某水庫溢洪道邊坡變形破壞特征及治理對策

我國西南及西部地區(qū)受青藏高原隆升、河流下切等因素影響,地形起伏大,巖體完整性差,水電工程等人類活動形成高切坡在特定的條件下易發(fā)生失穩(wěn)破壞,威脅生命財產安全.其中,2015年2月發(fā)生于我國西南某水電站右岸導流明渠段邊坡的失穩(wěn)是一例非常典型的邊坡破壞現象,基于邊坡變形失穩(wěn)過程,通過赤平投影等工程地質方法,研究其邊坡地形、巖體結構、強度特征,分析變形破壞機理,認為導致其失穩(wěn)破壞的主要因素包括邊坡地形高陡、傾倒變形、巖體強度差以及不利的構造帶等內因,邊坡開挖和雨雪融化則加劇了邊坡的變形現狀,最后造成失穩(wěn)破壞.

西南某在建的水電站左壩肩在施工期間出現了大量拉裂縫,目前各方對于拉裂縫的產生機制有不同認識,一種觀點認為是由于施工開挖造成拉裂縫所在山體發(fā)生整體變形,另一種觀點認為是由于淺表層的局部土體蠕滑引起,還有觀點認為是更大范圍的基巖變形所致。本文通過詳細調查樞紐區(qū)的地質條件、變形破壞特征,并結合監(jiān)測和勘探資料,查明了拉裂縫產生的原因及其影響范圍、程度,從而為進一步的工程治理提供了堅實依據。

由侏羅系千佛巖組砂巖、泥巖及炭質頁巖組成的軟硬相間的互層邊坡,受不同巖層工程特性的影響,開挖引起不同部位巖體產生拉裂、松弛及沿軟弱結構面的蠕滑等變形。為分析地層巖性對邊坡穩(wěn)定性的影響,對侏羅系千佛巖組地層進行工程地質巖組劃分,分為薄層泥巖與中薄層砂巖互層巖組、巨厚層砂巖夾中厚層砂巖和薄層泥巖巖組。在此基礎上,通過對邊坡巖體結構的詳細研究,確定了控制邊坡穩(wěn)定性的結構面為層間軟弱夾層,進而對邊坡表層碎裂巖體、結構面組合形成的塊體穩(wěn)定性進行分析,結果表明,邊坡淺層巖體整體穩(wěn)定性差,局部處于極限平衡狀態(tài),深部巖體穩(wěn)定性相對較好,邊坡穩(wěn)定性的巖體結構分析結果與邊坡變形狀況吻合。

根據港口灣水庫施工地質成果對溢洪道邊坡進行了較全面的穩(wěn)定性分析,并得出了溢洪道邊坡是整體穩(wěn)定的,而局部是失穩(wěn)的這一結論,并對這種失穩(wěn)提出了相應的處理措施。

土體強度參數與邊坡變形破壞研究——土體的穩(wěn)定性在很大程度上取決if-~的強度參數粘聚力c、內摩擦角值指標。應用數值計算分析了土體的c、值對邊坡變形破壞及穩(wěn)定性的影響；結合工程實踐分析了降雨和開挖擾動對邊坡土體c、值及邊坡變形破壞的影響。　　

邊坡變形破壞的模式——本文詳細地介紹了巖體邊坡的變形與破壞、斜坡的變形與破壞、層狀巖體邊坡變形破壞模式、巖體邊坡破壞模式實例等內容。

目前在建的某水庫右岸下游邊坡在開挖過程中遇到一次強降雨后,邊坡出現蠕動變形開裂,錨噴支護出現破壞,結合右岸的地質情況及邊坡變形機理,對此次邊坡變形破壞進行原因分析,并提出處理措施建議。

以貴州省畢節(jié)境內某大型開挖邊坡為例,采用高密度電法、巖體結構面統計和地質調查方法獲得了開挖邊坡結構特征.通過現場調查、監(jiān)測和有限元模擬分析,揭示了該開挖邊坡變形破壞特征,從而得出滑移-拉裂的變形破壞模式,提出了錨索支護方案并通過數值模擬進行支護效果分析.

文章簡述了混凝土錨筋樁、砂漿錨桿、鋼筋樁及鋼筋網片、噴錨等施工技術在昌馬水庫溢洪道出口左岸高邊坡加固與治理的應用。

邊坡變形破壞離心機模型試驗研究——邊坡變形破壞離心機模型試驗研究

隨邊坡工程大型機械開挖以來,邊坡開挖施工過程中常常出現一坡到底的開挖現場,同時開挖邊坡一般都要放置一定的時間才能進行防護,有時受某種因素影響,開挖邊坡可能放置相當長一段時間才能進行防護,結果造成工程中大量臨時邊坡失穩(wěn)。應用數值計算分析了開挖邊坡變形破壞過程及對穩(wěn)定性的影響,同對超高邊坡支護提出了建議,研究結果對工程實踐有一定的參考作用。

根據溢洪道泄洪標準和運用情況,闡述了溢洪道設計中常見問題及設計對策。

結合亭口水庫工程庫水位驟降為正常運行工況的實際運行方式，對溢洪道進口高邊坡進行穩(wěn)定分析計算，提出水下緩坡壓砼板，水上陡坡寬平臺的措施。為后續(xù)類似工程提供參考經驗。

云南省犁地坪水庫溢洪道布置在高陡巖質邊坡上。針對溢洪道在基礎開挖施工過程中泄槽ⅰ段基礎發(fā)生垮塌導致泄槽左側底板懸空、泄槽ⅱ段存在部分建基面巖體較破碎等問題,采取調整溢洪道軸線及上部結構布置,泄槽ⅰ段下部基礎采用混凝土置換地基、固結灌漿和設置錨桿以及泄槽左下方山體邊坡增加掛網噴錨支護等綜合加固處理措施;縱坡較陡的泄槽ⅱ段采取清除基礎破碎巖體、底板設置錨筋樁和兩邊墻外側增設止滑翼墻等措施,消除了溢洪道失穩(wěn)的安全隱患。工程已投入使用4a,運行情況良好。

前坪水庫溢洪道高邊坡的初步設計方案中,開挖邊坡坡度為1:0.5,采用5m長錨桿φ25mm@2×2m加固支護.通過系統優(yōu)化研究,調整開挖邊坡坡度為1:0.4,采用10m長錨桿φ25mm@3×3m加固支護.采用geo-slope軟件對不同工況下前坪水庫溢洪道高邊坡的穩(wěn)定性進行了極限平衡分析,并采用flac3d軟件計算了不同工況下邊坡的應力和變形分布規(guī)律.計算結果表明:優(yōu)化設計方案中溢洪道高邊坡開挖后在無水、正常水位及相應地震工況下的安全系數均大于1.3,滿足規(guī)范要求.按優(yōu)化設計方案開挖后,邊坡在無水、遭遇洪水及地震3種工況下,開挖面上的最大主應力均出現拉應力,3種工況下的最大拉應力為0.24mpa,小于安山玢巖的抗拉強度.優(yōu)化設計方案與初步設計階段的方案相比,可減少土石方開挖量約5萬m3,具有顯著的經濟效益.

溢洪道屬于水庫中經常見到的水工建筑物，其作用就是排除水庫當中沒有辦法容下的洪水，溢洪道經在汛期洪水較多的時候。水量多余水庫的容納范圍，對于水庫量進行調整，對于確保水庫正常運行有著十分重要的意義。因此，溢洪道屬于水庫當中最重要的建筑物之一，溢洪道的泄洪安全極為重要。本文主要對其設計方面存在的問題展開仔細的分析，并且具有針對性的提出了解決對策。

以我國西南某在建的水電站工程邊坡為例,借助多點位移計對工程邊坡的變形情況進行了監(jiān)測,分析了邊坡的位移量級,探討了大變形區(qū)域的變形規(guī)律,評價了錨桿和錨索對控制邊坡穩(wěn)定性所起的作用,進而總結了工程地質條件對邊坡大變形的影響,結果可為其他工程邊坡的監(jiān)測提供參考。

通過對某水電站壩址右岸邊坡現場工程地質條件的系統調查,對邊坡的巖體結構類型及其成因機制、結構面與坡面組合特征,以及誘導因素進行了細致研究,在此基礎上通過flac3d數值模擬及極限平衡分析,結合工程地質條件分析,對其變形破壞機制進行了深入探討。研究結果表明,邊坡處于壓致拉裂初始階段,邊坡的變形受開挖控制作用明顯。監(jiān)測結果顯示,雨季過后,隨著開挖進行,坡體中上部覆蓋層在下部巖體的帶動下產生同步變形。受下部巖體約束,在坡體最薄弱部位,高程1191m處的網格梁出現了隆起、彎曲變形,并局部出現了較大的水平向及豎向位移,經預應力錨索加固后,坡體漸趨穩(wěn)定。

在清河水庫除險加固工程溢洪道進水渠導流墻爆破施工中,對需要保留的導流墻產生了破壞,依據邊墩爆破拆除時,爆破拆除監(jiān)測結果,分析導致破壞的原因,是邊墩拆除爆破造成的;施工縫和變截面處是結構抗力的薄弱部位;設計要求擋墻部位允許質點震動速度值7cm/s應當嚴格限制。建議采取靜態(tài)爆破方法拆除建筑物。

碎裂結構巖質邊坡是地質工程中遇到的一種最不穩(wěn)定邊坡,其原巖松弛,結構面普遍張開,圍巖自穩(wěn)能力差,碎裂結構巖體出露不連續(xù),空間分布存在差異,導致邊坡破壞邊界不明顯,變形破壞機制很難確定.本文以雅礱江楞古水電站碎裂結構巖質邊坡為例,在地質環(huán)境調查和平硐勘測的基礎上,系統研究了碎裂巖體結構特征,分析了控制邊坡變形破壞的邊界條件和變形破壞模式,并運用udec離散元程序模擬驗證.研究結果表明:碎裂巖質邊坡的變形破壞主要受自身結構及內部相對長大結構面控制,變形演化過程依循應力調整、時效變形和局部失穩(wěn)3個階段,變形破壞模式分為斷層主控底滑型和裂隙切割破壞型.目前針對碎裂結構巖質邊坡研究相對較少,缺乏大型工程實例支撐,該研究成果為水利工程中這類邊坡的研究提供了參考.

6#提升泵站邊坡變形監(jiān)測記錄表 工程名稱：柳東新區(qū)官塘片區(qū)污水收集系統第四合同段工程基坑類別：一級基坑形式：大放坡基坑深度：9.6米編號： 監(jiān)測a基準點假設坐標：x=100.0000m，y=100.0000m，監(jiān)測b基準點假設坐標：x=165.1216m，y=100.0000m，基準點a假定高程10.0000m 首次觀測值：1#x=114.3319，y=108.2477;2#x=122.2399，101.8003;3#x=134.6206，101.5069;4#x=142.7016，113.3899;5#x=138.2261，121.8172 6#x=126.3452，y=120.9463.首次觀測高程：1#：8.158962#:8.204753#:8.158734#:8.120305#:8.108266#:8.24767 累計位

黃材水庫經過2002年大壩除險加固處理后,滑坡體穩(wěn)定,說明溢洪道滑坡體得到全面治理.文章就黃材水庫溢洪道滑坡處理情況從滑坡穩(wěn)定性、滑坡穩(wěn)定敏感性、滑坡穩(wěn)定可靠度、滑坡涌浪四個方面進行分析論述,旨在深入闡述溢洪道產生滑坡的原因,分析溢洪道滑坡的不穩(wěn)定性,從而加固處理.