向家坝水电站坝基岩体钻孔剪切试验研究

赵宇飞，王玉杰，曾祥喜，何传永

（1.中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所，北京 100048；2.中国水电顾问集团 中南勘测设计研究院，湖南 长沙 410014）

1 前言

向家坝水电站是金沙江流域水利资源梯级开发的最后一级水电站。枢纽工程由混凝土重力坝、右岸地下厂房及左岸坝后厂房、通航建筑物和两岸灌溉取水口组成。坝顶长度897m，最大坝高161m，装机总容量为600万kw，多年平均发电量为301.3亿kw时，是我国目前在建的第三大水电站。枢纽的主体工程重力坝建在三迭系砂岩地层上，包括上统须家河组、中统雷口坡组（T21）。其中在坝址区出露的基岩主要为三迭系上统须家河组（T3xj）的砂岩夹泥质岩石，系河湖、沼泽相沉积的砂岩、泥岩含煤地层。岩性岩相变化大，交错层理发育。作为坝址区工程地质的一个主要特征，立煤湾膝状挠曲从西北角的左岸立煤湾沟进入坝址区，延伸到坝址东南角，斜贯坝址，长度约2km。这一挠曲构造导致重力坝坝基岩体破碎，软弱夹层发育，重力坝的深层抗滑稳定问题受到普遍关注。其中作为抗滑分析中抗力体的坝基岩体抗剪强度参数的合理确定对坝体稳定是非常重要的。

美国爱荷华州立大学研制开发的岩石钻孔剪切试验仪可在常规钻孔内实现不同深度上原位岩体的抗剪强度试验。该试验仪可用于测试软岩-中等硬度的岩石，对岩体完整性也没有特殊要求，可用于测试破碎岩体和强风化岩体。在对坝基岩体进行细致深入的研究时将美国爱荷华州立大学开发研制的钻孔剪切仪引入了进来，并利用钻孔剪切仪在坝基岩体中JC2-5影响带内较软岩体钻孔中进行了现场试验，得到了较好的应用效果。……