3 坝坡稳定分析技术难点
(1)河口村面板坝在设计坝坡时考虑的因素及原则。目前已建造的混凝土面板坝大多数在设计时不进行坝坡稳定分析,而是按照已建工程类比选定坝坡。一般而言,随着坝高增加,适当变缓坝坡才能保持一定的安全度。而边坡的确定与筑坝材料的物理特性、坝址处的地质条件等因素有关。筑坝材料质量和施工压实要求均会影响筑坝材料的抗剪强度,因此放缓坝坡不是提高坝坡稳定的唯一措施,提高筑坝材料的抗剪强度也能达到目的。目前尚缺乏通过提高筑坝材料的要求而获得更高抗剪强度的量化指标,放缓坝坡不是提高边坡稳定性的唯一措施但是是有效的措施。
坝体直接建造在覆盖层上,坝坡稳定除坝体填筑材料外还受坝基控制,因此坝坡不宜过陡;坝体沉降除受坝料级配和填筑密度影响外,还受坝基影响,为降低面板坝沉降梯度,亦应放缓坝坡;为充分利用枢纽的岩石开挖料,对下游坡也需放缓;由于坝基覆盖层存在4层壤土夹层,因此上下游坝坡需要通过稳定计算来确定。
(2)坝基覆盖层中壤土夹层的处理。坝基覆盖层内分布着面积不等、高程不同的壤土夹层,80%以上为粉质壤土,岩性概化为粉质黏土、重粉质壤土、中粉质壤土、轻粉质壤土4种。其分布高程可以概化为4层:第1层分布高程为175.00~168.00m,平均高程为173.00m,连续性较强;第2层分布高程为168.00~152.00m,平均高程为162.00m,整体性差;第3层分布高程为154.00~148.00m,平均高程为152.00m;第4层分布高程为148.00m左右,该层连续性极差。
河床覆盖层中第1层黏土夹层原则上应全部挖除。为减少坝基沉降,提高坝基承载力,坝基开挖后,建基面采用振动碾压实6~8遍,在防渗墙上游7.0m至大坝坝轴线坝基核心区的开挖建基面上,采用单击夯击能不小于3000kN·m的强夯处理。强夯施工的设备、工艺以及质量控制标准均通过现场强夯试验确定,并通过河床砂卵石层的干密度、渗透系数、颗粒级配、承载力等物理力学参数变化指标来调整。