姚河壩水電站廠房巖質(zhì)邊坡地震安全性分析

姚河壩水電站樞紐設(shè)計(jì)——扼要的介紹了姚河壩水電站樞紐設(shè)計(jì)，并針對(duì)設(shè)計(jì)中的主要特點(diǎn)進(jìn)行了概略敘述?！　?/p>

文批復(fù)南椏河一期工程利用外資可行性研究報(bào)告。 (2)南椏河一期工程的開發(fā)建設(shè)得到了四川省 人民政府的關(guān)心和大力支持,省政府分別于1997、 1998、1999年將南椏河一期工程列為四川省重點(diǎn)建 設(shè)工程;并于1998年元月以川府發(fā)[1998]3號(hào)文上 報(bào)國(guó)務(wù)院申請(qǐng)將南椏河一期工程列入國(guó)家1998年 開工建設(shè)項(xiàng)目。政府先后出臺(tái)和頒布了“實(shí)行豐、枯 季節(jié)電價(jià)和峰谷分時(shí)電價(jià)”及“四川省流域水電站間 水庫調(diào)節(jié)效益補(bǔ)償管理辦法”,為南椏河一期工程的 開發(fā)、建設(shè)和經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。 (3)1998年3月,國(guó)家計(jì)委以計(jì)司投資函 [1998]44號(hào),向國(guó)家開發(fā)銀行和中國(guó)工商銀行下達(dá) 對(duì)南椏河一期工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)審的通知; 1999年,國(guó)家計(jì)委以計(jì)基礎(chǔ)[1999]1174號(hào)文批 復(fù)南椏河一期工程可行性研究報(bào)告。南椏河一期工 程迎來了進(jìn)入開發(fā)建設(shè)的曙

水電站建設(shè)不可避免地形成一些高邊坡,而這些邊坡的穩(wěn)定性又是影響水電站建設(shè)能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵問題之一。某水電站邊坡地質(zhì)條件和影響因素復(fù)雜,依據(jù)地質(zhì)資料和邊坡基本特征,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性作了分析計(jì)算,在此基礎(chǔ)上,提出對(duì)應(yīng)的邊坡治理措施,為其邊坡的治理設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

一、引言天生橋二級(jí)水電站裝機(jī)容量132萬千瓦,是廣西、貴州兩省交界紅水河上游建設(shè)中的大型水電站之一。電站處在深山狹谷,具有引水洞長(zhǎng)、洞徑大、落差高、埋藏深等特點(diǎn)。電站區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,尤其是廠房附近的高邊坡,坡度陡,對(duì)廠房安全影響大。為了解高邊坡巖體的應(yīng)力狀態(tài),我們用套芯法在其巖體中進(jìn)行了3個(gè)點(diǎn)的應(yīng)力測(cè)量,結(jié)果表明主應(yīng)力方向?yàn)閚59°w,與滑坡體方向一致,最大主應(yīng)力達(dá)20mpa,應(yīng)力值分布具有分帶性。二、廠房邊坡地質(zhì)構(gòu)造概況1.地形地貌

金河水電站廠房邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)——金河水電站廠房后邊坡自然坡高約450m,上部為巖質(zhì)邊坡,下部為覆蓋層邊坡,覆蓋層厚度約30m。本文按試驗(yàn)參數(shù)對(duì)原狀邊坡的穩(wěn)定進(jìn)行了分析,通過反算選取了合理的計(jì)算參數(shù),再對(duì)開挖后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析,選取合理的支護(hù)參數(shù)。

崗曲河水電站廠房后邊坡位于滇西南高山峽谷地區(qū),地形地質(zhì)條件復(fù)雜,坡體開挖完成后坡腳出現(xiàn)裂縫,為確保工程安全,采用通用有限差分程序flac3d,對(duì)崗曲河水電站廠房后邊坡的開挖和支護(hù)進(jìn)行了仿真模擬,通過分析開挖過程中邊坡的變形,應(yīng)力狀態(tài),塑性區(qū)分布和錨桿錨索受力情況,得出邊坡在現(xiàn)有支護(hù)措施下穩(wěn)定性較差,新增加固支護(hù)措施后,邊坡的穩(wěn)定性得到改善。

由于地下工程預(yù)見性差的特點(diǎn)和本電站前期地質(zhì)工作深度不夠,致使電站調(diào)壓上室的位置布置在上覆圍巖極薄處,在開挖過程中發(fā)生兩次規(guī)模罕見的冒頂塌方。對(duì)于該不良地質(zhì)現(xiàn)象,我公司精心組織,制定了切實(shí)可行的處理方案、措施,使處理工作得以安全、快速完成,取得了良好的效果,其成功經(jīng)驗(yàn)可供在處理類似不良地質(zhì)情況時(shí)參考、借鑒

長(zhǎng)河壩水電站左壩肩邊坡高陡、卸荷作用強(qiáng)烈、長(zhǎng)大裂隙較發(fā)育,造成了邊坡巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)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(jī)制對(duì)邊坡穩(wěn)定性復(fù)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(cè)資料,對(duì)邊坡進(jìn)行結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)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(duì)性支護(hù)措施后,裂縫變形得到控制,邊坡基本穩(wěn)定。

為了掌握廠房高邊坡的穩(wěn)定狀況,確保工程安全,我們對(duì)邊坡進(jìn)行了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并獲得了一些監(jiān)測(cè)成果?，F(xiàn)就這方面的問題,敘述如下。一、高邊坡的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(一)表面位移監(jiān)測(cè)表面位移監(jiān)測(cè),分坡頂表面位移、滑動(dòng)面變形監(jiān)測(cè)兩部分。坡頂表面位移監(jiān)測(cè)按照宏觀控制的原則,采用三角網(wǎng)、地表伸縮儀和視準(zhǔn)

文章采用赤平投影分析和塊體離散單元法,分析高陡巖質(zhì)邊坡巖體內(nèi)不同結(jié)構(gòu)面組合類型對(duì)邊坡穩(wěn)定性的控制作用,分析表明該邊坡在地震作用下的主要破壞模式為坡體上部局部小規(guī)模楔形體滑移破壞,主控該邊坡穩(wěn)定性的最危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組合為j2j3結(jié)構(gòu)面組合。

江坪河水電站廠房后邊坡邊坡陡、高度大,有一定的斷層與節(jié)理裂隙發(fā)育,并且對(duì)地面廠房的安全極其重要,為進(jìn)一步了解廠房后邊坡的安全性,采用國(guó)際適用的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(jì)算其在自重初始應(yīng)力場(chǎng)作用的應(yīng)力位移狀態(tài),并通過點(diǎn)安全系數(shù)的分布、斷層切割塊體及其安全系數(shù)分析來綜合評(píng)價(jià)邊坡的整體穩(wěn)定性。同時(shí)考慮到模擬計(jì)算的局限性及安全性,提出了供設(shè)計(jì)參考的加固支護(hù)建議。

邊坡穩(wěn)定性分析的方法較多,極限平衡分析是最基本的方法。文章利用兩種確定邊坡最小安全系數(shù)的最優(yōu)方法,并采用多種邊坡極限平衡分析方法分析了廠房上游邊坡分期開挖的穩(wěn)定性,得到的安全系數(shù)均大于2.0,滿足了工程要求,最危險(xiǎn)滑動(dòng)面均為深層滑動(dòng)面,這為該邊坡工程的設(shè)計(jì)、施工提供了重要依據(jù)。

在掌握邊坡變形破壞的地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，通過以結(jié)構(gòu)面與邊坡面的具體組合關(guān)系為依據(jù)的定性判斷、力學(xué)計(jì)算等方法，對(duì)邊坡巖體穩(wěn)定性進(jìn)行了綜合分析評(píng)價(jià)。

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(duì)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(píng)價(jià),并對(duì)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(jí)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(chǎng)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(jì)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(jì)是偏安全的。

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(jiān)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.

闡述采用多種方法達(dá)到對(duì)電站廠房后山高邊坡整治的目的。

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(yàn)證。

在取水口分流比達(dá)７９．２％時(shí)，引水發(fā)電與沖沙的爭(zhēng)水矛盾十分突出。通過多種方案比較試驗(yàn)，利用挑流底坎等一系列防排沙設(shè)施，優(yōu)選出適合首部樞紐具體特點(diǎn)的布置型式，取得了較滿意的引水防沙效果。

水利工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)中占有很大比重,工程效益眾多。但水利工程失事后的危害性也影響巨大,因此,進(jìn)行大壩安全監(jiān)測(cè)和安全評(píng)價(jià)具有重要的實(shí)際意義。文章通過原型試驗(yàn)加密觀測(cè)資料分析成果與大壩有限元計(jì)算成果進(jìn)行對(duì)比,得出大壩在水位大幅波動(dòng)期間監(jiān)測(cè)量值的變化規(guī)律并對(duì)此進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。

金河水電站廠房后邊坡分別在2012年、2013年發(fā)生的3次泥石流,沖塌了廠區(qū)絕緣油庫外側(cè)圍墻,沖入了絕緣油庫,阻塞了國(guó)道g214,威脅到下游變電站、電站廠房及過境國(guó)道g214的安全。這3次泥石流均是由于局部短時(shí)強(qiáng)降雨所致,造成溝內(nèi)原有施工棄渣和松散覆蓋層析出,急切需要對(duì)廠房后坡做綜合治理。通過現(xiàn)場(chǎng)查勘決定采取\"清、穩(wěn)、固、攔、排\"等工程措施對(duì)自然邊坡進(jìn)行治理,采取改善和修復(fù)措施對(duì)原工程支護(hù)邊坡進(jìn)行綜合治理。

水電站廠房后邊坡的施工存在很多難點(diǎn),需要及時(shí)總結(jié)。筆者介紹了崗曲河水電站的廠房后邊坡施工情況,供參考。