水電站5號施工支洞洞臉邊坡塌滑機(jī)制模擬分析

卡基娃水電站導(dǎo)流洞進(jìn)口邊坡在施工過程中受降雨影響發(fā)生了滑塌,形成了高達(dá)130m的危險土石混合高邊坡。在對邊坡及滑體進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,著重分析了滑體及滑床的物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成,確定了滑動模式,并計算了坡體三種工況下的安全系數(shù)。最后,綜合各種因素得出了該邊坡的滑動機(jī)制。

1工程概況梨園水電站位于迪慶州香格里拉縣(左岸)與麗江地區(qū)玉龍縣(右岸)交界河段,是金沙江中游河段規(guī)劃的第三個梯級[1]。該工程屬ⅰ等大(1)型工程,是以發(fā)電為主,兼顧防洪、旅游等綜合利用的水利水電樞紐工程。電站水庫庫容為7.27×108m3,電站裝機(jī)容量2400mw(4×600mw)。工程施工導(dǎo)流采用全年圍堰擋水、圍堰一次斷流,1#、2#導(dǎo)流洞泄流的全年導(dǎo)流方

清江隔河巖水利樞紐電站引水洞出口是由自然邊坡改造而成的高陡人工邊坡，具上硬下軟巖體結(jié)構(gòu)。由于這種邊坡軟巖位于下部，受力條件復(fù)雜、加之又具柔性變性特點，使其可能出現(xiàn)的破壞機(jī)理同其它結(jié)構(gòu)型邊坡相比要復(fù)雜得多。總結(jié)該邊坡施工中巖體變形規(guī)律，對其機(jī)制加以分析，可以幫助人們加深對這類邊坡巖體變形特性認(rèn)識，并對類似巖質(zhì)邊坡的設(shè)計、施工有參考價值。

研究了黃金坪水電站泄洪洞進(jìn)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(hù)設(shè)計參數(shù),分析了邊坡的變形機(jī)制。分析成果為邊坡治理提供了設(shè)計依據(jù),可供類似工程參考。

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(chǔ),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(jìn)一步分析了傾倒變形的形成機(jī)制。

西南某水電站巖質(zhì)邊坡地質(zhì)條件、坡體結(jié)構(gòu)復(fù)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(rèn)為邊坡變形破壞主要由傾坡外的結(jié)構(gòu)面導(dǎo)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。

長河壩水電站左壩肩邊坡高陡、卸荷作用強(qiáng)烈、長大裂隙較發(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)測資料,對邊坡進(jìn)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(hù)措施后,裂縫變形得到控制,邊坡基本穩(wěn)定。

南美洲某水電站壩址區(qū)左岸邊坡,在引水隧洞進(jìn)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(jī)制,判斷邊坡穩(wěn)定性并提出治理建議.

西南某在建的水電站左壩肩在施工期間出現(xiàn)了大量拉裂縫,目前各方對于拉裂縫的產(chǎn)生機(jī)制有不同認(rèn)識,一種觀點認(rèn)為是由于施工開挖造成拉裂縫所在山體發(fā)生整體變形,另一種觀點認(rèn)為是由于淺表層的局部土體蠕滑引起,還有觀點認(rèn)為是更大范圍的基巖變形所致。本文通過詳細(xì)調(diào)查樞紐區(qū)的地質(zhì)條件、變形破壞特征,并結(jié)合監(jiān)測和勘探資料,查明了拉裂縫產(chǎn)生的原因及其影響范圍、程度,從而為進(jìn)一步的工程治理提供了堅實依據(jù)。

五強(qiáng)溪水電站左岸船閘邊坡巖體軟弱破碎,地質(zhì)條件復(fù)雜,該邊坡變形機(jī)制一直是個有爭議的問題。筆者通過研究,首次提出了彎曲傾倒—上抬反翹的層狀結(jié)構(gòu)巖體復(fù)合變形模式,大量邊坡監(jiān)測資料分析對這種變形模式做了進(jìn)一步證明。

滑坡的破壞模式和破壞機(jī)理是滑坡防治的重要依據(jù),并對所采取的防治措施具有重要的指導(dǎo)意義。本文利用flac3d模擬了云南某水電站廠房邊坡在施工開挖作用下的破壞模式和破壞的機(jī)理,通過模擬滑坡的位移變化特征以及分布規(guī)律,指出該水電站廠房邊坡在施工開挖卸荷作用下并不是一個單純的滑坡現(xiàn)象,也不是一個單純的崩塌現(xiàn)象,而是一個以滑為主,局部產(chǎn)生崩塌的松散崩滑體。

對于巖體極為破碎、呈塊狀結(jié)構(gòu)、節(jié)理發(fā)育的巖面采用自進(jìn)式中空注漿錨桿處理,效果比砂漿錨桿明顯,避免了雨水和裂隙水的滲流造成巖體不穩(wěn)定、塌滑,經(jīng)自進(jìn)式中空注漿錨桿處理后巖體的穩(wěn)定性明顯加強(qiáng)。自進(jìn)式中空注漿錨桿與常規(guī)的砂漿錨桿在施工工藝及材料選用方面都存在一定的差別,對材料的要求也不一樣,電水規(guī)[1997]031號文和水總[2002]號文中的砂漿錨桿及灌漿定額均不能反映自進(jìn)式中空注漿錨桿及其注漿的費用。因此根據(jù)實際情況和對工程施工中人工、材料消耗、機(jī)械設(shè)備使用進(jìn)行了全過程的跟蹤記錄,編制了自進(jìn)式中空注漿錨桿及注漿的補(bǔ)充定額。

西南某水電站恩2#滑坡的總體積約800萬m3,屬大型滑坡,其滑動將對電站地下廠房安全造成嚴(yán)重威脅。本文在對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,并對其影響因素進(jìn)行了定性評價,為其治理提供了依據(jù)。

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)制對正確評價工程邊坡的穩(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個階段,利用udec再現(xiàn)了滑坡的形成過程。利用有限元和離散元計算得到的結(jié)果互相吻合,證明了結(jié)論的合理性。

老撾南湃水電站廠房工程位于南樂克河（namleuk）原河床，基坑邊坡巖體多屬為變凝灰質(zhì)泥巖，其結(jié)構(gòu)破碎，呈全強(qiáng)風(fēng)化軟弱夾層，420m高程以下開挖后基坑周邊卸荷，加上右側(cè)沖溝水、左側(cè)樂克河水沿卸荷縫隙大量入滲，引起廠房后邊坡與基坑的開裂、變形、滑塌。結(jié)合實際情況，采取了一系列處理和加固措施，保證了工程安全和進(jìn)度目標(biāo)。

為了解某電站進(jìn)水口邊坡的失穩(wěn)機(jī)制,詳細(xì)調(diào)查了該邊坡的基本結(jié)構(gòu)特征及物質(zhì)組成,以及工程區(qū)的地震歷史、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及工程地質(zhì)與水文地質(zhì)特征,對變形體進(jìn)行分區(qū),分析總結(jié)得出該邊坡失穩(wěn)災(zāi)變的原因為山體邊坡在降雨和地震為主要誘因的情況下,加之坡體內(nèi)的不利結(jié)構(gòu)面相互切割組合,軟弱夾層的介質(zhì)受滲透、侵蝕損傷的影響,剛度特性發(fā)生弱化演化,最終導(dǎo)致了邊坡沿軟弱夾層產(chǎn)生滑移變形失穩(wěn)的地質(zhì)災(zāi)害。為后續(xù)的邊坡加固措施提供依據(jù),豐富了含軟弱夾層邊坡失穩(wěn)災(zāi)變的類型,對類似工程的失穩(wěn)機(jī)制分析提供了參考。

第2期《中南水電》45· 五強(qiáng)溪水電站左岸層狀 巖質(zhì)邊坡變形機(jī)制及處理原則 地質(zhì)大隊王常敏 文摘五強(qiáng)溪水電站左岸邊墟為軟硬相同的復(fù)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(dǎo)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(jī)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(hù)、邊挖邊護(hù)，排水同步的處理碌則。 關(guān)鍵詞蠕動變開j時問效應(yīng)蠕滑劈楔多朱諾式變形 l概況 五強(qiáng)溪水電站位于順向河備，河流流向 63‘一55。 。

巖質(zhì)邊坡動力失穩(wěn)機(jī)制及數(shù)值模擬研究——在分析巖質(zhì)邊坡動力破壞機(jī)制的基礎(chǔ)上，采用flac方法，建立了四川震區(qū)理縣至小金公路工程中豹子嘴巖質(zhì)邊坡三維數(shù)值模型．以永久位移作為評價指標(biāo)，在對四川15•12汶川ms8．0大地震中理縣地震臺實測地震波校正的基...

針對邊坡開挖時可能對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響,基于錨固巖體彈塑性等效本構(gòu)關(guān)系,以大崗山水電站右岸邊坡為例,采用彈塑性有限元法對邊坡開挖加固進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了開挖邊坡的穩(wěn)定性,并對初擬的邊挖邊錨施工程序的合理性進(jìn)行了評價,提出了若干對工程建設(shè)具有一定指導(dǎo)意義的建議。

大崗山水電站壩肩邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜,斷層、巖脈、卸荷裂隙密集帶、深部卸荷帶及節(jié)理裂隙發(fā)育。為對該邊坡在開挖支護(hù)過程中的應(yīng)力、變形情況進(jìn)行分析,采用彈黏塑性有限元軟件evp3d,利用彈塑性有限元法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性的三維有限元計算,揭示邊坡可能的失穩(wěn)部位,對初擬的施工程序的合理性進(jìn)行評價,并對邊坡的支護(hù)方案提出建議。

滑坡位于四川省甘孜州境內(nèi)某水電站10#支洞口下部,該滑坡處于變形加劇狀態(tài),因此對其形成機(jī)制及穩(wěn)定性進(jìn)行分析就顯得尤為重要。分析表明:該滑坡形成機(jī)制屬于滑移-拉裂式,目前處于極限平衡狀態(tài),受暴雨或地震影響就很可能發(fā)生整體破壞。

古滑坡坐落于ⅱ級階地臺面上,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沖擊荷載加速了巖體的彎曲～拉裂變形進(jìn)程,造成ⅱ級階地基座巖體發(fā)生突發(fā)性折斷破壞,從而導(dǎo)致古滑坡失穩(wěn)。