三峡船闸高边坡工程地质勘察与研究综述.pdf

工程建设中国三峡建设11／2003

文章编号：1OO6—6349(2003)110019—03
三峡船闸高边坡工程地质勘察与研究综述

石安池吴海斌

(长江水利委员会三峡勘测研究院，湖北宜昌443001；中国长江三峡工程开发总公司，湖北宜昌443133)

摘要：三峡双线五级船闸高边坡稳定至关重要。初步设计阶段共进行了4条线路比较的勘察与研究X-作，并
在此基础上布置了2O条勘探横剖面，每条剖面5个钻孔，布置了长600多rn的勘探平洞，作为初设补充勘探。
初步设计阶段基本确定了边坡的开挖坡比。技术设计阶段主要勘察工作量有：1：1000工程地质测绘，坑槽
探，勘探剖面20条，钻孔216个，400m平洞和各类试验。通过上述工作，查明了船闸区岩性、构造分布及结构
面特征、岩体风化分带及厚度、岩体水文地质结构及渗透性，提供了岩体结构分类、应力及地震动参数、岩体物
理力学建议指标，对高边坡稳定性进行了分析，提出了有关边界条件及参数的建议，基本满足了设计要求。
关键词：工程地质勘察；高边坡；三峡工程船闸
中图分类号：U641文献标识码：A

1～2组占优势，陡倾角裂隙占6O以上。在弱风化带下部及
1工程简介
微新岩体中，块状结构占9o以上，岩体完整性好。
三峡工程双线五级船闸整个闸室段均在花岗岩山体中开地下水以大气降水入渗为主，全强风化带为透水性强的
挖修建，最大开挖深度174．5rn。开挖后形成南、北两侧高边孔隙介质，弱风化带为裂隙孔隙介质，微新岩体为透水性弱的
坡，南坡最大坡高17O．28rn，北坡最大坡高137．8rn；两线船裂隙介质。
闸之间保留宽54～57rn的岩体中隔墩，闸墙部位，即中隔墩施工前地应力测试，闸室底板以上微新岩体以构造应力
顶面以下为直立坡，呈双槽状四面直立坡。直立坡高度一般为主，最大水平主应力方向为NW，量值为6～¨MPa。
在5Orn左右，最大高度为67．6rn。在南、北两侧高边坡岩体闪云斜长花岗岩微新岩体湿抗压强度为9O～110MPa，
内，各布置7层排水洞，在中隔墩和南北侧边墙岩体内各布置变形模型试验值达5o～60GPa。硬性平直稍粗面，值为

一条输水隧洞，每级闸首上游岩体内布置有阀门井和检修门0．70，f值为0．3MPa左右。
井，与输水隧洞相连，共36个。
3施工前勘察与研究
船闸高边坡稳定至关重要，不允许有任何规模的破坏；边
坡兼有突出的高度、陡度与长度，开挖形态复杂，在每个闸首3．1初步设计阶段勘察与研究
部位由于结构需要均开挖成向闸室直立坡内嵌入的凹槽，造初步设计阶段可分为船闸线路方案比较阶段及初设补充
成岩体多面临空；边坡在相当短的时间(5a)内劈岭开挖形勘察阶段。
成，经受较急剧的应力调整；边坡下部直立坡是船闸结构的一3．1．1线路方案比较阶段
部分，闸墙采用薄混凝土墙，靠高强锚杆与直立坡岩体结合在1986—1990年间共进行了I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4条线路比较的
一起，承受闸室内外的水压力和温度应力；闸首部位不宜有过勘察与研究工作，进行了1：2000工程地质测绘，钻孔与平洞
大的变形，否则会影响闸门的开启与关闭。工作量主要集中在I线双线连续五级船闸方案。I线位于坛
子岭右侧，其基本地质条件与最终选定的Ⅳ线相近，但边坡高
2地质概况
度及开挖量均小于Ⅳ线，边坡最大高度150m。
船闸区出露基岩为前震旦系闪云斜长花岗岩，新鲜岩石19871990年国家“七·五”重点科技攻关，按I线方案
坚硬完整。岩体内有捕虏体及岩脉发育，岩脉主要是细粒花完成了《长江三峡工程高边坡岩体工程问题研究》和《长江三
岗岩脉和辉绿岩脉，岩脉本身质地坚硬，但岩脉内及其周边围峡工程高边坡岩体开挖加固技术研究》。高边坡岩体工程问
岩中裂隙一般较发育。题研究的主要成果是：
闪云斜长花岗岩自上而下分为全、强、弱、微4个风化带．(1)以岩体结构分析为中心采用多种方法，特别是地质的
全强风化带厚度一般在20rn左右，弱风化带上部厚度一般为和结构面网络模拟的方法，以及二维、三维有限元分析论证了
5～10m，弱风化带下部与微风化带岩体风化程度轻微，与新边坡的破坏模式，得出了有利于工程兴建的结论。
鲜岩体强度相差不大。(2)船闸区水文地质结构模型的提出，为边坡评价和工程
闸室段断层分为4组，NNW组、NEE组、NNE组、Nww排水设计提供了有价值的资料。特别是裂隙介质各向异性水
组。断层发育不均匀，以NNW组和NEE组最发育；其他发文地质参数的测定做了大量有创造性的工作，分析方法方面
育稀少。裂隙也主要发育4组，NE～NEE组、NNW组、NNE有所突破。提出了多层排水廊道为基础的地下水排水方案。
组及NWW组。裂隙发育具有明显的不均匀性，同一地段以(3)边坡评价分宏观评价、整体稳定性和局部稳定性评

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