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        龍江水電站左岸纜機(jī)平臺(tái)高邊坡穩(wěn)定性分析

        2017-11-15 22:47:01史海燕田作印
        珠江水運(yùn) 2017年20期
        關(guān)鍵詞:高邊坡穩(wěn)定性

        史海燕+田作印

        摘 要:通過(guò)工程地質(zhì)分析,監(jiān)測(cè)資料分析和剛體極限平衡分析對(duì)龍江水電站左岸纜機(jī)平臺(tái)高邊坡穩(wěn)定性分析,并通過(guò)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)資料對(duì)比,驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性。

        關(guān)鍵詞:龍江水電站 高邊坡 穩(wěn)定性

        龍江水電站樞紐工程位于云南省德宏傣族景頗族自治州境內(nèi)的龍江下游河段,有水泥路與芒市相通,交通便利。壩頂高程875.00m,最大壩高115m,壩頂中心線弧長(zhǎng)(包括溢流、重力墩壩段)472.00m?;炷岭p曲拱壩施工設(shè)計(jì)布置2臺(tái)20t輻射式纜索起重機(jī),主機(jī)房、固定端布置在右岸,移動(dòng)端、操作室布置在左岸,右岸主索支點(diǎn)高程925m,左岸主索支點(diǎn)高程932m,纜機(jī)跨度620m。

        1.全風(fēng)化邊坡設(shè)計(jì)

        1.1設(shè)計(jì)原則

        對(duì)于全風(fēng)化邊坡,本次設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,按坡比1:1.1對(duì)全風(fēng)化邊坡進(jìn)行開挖,并對(duì)開挖后的全風(fēng)化邊坡分不同工況進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。

        1.2計(jì)算方法

        全風(fēng)化邊坡計(jì)算采用水科院STAB2005軟件的簡(jiǎn)化畢肖普法。各分區(qū)材料物理力學(xué)指標(biāo)如表1。

        1.3計(jì)算結(jié)果

        由表2計(jì)算結(jié)果可見,本次全風(fēng)化邊坡的設(shè)計(jì)安全系數(shù)滿足規(guī)范要求,邊坡是穩(wěn)定的。

        2.巖質(zhì)邊坡設(shè)計(jì)

        2.1設(shè)計(jì)原則

        對(duì)于巖質(zhì)邊坡,高程945m以上采用1:0.6~1:1.0坡比進(jìn)行開挖,高程945m以下維持原設(shè)計(jì)坡比不變,之后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)揭露的節(jié)理產(chǎn)狀,選取不利節(jié)理組合進(jìn)行巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定計(jì)算與分析。

        2.2巖質(zhì)邊坡滑面分析

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露的節(jié)理產(chǎn)狀,本次設(shè)計(jì)的巖石邊坡存在以下不利節(jié)理組合:

        (1)1—4剖面間巖體穩(wěn)定性分析(主要為990m高程以下巖體)

        巖體中發(fā)育有J1走向N50°W,傾向NE,傾角55°~65°和 J2走向N80°W,傾向SW,傾角45°~60°的中陡傾角節(jié)理做為楔形塊體滑移面。J3走向N35°E,傾向SE,傾角65°~75°、J4 走向N50°E,傾向N W,傾角65°~70°中陡傾角節(jié)理做為后緣拉裂面。以上述節(jié)理組合,進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算。

        根據(jù)側(cè)向切割面傾角的不同組合,楔形體底棱線傾角θ在16.92°~26.37°之間變化,棱線最陡傾角θ=26.37°,為側(cè)向切割面N50°W,NE,∠65°和N80°W,SW,∠60°組合時(shí)形成,此棱線傾角偏緩,楔形體滑動(dòng)的可能性不大。

        (2)4—7剖面間巖體穩(wěn)定性分析(主要為1020m高程以下巖體)

        4-5剖面J3走向N35°E,傾向SE,傾角65°~75°陡傾角節(jié)理做為后緣拉裂面。J1走向N50°W,傾向NE,傾角55°~65°中等傾角節(jié)理做為側(cè)滑面。J2走向N80°W,傾向SW,傾角45°~60°做為底滑面的組合進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算。

        5-7剖面J3走向N35°E,傾向SE,傾角65°~75°陡傾角節(jié)理做為側(cè)滑面。J1走向N50°W,傾向NE,傾角55°~65°中等傾角節(jié)理做為后緣拉裂面。J2走向N80°W,傾向SW,傾角45°~60°做為底滑面的組合進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算。

        其中,底滑面N80°W,傾向SW,傾角45°~60°與坡面交角很小,近似順坡向,計(jì)算中采用單寬斷面計(jì)算。

        (3)軟巖帶穩(wěn)定分析(主要為1020m高程以下巖體)

        巖體中存在R06走向N55°W,傾向N E,傾角6 5°和 R 0 7走向 N30°~40°E,傾向NW,傾角55°~65°的軟巖帶做為楔形塊體滑移面。J4 走向N50°E,傾向NW,傾角65°~70°中陡傾角節(jié)理做為后緣拉裂面。以上述軟巖帶、節(jié)理組合,進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算。

        該楔形體底棱線傾角θ在47.8°,此棱線傾角偏陡,楔形體有滑動(dòng)的可能。

        2.3滑面計(jì)算參數(shù)的選取

        為切實(shí)反映邊坡節(jié)理結(jié)構(gòu)面地質(zhì)參數(shù),本次設(shè)計(jì)采用逆推法求得地質(zhì)參數(shù)。

        首先根據(jù)原纜機(jī)下游段邊坡已經(jīng)塌滑的事實(shí),由塌滑后出露的巖面作為底滑面;側(cè)向考慮卸荷作用使裂隙張開,不計(jì)入側(cè)滑面抗剪強(qiáng)度;因地下水位較低,不計(jì)入節(jié)理面孔隙水壓力;用以上條件組合,采用單寬斷面計(jì)算原始開挖邊坡在達(dá)到極限平衡時(shí)需要的結(jié)構(gòu)面抗剪斷參數(shù),并以此參數(shù)與地質(zhì)專業(yè)提供的參數(shù)對(duì)比,選擇其一為本次邊坡設(shè)計(jì)巖質(zhì)邊坡節(jié)理結(jié)構(gòu)面抗剪斷參數(shù),進(jìn)而計(jì)算出本次設(shè)計(jì)巖質(zhì)邊坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。計(jì)算中,對(duì)塌滑比較明顯的6-6剖面,7-7剖面分別計(jì)算,取其中較小的抗剪斷參數(shù)。

        2.4巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法

        巖質(zhì)邊坡計(jì)算采用剛體極限平衡法。根據(jù)地質(zhì)條件,1-4剖面之間的巖體主要以楔形體形式滑動(dòng),抗滑穩(wěn)定計(jì)算采用《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5353-2006)中的楔形體法。4-7剖面之間的巖體主要以單一的底滑面滑動(dòng),抗滑穩(wěn)定計(jì)算采用與3.3.4中逆推法相同的公式,選取單寬巖體進(jìn)行計(jì)算,不計(jì)入側(cè)滑面的抗剪強(qiáng)度,對(duì)6-6剖面,7-7剖面分別計(jì)算,取安全系數(shù)較小值。計(jì)算利用理正巖土系列軟件分別對(duì)巖質(zhì)邊坡的持久工況、短暫工況和偶然工況進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。

        2.5計(jì)算結(jié)果與分析

        由表3、表4計(jì)算結(jié)果可見,當(dāng)不采用預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)時(shí),巖質(zhì)邊坡的抗滑穩(wěn)定系數(shù)不滿足規(guī)范要求。在采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行支護(hù)的措施下,巖質(zhì)邊坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求,邊坡是穩(wěn)定的,但安全欲度不大。根據(jù)目前揭露的地質(zhì)條件,除以上計(jì)算的節(jié)理組合外,巖質(zhì)邊坡不存在更深層的滑動(dòng)問(wèn)題。

        參考文獻(xiàn):

        [1]潘燕芳,劉翔,黎滿林.大崗山水電站左岸纜機(jī)平臺(tái)邊坡穩(wěn)定分析[J].人民長(zhǎng)江,2011,42(14):42-45+63.

        [2]韋瑋,嚴(yán)明.某水電站右岸纜機(jī)平臺(tái)邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析[J].山西建筑,2010,36(01):137-139.endprint

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