水電站庫(kù)區(qū)古滑坡大型原位直剪試驗(yàn)及分析

運(yùn)用古滑坡體災(zāi)害勘查方法,通過(guò)對(duì)古滑坡體工程地質(zhì)環(huán)境條件的分析與論述,從滑坡形成原因、影響因素和機(jī)理分析、滑坡體發(fā)生、發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)、滑坡體的穩(wěn)定性和危害程度等方面進(jìn)行定性定量的分析評(píng)價(jià)和計(jì)算,闡述了滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查的一般步驟和內(nèi)容,對(duì)同類(lèi)工作具有借鑒意義。

柘林水電站擴(kuò)建工程堆積體邊坡穩(wěn)定是在已滑動(dòng)過(guò)的古滑坡處開(kāi)挖形成的，施工期間產(chǎn)生了三次不同程度的邊坡變形，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，及時(shí)采取了回填壓腳，設(shè)置深孔錨桿束，抗滑樁，壓坡混凝土以及加強(qiáng)邊坡排水等綜合治理措施，以時(shí)有效地扼制了邊坡變形，增強(qiáng)了邊坡的穩(wěn)定性。

傾倒-變形多發(fā)生在逆向?qū)訝钸吰聝?nèi),但在近幾年工程勘查中發(fā)現(xiàn),陡傾順向邊坡也存在該種失穩(wěn)模式,研究其形成機(jī)制對(duì)正確評(píng)價(jià)工程邊坡的穩(wěn)定性有著重要意義。以西北黃河流域某水電站壩前右岸的ⅲ~#滑坡為例,在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)值模擬和定性分析得出:滑坡的形成過(guò)程分為河谷下切、坡表卸荷,巖層發(fā)生傾倒-變形,滑移-拉裂3個(gè)階段,利用udec再現(xiàn)了滑坡的形成過(guò)程。利用有限元和離散元計(jì)算得到的結(jié)果互相吻合,證明了結(jié)論的合理性。

西南某水電站恩2#滑坡的總體積約800萬(wàn)m3,屬大型滑坡,其滑動(dòng)將對(duì)電站地下廠房安全造成嚴(yán)重威脅。本文在對(duì)其基本特征及形成條件進(jìn)行調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上,論證了其變形破壞機(jī)制,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了定性評(píng)價(jià),為其治理提供了依據(jù)。

作為庫(kù)區(qū)重點(diǎn)研究的滑坡之一,在地質(zhì)測(cè)繪、鉆探及物理勘探等大量勘察資料基礎(chǔ)上,全面闡述了小汊頭滑坡的地質(zhì)背景、形成條件及變形模式,評(píng)價(jià)了滑坡整體及前緣次滑體在蓄水前后各種工況下的穩(wěn)定性,初步分析了滑坡失穩(wěn)產(chǎn)生涌浪的影響程度及堰塞體潰壩對(duì)施工圍堰的危害性。

通過(guò)研究溪洛渡水電站左岸巨型古滑坡的地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件和主要物理力學(xué)指標(biāo)，對(duì)古滑坡成因進(jìn)行了分析。選取了4個(gè)典型斷面對(duì)古滑坡變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析其穩(wěn)定性。通過(guò)采取深層和淺層排水、壓腳貼坡混凝土、框格梁加錨索固腳等工程措施，進(jìn)行施工和監(jiān)測(cè)，保證了古滑坡體的穩(wěn)定性。

柘林水電站擴(kuò)建工程廠房后坡古滑坡堆積體在開(kāi)挖治理過(guò)程中,古滑坡體先后因坡體前緣下被切腳和連續(xù)降雨沿基巖頂面產(chǎn)生了2次滑動(dòng)變形,通過(guò)坡體變形監(jiān)測(cè)分析和變形機(jī)理研究,及時(shí)采取了回填壓腳、增設(shè)長(zhǎng)錨桿束、加強(qiáng)坡體排水和嚴(yán)格控制下部坡體的開(kāi)挖爆破等綜合治理措施,及時(shí)有效地控制了坡體變形,確保了整個(gè)邊坡開(kāi)挖工作的順利進(jìn)行。并基于開(kāi)挖治理后的滑坡體蠕滑性大,對(duì)其長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

利用dta-138型環(huán)剪儀對(duì)向家壩水電站庫(kù)區(qū)某滑坡滑帶土重塑樣開(kāi)展了大位移剪切條件下的環(huán)剪試驗(yàn),探討了剪切速率(小于100mm/min)、細(xì)粒(<0.075mm)含量對(duì)殘余強(qiáng)度的影響,對(duì)比分析了原狀樣滑面和重塑樣剪切面的細(xì)粒含量變化以及微觀結(jié)構(gòu)差異。研究結(jié)果表明:滑帶土的原狀樣滑面細(xì)粒含量高于滑帶,重塑樣剪切面細(xì)粒含量高于剪切面上下區(qū)域;當(dāng)剪切速率由0.109mm/min增大到98mm/min時(shí),殘余強(qiáng)度應(yīng)力比的變化呈現(xiàn)先減后增的凹型,在1.09mm/min時(shí)達(dá)到最小值(重塑樣rr-1#,rr-4#,rr-5#殘余強(qiáng)度應(yīng)力比最小值分別為0.34,0.42,0.39);殘余強(qiáng)度隨細(xì)粒含量的增加先增大后減小,呈二次多項(xiàng)式關(guān)系,其臨界值約為56%;隨著細(xì)粒含量的增加,殘余強(qiáng)度變化幅度隨法向應(yīng)力的增加而增大。

利用dta-138型環(huán)剪儀對(duì)向家壩水電站庫(kù)區(qū)某滑坡滑帶土重塑樣開(kāi)展了大位移剪切條件下的環(huán)剪試驗(yàn),探討了剪切速率(小于100mm/min)、細(xì)粒(<0.075mm)含量對(duì)殘余強(qiáng)度的影響,對(duì)比分析了原狀樣滑面和重塑樣剪切面的細(xì)粒含量變化以及微觀結(jié)構(gòu)差異.研究結(jié)果表明:滑帶土的原狀樣滑面細(xì)粒含量高于滑帶,重塑樣剪切面細(xì)粒含量高于剪切面上下區(qū)域;當(dāng)剪切速率由0.109mm/min增大到98mm/min時(shí),殘余強(qiáng)度應(yīng)力比的變化呈現(xiàn)先減后增的凹型,在1.09mm/min時(shí)達(dá)到最小值(重塑樣rr-1#,rr-4#,rr-5#殘余強(qiáng)度應(yīng)力比最小值分別為0.34,0.42,0.39);殘余強(qiáng)度隨細(xì)粒含量的增加先增大后減小,呈二次多項(xiàng)式關(guān)系,其臨界值約為56％;隨著細(xì)粒含量的增加,殘余強(qiáng)度變化幅度隨法向應(yīng)力的增加而增大.

巖體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度是表征巖體強(qiáng)度的一項(xiàng)重要參數(shù),但由于原位試驗(yàn)受場(chǎng)地等諸多因素影響,難以大規(guī)模的開(kāi)展,本文提出在室內(nèi)用結(jié)構(gòu)面大型剪切試驗(yàn)開(kāi)展結(jié)構(gòu)面的剪切特性研究,以某水電站壩基砂巖巖體中的硬性結(jié)構(gòu)面為研究對(duì)象,取得了較好的成果。試驗(yàn)表明:結(jié)構(gòu)面的多組剪切變形曲線(xiàn)具有一定的應(yīng)變硬化的特征;達(dá)到峰值剪切強(qiáng)度時(shí)的剪切位移普遍較大,在8.9mm~44.5mm之間;砂巖中硬性結(jié)構(gòu)面光滑面的“基本摩擦角”為31.4°,結(jié)構(gòu)面“平均起伏角”為6.3°。

古滑坡坐落于ⅱ級(jí)階地臺(tái)面上,堆積物最大厚度可達(dá)50m余。利用flac3d數(shù)值模擬得到的滑面在前緣位于基覆界面附近,與野外調(diào)查的結(jié)果一致。結(jié)合雅礱江河谷演化歷史,從斜坡演化機(jī)制、邊坡巖體的變形破壞模式,分析了古滑坡成因機(jī)制。研究表明:雅礱江快速下切使岸坡巖體淺表改造程度較為劇烈,不斷增加的重力堆積靜荷載與崩塌形成的瞬時(shí)沖擊荷載加速了巖體的彎曲～拉裂變形進(jìn)程,造成ⅱ級(jí)階地基座巖體發(fā)生突發(fā)性折斷破壞,從而導(dǎo)致古滑坡失穩(wěn)。

水電站霧化邊坡的穩(wěn)定性已成水電建設(shè)的重要問(wèn)題之一.通過(guò)對(duì)霧化區(qū)古崩滑坡體工程地質(zhì)條件的調(diào)查,已有變形破壞現(xiàn)象和邊坡穩(wěn)定影響因素的綜合分析,認(rèn)為堆積體邊坡可能發(fā)生蠕滑-拉裂的變形破壞模式.采用數(shù)值計(jì)算分析了在天然和泄洪霧化條件下的變形破碎模式,分析表明:邊坡變形破壞主要受控于堆積體內(nèi)部的最大剪應(yīng)力,在泄洪霧化條件下古滑坡極可能出現(xiàn)復(fù)活.最后,通過(guò)剛體極限平衡理論對(duì)邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定性分析.

bakun水電站溢洪道引渠上游存在一段大型古滑坡體,該滑坡體的穩(wěn)定性,直接影響了溢洪道引渠左側(cè)邊坡及溢洪道的正常運(yùn)行.通過(guò)對(duì)古滑坡周界、地質(zhì)特征的勘察,對(duì)其成因、變形機(jī)制進(jìn)行研究和穩(wěn)定分析計(jì)算.傳遞系數(shù)法和sarma法計(jì)算表明,古滑坡體在天然狀態(tài)、蓄水過(guò)程及長(zhǎng)期運(yùn)行等不利工況下整體穩(wěn)定.根據(jù)古滑體的結(jié)構(gòu)特征、成因、穩(wěn)定性提出了減載和反壓等綜合整治措施建議,為其設(shè)計(jì)提供了可靠的地質(zhì)依據(jù).

該文敘述了對(duì)天生橋二級(jí)(壩索)水電站站址芭蕉林古滑坡的穩(wěn)定分析、整治措施及整治效果。

在大華橋水電站壩址上游約20km范圍庫(kù)區(qū)內(nèi)分布著大華、拉古和滄江橋3個(gè)較大型滑坡體,對(duì)水電站順利施工及后期蓄水安全運(yùn)行影響重大。因此,在庫(kù)區(qū)三大滑坡體布置了深部變形測(cè)斜孔,對(duì)滑坡體深部位移變化進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)成果確定滑動(dòng)面的具體位置,并跟蹤分析滑坡體的變形規(guī)律[1-2],為指導(dǎo)滑坡體的綜合治理發(fā)揮積極的作用。

在通過(guò)綜合勘察手段查清滑坡體的空間形態(tài)、滑床面的起伏狀況及力學(xué)參數(shù)的前提下,擬定各種工況,分別采用了極限平衡法和彈塑性有限元法對(duì)該滑坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,確定了相關(guān)處理措施。

(一)概況天生橋二級(jí)水電站的廠房位置,原方案(1976、1982年初步設(shè)計(jì))布置在中山包處。由于該處存在著邊坡高、施工導(dǎo)流難、尾水渠易淤積等三大難題,故于1983年8月在廠址復(fù)審會(huì)議上,將其由中山包下移至芭蕉林。但當(dāng)開(kāi)挖時(shí),發(fā)現(xiàn)此處卸載裂隙發(fā)育,沿軟弱夾

1 水電站庫(kù)區(qū)滑坡體 變形監(jiān)測(cè)觀測(cè)墩修復(fù)及測(cè)量方案 一、項(xiàng)目概況 水電站庫(kù)區(qū)滑坡體位于大壩上游約km，處于河道左岸?；麦w變形監(jiān) 測(cè)基點(diǎn)布設(shè)在，后視點(diǎn)布設(shè)在滑坡體下游側(cè)，兩個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在后視點(diǎn)上游 側(cè)。在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，測(cè)點(diǎn)1被破壞，無(wú)法觀測(cè)，目前只有一個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量 成果無(wú)法準(zhǔn)確反映出滑坡體的位移變化情況。為了確?；麦w變形監(jiān)測(cè)數(shù) 據(jù)的連續(xù)性和可靠性，現(xiàn)根據(jù)《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 （dl/t5178-2016）》相關(guān)要求，重新修建變形監(jiān)測(cè)觀測(cè)墩，包括一個(gè)變形 監(jiān)測(cè)基點(diǎn)、一個(gè)后視點(diǎn)、兩個(gè)測(cè)點(diǎn)。新修觀測(cè)墩首次測(cè)量需與原測(cè)點(diǎn)進(jìn)行 聯(lián)測(cè)，確保數(shù)據(jù)銜接。 表1滑坡體監(jiān)測(cè)成果表 點(diǎn)名 (本次）（首次）兩次之差 x（m）y（m）z（m）x（m）y（m）z（m） δx （mm） δy （mm） δz （mm） 表2滑坡體監(jiān)測(cè)成果表

擬建的某水電站位于雅礱江上游大河灣的下游段,是雅礱江流域規(guī)劃擬建的最大庫(kù)容水電站。該滑坡位于擬建i勘探線(xiàn)下游約300m的左岸陡傾順向坡中。通過(guò)采用3種極限平衡法對(duì)它進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算,結(jié)果表明:在天然情況下,滑坡體處于平衡狀態(tài);在特大降雨情況下,滑坡發(fā)生整體失穩(wěn)的可能性不大,但有可能發(fā)生局部的失穩(wěn)。為了使坡體處于穩(wěn)定狀態(tài),除了常規(guī)的工程治理措施外,有必要對(duì)它采取生物護(hù)坡措施,以減少水對(duì)滑坡體不利影響。

大林江水電站引水渠人工邊坡部分開(kāi)挖形成后,右岸邊坡出現(xiàn)了巖體滑塌現(xiàn)象。文章分析了滑坡原因,并通過(guò)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選定采用普通水泥砂漿錨桿進(jìn)行加固處理,文章介紹了邊坡具體處理方案。

紅層巖體以其巖體結(jié)構(gòu)的軟硬相間及軟弱夾層發(fā)育而在邊坡穩(wěn)定方面表現(xiàn)為\"易滑地層\"。瓦屋山水電站廠房區(qū)邊坡為順向坡,砂巖類(lèi)巖石與黏土巖類(lèi)巖石呈緩傾、互層狀(傾角10°~20°)產(chǎn)出。構(gòu)造與表生改造作用下,在這兩類(lèi)軟硬相間的巖石界面上常形成分布較為連續(xù)的軟弱夾層,這類(lèi)巖體較易沿軟弱夾層產(chǎn)生順層滑動(dòng)。地質(zhì)歷史時(shí)期,瓦屋山廠房區(qū)就是在這樣的地質(zhì)背景下,形成了多個(gè)古滑坡體,如顏灣和廟子巖古滑坡,它們?cè)谧匀粻顟B(tài)下已基本穩(wěn)定。隨后因風(fēng)化剝蝕等作用,古滑坡體形態(tài)被改變或被來(lái)自后緣斜坡的坡殘積層所掩埋,使其在勘察期間難以被發(fā)現(xiàn)。廟子巖滑坡即是這樣一個(gè)被掩埋的古滑坡體坡,施工開(kāi)挖過(guò)程中,由于切腳及降雨作用,使其重新滑動(dòng)復(fù)活。本文以反復(fù)剪試驗(yàn)得到的滑動(dòng)面抗剪參數(shù),采用邊坡穩(wěn)定極限分析能量法(energymethodupperbaondlimitanalysis),簡(jiǎn)稱(chēng)emu法,對(duì)廟子巖古滑坡在各種工況下的穩(wěn)定作了計(jì)算,并據(jù)其結(jié)果采取了相應(yīng)的抗滑處理。本文可作為紅層巖體地區(qū)該類(lèi)型滑坡勘察和工程處理設(shè)計(jì)的參考。

通過(guò)對(duì)大屋基滑坡基本特征及形成機(jī)制的研究，宏觀地分析了該滑坡現(xiàn)今的整體穩(wěn)定程度，并利用計(jì)算機(jī)采用５種不同的穩(wěn)定計(jì)算法，對(duì)滑坡萃水前后的整體穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算與評(píng)價(jià)，從而為滑坡整提供可靠依據(jù)。