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.

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)生機制有不同認識,一種觀點認為是由于施工開挖造成拉裂縫所在山體發(fā)生整體變形,另一種觀點認為是由于淺表層的局部土體蠕滑引起,還有觀點認為是更大范圍的基巖變形所致。本文通過詳細調(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,從而為進一步的工程治理提供了堅實依據(jù)。

由侏羅系千佛巖組砂巖、泥巖及炭質(zhì)頁巖組成的軟硬相間的互層邊坡,受不同巖層工程特性的影響,開挖引起不同部位巖體產(chǎn)生拉裂、松弛及沿軟弱結(jié)構(gòu)面的蠕滑等變形。為分析地層巖性對邊坡穩(wěn)定性的影響,對侏羅系千佛巖組地層進行工程地質(zhì)巖組劃分,分為薄層泥巖與中薄層砂巖互層巖組、巨厚層砂巖夾中厚層砂巖和薄層泥巖巖組。在此基礎上,通過對邊坡巖體結(jié)構(gòu)的詳細研究,確定了控制邊坡穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)面為層間軟弱夾層,進而對邊坡表層碎裂巖體、結(jié)構(gòu)面組合形成的塊體穩(wěn)定性進行分析,結(jié)果表明,邊坡淺層巖體整體穩(wěn)定性差,局部處于極限平衡狀態(tài),深部巖體穩(wěn)定性相對較好,邊坡穩(wěn)定性的巖體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果與邊坡變形狀況吻合。

根據(jù)港口灣水庫施工地質(zhì)成果對溢洪道邊坡進行了較全面的穩(wěn)定性分析,并得出了溢洪道邊坡是整體穩(wěn)定的,而局部是失穩(wěn)的這一結(jié)論,并對這種失穩(wěn)提出了相應的處理措施。

土體強度參數(shù)與邊坡變形破壞研究——土體的穩(wěn)定性在很大程度上取決if-~的強度參數(shù)粘聚力c、內(nèi)摩擦角值指標。應用數(shù)值計算分析了土體的c、值對邊坡變形破壞及穩(wěn)定性的影響；結(jié)合工程實踐分析了降雨和開挖擾動對邊坡土體c、值及邊坡變形破壞的影響?！　?/p>

邊坡變形破壞的模式——本文詳細地介紹了巖體邊坡的變形與破壞、斜坡的變形與破壞、層狀巖體邊坡變形破壞模式、巖體邊坡破壞模式實例等內(nèi)容。

目前在建的某水庫右岸下游邊坡在開挖過程中遇到一次強降雨后,邊坡出現(xiàn)蠕動變形開裂,錨噴支護出現(xiàn)破壞,結(jié)合右岸的地質(zhì)情況及邊坡變形機理,對此次邊坡變形破壞進行原因分析,并提出處理措施建議。

以貴州省畢節(jié)境內(nèi)某大型開挖邊坡為例,采用高密度電法、巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計和地質(zhì)調(diào)查方法獲得了開挖邊坡結(jié)構(gòu)特征.通過現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測和有限元模擬分析,揭示了該開挖邊坡變形破壞特征,從而得出滑移-拉裂的變形破壞模式,提出了錨索支護方案并通過數(shù)值模擬進行支護效果分析.

文章簡述了混凝土錨筋樁、砂漿錨桿、鋼筋樁及鋼筋網(wǎng)片、噴錨等施工技術(shù)在昌馬水庫溢洪道出口左岸高邊坡加固與治理的應用。

邊坡變形破壞離心機模型試驗研究——邊坡變形破壞離心機模型試驗研究

隨邊坡工程大型機械開挖以來,邊坡開挖施工過程中常常出現(xiàn)一坡到底的開挖現(xiàn)場,同時開挖邊坡一般都要放置一定的時間才能進行防護,有時受某種因素影響,開挖邊坡可能放置相當長一段時間才能進行防護,結(jié)果造成工程中大量臨時邊坡失穩(wěn)。應用數(shù)值計算分析了開挖邊坡變形破壞過程及對穩(wěn)定性的影響,同對超高邊坡支護提出了建議,研究結(jié)果對工程實踐有一定的參考作用。

根據(jù)溢洪道泄洪標準和運用情況,闡述了溢洪道設計中常見問題及設計對策。

結(jié)合亭口水庫工程庫水位驟降為正常運行工況的實際運行方式，對溢洪道進口高邊坡進行穩(wěn)定分析計算，提出水下緩坡壓砼板，水上陡坡寬平臺的措施。為后續(xù)類似工程提供參考經(jīng)驗。

云南省犁地坪水庫溢洪道布置在高陡巖質(zhì)邊坡上。針對溢洪道在基礎開挖施工過程中泄槽ⅰ段基礎發(fā)生垮塌導致泄槽左側(cè)底板懸空、泄槽ⅱ段存在部分建基面巖體較破碎等問題,采取調(diào)整溢洪道軸線及上部結(jié)構(gòu)布置,泄槽ⅰ段下部基礎采用混凝土置換地基、固結(jié)灌漿和設置錨桿以及泄槽左下方山體邊坡增加掛網(wǎng)噴錨支護等綜合加固處理措施;縱坡較陡的泄槽ⅱ段采取清除基礎破碎巖體、底板設置錨筋樁和兩邊墻外側(cè)增設止滑翼墻等措施,消除了溢洪道失穩(wěn)的安全隱患。工程已投入使用4a,運行情況良好。

前坪水庫溢洪道高邊坡的初步設計方案中,開挖邊坡坡度為1:0.5,采用5m長錨桿φ25mm@2×2m加固支護.通過系統(tǒng)優(yōu)化研究,調(diào)整開挖邊坡坡度為1:0.4,采用10m長錨桿φ25mm@3×3m加固支護.采用geo-slope軟件對不同工況下前坪水庫溢洪道高邊坡的穩(wěn)定性進行了極限平衡分析,并采用flac3d軟件計算了不同工況下邊坡的應力和變形分布規(guī)律.計算結(jié)果表明:優(yōu)化設計方案中溢洪道高邊坡開挖后在無水、正常水位及相應地震工況下的安全系數(shù)均大于1.3,滿足規(guī)范要求.按優(yōu)化設計方案開挖后,邊坡在無水、遭遇洪水及地震3種工況下,開挖面上的最大主應力均出現(xiàn)拉應力,3種工況下的最大拉應力為0.24mpa,小于安山玢巖的抗拉強度.優(yōu)化設計方案與初步設計階段的方案相比,可減少土石方開挖量約5萬m3,具有顯著的經(jīng)濟效益.

溢洪道屬于水庫中經(jīng)常見到的水工建筑物，其作用就是排除水庫當中沒有辦法容下的洪水，溢洪道經(jīng)在汛期洪水較多的時候。水量多余水庫的容納范圍，對于水庫量進行調(diào)整，對于確保水庫正常運行有著十分重要的意義。因此，溢洪道屬于水庫當中最重要的建筑物之一，溢洪道的泄洪安全極為重要。本文主要對其設計方面存在的問題展開仔細的分析，并且具有針對性的提出了解決對策。

以我國西南某在建的水電站工程邊坡為例,借助多點位移計對工程邊坡的變形情況進行了監(jiān)測,分析了邊坡的位移量級,探討了大變形區(qū)域的變形規(guī)律,評價了錨桿和錨索對控制邊坡穩(wěn)定性所起的作用,進而總結(jié)了工程地質(zhì)條件對邊坡大變形的影響,結(jié)果可為其他工程邊坡的監(jiān)測提供參考。

通過對某水電站壩址右岸邊坡現(xiàn)場工程地質(zhì)條件的系統(tǒng)調(diào)查,對邊坡的巖體結(jié)構(gòu)類型及其成因機制、結(jié)構(gòu)面與坡面組合特征,以及誘導因素進行了細致研究,在此基礎上通過flac3d數(shù)值模擬及極限平衡分析,結(jié)合工程地質(zhì)條件分析,對其變形破壞機制進行了深入探討。研究結(jié)果表明,邊坡處于壓致拉裂初始階段,邊坡的變形受開挖控制作用明顯。監(jiān)測結(jié)果顯示,雨季過后,隨著開挖進行,坡體中上部覆蓋層在下部巖體的帶動下產(chǎn)生同步變形。受下部巖體約束,在坡體最薄弱部位,高程1191m處的網(wǎng)格梁出現(xiàn)了隆起、彎曲變形,并局部出現(xiàn)了較大的水平向及豎向位移,經(jīng)預應力錨索加固后,坡體漸趨穩(wěn)定。

軟土是一種含水量和孔隙比都很大的粘性土,具有高壓縮性、低強度和流變等特性。軟土邊坡在失穩(wěn)破壞前,存在著很大的塑性變形,往往形成局部的塑性滑動帶。結(jié)合工程實例分析了此類山區(qū)軟土邊坡變形的主要原因為土層結(jié)構(gòu)、地表水下滲、應力狀態(tài)的改變、治理結(jié)構(gòu)等因素?？紤]以上各種因素的作用，采用極限平衡理論驗算土體的穩(wěn)定性，對治理方案進行了比選，提出了合理的治理措施。

溢洪道是水庫常見的水工建筑物,主要是用于宣泄水庫所容不下的洪水。溢洪道在水庫平穩(wěn)運行時,一般不經(jīng)常工作,只是在汛期洪水流量較大時,水量超過水庫的容積,水位較高時才進行工作,雖然工作時間不長,但對水庫的量調(diào)節(jié),保證水庫的安全運行起著重要的作用,所以溢洪道是水庫中的重要建筑物,溢洪道的泄洪安全十分關鍵。本文針對其設計中存在的問題進行分析,并提出了一些相應的對策。

在清河水庫除險加固工程溢洪道進水渠導流墻爆破施工中,對需要保留的導流墻產(chǎn)生了破壞,依據(jù)邊墩爆破拆除時,爆破拆除監(jiān)測結(jié)果,分析導致破壞的原因,是邊墩拆除爆破造成的;施工縫和變截面處是結(jié)構(gòu)抗力的薄弱部位;設計要求擋墻部位允許質(zhì)點震動速度值7cm/s應當嚴格限制。建議采取靜態(tài)爆破方法拆除建筑物。

溢洪道是水庫最重要的建筑物之一,溢洪道的設計和布置合理與否,不僅直接影響到水庫的安全,而且關系到整個工程的造價。本文對水庫溢洪道設計方面存在的問題進行了介紹,并提出了相應的解決對策,希望能為以后的溢洪道設計提供一些參考意見,從而確保水庫能更好地發(fā)揮其工程效益。