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第期总第期山西水利科技. .
年月.
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石膏山拱坝坝肩随机结构体稳定性分析
陈世伟
水利部山西水利水电勘测设计研究院,太原
摘要:拱坝坝肩岩体稳定性是水库蓄水运行后最致命的问题。在变质岩区,节理发育程
度及其组合情况又成为拱坝坝肩是否稳定的关键所在。文中对石膏山水库工程左坝肩节
理进行随机组合,对其稳定性进行了深入分析和计算,并提出处理措施。
关键词:拱坝;节理;坝肩;赤平投影图;渗透压力;安全系数
中图分类号: 文献标识码:
性。现采用刚体极限平衡法对其稳定性进行定量计算和评价。
工程概况
. 公式的选择
石膏山水库设计坝型为混凝土重力拱坝,坝顶高程该坝肩未发现断层及缓倾角软弱结构面,而节理较发
,最大坝高,坝顶长度.,正常蓄水位., 育,控制稳定的滑动面与切割面为节理面,且上下游均为大
总库容为万,,属小型水库。陡坎,可构成临空面。故分析坝肩可能的滑动形式为被节理
该水库地处太古界太岳山群变质岩山区。河谷深‘切割形成的块体沿节理交线下滑形式,其中以沿两组结构面
切,河谷断面呈””型。工程区主构造线走向为和近东交线下滑形式居多。故选用沿两组结构面交线下滑的稳定计
西向。研究区地震动峰值加速度为.,反应谱特征周期算公式。
为.,地震基本烈度为Ⅷ度。

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左坝肩工程地质厶
式中——两组结构面的抗剪断摩擦系数;Ⅳ、
. 地形地貌
Ⅳ厂一两组结构面上岩体的法向应力;。、——两组结构
左岸为较宏厚山体的凸出山梁,凸出部分最大高程约面的抗剪断凝聚力;,、——两组结构面的面积;卜沿
,山梁在坝顶高程以下两侧陡直,山脊狭窄,宽仅滑裂面的作用力。
左右。凸出部分向南东方向山体逐渐宏厚。
. 不利结构组合选取
. 地层岩性
由于坝肩岩体滑面具随机性,故先采用赤平投影法初选
地层为太古界太岳山群石膏山组。上部为第一岩不利组合体。其不利组合滑向与临空面的关系见图。
组一,岩性为石英片岩、石英岩;中部为第二岩组
一,岩性为混合花岗岩、浅粒岩夹片麻岩;下部为第三
岩组一,岩性为混合花岗岩、浅粒岩夹二长片麻岩。
. 地质构造
左坝肩构造形迹以高角度的节理为主,其发育组数及产
状如下:①~。/~。,②~。~

。,③~。~。,~。/~。,⑤
。/ 。,⑥~。/ 。,⑦。
/~。,⑧~。/~。。节理间距.~
.,面较平直,无充填,宽度.~.,局部具贯通性。
. 物理地质现象
物理地质现象主要为基岩风化和边坡卸荷变形。
图向下游潜在滑块赤平投影图
. 水文地质条件
左坝肩地下水位为~,水力坡度约。。地由图可知向下游潜在不利组合有、、文、六种
下水化学类型为一型。情况。
. 荷载组合及相应计算公式
左坝肩随机结构体稳定性计算和评价计算荷载主要考虑:岩体自重、渗透压力、浮力、地震荷
由于该坝肩单薄且节理发育,筑坝蓄水后存在滑动可能载等。
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①正常蓄水位状态:采用公式计算。差。—:至以直线连接