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        蓋下壩水電站引水隧洞內(nèi)水外滲對(duì)洞線(xiàn)滑坡影響評(píng)價(jià)

        2015-11-01 08:11:53楊讓全高宏志楊宏正楊曉東
        東北水利水電 2015年10期
        關(guān)鍵詞:土條內(nèi)水外滲

        楊讓全,高宏志,楊宏正,楊曉東

        (1.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林長(zhǎng)春130021;2.重慶云能發(fā)電有限公司,四川重慶450000)

        蓋下壩水電站引水隧洞內(nèi)水外滲對(duì)洞線(xiàn)滑坡影響評(píng)價(jià)

        楊讓全1,高宏志1,楊宏正1,楊曉東2

        (1.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林長(zhǎng)春130021;2.重慶云能發(fā)電有限公司,四川重慶450000)

        文章敘述了引水洞附近邊坡地下水位壅高變化,是由于內(nèi)水外滲抬高,因地下水滲流速度較慢。以流線(xiàn)表示地下水滲流曲線(xiàn),采用分段法及其修正,計(jì)算其單寬流量及滲出高度,再選取滑動(dòng)面采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行單寬穩(wěn)定計(jì)算,進(jìn)而評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。

        引水隧洞;滲流計(jì)算;滑坡;蓋下壩水電站;四川

        0 引  言

        蓋下壩水電站位于重慶市長(zhǎng)灘河的中上游,是長(zhǎng)灘河流規(guī)劃的第一級(jí)電站,水庫(kù)總庫(kù)容3.54× 108m3,電站總裝機(jī)容量132MW。根據(jù)DL5180-2003《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》,按庫(kù)容確定工程規(guī)模為大(2)型,工程等別為Ⅰ等,正常蓄水位高程392m。其中引水隧洞全長(zhǎng)約7110m,沿線(xiàn)地貌形態(tài)多受巖性和構(gòu)造控制,呈層狀地貌景觀,嘉陵江組(T1j)灰?guī)r與須家河組(T3xj)砂巖地層多形成高山陡坡地貌,巴東組(T2b)泥、頁(yè)巖、泥灰?guī)r地層多為低山緩坡地貌,滑坡多發(fā)育在巴東組泥巖段,受構(gòu)造影響,該區(qū)域節(jié)理較發(fā)育,巖體有一定的透水性。蓄水后,引水隧洞沿線(xiàn)地下水位將壅高至392m高程。

        1 滑坡情況

        引水隧洞區(qū)沿線(xiàn)主要分布有草屋滑坡、廟灣滑坡、冉家坡滑坡、胡家院子滑坡、付家灣滑坡等。其中草屋滑坡、胡家院子滑坡、冉家坡滑坡因高程分布較高,引水隧洞內(nèi)水外滲對(duì)其幾乎無(wú)影響。廟灣滑坡共有2處,為泥巖段發(fā)育的覆蓋層滑坡,最厚10m左右。付家灣滑坡位于引水洞調(diào)壓井到廠房一帶,規(guī)模較大,體積達(dá)700×104m3。該滑坡沿河方向長(zhǎng)度達(dá)640m,后緣寬度約100m,平均寬度約300m,厚達(dá)30~47m,主要為混合土塊石組成,屬巖質(zhì)滑坡,近50年來(lái),曾先后兩次滑動(dòng),最近一次滑動(dòng)發(fā)生于1982年。滑坡地表多有居民居住,若內(nèi)水外滲對(duì)滑坡穩(wěn)定造成影響,將對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成不可挽回的損失。因此,有必要對(duì)此3處滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),未雨綢繆。

        2 評(píng)價(jià)方法

        引水洞附近地下水抬升高程與庫(kù)水位平齊,其內(nèi)水外滲形式多以基巖裂隙水滲流形式經(jīng)地表覆蓋層向河谷、溝谷排泄。因地下水滲流速度較慢,以流線(xiàn)表示地下水滲流曲線(xiàn),采用分段法及其修正,計(jì)算其單寬流量及滲出高度,繪制出滲流曲線(xiàn),再選取滑動(dòng)面進(jìn)行單寬穩(wěn)定計(jì)算評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。

        2.1滲流計(jì)算

        滲流曲線(xiàn)圖,見(jiàn)圖1。

        圖1 引水隧洞滲流曲線(xiàn)示意圖

        聯(lián)立(1),(2),(3)可求得q,h2,s。

        2.2滑坡穩(wěn)定計(jì)算

        采用傳遞系數(shù)法,見(jiàn)圖2。

        圖2 傳遞系數(shù)法受力分析示意圖

        ψi=cos(αi-1-αi)-tanφisin(αi-1-αi)/Fs

        其中KcWi為地震水平力。

        解法采用超載法|

        其中,作用在第i條塊上的抗滑力Ri:

        Ri=tanφi[Wicosαi-KcWisinαi+Qicos(δi-αi)+cili];作用在第i條塊上的滑動(dòng)分力Ti:

        圖3 動(dòng)水壓力條塊受力分析示意圖

        浸潤(rùn)線(xiàn)以下考慮動(dòng)水壓力,受力分析如圖3。 Fi=[(W1i+W2,)isinαi+Dico(sαi-β)i]-{ci′li+[(W1i+

        W1i——土條中浸潤(rùn)線(xiàn)以上土條重力;W2i′——土條

        中浸潤(rùn)線(xiàn)以下土條浮重;Ci′,φi′——滑帶土有效粘

        聚力和有效內(nèi)摩擦角;Ni′——條底有效法應(yīng)力;

        Di——大小等于滲透力,等于γwAisinβi。

        3 計(jì)算結(jié)果

        參照可研時(shí)期壓水試驗(yàn)及覆蓋層注水試驗(yàn),取滲透系數(shù),根據(jù)底滑面組成物選取經(jīng)驗(yàn)參數(shù),剖面圖量出h1、l,β,m2值見(jiàn)表1。

        表1 已知參數(shù)一覽表

        表2 滲流參數(shù)及滑坡穩(wěn)定系數(shù)一覽表

        4 結(jié)論

        經(jīng)計(jì)算,蓋下壩引水隧洞沿線(xiàn)滑坡在蓄水后,在內(nèi)水外滲及地震工況下能保持整體穩(wěn)定,從穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算結(jié)果看,廟灣滑坡1,廟灣滑坡2兩滑坡穩(wěn)定系數(shù)較高,應(yīng)即使存在暴雨情況下也能保持整體穩(wěn)定,付家灣滑坡穩(wěn)定系數(shù)稍低,暴雨情況下穩(wěn)定系數(shù)降低后可能出現(xiàn)失穩(wěn)情況,應(yīng)注意觀測(cè)。

        該穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果僅限于主滑方向所切剖面附近,滑坡其余部位局部可能存在穩(wěn)定性較差情況,在各工況下可能發(fā)生小規(guī)?;瑒?dòng),蓄水后應(yīng)組織地質(zhì)人員對(duì)幾個(gè)滑坡進(jìn)行排查,及早發(fā)現(xiàn)可能滑動(dòng)部位,并提醒人員注意安全,以保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

        [1]李煒.水力計(jì)算手冊(cè)[M].中國(guó)水利水電出版社,北京:2006(2):480-498.

        [2]何木.基于傳遞系數(shù)法的邊坡穩(wěn)定性可靠度分析及應(yīng)用[D].成都理工大學(xué),2010.

        [3]劉錄君,等.蓋下壩水電站可行性研究工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].2007.

        TV672+.1

        A

        1002-0624(2015)10-0006-02

        2015-03-06

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