水電站塊石料場棄渣堆積體邊坡變形破壞機制分析

西南地區(qū)水電工程中堆積體邊坡的穩(wěn)定性問題成為制約工程建設的重要因素,分析堆積體邊坡的成因機制,可為工程建設、堆積體邊坡的處理措施提供重要依據(jù)。通過對旦波堆積體邊坡成因機制宏觀定性分析及定量分析評價,得出堆積體邊坡整體穩(wěn)定性較好的結(jié)論。基于內(nèi)外動力耦合作用的思想,提出了堆積體邊坡的成因機制:由于受斷裂構(gòu)造破碎(內(nèi)動力)、風化作用(外動力)等,上部巖體發(fā)生崩塌、傾倒破壞,破壞后的產(chǎn)物向坡體下部運動、堆積,由于長期持續(xù)的堆積,堆積體下部發(fā)生固結(jié)壓密變形。

文章通過對廣西某水電站主廠房邊坡穩(wěn)定進行定性及定量評價,判斷該邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此建議對該邊坡采取治理措施。

從該水電站特殊的工程地質(zhì)背景出發(fā),以巖體結(jié)構(gòu)特征及工程地質(zhì)條件為基礎,在分析傾倒變形模式的同時,運用二維離散元的方法模擬了邊坡傾倒變形的發(fā)展過程,進一步分析了傾倒變形的形成機制。

研究了黃金坪水電站泄洪洞進水口邊坡的變形破壞特征。根據(jù)開挖揭露的地質(zhì)條件、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)以及前期支護設計參數(shù),分析了邊坡的變形機制。分析成果為邊坡治理提供了設計依據(jù),可供類似工程參考。

長河壩水電站左壩肩邊坡高陡、卸荷作用強烈、長大裂隙較發(fā)育,造成了邊坡巖體結(jié)構(gòu)的復雜性和邊坡變形破壞方式的多樣性。因此,分析邊坡的變形破壞機制對邊坡穩(wěn)定性復核非常重要。本文結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查、巖體結(jié)構(gòu)特征和監(jiān)測資料,對邊坡進行結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計和巖體分區(qū),分析裂縫成因和邊坡的變形破壞模式。下部邊坡爆破開挖使fz-15斷層及其下盤壓縮變形,上盤巖體下沉;邊坡沿j6組結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生剪切滑移變形,上部巖體沿j3組結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生拉裂,沿j2結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生傾倒變形,產(chǎn)生了各種方向的裂縫。邊坡變形破壞模式主要為滑移—拉裂破壞和傾倒—拉裂破壞。采用針對性支護措施后,裂縫變形得到控制,邊坡基本穩(wěn)定。

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(chǎn)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(xiàn)象,基于邊坡變形失穩(wěn)過程,通過赤平投影等工程地質(zhì)方法,研究其邊坡地形、巖體結(jié)構(gòu)、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(gòu)造帶等內(nèi)因,邊坡開挖和雨雪融化則加劇了邊坡的變形現(xiàn)狀,最后造成失穩(wěn)破壞.

南美洲某水電站壩址區(qū)左岸邊坡,在引水隧洞進水口邊坡和壩基開挖過程中頂部邊坡出現(xiàn)了較大范圍的拉裂變形,結(jié)合邊坡開挖揭露的地質(zhì)條件,還原邊坡的形成改造過程,分析邊坡的變形機制,判斷邊坡穩(wěn)定性并提出治理建議.

西南地區(qū)水電工程中堆積體邊坡的穩(wěn)定性問題研究對水電工程建設極為重要。堆積體邊坡研究中比較關鍵的問題包括:堆積體的歷史成因、不同條件下的力學參數(shù)取值和穩(wěn)定性分析。本文通過對古水水電站壩址區(qū)域內(nèi)下覆為板巖、上覆為堆積體的工程地質(zhì)條件進行了相關分析,得到了該區(qū)域上覆堆積體和下覆板巖傾倒變形的歷史演化過程:在冰水的攜帶作用下,邊坡頂部的巖土體逐步向下遷移而形成堆積體,并且表現(xiàn)出明顯的層狀效應;板狀巖體在構(gòu)造運動、河谷下切和風化卸荷等共同作用下,加之上覆堆積體重量的不斷增加,從而發(fā)生折斷并導致傾倒變形。在對冰水堆積體物理力學特性分析的基礎上,結(jié)合現(xiàn)場的工程地質(zhì)調(diào)查,得到了區(qū)域內(nèi)堆積體邊坡的變形破壞模式表現(xiàn)為順軟弱面整體滑動破壞和局部圓弧型滑動。

堆積體通常處于臨界狀態(tài),一遇開挖和強降雨即可能發(fā)生開裂、解體和滑坡,給人員安全和工程順利建設帶來危害,論文通過一個已發(fā)生滑坡的堆積體進行穩(wěn)定分析,根據(jù)穩(wěn)定計算分析成果逐步對堆積體邊坡采取相應的治理措施,治理措施從易到難,采取綜合治理的措施,最大限度地降低工程投資,為其他類似邊坡穩(wěn)定分析與治理措施制定提供借鑒.

為了解溪洛渡水電站左岸堆積體邊坡的變形規(guī)律和保證邊坡安全,在堆積體上布置了比較齊全的安全監(jiān)測項目,包括內(nèi)、外部變形,滲流和支護錨索荷載的監(jiān)測。通過對長期觀測資料的分析,揭示了邊坡的變形規(guī)律與安全現(xiàn)狀。結(jié)果表明:左岸堆積體邊坡變形較治理前有收斂趨勢;邊坡排水系統(tǒng)的運行及錨索錨固的效果良好。但堆積體邊坡未完全穩(wěn)定,需加強監(jiān)測以保證坡體及電站進水口的安全。

西南某水電站巖質(zhì)邊坡地質(zhì)條件、坡體結(jié)構(gòu)復雜,邊坡臨空面陡峭,為邊坡變形破壞提供了有利空間。經(jīng)過對邊坡工程地質(zhì)條件以及邊坡巖體結(jié)構(gòu)特征調(diào)查分析,認為邊坡變形破壞主要由傾坡外的結(jié)構(gòu)面導致,結(jié)構(gòu)面的聯(lián)通貫穿使得坡體失穩(wěn),邊坡整體表現(xiàn)為受傾坡外結(jié)構(gòu)面的傾倒變形失穩(wěn)破壞模式。采用三維離散元(3dec)數(shù)值模擬軟件,模擬邊坡變形破壞特征。

由第四系堆積作用形成的堆積體邊坡大多處于臨界平衡狀態(tài),水電站工程建設時邊坡開挖、蓄水以及遇到暴雨等不利工況時會對邊坡產(chǎn)生擾動,而堆積體的失穩(wěn)將對大壩的安全產(chǎn)生影響。針對在建的某水電站堆積體邊坡,通過地質(zhì)勘查分析了庫區(qū)地貌和堆積體工程地質(zhì)特性及成因。應用極限分析能量法計算了堆積體邊坡在各種工況下的穩(wěn)定系數(shù),并搜索確定了最不利滑動帶的位置。在此基礎上,采用快速拉格朗日元法模擬了堆積體的變形特征。3種方法分析結(jié)果較為吻合,表明堆積體整體穩(wěn)定性較好,但ⅲ剖面區(qū)域在水庫蓄水后可能發(fā)生局部滑動破壞,應在該區(qū)域設置相應的防護設施,以保證大壩的安全運營。

在某水電站進水口邊坡上方堆積體施工過程中,堆積體發(fā)生沉陷變形,工程安全受到了嚴重影響。通過對該堆積體邊坡變形機理的分析后認為,這是施工開挖坡腳引起的淺層蠕滑—拉裂式變形,地下水引起的坡腳部位軟化則進一步加劇了變形的發(fā)展。提出了削坡、格構(gòu)錨固、設置擋土墻、鋼管樁及截排水等工程措施,取得了較好的效果。

某水電站進水口上方堆積體邊坡變形及工程治理措施——在某水電站進水口邊坡上方堆積體施工過程中，堆積體發(fā)生沉陷變形，工程安全受到了嚴重影響。通過對該堆積體邊坡變形機理的分析后認為，這是施工開挖坡腳引起的淺層蠕滑一拉裂式變形，地下水引起的坡腳部位軟...

某水電站進水口上方堆積體邊坡變形及工程治理措施——在某水電站進水口邊坡上方堆積體施工過程中，堆積體發(fā)生沉陷變形，工程安全受到了嚴重影響。通過對該堆積體邊坡變形機理的分析后認為，這是施工開挖坡腳引起的淺層蠕滑一拉裂式變形，地下水引起的坡腳部位軟...

碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡是地質(zhì)工程中遇到的一種最不穩(wěn)定邊坡,其原巖松弛,結(jié)構(gòu)面普遍張開,圍巖自穩(wěn)能力差,碎裂結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡為例,在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和平硐勘測的基礎上,系統(tǒng)研究了碎裂巖體結(jié)構(gòu)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(jié)果表明:碎裂巖質(zhì)邊坡的變形破壞主要受自身結(jié)構(gòu)及內(nèi)部相對長大結(jié)構(gòu)面控制,變形演化過程依循應力調(diào)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(jié)構(gòu)巖質(zhì)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.

第2期《中南水電》45· 五強溪水電站左岸層狀 巖質(zhì)邊坡變形機制及處理原則 地質(zhì)大隊王常敏 文摘五強溪水電站左岸邊墟為軟硬相同的復合：元結(jié)構(gòu)層狀巖體。軟弱結(jié)構(gòu) 面多平行邊坡幅向坡外或坡內(nèi)。呈煩向最反向迎坡．泰文蹤舍了自然與工程邊墟 變形與失穩(wěn)現(xiàn)象，將其歸納為單面或蛆合面蠕滑，滑移，坍塌；反向坡層問軟弱屢 帶壓縮累積，巖塊變位導致變；巖撬(體)及水劈楔軟弱結(jié)構(gòu)面觸發(fā)邊坡變彤： 組成邊坡塊體重·偏向坡外致使違城變彤，與邊城平行的陡傾角結(jié)構(gòu)面卸荷、拉 裂，慣例等變形機制。針對邊坡巖體站柏特征廈易于變形井漸由內(nèi)崖展的多拳 諾式變形規(guī)律，提出了”上削下固、前描后護、邊挖邊護，排水同步的處理碌則。 關鍵詞蠕動變開j時問效應蠕滑劈楔多朱諾式變形 l概況 五強溪水電站位于順向河備，河流流向 63‘一55。 。

擬建某水電站壩前堆積體穩(wěn)定與否直接影響電站的樞紐布置方案選擇及后期施工和運營。然而,不同時期、不同成因機制的堆積體穩(wěn)定性相差甚遠,因此,從堆積體成因機制分析著手,對堆積體進行穩(wěn)定性評價意義重大。通過定性分析和穩(wěn)定性計算得知:該堆積體整體穩(wěn)定性較好,對樞紐布置方案選擇及后期施工和運營影響較小。

皂市水電站堆積體邊坡臨近廠房機組段,其穩(wěn)定性直接影響到施工安全并對廠房建筑物構(gòu)成威脅。鑒于堆積體及其與基巖接觸面部分巖石力學參數(shù)的不確定性,首先采用強度折減法研究不同參數(shù)取值情況下邊坡的安全系數(shù)及可能的失穩(wěn)模式,選取合理的堆積體參數(shù)。在此基礎上,對在不同工況下的邊坡穩(wěn)定性、可能的失穩(wěn)模式以及不同加固處理方案的效果等進行了分析和研究。

介紹小灣水電站左岸飲水溝堆積體邊坡變形情況,分析了堆積體邊坡失穩(wěn)成因,系統(tǒng)闡述了堆積體綜合整治措施及成效,總結(jié)綜合整治過程中行之有效的施工工藝、方法。

西南某水電站壩址左岸發(fā)育一大型堆積體,方量約200×104m3。該堆積體沿sww方向呈喇叭形展布,邊界較為清楚,主要物質(zhì)組成為碎(塊)石土及碎石夾粉質(zhì)粘土。目前堆積體上可見開挖造成的局部垮塌現(xiàn)象,其整體穩(wěn)定性與否將對壩線選擇及水庫的安全運營造成嚴重影響。本文在對其基本特征及變形破壞模式深入調(diào)查研究的基礎上,探討了其成因機制和影響因素,為進一步評價該堆積體的穩(wěn)定性提供了堅實基礎。

在西南地區(qū)江河流域,岸坡上常常發(fā)育有一系列的凹槽負地形,這些地形呈上寬下窄形態(tài),也就是上部表現(xiàn)出u形洼地,稍顯開闊,緊接其下部谷地變窄一直連到江河溝谷邊。這樣的地貌形態(tài)其上部洼地發(fā)育的高程一般在1500~2000m。在以往的地質(zhì)災害調(diào)查中,這種現(xiàn)象常常被認為是滑坡堆積地貌。本文以金沙江烏東德水電站岸坡槽谷堆積體為主要研究對象,從堆積體地貌、物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及對比分析了其成因。最后提出該岸坡槽谷堆積體的成因與冰雪作用有關,而不是簡單的滑坡堆積地貌。