尼泊爾上馬相迪水電站廠房后邊坡穩(wěn)定分析及處理

以某電站廠房后邊坡加固處理為例,闡述了該電站的水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件、開挖邊坡穩(wěn)定分析,以及與該工程邊坡地形地質(zhì)條件相適應(yīng)的邊坡加固處理方法;該邊坡加固處理方法的合理性在后期廠房基坑施工開挖中得到驗證。

大山口水電站左壩肩邊坡由于斷裂結(jié)構(gòu)面以及風(fēng)化節(jié)理裂隙等不利地質(zhì)條件存在,大壩施工過程中曾發(fā)生兩次數(shù)百立方米的塌滑。左壩肩的穩(wěn)定性直接關(guān)系到砼重力拱壩的穩(wěn)定,關(guān)系到工程的安全。在70年代末,80年代初勘察后,通過對壩肩邊坡工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析并結(jié)合工程類比,對左壩肩邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析,采用護(hù)坡及錨索處理,經(jīng)過1991~2004年的運(yùn)行期間的監(jiān)測,大壩及邊坡穩(wěn)定性良好。本工程采用綜合加固巖質(zhì)邊坡的工程措施是成功的,尤其在采用預(yù)應(yīng)力錨索加固巖質(zhì)邊坡方面,在新技術(shù)應(yīng)用上取得了一定經(jīng)驗,該工程大壩于2000年通過了國家大壩中心的大壩安全定期檢查。

利用簡化畢肖普法和摩根斯坦-普萊斯法對大化擴(kuò)建水電站廠房左岸高邊坡兩個典型斷面進(jìn)行穩(wěn)定計算,主要有3點結(jié)論:(1)在一定的地質(zhì)參數(shù)下,控制地下水位對保持邊坡穩(wěn)定非常重要;(2)對邊坡開挖過程中出現(xiàn)的斷層破碎帶必須經(jīng)過處理才能進(jìn)行下一步的施工;(3)在邊坡穩(wěn)定的前提下,坡頂設(shè)置施工用混凝土拌合系統(tǒng)是可行的。

天花板水電站廠房后邊坡自然坡高約243m,永久邊坡開挖高度85m,廠址出露地層以第四系松散堆積物為主,基礎(chǔ)主要為中厚層至厚層狀巖屑石英砂巖,發(fā)育三組主要裂隙。邊坡穩(wěn)定分析與支護(hù)設(shè)計以地質(zhì)專業(yè)提供的巖體力學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ),對原始邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析判斷,根據(jù)規(guī)范要求工況對開挖邊坡的滑動穩(wěn)定與楔形體穩(wěn)定進(jìn)行計算,對關(guān)鍵支護(hù)措施的參數(shù)進(jìn)行研究,最終選取合理的開挖坡比與支護(hù)參數(shù)。

本文根據(jù)白蓮崖水庫前期勘察及施工階段地質(zhì)成果,對廠房后邊坡的整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和評價,并對后邊坡提出了相應(yīng)的加固處理措施建議。

洪石巖水電站是牛欄江水電規(guī)劃的第六級電站,其廠房邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜。廠房開挖邊坡的下部有一條小斷層通過,斷層面以上邊坡巖體破碎。通過調(diào)壓井及引水道的開挖,可以確定邊坡潛在滑面的形式。穩(wěn)定分析采用邊坡工程中常用的bishop法和不平衡推力法?；媪W(xué)參數(shù)通過反演算法確定,即根據(jù)邊坡所處的發(fā)育階段及相應(yīng)的穩(wěn)定程度,用開挖后的邊坡進(jìn)行反算。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查所得滑面粘聚力、巖石容重及規(guī)范規(guī)定的邊坡安全系數(shù),可以反算斷層結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角。通過計算,其結(jié)果低于規(guī)范規(guī)定值,因此,采用該結(jié)果進(jìn)行邊坡加固設(shè)計是偏安全的。

采用彈塑性有限元法和強(qiáng)度折減法,對九甸峽水電站廠房后巖體邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計算分析和評價。根據(jù)邊坡工程地質(zhì)條件以及開挖和支護(hù)加固過程建立了邊坡分級開挖支護(hù)的準(zhǔn)三維有限元分析模型。模擬了開挖和支護(hù)過程,計算分析了開挖完成、支護(hù)完成、降雨和地震條件下邊坡的應(yīng)力分布和穩(wěn)定安全系數(shù)。結(jié)果表明,該邊坡在加固前安全系數(shù)小,存在不穩(wěn)定的可能性,支護(hù)加固后邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)有較大提高,可滿足正常運(yùn)用要求。

曼維萊水電站廠房壓力管道由上鎮(zhèn)墩段、斜管段、下鎮(zhèn)墩段組成,采用明鋪回填方案.基坑開挖后,在上下鎮(zhèn)墩之間形成高達(dá)52.5m的高邊坡.邊坡巖體以片麻巖為主,巖質(zhì)堅硬,工程性質(zhì)良好;邊坡未發(fā)現(xiàn)有斷層發(fā)育,巖體裂隙中等發(fā)育一不發(fā)育,以ⅳ、v結(jié)構(gòu)面為主,邊坡巖體穩(wěn)定性主要取決于結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征及其與開挖坡面的組合關(guān)系.

詳細(xì)論述了南歐江六級廠房后邊坡的穩(wěn)定計算分析。邊坡失穩(wěn)的防治是一項艱巨的任務(wù),邊坡的穩(wěn)定性分析及處理對水電站工程尤為重要,南歐江六級電站廠房后邊坡為順層斜向坡,存在順層滑動破壞的可能,邊坡穩(wěn)定條件差,通過計算,采用錨拉板對開挖邊坡進(jìn)行加固。

云龍河一級水電站廠房后邊坡巖性為薄層灰?guī)r夾頁巖,節(jié)理裂隙等構(gòu)造發(fā)育.在開挖過程中,該邊坡頂部開口線與公路邊緣地帶發(fā)現(xiàn)近1cm寬的裂縫,具有明顯下滑趨勢.結(jié)合新老廠址的現(xiàn)場調(diào)查,采取敏感性分析確定了物理力學(xué)參數(shù),提出了合理的工程措施,并進(jìn)行了邊坡加固前后的穩(wěn)定分析.該邊坡已經(jīng)受6年多的考驗,運(yùn)行正常,獲得了成功.

天花板水電站廠房后邊坡自然坡高約243m,永久邊坡開挖高度85m。邊坡穩(wěn)定分析與支護(hù)設(shè)計以地質(zhì)專業(yè)提供的巖體力學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ),對原始邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析判斷。根據(jù)規(guī)范要求工況,對開挖邊坡的滑動穩(wěn)定與楔形體穩(wěn)定進(jìn)行了計算,對關(guān)鍵支護(hù)措施的參數(shù)進(jìn)行了研究,從而選取了合理的開挖坡比與支護(hù)參數(shù)。

隨著大渡河流域水力資源的開發(fā),其一級支流灣東河上的三級水電工程也相繼開建,水電站的建設(shè)必將影響河道兩側(cè)的谷坡穩(wěn)定性。灣東河某水電站廠址區(qū)的建設(shè)就處于其河畔一ⅱ級階地上。廠址后邊坡在多種內(nèi)外營力的作用下,特別是廠區(qū)的建設(shè)對邊坡前緣的開挖,會對廠區(qū)后邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。通過對廠區(qū)后邊坡的工程地質(zhì)條件的研究,同時采用規(guī)范中推薦的不平衡傳力系數(shù)法,對其穩(wěn)定性從定性和定量兩個方面進(jìn)行評價。得出本邊坡在暴雨與地震的情況下穩(wěn)定性欠佳,并就此提出治理建議,給工程實踐帶來積極的意義。

青居水電站巖石高邊坡穩(wěn)定分析與加固處理——四川華能青居水電站是一個以土石方開挖為主的混合式開發(fā)電站，土石方開挖總量200萬立方米，從引水渠、前池到廠房、尾水渠，其開挖邊坡高度大多在40米以上，且邊坡較陡，地質(zhì)條件較差。經(jīng)分析計算，決定采用系統(tǒng)砂漿...

五強(qiáng)溪水電站左岸船閘高邊坡巖層褶皺劇烈,斷層,裂隙發(fā)育,分布廣,規(guī)模大,且存在多處蠕變松動體,局部坍塌堆積和滑坡等不穩(wěn)定的地質(zhì)現(xiàn)象,工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜。該邊坡在大量的地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,以模型試驗和多種理論方法的計算分析成果作依據(jù),遵循“上削下固,既錨又護(hù),加強(qiáng)監(jiān)測,邊挖邊護(hù),表里結(jié)合排水同步”的原則進(jìn)行綜合處理。

青居水電站巖石高邊坡穩(wěn)定分析與加固處理——四川華能青居水電站是一個以土石方開挖為主的混合式開發(fā)電站．土石方開挖總量超過200萬m3。從引水渠、前池到廠房、尾水渠，其開挖邊坡高度大多在40m以上，且邊坡較陡．地質(zhì)條件較差，邊坡穩(wěn)定已成為工程的突出問題...

拉西瓦水電站兩岸壩基邊坡最大開挖坡高達(dá)220m,其穩(wěn)定問題是本工程安全的重要問題之一。采用赤平投影法對兩岸壩基邊坡可能存在的楔形體滑動進(jìn)行穩(wěn)定分析,采用剛體極限平衡法對可能滑動的楔形體進(jìn)行數(shù)值計算。在此基礎(chǔ)上,對兩岸壩基邊坡采用錨索、錨筋樁、錨桿及掛網(wǎng)噴錨等加固措施,從而達(dá)到了穩(wěn)定邊坡的目的。

瀘定水電站廠房覆蓋層自然邊坡高約170m,坡度為30°~40°。本文采用邊坡工程中常用的bishop法和不平衡推力傳遞法,通過反演計算結(jié)合現(xiàn)場試驗,選取較合理的物理力學(xué)指標(biāo),對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。并通過比選計算,提出了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁處理方案。

臘寨水電站壩址區(qū)右岸邊坡穩(wěn)定分析——分析研究邊坡穩(wěn)定問題是工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不同的地質(zhì)條件影響邊坡穩(wěn)定的因素不同，通過對臘寨水電站壩址處的地質(zhì)條件的分析，篩選出影響該處邊坡穩(wěn)定的主要因素，判斷出可能導(dǎo)致的失穩(wěn)形式，計算邊坡的安全系數(shù)，并提...

徐村水電站右岸泄洪（導(dǎo)流）洞進(jìn)口邊坡穩(wěn)定分析——徐村水電站右泄進(jìn)口邊坡自邊坡開挖成型后由于支護(hù)不及時，多次產(chǎn)生表層坍滑，并多次進(jìn)行處理?？紤]到電站水庫蓄水后的影響。業(yè)主提出對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核，并提出相應(yīng)的處理措施?！　?/p>

應(yīng)用ansys結(jié)構(gòu)分析軟件,模擬了思林水電站通航建筑物高邊坡的地形、地質(zhì)條件以及開挖的過程,建立邊坡開挖的有限元計算分析模型,分析邊坡在自然狀態(tài)、分級開挖以及錨桿支護(hù)加固等工況下的應(yīng)力、變形及其整體穩(wěn)定性。定義單元的局部安全系數(shù),得到了邊坡開挖加固后穩(wěn)定安全系數(shù)的分布。根據(jù)計算成果,指出現(xiàn)設(shè)計加固措施可以保證邊坡穩(wěn)定,無需增加其他工程措施。

采用ansys軟件,運(yùn)用三維非線性有限元法模擬了各巖層、斷層、風(fēng)化層的結(jié)構(gòu)和性能,計算了全斷面開挖未支護(hù)工況、開挖過程與支護(hù)工況、正常蓄水位工況和水位驟降工況下的應(yīng)力狀態(tài),并通過拉應(yīng)力區(qū)分布、拉應(yīng)力區(qū)深度和點安全系數(shù)的分布,綜合評價邊坡的整體穩(wěn)定性,提出了合理的加固支護(hù)建議。

采用彈塑性有限元強(qiáng)度折減法對云南省魯基廠水電站廠區(qū)邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定分析,并采用極限平衡方法對計算結(jié)果進(jìn)行了驗證。計算結(jié)果表明:在參數(shù)取值與計算模型一致的情況下,2種方法計算所得安全系數(shù)基本吻合,均能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求,設(shè)計采用的支護(hù)方案及加強(qiáng)措施能保證邊坡的安全穩(wěn)定。同時簡要地介紹并討論了強(qiáng)度折減法的基本原理及錨固支護(hù)計算方法、強(qiáng)度折減法的收斂判據(jù)等相關(guān)問題。