0m,左岸厚右岸薄,分布连续稳定,该层多呈可塑状,具强度较低、透水性微弱等特点,为坝基的一条相对软弱带。坝址河床覆盖层深厚,最大厚度206.2m,除分布低液限粘土层外,还分布有漂卵石、砾卵石、碎块石、砂砾石等强度相对较高的物质成份。坝址初拟布置心墙堆石坝,以覆盖层为基础持力层,大坝建基面的选择与粘土层关系密切,本文通过对河床低液限粘土的空间分布、成因、工程特性进行阐述分析,研究了坝基低液限粘土利用与否的筑坝技术难点,经过初步论证大坝利用粘土层浅层清基的筑坝方案要相对经济、合理。     

乌东德水电站坝址区河床深厚覆盖层组成与结构地质勘察研究

河床深厚覆盖层勘探取样与试验研究是我国西部水电工程勘察中最常见技术难题之一。金沙江乌东德水电站坝址区河床覆盖层厚度较大、成因多样、组成混杂、结构不均,高围堰与深基坑稳定问题突出。为此,作者所在单位开展了专题研究工作,在勘探取样技术与原位测试方法上进行了探索与创新为获得原状样而专门研制了单管与双管内筒式锤击取样器,为弥补钻探取样之不足而将可视化技术(如钻孔数字彩电、孔间电磁波CT)与常规物探方法(如地震法勘探、钻孔声波测试)相结合创新性开展原位测试,全面查明了河床覆盖层的组成及结构,开辟了河床深厚覆盖层地质勘察研究的新途径,不仅为河床深厚覆盖层工程特性室内试验研究提供了前提,而且为高围堰与深基坑稳定问题地质分析、工程评价及设计处理提供了充分可靠的地质依据,可为类似工程地质勘察研究所借鉴。     

金沙江乌东德水电站高拱坝河床建基面选择工程地质研究

拱坝的修建对河床坝基、两岸坝肩及拱座岩体条件要求高,尤其象乌东德水电站这种高达270m的高拱坝,河床建基面的选择在拱坝勘察中就显的尤为重要。乌东德水电站在小口径钻探常规勘察手段的基础上,结合运用钻孔数字彩电、声波测试等物探手段进行建基面研究。综合分析钻孔芯样、岩心获得率、压水试验成果、钻孔彩电及声波解译成果,提出河床坝基建基面选择地质建议,最终确定利用岩体完整,工程地质性状好的Ⅱ1级岩体作为河床坝基,建基面最低高程718m。其研究方法及思路可供类似工程勘察借鉴。     

米箭沟尾矿坝料动力特性试验研究

本文对米箭沟尾矿坝料的组成、结构特征和物理力学性质进行分析,运用振动三轴试验确定尾矿坝料的动力特性参数,分析研究动力特性指标模型,得出动应力、动模量、阻尼比、动剪切摸量随动应变的变化规律,以及动应力与破坏振次,孔压比与振次比的变化规律,并提出符合试验结果的孔压模型,对该尾矿坝的地震动力分析及抗震稳定性评价提供一定科学依据和技术指导。