金沙江虎跳峡河段深厚覆盖层特征及工程意义

金沙江虎跳峡河段水电开发方案的研究工作已进行了近60 a,该河段覆盖层深厚、成分复杂,是水电工程建设的重大工程地质问题之一。在对该河段的地质背景、河床覆盖层特征以及工程意义深入研究后,得出结论:该河段河床深厚覆盖层自上而下一般可划分为4个岩组,分别为现代河流冲积成因的混合巨粒土,古河(湖)冲(堆)积成因的混合巨粒土、黏土及巨粒混合土。该河段适宜修建当地材料坝,与之相关的工程地质问题有坝(堰)基压缩变形、坝(堰)基渗透稳定与基坑涌水、坝(堰)基土层震动液化。

金沙江虎跳峡段末次冰盛期以来滑坡堵江-溃坝洪水事件研究

“长江第一湾”位于金沙江虎跳峡河段,其河谷地貌富有特色。“古堰塞湖、堰塞坝和溃坝洪水”三位一体沉积体系的提出,指导了对金沙江虎跳峡河段沉积特征的野外地质调查与年代学样品的测试分析。本文的调查研究表明:龙蟠乡多期混杂堆积体的发育,造成金沙江2次堰塞堵江,形成2期古堰塞湖;古堰塞湖沉积特征,构成拔河高度为~15m和~25m的两级湖相阶地;虎跳峡下游大具盆地发育大范围多期的洪水堆积。通过多个典型沉积剖面的OSL测年显示:2期古堰塞湖的沉积年龄分别为11.50~14.01ka、1.53ka,龙蟠乡堰塞坝体在18.49~21.25ka期间已经存在,大具盆地洪水沉积样品年龄为5.65~6.46ka。所有年代学样品揭示,金沙江虎跳峡段堵江—溃坝事件均为末次冰盛期以来发生。

金沙江虎跳峡河段复杂构造环境与高坝建设研究

为论证金沙江虎跳峡河段高坝建设的可行性,通过对该河段与其他地区已建高坝河段地质构造环境的比较分析,认为下峡口、上峡口、龙蟠坝址区域稳定性差,工程抗震技术难度最大;石鼓、红岩坝址区域稳定性较差,工程抗震技术难度略小;上江、塔城、其宗坝址区域稳定性好,工程抗震技术难度最小。对于虎跳峡高坝建设方案中的下峡口、上峡口及龙蟠坝址,高坝建设存在较大的地震安全风险,需要大力加强这一领域的研究工作。

走近金沙江虎跳峡

从丽江去香格里拉梅里雪山的路上，有相当一段路程，汽车行驶在横断山脉的高山深谷中，金沙江或左或右时隐时现，江流时急时缓，江水时清时浊，在它流经丽江石鼓镇长江第一湾之后，忽然掉头北上，从哈巴雪山和玉龙雪山之间的夹缝中硬挤了过去，形成了最壮观的山水奇观——金沙江虎跳峡。

虎跳峡金沙江大桥隧道锚现场模型试验研究

香丽高速虎跳峡金沙江大桥香格里拉岸采用隧道式锚碇,为了全面认识隧道锚的受力变形特性及安全稳定性,本文依据相似原理开展了与隧道锚实际受力状态相适应的缩尺模型试验,研究了现场试验加载及测试方法,获得了各级加载荷载下的位移、应力和应变结果,试验成果表明:在9.5P荷载下,模型锚基本处于线弹性阶段,锚体和围岩变形均较小,锚体的变形以夹持围岩一起变形为主,而锚/岩接触面的错动变形很小。受夹持效应的影响,锚体后部1/3范围的围岩承受了约一半荷载,是受力的关键部位。综合承载力、变形和应力状态分析结果可知,该隧道锚稳定性较好。

金沙江虎跳峡-旭龙河段水电建设景观多样性影响评价

金沙江中游水电建设因其对流域生物多样性的影响受到社会各界广泛关注。应用景观生态学方法,选择淹没区面积、斑块数、景观多样性、均匀性、聚集度、蔓延度、形状指数、分维数等指数,构建了由10个一级指标、14个二级指标组成的景观多样性影响评价指标体系,对金沙江"虎跳峡-旭龙河"段适宜水电建设的龙盘、塔城和其宗3个坝址、5套建设方案淹没区景观层次生物多样性的影响进行了比较研究。结果显示,江段往下游方向,景观多样性、均匀性、连通性逐渐降低、破碎化程度加剧;各方案对陆地生物多样性保护价值的影响:其宗下坝>其宗上坝>塔城坝>龙盘高坝>龙盘低坝。研究结果为深入评价金沙江中游水利水电开发的生物多样性影响提供了借鉴和基础。

基于抗滑安全的悬索桥重力式锚碇优化

该文以香丽高速公路虎跳峡金沙江悬索桥丽江岸重力式锚碇为依托工程,设计了平底和带齿坎两类典型的重力式锚碇形式,基于传统基底摩擦承载和考虑结构一地基联合承载的抗滑力估值公式,利用传统的墩台基础抗滑安全系数计算公式,探讨其抗滑安全性,所得主要结论如下:①摩擦承载适用于平底锚碇的抗滑力估值;新型带齿坎重力式锚碇的抗滑力由后部基底摩擦承载和前部齿坎夹持岩体剪切承载两部分组成,考虑联合承载的抗滑力估值公式适用于此类锚碇。带齿坎锚碇的抗滑力是平底锚碇抗滑力的1.5倍。齿坎的设置形成前高后低结构,有利于整体抗倾覆;②传统的摩擦承载抗滑安全系数kc=2.42;基于联合承载抗滑安全系数kc=3.66,均大于规范要求的稳定系数标准(2.0)。丽江岸重力式锚碇满足抗滑要求;③抗滑稳定系数为2.0时,基于摩擦承载的锚碇混凝土最小用量比初始用量可节约44%;基于联合承载的锚碇混凝土最小用量比初始用量可节约87%。丽江岸重力式锚碇可通过增设齿坎和锚碇减重进行优化。上述公式和方法可用于重力式锚碇抗滑安全系数计算和基于抗滑安全的锚碇设计优化。

悬索主缆拉力作用下重力锚稳定性分析

为了验算虎跳峡大桥丽江岸重力锚在主缆拉力作用下的稳定性,对锚碇区的岩体进行了室内试验以及现场载荷试验和直接剪切试验,根据试验结果运用静力学分析和有限元软件验算重力锚的稳定性,结合灵敏度分析的方法研究影响重力锚稳定性各因素如弹性模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比和密度以及主缆拉力的大小、重力锚基础与地基之间的粘聚力的灵敏度大小。研究表明:在主缆拉力作用下,静力学分析得到重力锚的抗滑动稳定性系数、抗倾覆稳定性系数均满足规范的要求,基底应力小于地基容许承载力的要求;有限元软件计算得到重力锚的水平位移和沉降均小于规范允许值,地基应力小于地基容许承载力的要求;灵敏度分析结果显示,重力锚水平位移对主缆拉力的灵敏度最大,锚碇的沉降对弹性模量的敏感程度最大。