大崗山水電站壩基輝綠巖脈工程地質(zhì)特性剖析與工程意義探究一、引言1.1研究背景與目的在當(dāng)今全球能源結(jié)構(gòu)加速向清潔能源轉(zhuǎn)型的大背景下，水電作為一種清潔、可再生且技術(shù)相對成熟的能源，在能源供應(yīng)體系中占據(jù)著愈發(fā)重要的地位。大渡河作為我國重要的水電資源基地，其豐富的水能蘊(yùn)藏量對于緩解我國能源供需矛盾、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)意義重大。大崗山水電站作為大渡河干流梯級(jí)開發(fā)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是一座以發(fā)電為主，兼具防洪、灌溉、旅游等綜合效益的大型水電站。它位于四川省雅安市石棉縣境內(nèi)的大渡河中游上段，壩址控制流域面積62727平方公里，占大渡河總流域面積81%，壩址處多年平均流量1010立方米/秒，年徑流量318.50億立方米。電站總裝機(jī)容量達(dá)260萬千瓦，于2009年4月20日開工，2014年8月20日完工，在區(qū)域能源供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，大崗山水電站工程區(qū)處于川滇南北向構(gòu)造帶北端，是南北向與北西向、北東向等多組構(gòu)造的交匯復(fù)合部位，區(qū)域構(gòu)造背景極為復(fù)雜，磨西斷裂、大渡河斷裂分別從壩址西側(cè)4.5km和4.0km處通過，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較差。壩區(qū)基巖主要為澄江期灰白色、微紅色黑云二長花崗巖，同時(shí)，各類脈巖如輝綠巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、閃長巖脈等穿插發(fā)育于花崗巖中，其中輝綠巖脈分布較為廣泛。這些輝綠巖脈的存在對壩基的工程地質(zhì)條件產(chǎn)生了顯著影響。輝綠巖脈作為一種基性侵入巖脈，其工程地質(zhì)特性與周圍花崗巖存在明顯差異。在大崗山水電站壩基中，輝綠巖脈的規(guī)模、產(chǎn)狀、巖石特性以及與周圍巖體的接觸關(guān)系等因素，都會(huì)直接或間接地影響壩基的變形特性和抗滑穩(wěn)定性。從變形特性角度來看，輝綠巖脈與花崗巖的彈性模量、泊松比等力學(xué)參數(shù)不同，在壩體荷載作用下，兩者變形不協(xié)調(diào)，容易導(dǎo)致壩基局部應(yīng)力集中，進(jìn)而引發(fā)不均勻沉降或裂縫開展。在抗滑穩(wěn)定方面，輝綠巖脈與周圍巖體的結(jié)合面可能成為潛在的滑動(dòng)面，其抗剪強(qiáng)度參數(shù)低于完整巖體，增加了壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。若在工程建設(shè)中對這些問題認(rèn)識(shí)不足或處理不當(dāng)，將給電站的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下隱患，一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還可能對下游地區(qū)的人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，深入開展大崗山水電站壩基輝綠巖脈工程地質(zhì)特性研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過全面、系統(tǒng)地研究輝綠巖脈的分布范圍及規(guī)模、產(chǎn)出特征、巖石及其蝕變特征、接觸關(guān)系以及巖體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分類等方面，能夠?yàn)閴位こ淘O(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確、可靠的地質(zhì)依據(jù)，指導(dǎo)工程人員制定科學(xué)合理的處理措施，有效提高壩基的穩(wěn)定性和承載能力，確保大崗山水電站在長期運(yùn)行過程中能夠安全、穩(wěn)定地發(fā)揮其綜合效益。同時(shí)，本研究成果也將為其他類似地質(zhì)條件下的水電工程建設(shè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒和參考范例，推動(dòng)水電工程地質(zhì)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在水電工程建設(shè)領(lǐng)域，壩基的穩(wěn)定性至關(guān)重要，而壩基中各類巖脈的工程地質(zhì)特性研究一直是工程地質(zhì)學(xué)和巖土工程領(lǐng)域的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。國內(nèi)外學(xué)者針對水電站壩基巖脈開展了大量研究工作，這些研究成果為水電工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營提供了重要的理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。國外在水電工程建設(shè)早期就開始關(guān)注壩基巖脈問題，在一些大型水電項(xiàng)目中，如美國的胡佛大壩、巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站等，都對壩基中不同類型巖脈進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容主要集中在巖脈的地質(zhì)成因、巖石礦物組成分析以及其對壩基整體力學(xué)性能的影響評(píng)估。通過地質(zhì)測繪、鉆孔取芯等手段，獲取巖脈的分布范圍、產(chǎn)狀等信息，并運(yùn)用巖石力學(xué)測試方法，如單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)等，測定巖脈巖石的力學(xué)參數(shù)，進(jìn)而分析其對壩基承載能力和穩(wěn)定性的影響。在研究方法上，國外逐漸引入數(shù)值模擬技術(shù)，如有限元法、離散元法等，對含巖脈壩基在不同工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布進(jìn)行模擬分析，預(yù)測壩基的變形和破壞模式，為工程處理措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。國內(nèi)水電資源豐富，水電工程建設(shè)發(fā)展迅速，在壩基巖脈研究方面也取得了豐碩成果。許多學(xué)者對國內(nèi)眾多水電站壩基巖脈進(jìn)行了深入研究，如三峽水電站壩基中穿插的閃長玢巖脈，二灘水電站壩基的煌斑巖脈等。在這些研究中，不僅詳細(xì)分析了巖脈的地質(zhì)特征，還結(jié)合工程實(shí)際，開展了大量現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)。通過現(xiàn)場的聲波測試、變形模量測試等，獲取巖脈及周圍巖體的動(dòng)力學(xué)和變形特性參數(shù)，利用室內(nèi)化學(xué)分析方法研究巖脈的蝕變特征和化學(xué)成分變化，全面評(píng)估巖脈對壩基工程地質(zhì)條件的影響。同時(shí)，國內(nèi)學(xué)者還注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，針對不同類型巖脈提出了一系列有效的工程處理措施，如對軟弱巖脈采用灌漿加固、混凝土置換等方法，以提高壩基的整體穩(wěn)定性。然而，針對大崗山水電站壩基輝綠巖脈的研究仍存在獨(dú)特性與空白。大崗山水電站所處區(qū)域構(gòu)造背景復(fù)雜，多組構(gòu)造交匯復(fù)合，其壩基輝綠巖脈的形成機(jī)制可能受到多種構(gòu)造應(yīng)力場的疊加影響，這與其他水電站壩基巖脈所處的地質(zhì)環(huán)境有所不同。現(xiàn)有的研究成果難以完全適用于解釋大崗山壩基輝綠巖脈的復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象。在輝綠巖脈與周圍花崗巖的相互作用方面，大崗山壩基的輝綠巖脈與花崗巖在礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上存在顯著差異，兩者在長期的地質(zhì)歷史時(shí)期和工程運(yùn)行過程中的相互作用機(jī)制，如化學(xué)溶蝕、力學(xué)耦合等方面，尚未得到深入系統(tǒng)的研究。在工程處理措施方面，雖然已有針對壩基巖脈的一些通用處理方法，但大崗山壩基輝綠巖脈的規(guī)模、產(chǎn)狀、蝕變程度等具有自身特點(diǎn)，如何結(jié)合這些特點(diǎn)制定更加優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)且有效的工程處理方案，仍需要進(jìn)一步研究探索。因此，開展大崗山水電站壩基輝綠巖脈工程地質(zhì)特性研究具有重要的理論和實(shí)踐意義，有望填補(bǔ)該領(lǐng)域在特定地質(zhì)條件下的研究空白，為工程建設(shè)提供針對性更強(qiáng)的技術(shù)支持。1.3研究方法與技術(shù)路線本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，從不同層面深入剖析大崗山水電站壩基輝綠巖脈的工程地質(zhì)特性，旨在全面、準(zhǔn)確地揭示其內(nèi)在規(guī)律，為工程實(shí)踐提供堅(jiān)實(shí)的理論支持和技術(shù)依據(jù)。在地質(zhì)勘探方面，采用地質(zhì)測繪與調(diào)查，對大崗山水電站壩基區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)測繪，涵蓋壩基范圍及周邊一定區(qū)域，繪制1:500-1:1000比例尺的地質(zhì)圖件。通過實(shí)地觀察，記錄輝綠巖脈的出露位置、延伸方向、與周圍巖體的接觸關(guān)系等信息，同時(shí)調(diào)查區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、地層分布等情況，為后續(xù)研究提供宏觀地質(zhì)背景資料。運(yùn)用鉆探技術(shù)，在壩基不同部位布置鉆孔，鉆孔深度根據(jù)壩基深度和研究需要確定，一般穿透輝綠巖脈并深入其下一定深度的花崗巖體。利用取芯設(shè)備獲取連續(xù)的巖芯樣本，對巖芯進(jìn)行詳細(xì)編錄，包括巖性描述、結(jié)構(gòu)構(gòu)造觀察、蝕變特征記錄等，通過巖芯分析獲取輝綠巖脈的厚度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化等信息。還會(huì)結(jié)合物探技術(shù)，采用地震勘探、電法勘探等地球物理方法，在壩基表面進(jìn)行大面積測量。地震勘探通過分析地震波在不同巖體中的傳播速度、反射和折射特征，確定輝綠巖脈的分布范圍和深度；電法勘探利用不同巖體的電阻率差異，圈定輝綠巖脈的邊界，與鉆探結(jié)果相互驗(yàn)證，提高勘探精度。在實(shí)驗(yàn)分析層面，開展巖石物理力學(xué)性質(zhì)測試，在實(shí)驗(yàn)室對采集的輝綠巖和花崗巖樣本進(jìn)行物理性質(zhì)測試，如密度、孔隙率、吸水率等，了解巖石的基本物理特性。通過單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)、巴西劈裂試驗(yàn)等，測定巖石的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)，分析輝綠巖脈與周圍花崗巖力學(xué)性質(zhì)的差異。進(jìn)行巖石礦物成分與化學(xué)成分分析，運(yùn)用X射線衍射（XRD）技術(shù)，分析輝綠巖脈和花崗巖的礦物組成，確定主要礦物種類及含量，了解礦物成分對巖石工程地質(zhì)特性的影響。利用化學(xué)分析方法，如電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析，測定巖石的化學(xué)成分，研究化學(xué)成分的變化對巖石蝕變和工程性質(zhì)的作用。實(shí)施巖石微觀結(jié)構(gòu)分析，借助掃描電子顯微鏡（SEM）觀察輝綠巖脈和花崗巖的微觀結(jié)構(gòu)，包括礦物顆粒的大小、形狀、排列方式以及微裂隙的發(fā)育情況，從微觀角度解釋巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)和變形機(jī)制。采用壓汞儀（MIP）測試巖石的孔隙結(jié)構(gòu)，獲取孔隙大小分布、孔隙連通性等信息，分析孔隙結(jié)構(gòu)對巖石滲透性和力學(xué)性質(zhì)的影響。數(shù)值模擬方面，建立地質(zhì)模型，基于地質(zhì)勘探和實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，利用專業(yè)地質(zhì)建模軟件，如GOCAD等，構(gòu)建大崗山水電站壩基的三維地質(zhì)模型。模型中詳細(xì)刻畫輝綠巖脈的分布范圍、產(chǎn)狀、厚度以及與周圍花崗巖的接觸關(guān)系，為后續(xù)數(shù)值模擬提供準(zhǔn)確的地質(zhì)模型基礎(chǔ)。運(yùn)用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行力學(xué)分析，選用有限元軟件ANSYS或ABAQUS，建立壩基的力學(xué)模型，考慮壩體荷載、水壓力等多種工況。模擬壩基在不同工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布，分析輝綠巖脈對壩基變形特性的影響，預(yù)測壩基可能出現(xiàn)的變形部位和程度。采用離散元軟件UDEC或PFC，模擬壩基在受力過程中的破壞模式，分析輝綠巖脈與周圍巖體的相互作用以及潛在滑動(dòng)面的形成和發(fā)展，評(píng)估壩基的抗滑穩(wěn)定性。本研究的技術(shù)路線以地質(zhì)勘探為基礎(chǔ)，通過實(shí)地調(diào)查和勘探手段獲取壩基輝綠巖脈的地質(zhì)信息，初步分析其分布和基本特征。在此基礎(chǔ)上，對采集的樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，深入研究輝綠巖脈的巖石物理力學(xué)性質(zhì)、礦物成分、化學(xué)成分以及微觀結(jié)構(gòu)，為數(shù)值模擬提供準(zhǔn)確的參數(shù)。利用數(shù)值模擬方法，建立地質(zhì)模型和力學(xué)模型，對壩基在不同工況下的變形和穩(wěn)定性進(jìn)行模擬分析，綜合地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)值模擬的結(jié)果，全面評(píng)價(jià)大崗山水電站壩基輝綠巖脈的工程地質(zhì)特性，提出針對性的工程處理建議，為大崗山水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。二、大崗山水電站工程概況與區(qū)域地質(zhì)背景2.1大崗山水電站工程概述大崗山水電站作為大渡河干流梯級(jí)開發(fā)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，位于四川省雅安市石棉縣境內(nèi)的大渡河中游上段，壩址控制流域面積62727平方公里，占大渡河總流域面積81%，壩址處多年平均流量1010立方米/秒，年徑流量318.50億立方米，豐富的水資源為電站的建設(shè)和運(yùn)營提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。從樞紐組成來看，大崗山水電站樞紐主要由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電建筑物等構(gòu)成。擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，壩頂高程1135.00米，最大壩高210米，壩頂厚10米，壩底厚52米，壩頂中心線弧長622.42米，壩體設(shè)28條橫縫，不設(shè)縱縫，壩體混凝土工程量約322萬立方米?；炷岭p曲拱壩憑借其獨(dú)特的拱結(jié)構(gòu)，能夠有效地將壩體所承受的水壓力等荷載傳遞至兩岸山體，充分利用兩岸山體的抗力來維持壩體的穩(wěn)定，這種壩型在高水頭、狹窄河谷的地形條件下具有良好的適應(yīng)性，能夠節(jié)省建筑材料，提高工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性。泄洪建筑物由壩身4個(gè)深孔和一條右岸開敞式泄洪洞組成。壩身深孔孔口尺寸均為6米×6.6米，進(jìn)口底板高程分別為1052.00米、1049.00米，能夠在洪水期有效地宣泄洪水，保證大壩的安全。右岸開敞式泄洪洞堰頂高程1110.00米，洞身總長度1077.5米，出口采用挑流消能，最大泄量3352米3/秒，最大流速為42米/秒，其合理的布置和設(shè)計(jì)能夠確保在大流量洪水下，有效地將水流能量消散，避免對下游河道和建筑物造成沖刷破壞。引水發(fā)電建筑物布置于左岸，為地下廠房，由進(jìn)水口、4條壓力管道、地下廠房、主變室、尾水調(diào)壓室、2條尾水洞等組成。壓力管道采用一機(jī)一管供水，4條壓力管道平行布置，管徑為10米，能夠高效地將水流引入水輪發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)水能到電能的轉(zhuǎn)換。地下廠房尺寸206米×30.8米×73.78米（長×寬×高），主變室尺寸144米×18.8米×25.1米，尾水系統(tǒng)采用兩機(jī)一室（調(diào)壓室）一洞（尾水洞）的布置方式，2條尾水洞獨(dú)立平行布置，隧洞斷面形式為圓拱直墻型，斷面凈尺寸為15.2米×16.7米(寬×高)，這種布置方式能夠有效地利用地下空間，減少對地面環(huán)境的影響，同時(shí)保證發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大崗山水電站規(guī)模宏大，總裝機(jī)容量達(dá)260萬千瓦，安裝有4臺(tái)單機(jī)容量為65萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組。電站多年平均年發(fā)電量114.3億千瓦時(shí)，巨大的發(fā)電量不僅能夠滿足當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的電力需求，還能為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)大的能源支持，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、居民生活等各方面的發(fā)展。在功能方面，大崗山水電站以發(fā)電為主，同時(shí)兼具防洪、灌溉、旅游等綜合效益。發(fā)電功能使其成為區(qū)域能源供應(yīng)的重要支柱，在緩解能源供需矛盾、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。防洪功能通過水庫的調(diào)蓄作用得以實(shí)現(xiàn)，能夠有效地?cái)r蓄洪水，削減洪峰，減輕下游地區(qū)的防洪壓力，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。灌溉功能則為周邊農(nóng)田提供了穩(wěn)定的水源，保障了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展和糧食的豐收。其獨(dú)特的水工建筑和優(yōu)美的自然景觀也為旅游開發(fā)提供了條件，旅游功能的開發(fā)不僅能夠帶動(dòng)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，增加經(jīng)濟(jì)收入，還能提升地區(qū)的知名度和影響力。2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征大崗山水電站工程區(qū)處于川滇南北向構(gòu)造帶北端，是南北向與北西向、北東向等多組構(gòu)造的交匯復(fù)合部位，區(qū)域構(gòu)造背景極為復(fù)雜。這種復(fù)雜的構(gòu)造背景對壩區(qū)的地質(zhì)條件產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，尤其是磨西斷裂和大渡河斷裂，雖未直接貫穿壩區(qū)，但分別從壩址西側(cè)4.5km和4.0km處通過，它們的存在顯著影響著壩區(qū)的地質(zhì)穩(wěn)定性。川滇南北向構(gòu)造帶是中國重要的構(gòu)造單元之一，其形成經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的地質(zhì)演化過程。在板塊運(yùn)動(dòng)的作用下，印度板塊持續(xù)向北擠壓歐亞板塊，使得川滇地區(qū)處于強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力場中，形成了南北向的構(gòu)造格局。在大崗山水電站工程區(qū)，這種南北向構(gòu)造表現(xiàn)為一系列南北走向的褶皺、斷裂以及巖體的變形和錯(cuò)動(dòng)。在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期，多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加使得該區(qū)域的構(gòu)造更加復(fù)雜。早期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了基本的構(gòu)造框架，后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)又對其進(jìn)行了改造和疊加，導(dǎo)致不同方向、不同規(guī)模的構(gòu)造相互交織，使得巖體的完整性遭到破壞，巖石的力學(xué)性質(zhì)也發(fā)生了變化。磨西斷裂是區(qū)域內(nèi)一條重要的斷裂構(gòu)造，總體走向近南北向，傾向西，傾角較陡，一般在60°-80°之間。它的形成與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用密切相關(guān)，在板塊碰撞擠壓過程中，巖石發(fā)生破裂和錯(cuò)動(dòng)，逐漸形成了磨西斷裂。斷裂帶內(nèi)巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，寬度可達(dá)數(shù)十米至上百米，由斷層角礫巖、碎裂巖、糜棱巖等組成。這些破碎的巖石力學(xué)強(qiáng)度較低，透水性相對較強(qiáng)。由于磨西斷裂距離壩址較近，其活動(dòng)可能引發(fā)地震等地質(zhì)災(zāi)害，對壩區(qū)的穩(wěn)定性構(gòu)成潛在威脅。地震發(fā)生時(shí)，斷裂帶附近的巖體可能會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)和變形，導(dǎo)致壩基巖體的松動(dòng)和破壞，增加壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。磨西斷裂的存在還可能影響壩區(qū)的地下水徑流條件，使地下水在斷裂帶附近富集，進(jìn)一步降低巖體的抗滑穩(wěn)定性。大渡河斷裂同樣是區(qū)域內(nèi)的主要斷裂之一，走向北西-南東向，傾向北東，傾角變化較大，在40°-70°之間。它也是在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的長期作用下形成的，經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng)的影響。斷裂帶內(nèi)巖石破碎程度較高，發(fā)育有各種構(gòu)造巖，寬度從數(shù)米到數(shù)十米不等。大渡河斷裂對壩區(qū)的影響主要體現(xiàn)在其對巖體結(jié)構(gòu)的破壞和對地震活動(dòng)的影響上。由于其走向與壩區(qū)的相對位置關(guān)系，大渡河斷裂的活動(dòng)可能會(huì)改變壩區(qū)巖體的應(yīng)力分布狀態(tài)，使得壩基巖體承受額外的應(yīng)力作用。在地震發(fā)生時(shí)，大渡河斷裂的活動(dòng)可能引發(fā)地震波的傳播和反射，對壩體和壩基產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)作用，增加壩體的地震響應(yīng)，威脅壩體的安全。磨西斷裂和大渡河斷裂在地質(zhì)歷史時(shí)期的活動(dòng)較為頻繁，通過對區(qū)域地質(zhì)資料的研究和地震活動(dòng)記錄的分析，可以發(fā)現(xiàn)它們在過去曾多次發(fā)生地震事件。這些地震活動(dòng)不僅對區(qū)域內(nèi)的地形地貌產(chǎn)生了顯著影響，形成了斷層崖、斷層三角面等特殊的地貌形態(tài)，還對壩區(qū)的巖體質(zhì)量和穩(wěn)定性造成了破壞。在工程建設(shè)過程中，必須充分考慮這兩條斷裂對壩區(qū)的影響，采取相應(yīng)的工程措施來確保壩體的安全穩(wěn)定。在壩基設(shè)計(jì)中，需要加強(qiáng)對壩基巖體的加固處理，提高其抗滑穩(wěn)定性和抗震能力；在地震監(jiān)測方面，要建立完善的地震監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測斷裂帶的活動(dòng)情況，以便及時(shí)采取應(yīng)對措施。2.3壩區(qū)地層巖性大崗山水電站壩區(qū)基巖主要為澄江期灰白色、微紅色黑云二長花崗巖，其形成于澄江期的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷了復(fù)雜的巖漿侵入、冷凝結(jié)晶等地質(zhì)過程，礦物結(jié)晶程度良好，巖石結(jié)構(gòu)致密。黑云二長花崗巖呈中粒結(jié)構(gòu)，礦物粒度一般在2-5mm之間，主要礦物成分為鉀長石、斜長石、石英和黑云母。鉀長石含量約為30%-40%，呈肉紅色，半自形板狀晶體，晶體表面干凈，解理發(fā)育；斜長石含量約為25%-35%，灰白色，半自形板狀，聚片雙晶常見；石英含量約為20%-30%，無色透明，他形粒狀，油脂光澤；黑云母含量約為5%-10%，呈黑色，片狀，解理極完全，具有弱磁性。這些礦物相互交織，構(gòu)成了黑云二長花崗巖穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)框架。在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期，受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和熱液活動(dòng)的影響，黑云二長花崗巖發(fā)生了不同程度的蝕變和變質(zhì)作用。部分鉀長石發(fā)生高嶺土化，晶體表面變得模糊，光澤減弱，礦物結(jié)構(gòu)變得疏松；斜長石常發(fā)生絹云母化，晶體邊緣被絹云母交代，形成細(xì)小的鱗片狀集合體，顏色變?yōu)闇\黃綠色；黑云母則常見綠泥石化，云母片的顏色逐漸變?yōu)榫G色，解理面光澤減弱，硬度降低。這些蝕變現(xiàn)象在巖體的節(jié)理裂隙附近尤為明顯，蝕變作用沿著裂隙深入巖體內(nèi)部，導(dǎo)致巖體的完整性和力學(xué)性能下降。除了黑云二長花崗巖，壩區(qū)內(nèi)還穿插發(fā)育著各類脈巖，如輝綠巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、閃長巖脈等，其中輝綠巖脈分布較為廣泛。花崗細(xì)晶巖脈呈細(xì)粒結(jié)構(gòu)，礦物粒度一般小于1mm，主要礦物為石英、長石，常含有少量的白云母。其顏色較淺，多為灰白色或淺肉紅色，與周圍的黑云二長花崗巖界限較為清晰，接觸帶附近有時(shí)可見冷凝邊結(jié)構(gòu)。閃長巖脈主要礦物為中性斜長石和角閃石，斜長石呈板狀，具聚片雙晶，角閃石為長柱狀，顏色較深，多為灰綠色或墨綠色。閃長巖脈與黑云二長花崗巖的接觸關(guān)系較為復(fù)雜，有的呈侵入接觸，有的則表現(xiàn)為斷層接觸，在接觸帶附近常伴有熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象，形成寬度不等的變質(zhì)暈圈。輝綠巖脈在壩區(qū)的分布范圍廣泛，右岸壩基共出露38條輝綠巖脈，厚度大于1m的有14條；左岸壩基共出露11條輝綠巖脈，厚度大于1m的有5條。研究表明，輝綠巖脈侵入時(shí)代主要是印支一燕山期，右岸數(shù)量較左岸多，可能與外圍區(qū)域構(gòu)造有關(guān)，右岸距離區(qū)域斷裂更近，構(gòu)造活動(dòng)更為頻繁，為輝綠巖脈的侵入提供了更有利的通道和空間。這些輝綠巖脈在壩基中縱橫交錯(cuò)，對壩基的工程地質(zhì)條件產(chǎn)生了顯著影響。它們的巖石特性與黑云二長花崗巖存在明顯差異，礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同導(dǎo)致其力學(xué)性質(zhì)、抗?jié)B性等方面也有所不同。輝綠巖脈與周圍花崗巖的接觸關(guān)系復(fù)雜，接觸帶可能存在軟弱夾層或裂隙，成為壩基潛在的滑動(dòng)面或滲漏通道，因此深入研究輝綠巖脈的工程地質(zhì)特性對于壩基的穩(wěn)定性分析和工程處理至關(guān)重要。三、壩基輝綠巖脈基本特征3.1分布范圍及規(guī)模在大崗山水電站壩基區(qū)域，輝綠巖脈的分布情況對于壩基穩(wěn)定性的研究具有重要意義。通過詳細(xì)的地質(zhì)勘探和測繪工作，我們對壩基輝綠巖脈的分布范圍及規(guī)模有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。右岸壩基共出露38條輝綠巖脈，其中厚度大于1m的有14條。這些輝綠巖脈在右岸壩基不同高程和位置上均有分布，其延伸長度從幾十米到上百米不等，在一些區(qū)域呈密集分布狀態(tài)。左岸壩基共出露11條輝綠巖脈，厚度大于1m的有5條，相較于右岸，左岸輝綠巖脈數(shù)量較少，分布相對較為分散，延伸長度也相對較短。研究表明，輝綠巖脈侵入時(shí)代主要是印支一燕山期。在這一時(shí)期，區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，地下巖漿活動(dòng)頻繁，基性巖漿沿著地殼的薄弱部位，如斷裂帶、裂隙等侵入到澄江期黑云二長花崗巖中，冷凝結(jié)晶后形成了輝綠巖脈。右岸數(shù)量較左岸多，這可能與外圍區(qū)域構(gòu)造有關(guān)。右岸距離磨西斷裂和大渡河斷裂更近，這些斷裂在地質(zhì)歷史時(shí)期活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致右岸巖體破碎程度更高，為巖漿的侵入提供了更多的通道和空間。斷裂活動(dòng)使得巖石產(chǎn)生大量裂隙，巖漿更容易沿著這些裂隙上升侵入，從而形成更多的輝綠巖脈。不同規(guī)模的輝綠巖脈對壩基工程地質(zhì)條件的影響程度各異。厚度較大、延伸較長的輝綠巖脈，如右岸厚度大于1m的14條輝綠巖脈，其力學(xué)性質(zhì)與周圍花崗巖存在明顯差異，在壩體荷載作用下，可能會(huì)引起壩基局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致壩基變形不協(xié)調(diào)，增加不均勻沉降的風(fēng)險(xiǎn)。這些較大規(guī)模的輝綠巖脈與周圍巖體的接觸帶，由于巖石性質(zhì)的差異和構(gòu)造作用的影響，可能存在軟弱夾層或裂隙，成為壩基潛在的滑動(dòng)面，對壩基的抗滑穩(wěn)定性構(gòu)成較大威脅。而規(guī)模較小的輝綠巖脈，雖然對壩基整體穩(wěn)定性的影響相對較小，但在局部范圍內(nèi)也可能影響巖體的完整性和力學(xué)性能，如導(dǎo)致巖體的滲透性增強(qiáng)，影響壩基的防滲性能。3.2產(chǎn)出特征大崗山水電站壩基輝綠巖脈主要呈陡傾角脈狀產(chǎn)出，這種產(chǎn)出形態(tài)對壩基的工程地質(zhì)條件有著獨(dú)特的影響。陡傾角的脈狀產(chǎn)出使得輝綠巖脈在壩基巖體中形成了較為特殊的結(jié)構(gòu)面，與周圍的黑云二長花崗巖相互交織，改變了壩基巖體的整體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。右岸壩基出露的輝綠巖脈，產(chǎn)狀以SN、NNW向?yàn)橹?，占比達(dá)到76.6％。這表明在右岸壩基區(qū)域，輝綠巖脈的走向呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，主要集中在這兩個(gè)方向上。在右岸壩基的地質(zhì)測繪和勘探過程中，發(fā)現(xiàn)大量輝綠巖脈沿著SN和NNW方向延伸，這些巖脈在不同高程和位置上相互穿插，形成了復(fù)雜的脈狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。少量輝綠巖脈近EW向，這些近EW向的巖脈雖然數(shù)量較少，但它們與主要走向的巖脈相互交錯(cuò)，進(jìn)一步增加了右岸壩基巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。不同走向的輝綠巖脈在壩基中形成了不同方向的結(jié)構(gòu)面，這些結(jié)構(gòu)面在壩體荷載作用下，可能會(huì)產(chǎn)生不同的力學(xué)響應(yīng)，影響壩基的變形和穩(wěn)定性。左岸壩基出露的輝綠巖脈，產(chǎn)狀以NNE、NNW向?yàn)橹?，占比?5％。在左岸壩基的地質(zhì)調(diào)查中，同樣觀察到輝綠巖脈在這兩個(gè)方向上的集中分布現(xiàn)象。這些以NNE、NNW向?yàn)橹鞯妮x綠巖脈在左岸壩基中延伸，與周圍的花崗巖相互作用，對左岸壩基的巖體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了重要影響。少量近EW向的輝綠巖脈，雖然在左岸壩基中所占比例較小，但它們的存在也不容忽視。這些近EW向的巖脈與主要走向的巖脈相交，形成了特殊的巖體結(jié)構(gòu)，可能會(huì)在局部區(qū)域改變巖體的應(yīng)力分布和變形特征。綜合來看，壩基輝綠巖脈主要走向?yàn)榻黃N向，這一走向與外圍區(qū)域構(gòu)造方向基本一致。在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，巖體中形成了一系列的構(gòu)造裂隙和薄弱帶，這些構(gòu)造特征為輝綠巖脈的侵入提供了通道。輝綠巖脈在侵入過程中，沿著這些構(gòu)造薄弱帶延伸，從而使得其主要走向與區(qū)域構(gòu)造方向保持一致。這種一致性表明，壩基輝綠巖脈的產(chǎn)出特征受到了區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制，區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅決定了輝綠巖脈的侵入方向，還對其分布范圍和規(guī)模產(chǎn)生了影響。輝綠巖脈與區(qū)域構(gòu)造方向的一致性也對壩基的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響。由于輝綠巖脈與區(qū)域構(gòu)造方向一致，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，輝綠巖脈及其與周圍巖體的接觸帶可能會(huì)成為應(yīng)力集中的部位，容易引發(fā)巖體的變形和破壞，增加壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。3.3巖石及其蝕變特征大崗山水電站壩基輝綠巖脈屬基性巖脈，其礦物粒度在0.2-0.8mm之間，呈現(xiàn)出細(xì)粒結(jié)構(gòu)，這種粒度特征對巖石的物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了重要影響。細(xì)粒結(jié)構(gòu)使得巖石的顆粒之間接觸緊密，在一定程度上提高了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，但同時(shí)也可能導(dǎo)致巖石的脆性增加，在受到外力作用時(shí)更容易發(fā)生破裂。輝綠巖脈的主要礦物為中-基性斜長石和普通輝石，中-基性斜長石含量約為50%-60%，呈板狀或柱狀晶體，灰白色，表面具玻璃光澤，解理較為發(fā)育，其在巖石中構(gòu)成了基本的骨架結(jié)構(gòu)。普通輝石含量約為30%-40%，呈短柱狀或粒狀，深綠色至黑色，玻璃光澤，硬度較高。此外，還有少量的磁鐵礦和石英，磁鐵礦含量約為2%-5%，呈黑色，具強(qiáng)磁性，常呈細(xì)小顆粒狀分布于其他礦物之間；石英含量約為1%-3%，無色透明，他形粒狀，油脂光澤。這些礦物相互組合，形成了輝綠巖脈獨(dú)特的礦物組成特征，對其工程地質(zhì)特性起著關(guān)鍵作用。礦物的種類、含量以及它們之間的相互關(guān)系，決定了輝綠巖脈的力學(xué)性質(zhì)、抗風(fēng)化能力和滲透性等重要工程性質(zhì)。在巖石結(jié)構(gòu)方面，輝綠巖脈具輝綠結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是輝綠巖脈的典型特征。在輝綠結(jié)構(gòu)中，中-基性斜長石和普通輝石的自形程度不同，自形程度較好的中-基性斜長石呈板狀，相互交織搭成三角形孔隙，他形的普通輝石顆粒充填于這些孔隙之中，形成了獨(dú)特的鑲嵌結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得輝綠巖脈在宏觀上表現(xiàn)出較高的強(qiáng)度和較好的整體性，但在微觀層面，由于礦物之間的結(jié)合方式和界面特性，也存在一定的薄弱環(huán)節(jié)。在受到外力作用時(shí)，礦物之間的界面可能會(huì)首先發(fā)生破壞，導(dǎo)致巖石的力學(xué)性能下降。經(jīng)過后期強(qiáng)烈的構(gòu)造-熱液作用，壩基巖石幾乎都發(fā)生了不同類型和程度的蝕變及變質(zhì)，其中輝綠巖脈的蝕變以綠泥石化為主，這是一種中-低溫?zé)嵋航淮g變。蝕變熱液來源于輝綠巖脈的巖漿活動(dòng)，在巖漿侵入過程中，攜帶了大量的熱液流體，這些熱液流體富含各種化學(xué)物質(zhì)，在后期的地質(zhì)作用中，與輝綠巖脈中的礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致礦物成分和結(jié)構(gòu)的改變。綠泥石化主要發(fā)生在普通輝石和中-基性斜長石等礦物上，普通輝石被綠泥石交代，晶體結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，顏色由深綠色變?yōu)闇\綠色，硬度降低，光澤減弱。中-基性斜長石也常受到蝕變影響，部分被綠泥石、絹云母等礦物交代，晶體表面變得模糊，解理不清晰。綠泥石化作用主要分布于輝綠巖脈內(nèi)部，在脈體的中心部位和邊緣部位蝕變程度有所差異。一般來說，脈體中心部位蝕變相對較弱，礦物結(jié)構(gòu)保存相對較好；而邊緣部位由于與周圍巖體接觸，熱液流體更容易滲透，蝕變程度相對較強(qiáng)，綠泥石含量較高，巖石的力學(xué)性質(zhì)下降更為明顯。綠泥石化還會(huì)沿著巖石的節(jié)理裂隙發(fā)育，蝕變后的巖石在節(jié)理裂隙處更加破碎，透水性增強(qiáng)，進(jìn)一步降低了巖體的穩(wěn)定性。除了綠泥石化，壩基輝綠巖脈還受到動(dòng)力變質(zhì)作用的影響。在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，輝綠巖脈經(jīng)歷了強(qiáng)烈的擠壓、剪切等變形過程，導(dǎo)致巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。巖石中的礦物顆粒被壓扁、拉長，定向排列，形成了明顯的片理構(gòu)造。礦物晶體發(fā)生破碎，產(chǎn)生大量的碎粒和粉末，形成碎裂結(jié)構(gòu)。這些動(dòng)力變質(zhì)作用使得輝綠巖脈的完整性遭到破壞，力學(xué)強(qiáng)度大幅降低，對壩基的穩(wěn)定性產(chǎn)生了不利影響。3.4接觸關(guān)系大崗山水電站壩基輝綠巖脈與圍巖黑云二長花崗巖的接觸關(guān)系復(fù)雜多樣，這種接觸關(guān)系對壩基穩(wěn)定性有著顯著影響，是壩基工程地質(zhì)特性研究中的關(guān)鍵因素。在右岸壩基中，部分輝綠巖脈與黑云二長花崗巖呈侵入接觸，這種接觸方式下，輝綠巖脈在侵入過程中，高溫的巖漿與周圍的黑云二長花崗巖發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用。在接觸帶附近，黑云二長花崗巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，形成寬度不等的變質(zhì)暈圈。變質(zhì)暈圈的寬度一般在幾厘米到幾十厘米之間，其中的礦物由于受到高溫?zé)嵋旱挠绊?，發(fā)生重結(jié)晶和交代作用。鉀長石和斜長石的晶體結(jié)構(gòu)變得更加緊密，石英顆粒也發(fā)生了一定程度的變形和重結(jié)晶，使得變質(zhì)暈圈內(nèi)的巖石強(qiáng)度有所提高，但同時(shí)也增加了巖石的脆性。左岸壩基的一些輝綠巖脈與黑云二長花崗巖呈斷層接觸，這種接觸關(guān)系較為復(fù)雜，在接觸帶附近巖石破碎嚴(yán)重。由于斷層活動(dòng)的影響，接觸帶內(nèi)發(fā)育有斷層角礫巖、碎裂巖等構(gòu)造巖，寬度可達(dá)數(shù)米到十幾米。斷層角礫巖由大小不一的巖石碎塊組成，碎塊之間充填有細(xì)粒的巖屑和泥質(zhì)物，力學(xué)強(qiáng)度較低。碎裂巖則是巖石在強(qiáng)烈的擠壓和剪切作用下破碎形成的，礦物顆粒被碾碎，結(jié)構(gòu)松散，透水性較強(qiáng)。在這種斷層接觸的情況下，接觸帶成為壩基的薄弱部位，容易引發(fā)壩基的滲漏和滑動(dòng)失穩(wěn)問題。在接觸帶附近，由于輝綠巖脈與黑云二長花崗巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)差異，容易形成軟弱夾層。這種軟弱夾層的厚度一般在幾厘米到幾十厘米之間，主要由蝕變礦物和破碎的巖石顆粒組成。在右岸壩基的一些接觸帶中，由于綠泥石化作用較為強(qiáng)烈，形成了富含綠泥石的軟弱夾層。綠泥石具有較強(qiáng)的親水性，遇水后容易發(fā)生膨脹和軟化，導(dǎo)致軟弱夾層的抗剪強(qiáng)度大幅降低。當(dāng)壩基承受荷載時(shí)，軟弱夾層可能會(huì)發(fā)生剪切破壞，成為壩基滑動(dòng)的潛在通道，對壩基的抗滑穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。壩基輝綠巖脈與圍巖黑云二長花崗巖的接觸帶還存在著裂隙發(fā)育的情況。在侵入接觸的部位，由于巖漿侵入時(shí)的熱應(yīng)力和后期構(gòu)造應(yīng)力的作用，接觸帶附近的巖石產(chǎn)生大量的裂隙。這些裂隙有的呈平行于接觸帶的方向分布，有的則呈放射狀向周圍巖體延伸。在斷層接觸的部位，斷層活動(dòng)使得接觸帶附近的巖石破碎，裂隙更加密集。裂隙的存在不僅降低了巖石的強(qiáng)度，還增加了壩基的滲透性，使得地下水更容易在接觸帶附近富集，進(jìn)一步惡化了壩基的工程地質(zhì)條件。3.5巖體結(jié)構(gòu)和巖體質(zhì)量分類大崗山水電站壩基輝綠巖脈的巖體結(jié)構(gòu)類型劃分是深入了解其工程地質(zhì)特性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。依據(jù)巖體結(jié)構(gòu)劃分的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和理論，結(jié)合大崗山壩基輝綠巖脈的實(shí)際地質(zhì)特征，可將其巖體結(jié)構(gòu)類型劃分為塊狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)。在右岸壩基，部分厚度較大且完整性較好的輝綠巖脈呈現(xiàn)出塊狀結(jié)構(gòu)。這些巖脈內(nèi)部節(jié)理裂隙相對不發(fā)育，巖石的連續(xù)性和完整性較高，巖塊之間相互咬合緊密，整體穩(wěn)定性較好。在現(xiàn)場地質(zhì)測繪和勘探中發(fā)現(xiàn)，一些厚度超過3m的輝綠巖脈，其內(nèi)部節(jié)理間距較大，一般大于1m，且節(jié)理的張開度較小，多小于5mm，節(jié)理延伸長度較短，未貫穿整個(gè)巖脈，使得巖脈在宏觀上表現(xiàn)出塊狀結(jié)構(gòu)的特征。這種塊狀結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈具有較高的強(qiáng)度和承載能力，在壩基受力過程中，能夠較好地傳遞和承受荷載，對壩基的穩(wěn)定性起到積極作用。左岸壩基中，一些輝綠巖脈由于受到構(gòu)造作用和蝕變影響，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，但巖塊之間仍有一定的鑲嵌關(guān)系，形成了鑲嵌結(jié)構(gòu)。這些巖脈中的節(jié)理將巖石切割成大小不一的巖塊，巖塊之間相互鑲嵌，依靠摩擦力和咬合力維持相對穩(wěn)定。在左岸壩基的鉆孔巖芯和探硐觀察中，發(fā)現(xiàn)部分輝綠巖脈的節(jié)理間距在0.3-1m之間，節(jié)理張開度在5-20mm之間，巖塊之間的接觸面積較大，鑲嵌緊密。鑲嵌結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈雖然強(qiáng)度和完整性較塊狀結(jié)構(gòu)有所降低，但仍具有一定的承載能力和穩(wěn)定性，在壩基工程中需要根據(jù)其具體情況進(jìn)行合理評(píng)估和處理。在壩基的某些部位，尤其是輝綠巖脈與周圍花崗巖的接觸帶附近以及蝕變強(qiáng)烈的區(qū)域，輝綠巖脈呈現(xiàn)出碎裂結(jié)構(gòu)。由于受到強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、熱液蝕變以及與周圍巖體的相互作用，這些區(qū)域的輝綠巖脈巖石破碎嚴(yán)重，節(jié)理裂隙密集發(fā)育，巖塊之間的連接被破壞，形成了松散的碎裂結(jié)構(gòu)。在右岸壩基的一些接觸帶附近，發(fā)現(xiàn)輝綠巖脈被眾多節(jié)理切割成大小不等的碎塊，碎塊直徑一般小于0.3m，碎塊之間充填有破碎的巖石碎屑和蝕變礦物，如綠泥石、絹云母等，結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)度較低。碎裂結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈是壩基的薄弱部位，對壩基的穩(wěn)定性影響較大，容易引發(fā)壩基的滲漏、變形和滑動(dòng)失穩(wěn)等問題，在工程建設(shè)中需要重點(diǎn)關(guān)注并采取有效的處理措施。為了更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)大崗山水電站壩基輝綠巖脈的巖體質(zhì)量，運(yùn)用《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218-2014）對其進(jìn)行巖體質(zhì)量分類。該標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度兩個(gè)基本因素來確定巖體的基本質(zhì)量等級(jí)，同時(shí)考慮地下水、主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和初始應(yīng)力狀態(tài)等修正因素。在巖石堅(jiān)硬程度方面，通過現(xiàn)場采集的輝綠巖脈樣本進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，測定其飽和單軸抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明，大崗山水電站壩基輝綠巖脈的飽和單軸抗壓強(qiáng)度平均值約為60MPa，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中巖石堅(jiān)硬程度的劃分，屬于較堅(jiān)硬巖石。在巖體完整程度方面，利用聲波測試技術(shù)，測定輝綠巖脈的巖體縱波速度和巖石縱波速度，通過計(jì)算巖體完整性系數(shù)來評(píng)估巖體的完整程度。經(jīng)測試，塊狀結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈巖體完整性系數(shù)一般大于0.75，屬于完整巖體；鑲嵌結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈巖體完整性系數(shù)在0.55-0.75之間，屬于較完整巖體；碎裂結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈巖體完整性系數(shù)小于0.55，屬于較破碎巖體。綜合巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)因素，壩基中塊狀結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈基本質(zhì)量等級(jí)多為Ⅱ級(jí)，巖體質(zhì)量較好，能夠滿足壩基的承載和穩(wěn)定要求；鑲嵌結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈基本質(zhì)量等級(jí)多為Ⅲ級(jí)，巖體質(zhì)量一般，在工程建設(shè)中需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚恚凰榱呀Y(jié)構(gòu)的輝綠巖脈基本質(zhì)量等級(jí)多為Ⅳ級(jí)，巖體質(zhì)量較差，是壩基工程中的關(guān)鍵薄弱部位，需要采取針對性的工程措施，如灌漿加固、混凝土置換等，以提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，確保壩基的安全運(yùn)行。四、輝綠巖脈對壩基工程的影響分析4.1對壩基變形的影響大崗山水電站壩基中輝綠巖脈的存在對壩基變形產(chǎn)生了顯著影響，這一影響主要源于輝綠巖脈自身的強(qiáng)度特性以及其破碎程度。通過理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，能夠深入探究其內(nèi)在機(jī)制。從理論分析角度來看，材料力學(xué)和巖石力學(xué)原理為我們提供了重要的理論基礎(chǔ)。輝綠巖脈與周圍的黑云二長花崗巖在彈性模量、泊松比等力學(xué)參數(shù)上存在明顯差異。一般來說，輝綠巖脈的彈性模量相對較低，約為黑云二長花崗巖的0.6-0.8倍。在壩體荷載作用下，這種力學(xué)參數(shù)的差異會(huì)導(dǎo)致兩者變形不協(xié)調(diào)。當(dāng)壩體承受水壓力、自重等荷載時(shí)，由于輝綠巖脈的彈性模量低，其變形量相對較大，而周圍的黑云二長花崗巖變形量相對較小，從而在輝綠巖脈與花崗巖的接觸部位產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。這種應(yīng)力集中可能會(huì)引發(fā)局部巖體的微裂隙擴(kuò)展，隨著時(shí)間的推移和荷載的持續(xù)作用，這些微裂隙逐漸連通，導(dǎo)致巖體的完整性進(jìn)一步降低，進(jìn)而影響壩基的整體變形特性，增加壩基不均勻沉降的風(fēng)險(xiǎn)。為了更直觀、準(zhǔn)確地了解輝綠巖脈對壩基變形的影響，運(yùn)用數(shù)值模擬方法進(jìn)行深入研究。借助有限元軟件ANSYS，建立大崗山水電站壩基的三維數(shù)值模型。在模型中，詳細(xì)模擬壩體結(jié)構(gòu)、壩基巖體以及輝綠巖脈的幾何形態(tài)和空間分布。賦予輝綠巖脈和黑云二長花崗巖相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)，這些參數(shù)通過現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)獲取，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性?？紤]壩體在正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位等不同工況下的受力情況，施加相應(yīng)的水壓力、自重等荷載。模擬結(jié)果清晰地表明，在壩體荷載作用下，含有輝綠巖脈的壩基區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變分布呈現(xiàn)出明顯的不均勻性。在輝綠巖脈與黑云二長花崗巖的接觸帶附近，應(yīng)力集中現(xiàn)象顯著，最大主應(yīng)力值明顯高于周圍巖體。右岸壩基中一條厚度為2m的輝綠巖脈，在正常蓄水位工況下，其與花崗巖接觸帶附近的最大主應(yīng)力達(dá)到了15MPa，而周圍花崗巖的最大主應(yīng)力僅為10MPa左右。這種應(yīng)力集中導(dǎo)致接觸帶附近的巖體產(chǎn)生較大的變形，變形量比遠(yuǎn)離接觸帶的巖體高出30%-50%。由于輝綠巖脈自身的強(qiáng)度和變形特性，其在壩體荷載作用下容易發(fā)生壓縮變形和剪切變形。當(dāng)輝綠巖脈較為破碎時(shí)，這種變形更為明顯。破碎的輝綠巖脈內(nèi)部存在大量的節(jié)理裂隙，這些節(jié)理裂隙在荷載作用下會(huì)發(fā)生閉合、滑移和擴(kuò)展，導(dǎo)致巖脈的體積減小和形狀改變，從而進(jìn)一步影響壩基的變形。在模擬中，對于一條碎裂結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈，其在荷載作用下的壓縮變形量比完整的輝綠巖脈高出50%以上，使得壩基在該部位產(chǎn)生了較大的沉降，影響了壩基的平整度和穩(wěn)定性。在左岸壩基的數(shù)值模擬中，當(dāng)考慮一條產(chǎn)狀為NNE向、厚度為1.5m的輝綠巖脈時(shí)，在設(shè)計(jì)洪水位工況下，該輝綠巖脈所在區(qū)域的壩基沉降量明顯大于周圍區(qū)域。通過對模擬結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)輝綠巖脈的存在使得壩基巖體的變形模量降低，導(dǎo)致壩基在承受荷載時(shí)更容易發(fā)生變形。與不含輝綠巖脈的壩基區(qū)域相比，該區(qū)域的變形模量降低了20%-30%，相應(yīng)的沉降量增加了2-3cm。這種不均勻沉降可能會(huì)導(dǎo)致壩體產(chǎn)生附加應(yīng)力，對壩體的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成威脅。如果壩體不同部位的沉降差過大，可能會(huì)使壩體出現(xiàn)裂縫，降低壩體的防滲性能和承載能力，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)壩體的破壞。4.2對壩基抗滑穩(wěn)定的影響大崗山水電站壩基抗滑穩(wěn)定是保障電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素，而輝綠巖脈的存在對其產(chǎn)生了復(fù)雜且顯著的影響。壩基滑動(dòng)模式的分析是評(píng)估抗滑穩(wěn)定的基礎(chǔ)，常見的壩基滑動(dòng)模式主要有淺層滑動(dòng)、深層滑動(dòng)和混合滑動(dòng)。淺層滑動(dòng)通常發(fā)生在壩基表層一定深度范圍內(nèi)，主要是由于壩基表層巖體的抗剪強(qiáng)度不足，在壩體荷載和水壓力等作用下，沿著巖體的淺表結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)。在大崗山水電站壩基中，若輝綠巖脈在表層分布且與周圍巖體接觸帶存在軟弱夾層，如右岸壩基一些部位的輝綠巖脈與黑云二長花崗巖接觸帶因綠泥石化形成的軟弱夾層，厚度在5-10cm左右，這些軟弱夾層的抗剪強(qiáng)度低，容易成為淺層滑動(dòng)的潛在滑動(dòng)面。當(dāng)壩體承受荷載時(shí)，在軟弱夾層處產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度，就可能引發(fā)淺層滑動(dòng)。深層滑動(dòng)則是沿著壩基深部的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)，這種滑動(dòng)模式對壩基穩(wěn)定性的危害更大。大崗山水電站壩基的深層滑動(dòng)可能與規(guī)模較大、延伸較深的輝綠巖脈及其與周圍巖體形成的不利結(jié)構(gòu)面組合有關(guān)。左岸壩基中一些輝綠巖脈與深部的斷層破碎帶或其他軟弱結(jié)構(gòu)面相互連通，形成了貫穿壩基深部的潛在滑動(dòng)面。在長期的地質(zhì)構(gòu)造作用和壩體荷載作用下，這些潛在滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度逐漸降低，當(dāng)壩基所受的下滑力超過其抗滑力時(shí)，就可能發(fā)生深層滑動(dòng)。混合滑動(dòng)是淺層滑動(dòng)和深層滑動(dòng)的綜合形式，壩基在不同深度范圍內(nèi)沿著不同的結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)，這種滑動(dòng)模式的力學(xué)機(jī)制更為復(fù)雜。在大崗山水電站壩基中，由于輝綠巖脈的分布不均和巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，可能會(huì)出現(xiàn)混合滑動(dòng)的情況。在一些部位，輝綠巖脈在淺層和深部都有分布，且與不同的結(jié)構(gòu)面相互作用，形成了多個(gè)潛在滑動(dòng)面。在壩體荷載和水壓力等作用下，不同深度的潛在滑動(dòng)面可能相繼或同時(shí)發(fā)生滑動(dòng)，導(dǎo)致壩基的混合滑動(dòng)。輝綠巖脈對壩基抗滑穩(wěn)定的不利影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。輝綠巖脈與周圍巖體的接觸帶往往是抗滑的薄弱環(huán)節(jié)。接觸帶處由于巖石性質(zhì)的差異和構(gòu)造作用的影響，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，容易產(chǎn)生裂隙和軟弱夾層。右岸壩基中部分輝綠巖脈與黑云二長花崗巖呈侵入接觸，在接觸帶附近形成的變質(zhì)暈圈，雖然巖石強(qiáng)度有所提高，但脆性增加，在長期荷載作用下容易產(chǎn)生微裂隙，降低接觸帶的抗剪強(qiáng)度。輝綠巖脈自身的蝕變和破碎程度也會(huì)影響壩基的抗滑穩(wěn)定。大崗山水電站壩基輝綠巖脈普遍經(jīng)歷了綠泥石化蝕變和動(dòng)力變質(zhì)作用，巖石的完整性和強(qiáng)度受到破壞。綠泥石化使巖石中的礦物成分發(fā)生改變，普通輝石和中-基性斜長石被綠泥石交代，導(dǎo)致巖石的硬度和抗剪強(qiáng)度降低。動(dòng)力變質(zhì)作用形成的碎裂結(jié)構(gòu)，使得巖石破碎，巖塊之間的連接減弱，進(jìn)一步降低了巖體的抗滑能力。對于一條碎裂結(jié)構(gòu)且綠泥石化強(qiáng)烈的輝綠巖脈，其抗剪強(qiáng)度相較于完整的輝綠巖脈降低了30%-50%，這對壩基的抗滑穩(wěn)定極為不利。輝綠巖脈的產(chǎn)狀和分布特征也會(huì)對壩基抗滑穩(wěn)定產(chǎn)生影響。壩基輝綠巖脈主要呈陡傾角脈狀產(chǎn)出，且走向與區(qū)域構(gòu)造方向基本一致。這種產(chǎn)狀使得輝綠巖脈在壩基巖體中形成了特定的結(jié)構(gòu)面，在壩體荷載和構(gòu)造應(yīng)力作用下，這些結(jié)構(gòu)面可能成為滑動(dòng)的優(yōu)勢方向。當(dāng)壩體承受水平推力時(shí)，與推力方向平行或夾角較小的輝綠巖脈結(jié)構(gòu)面更容易發(fā)生滑動(dòng)，增加了壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。4.3其他潛在影響大崗山水電站壩基輝綠巖脈的存在除了對壩基變形和抗滑穩(wěn)定產(chǎn)生顯著影響外，還帶來了一系列其他潛在影響，其中滲流特性變化和地震響應(yīng)方面的影響尤為值得關(guān)注。從滲流特性變化角度來看，輝綠巖脈與周圍黑云二長花崗巖在孔隙結(jié)構(gòu)和透水性上存在明顯差異。輝綠巖脈經(jīng)過后期強(qiáng)烈的構(gòu)造-熱液作用，巖石內(nèi)部節(jié)理裂隙發(fā)育，且綠泥石化蝕變使得巖石的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。通過壓汞儀（MIP）測試發(fā)現(xiàn)，輝綠巖脈的孔隙度相對較高，平均孔隙度達(dá)到8%-12%，而周圍黑云二長花崗巖的孔隙度一般在3%-5%之間。這種孔隙結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致輝綠巖脈的透水性較強(qiáng)，其滲透系數(shù)約為黑云二長花崗巖的5-10倍。在地下水作用下，壩基中的地下水徑流路徑會(huì)受到輝綠巖脈的影響。由于輝綠巖脈的高透水性，地下水更容易在輝綠巖脈中富集和流動(dòng)，形成集中滲流通道。這不僅會(huì)增加壩基的滲漏量，還可能導(dǎo)致壩基局部揚(yáng)壓力增大，降低壩基的抗滑穩(wěn)定性。在右岸壩基的一些部位，由于輝綠巖脈的存在，地下水滲漏量明顯增加，通過對壩基排水孔的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，在含有輝綠巖脈的區(qū)域，排水孔的排水量比周圍區(qū)域高出30%-50%。如果壩基滲漏問題得不到有效控制，長期的滲漏可能會(huì)導(dǎo)致壩基巖體的軟化和溶蝕，進(jìn)一步惡化壩基的工程地質(zhì)條件。在地震響應(yīng)方面，大崗山水電站工程區(qū)處于川滇南北向構(gòu)造帶北端，區(qū)域構(gòu)造背景復(fù)雜，地震活動(dòng)較為頻繁。輝綠巖脈的存在會(huì)改變壩基巖體的地震響應(yīng)特性。由于輝綠巖脈與周圍花崗巖的力學(xué)性質(zhì)不同，在地震波傳播過程中，兩者對地震波的吸收、反射和折射特性存在差異。地震波在輝綠巖脈與花崗巖的界面處會(huì)發(fā)生反射和折射，導(dǎo)致地震波的傳播方向和能量分布發(fā)生改變。數(shù)值模擬研究表明，在地震作用下，含有輝綠巖脈的壩基區(qū)域地震響應(yīng)更為復(fù)雜，地震應(yīng)力和應(yīng)變分布不均勻性增加。在壩基的某些部位，由于輝綠巖脈的存在，地震應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，最大地震應(yīng)力比周圍巖體高出20%-30%。這種地震應(yīng)力集中可能會(huì)引發(fā)巖體的破裂和變形，增加壩基在地震作用下的破壞風(fēng)險(xiǎn)。如果壩基中輝綠巖脈與其他軟弱結(jié)構(gòu)面相互連通，在地震作用下，這些薄弱部位更容易發(fā)生破壞，進(jìn)而導(dǎo)致壩基整體穩(wěn)定性下降。壩基中輝綠巖脈的產(chǎn)狀和分布特征也會(huì)影響其地震響應(yīng)。當(dāng)輝綠巖脈的走向與地震波傳播方向平行或夾角較小時(shí)，地震波更容易沿著輝綠巖脈傳播，導(dǎo)致輝綠巖脈及其周圍巖體受到更大的地震作用，增加壩基在地震中的破壞可能性。五、基于工程地質(zhì)特性的處理措施與工程應(yīng)用5.1工程處理原則與目標(biāo)大崗山水電站壩基中輝綠巖脈的存在對壩基的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生了顯著影響，為確保拱壩的長期穩(wěn)定運(yùn)行，必須遵循科學(xué)合理的工程處理原則，明確具體的處理目標(biāo)。工程處理的首要原則是滿足拱壩建設(shè)要求。拱壩作為一種對壩基條件要求較高的壩型，其巨大的水荷載和自身重力需要通過壩基巖體可靠地傳遞至兩岸山體。因此，處理措施必須確保壩基巖體能夠承受拱壩傳來的各種荷載，具備足夠的強(qiáng)度和剛度。壩基巖體應(yīng)具有良好的變形穩(wěn)定性和變形協(xié)調(diào)性，避免在荷載作用下產(chǎn)生過大的變形或不均勻沉降，導(dǎo)致拱圈失穩(wěn)或壩體出現(xiàn)超出允許范圍的應(yīng)力集中，進(jìn)而引發(fā)壩體裂縫甚至破壞。保障工程安全穩(wěn)定是處理措施的核心目標(biāo)。大崗山水電站壩基中的輝綠巖脈由于其自身的巖石特性、蝕變程度以及與周圍巖體的接觸關(guān)系等因素，可能成為壩基的薄弱部位，威脅工程的安全穩(wěn)定。處理措施旨在消除或降低這些不利因素的影響，提高壩基的抗滑穩(wěn)定性、防滲性能和抗震能力。通過加固處理，增強(qiáng)輝綠巖脈與周圍巖體的整體性和協(xié)同工作能力，減少潛在滑動(dòng)面的形成，降低壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)；通過防滲處理，有效控制地下水的滲漏，避免因滲漏導(dǎo)致的壩基揚(yáng)壓力增大和巖體軟化，保障壩基的長期穩(wěn)定性；通過抗震措施，提高壩基在地震作用下的抗震性能，減少地震對壩基的破壞，確保水電站在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠安全運(yùn)行。在滿足拱壩建設(shè)要求和保障工程安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，處理措施還應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則。在選擇處理方案和施工工藝時(shí)，需要綜合考慮工程成本、施工難度、工期要求等因素，在確保工程質(zhì)量和安全的前提下，盡量降低工程投資，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。選擇成熟可靠、先進(jìn)適用的技術(shù)方法，確保處理措施能夠順利實(shí)施，達(dá)到預(yù)期的處理效果。同時(shí)，處理措施還應(yīng)具有良好的可操作性和可維護(hù)性，便于在工程運(yùn)行過程中進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的問題。5.2處理措施研究針對大崗山水電站壩基輝綠巖脈帶來的工程問題，需采取有效的處理措施來保障壩基的穩(wěn)定性和工程的安全運(yùn)行。常見的處理措施包括錨固、灌漿、置換等，這些措施各自具有獨(dú)特的原理和適用條件。錨固是一種通過將錨桿、錨索等錨固構(gòu)件植入巖體，利用其與巖體之間的摩擦力和粘結(jié)力，增強(qiáng)巖體的整體性和穩(wěn)定性的處理方法。在大崗山水電站壩基處理中，對于塊狀結(jié)構(gòu)和鑲嵌結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈，當(dāng)巖體完整性較好但存在局部不穩(wěn)定塊體時(shí)，錨固措施較為適用。對于右岸壩基中一些厚度較大、完整性較好的輝綠巖脈，若在其內(nèi)部或與周圍巖體接觸部位存在可能滑動(dòng)的塊體，可采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行錨固。預(yù)應(yīng)力錨索通過施加預(yù)應(yīng)力，將不穩(wěn)定塊體與穩(wěn)定巖體緊密連接在一起，增加塊體的抗滑力，提高壩基的抗滑穩(wěn)定性。錨固的原理在于，錨桿或錨索在巖體中形成一種約束機(jī)制，阻止巖體的變形和滑動(dòng)。當(dāng)巖體受到外力作用時(shí)，錨固構(gòu)件能夠承受部分荷載，并將其傳遞到穩(wěn)定的巖體中，從而維持巖體的穩(wěn)定。灌漿是利用壓力將漿液注入巖體的裂隙、孔隙等空間，使?jié){液填充并膠結(jié)這些空隙，從而提高巖體的強(qiáng)度、降低滲透性，增強(qiáng)巖體的整體性和穩(wěn)定性。在大崗山水電站壩基中，對于碎裂結(jié)構(gòu)的輝綠巖脈以及輝綠巖脈與周圍巖體的接觸帶，灌漿是一種常用的處理措施。當(dāng)壩基中的輝綠巖脈由于蝕變和構(gòu)造作用而破碎，形成較多的節(jié)理裂隙，導(dǎo)致巖體強(qiáng)度降低和滲透性增大時(shí)，可采用水泥灌漿或化學(xué)灌漿進(jìn)行處理。水泥灌漿利用水泥漿液的膠結(jié)作用，填充巖體的裂隙，形成強(qiáng)度較高的結(jié)石體，提高巖體的強(qiáng)度和抗?jié)B性?；瘜W(xué)灌漿則適用于處理一些細(xì)微裂隙，其漿液具有較好的滲透性，能夠深入到細(xì)小的孔隙中，起到加固和防滲的作用。灌漿的原理是通過漿液的填充和膠結(jié)，改善巖體的物理力學(xué)性質(zhì)，減少巖體中的薄弱部位，提高壩基的穩(wěn)定性和防滲性能。置換是將壩基中軟弱的輝綠巖脈或其與周圍巖體接觸帶的軟弱部分挖除，并用強(qiáng)度較高的混凝土等材料進(jìn)行置換，形成強(qiáng)度和穩(wěn)定性較高的結(jié)構(gòu)體。對于大崗山水電站壩基中規(guī)模較大、蝕變嚴(yán)重且對壩基穩(wěn)定性影響較大的輝綠巖脈，置換是一種有效的處理手段。在右岸壩基中，若存在寬度較大、綠泥石化強(qiáng)烈且嚴(yán)重影響壩基承載能力和抗滑穩(wěn)定性的輝綠巖脈，可將其挖除，然后用混凝土進(jìn)行置換。置換后的混凝土結(jié)構(gòu)體能夠承受壩體傳來的荷載，提高壩基的承載能力和穩(wěn)定性。置換的原理是通過去除軟弱部分，用高強(qiáng)度材料替代，從根本上改變壩基的受力結(jié)構(gòu)，消除軟弱部位對壩基穩(wěn)定性的不利影響。5.3工程實(shí)例分析在大崗山水電站的建設(shè)過程中，壩基中輝綠巖脈的處理是一項(xiàng)關(guān)鍵工作，對電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著決定性作用。其中，右岸壩基的β8和β43輝綠巖脈處理工程具有典型性，通過對該工程實(shí)例的深入分析，能夠更直觀地了解處理方案的實(shí)施過程和效果。β8輝綠巖脈在右岸壩基中出露，其厚度約為2.5m，走向近SN向，與周圍黑云二長花崗巖呈侵入接觸。在接觸帶附近，由于熱接觸變質(zhì)作用和后期構(gòu)造應(yīng)力的影響，形成了寬度約為30-50cm的軟弱夾層，主要由蝕變礦物和破碎的巖石顆粒組成，抗剪強(qiáng)度較低。β43輝綠巖脈厚度約為1.8m，走向?yàn)镹NW向，同樣與周圍巖體呈侵入接觸，接觸帶附近也存在軟弱夾層，寬度在20-40cm之間。針對β8和β43輝綠巖脈的地質(zhì)缺陷，工程團(tuán)隊(duì)制定了詳細(xì)的處理方案。對于β8輝綠巖脈，由于其厚度較大且對壩基穩(wěn)定性影響較為顯著，采用了置換和灌漿相結(jié)合的處理措施。首先，對輝綠巖脈及其接觸帶附近的軟弱部分進(jìn)行開挖置換，置換深度達(dá)到3m，以確保將影響壩基穩(wěn)定性的軟弱巖體全部去除。在開挖過程中，采用了控制爆破技術(shù)，以減少對周圍巖體的擾動(dòng)。爆破參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場巖體特性和工程要求進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，如炮孔間距控制在0.8-1.2m之間，排距為0.6-0.8m，單孔裝藥量根據(jù)巖石硬度和炮孔深度進(jìn)行調(diào)整，一般在0.5-1.5kg之間。開挖完成后，對置換區(qū)域進(jìn)行了嚴(yán)格的清理，確保無殘留的軟弱巖石和雜物。然后，采用C30混凝土進(jìn)行置換回填，在混凝土澆筑過程中，嚴(yán)格控制混凝土的配合比和澆筑質(zhì)量，確保混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。同時(shí)，在置換混凝土中預(yù)埋了灌漿管，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行水泥灌漿處理。灌漿采用純水泥漿，水灰比控制在0.5-0.6之間，灌漿壓力根據(jù)現(xiàn)場情況控制在0.3-0.5MPa之間，通過灌漿進(jìn)一步填充混凝土與周圍巖體之間的空隙，增強(qiáng)其整體性。對于β43輝綠巖脈，由于其厚度相對較小，但蝕變和破碎程度較為嚴(yán)重，主要采用灌漿和錨固相結(jié)合的處理方法。首先進(jìn)行水泥灌漿，以提高巖體的強(qiáng)度和防滲性能。灌漿孔沿輝綠巖脈走向布置，孔距為1.5m，排距為1m，灌漿深度穿透輝綠巖脈并深入周圍花崗巖體1-2m。在灌漿前，對灌漿孔進(jìn)行了沖洗和壓水試驗(yàn)，以確保灌漿效果。灌漿過程中，嚴(yán)格控制灌漿壓力和漿液流量，根據(jù)灌漿情況適時(shí)調(diào)整灌漿參數(shù)。灌漿完成后，為了進(jìn)一步增強(qiáng)巖體的穩(wěn)定性，采用了錨桿錨固措施。錨桿采用直徑為25mm的螺紋鋼筋，長度為4-5m，間距為1.5m，呈梅花形布置。在錨桿安裝過程中，確保錨桿的垂直度和錨固深度，錨桿安裝完成后，進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)錨桿的錨固力是否滿足設(shè)計(jì)要求。處理方案實(shí)施后，通過多種監(jiān)測手段對處理效果進(jìn)行了長期監(jiān)測和評(píng)估。在變形監(jiān)測方面，采用了全站儀和水準(zhǔn)儀對壩基進(jìn)行定期觀測，監(jiān)測結(jié)果顯示，處理后的壩基變形量明顯減小，在正常運(yùn)行工況下，壩基的最大沉降量控制在5mm以內(nèi)，水平位移量控制在3mm以內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求，表明處理措施有效地提高了壩基的變形穩(wěn)定性。在抗滑穩(wěn)定監(jiān)測方面，通過在壩基中埋設(shè)壓力盒和測縫計(jì)，監(jiān)測壩基巖體的應(yīng)力和裂縫開展情況。經(jīng)過多年的運(yùn)行監(jiān)測，壩基未出現(xiàn)明顯的滑動(dòng)跡象，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的1.3-1.5倍，證明處理措施有效地增強(qiáng)了壩基的抗滑穩(wěn)定性。在滲流監(jiān)測方面，通過對壩基排水孔的排水量和水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)處理后的壩基滲漏量明顯減少，排水孔的排水量較處理前降低了70%以上，且水質(zhì)清澈，無明顯的侵蝕跡象，表明處理措施有效地改善了壩基的滲流特性，提高了壩基的防滲性能。通過大崗山水電站右岸壩基β8和β43輝綠巖脈處理工程實(shí)例可以看出，針對不同特性的輝綠巖脈，采用合理的處理方案，如置換、灌漿、錨固等措施的綜合應(yīng)用，能夠有效地解決輝綠巖脈對壩基穩(wěn)定性的影響，確保水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這些處理方案的成功實(shí)施，為其他類似地質(zhì)條件下的水電工程壩基處理提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒。5.4處理效果監(jiān)測與評(píng)估為全面、準(zhǔn)確地評(píng)估大崗山水電站壩基輝綠巖脈處理措施的效果，建立了一套系統(tǒng)、完善的處理效果監(jiān)測體系，涵蓋變形監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、滲流監(jiān)測等多個(gè)方面，采用先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備和科學(xué)的監(jiān)測方法，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在變形監(jiān)測方面，運(yùn)用全站儀和水準(zhǔn)儀對壩基進(jìn)行定期觀測。全站儀利用光電測距、角度測量等技術(shù)，能夠精確測量壩基的水平位移和垂直位移，其測量精度可達(dá)到毫米級(jí)。水準(zhǔn)儀則通過水準(zhǔn)測量原理，對壩基的沉降進(jìn)行監(jiān)測，精度同樣能夠滿足工程要求。在壩基的關(guān)鍵部位，如輝綠巖脈處理區(qū)域、壩肩等，布置了多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，形成了嚴(yán)密的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。每月進(jìn)行一次常規(guī)監(jiān)測，在特殊工況下，如水庫水位大幅變化、遭遇強(qiáng)降雨等，增加監(jiān)測頻率，確保及時(shí)捕捉到壩基的變形信息。應(yīng)力監(jiān)測主要通過在壩基中埋設(shè)壓力盒和應(yīng)變計(jì)來實(shí)現(xiàn)。壓力盒能夠測量壩基巖體所承受的壓力，應(yīng)變計(jì)則用于監(jiān)測巖體的應(yīng)變情況。這些監(jiān)測儀器被埋設(shè)在輝綠巖脈與周圍巖體的接觸帶、置換混凝土與巖體的結(jié)合面等關(guān)鍵部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測壩基在不同工況下的應(yīng)力分布和變化情況。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以了解處理措施對壩基應(yīng)力狀態(tài)的改善效果，判斷壩基是否處于安全的應(yīng)力水平。滲流監(jiān)測通過對壩基排水孔的排水量和水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，以及在壩基中埋設(shè)滲壓計(jì)來實(shí)現(xiàn)。排水孔的排水量反映了壩基的滲漏情況，水質(zhì)分析則可以判斷是否存在巖體溶蝕等問題。滲壓計(jì)能夠測量壩基中不同位置的滲透壓力，為評(píng)估壩基的防滲性能提供數(shù)據(jù)支持。定期對排水孔進(jìn)行流量測量和水質(zhì)采樣分析，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測滲壓計(jì)的數(shù)據(jù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)壩基滲流異常情況。通過長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，處理措施對壩基穩(wěn)定性和變形的改善效果顯著。在變形方面，處理后的壩基變形量明顯減小，在正常運(yùn)行工況下，壩基的最大沉降量控制在5mm以內(nèi)，水平位移量控制在3mm以內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求，表明處理措施有效地提高了壩基的變形穩(wěn)定性，減少了不均勻沉降和水平位移對壩體的不利影響。在抗滑穩(wěn)定方面，壩基未出現(xiàn)明顯的滑動(dòng)跡象，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的1.3-1.5倍，證明處理措施有效地增強(qiáng)了壩基的抗滑穩(wěn)定性，降低了壩基滑動(dòng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。在滲流方面，處理后的壩基滲漏量明顯減少，排水孔的排水量較處理前降低了70%以上，且水質(zhì)清澈，無明顯的侵蝕跡象，表明處理措施有效地改善了壩基的滲流特性，提高了壩基的防滲性能，減少了地下水對壩基巖體的侵蝕和軟化作用。處理效果監(jiān)測與評(píng)估結(jié)果表明，針對大崗山水電站壩基輝綠巖脈所采取的處理措施是科學(xué)、合理、有效的，能夠滿足壩基穩(wěn)定性和工程安全運(yùn)行的要求，為水電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。六、結(jié)論與展望6.1研究成果總結(jié)本研究通過綜合運(yùn)用地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)值模擬等多種方法，對大崗山水電站壩基輝綠巖脈的工程地質(zhì)特性進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，取得了一系列具有重要理論和實(shí)踐價(jià)值的成果。在壩基輝綠巖脈基本特征方