我國(guó)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(dòng)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(cái)產(chǎn)安全.其中,2015年2月發(fā)生于我國(guó)西南某水電站右岸導(dǎo)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(qiáng)度特征,分析變形破壞機(jī)理,認(rèn)為導(dǎo)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(qiáng)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(duì)于拉裂縫的產(chǎn)生機(jī)制有不同認(rèn)識(shí),一種觀點(diǎn)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(diǎn)認(rèn)為是由于淺表層的局部土體蠕滑引起,還有觀點(diǎn)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(cè)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(jiān)實(shí)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(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,對(duì)侏羅系千佛巖組地層進(jìn)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(chǔ)上,通過對(duì)邊坡巖體結(jié)構(gòu)的詳細(xì)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(jìn)而對(duì)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(jìn)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(duì)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(kù)施工地質(zhì)成果對(duì)溢洪道邊坡進(jìn)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(duì)這種失穩(wěn)提出了相應(yīng)的處理措施。

土體強(qiáng)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(qiáng)度參數(shù)粘聚力c、內(nèi)摩擦角值指標(biāo)。應(yīng)用數(shù)值計(jì)算分析了土體的c、值對(duì)邊坡變形破壞及穩(wěn)定性的影響；結(jié)合工程實(shí)踐分析了降雨和開挖擾動(dòng)對(duì)邊坡土體c、值及邊坡變形破壞的影響。　　

邊坡變形破壞的模式——本文詳細(xì)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(shí)例等內(nèi)容。

目前在建的某水庫(kù)右岸下游邊坡在開挖過程中遇到一次強(qiáng)降雨后,邊坡出現(xiàn)蠕動(dòng)變形開裂,錨噴支護(hù)出現(xiàn)破壞,結(jié)合右岸的地質(zhì)情況及邊坡變形機(jī)理,對(duì)此次邊坡變形破壞進(jìn)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(jì)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(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)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(hù)方案并通過數(shù)值模擬進(jìn)行支護(hù)效果分析.

文章簡(jiǎn)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(kù)溢洪道出口左岸高邊坡加固與治理的應(yīng)用。

邊坡變形破壞離心機(jī)模型試驗(yàn)研究——邊坡變形破壞離心機(jī)模型試驗(yàn)研究

隨邊坡工程大型機(jī)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(chǎng),同時(shí)開挖邊坡一般都要放置一定的時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),有時(shí)受某種因素影響,開挖邊坡可能放置相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),結(jié)果造成工程中大量臨時(shí)邊坡失穩(wěn)。應(yīng)用數(shù)值計(jì)算分析了開挖邊坡變形破壞過程及對(duì)穩(wěn)定性的影響,同對(duì)超高邊坡支護(hù)提出了建議,研究結(jié)果對(duì)工程實(shí)踐有一定的參考作用。

根據(jù)溢洪道泄洪標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用情況,闡述了溢洪道設(shè)計(jì)中常見問題及設(shè)計(jì)對(duì)策。

結(jié)合亭口水庫(kù)工程庫(kù)水位驟降為正常運(yùn)行工況的實(shí)際運(yùn)行方式，對(duì)溢洪道進(jìn)口高邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析計(jì)算，提出水下緩坡壓砼板，水上陡坡寬平臺(tái)的措施。為后續(xù)類似工程提供參考經(jīng)驗(yàn)。

云南省犁地坪水庫(kù)溢洪道布置在高陡巖質(zhì)邊坡上。針對(duì)溢洪道在基礎(chǔ)開挖施工過程中泄槽ⅰ段基礎(chǔ)發(fā)生垮塌導(dǎo)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(chǔ)采用混凝土置換地基、固結(jié)灌漿和設(shè)置錨桿以及泄槽左下方山體邊坡增加掛網(wǎng)噴錨支護(hù)等綜合加固處理措施;縱坡較陡的泄槽ⅱ段采取清除基礎(chǔ)破碎巖體、底板設(shè)置錨筋樁和兩邊墻外側(cè)增設(shè)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(yùn)行情況良好。

前坪水庫(kù)溢洪道高邊坡的初步設(shè)計(jì)方案中,開挖邊坡坡度為1:0.5,采用5m長(zhǎng)錨桿φ25mm@2×2m加固支護(hù).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(zhǎng)錨桿φ25mm@3×3m加固支護(hù).采用geo-slope軟件對(duì)不同工況下前坪水庫(kù)溢洪道高邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了極限平衡分析,并采用flac3d軟件計(jì)算了不同工況下邊坡的應(yīng)力和變形分布規(guī)律.計(jì)算結(jié)果表明:優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中溢洪道高邊坡開挖后在無水、正常水位及相應(yīng)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(shè)計(jì)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(yīng)力均出現(xiàn)拉應(yīng)力,3種工況下的最大拉應(yīng)力為0.24mpa,小于安山玢巖的抗拉強(qiáng)度.優(yōu)化設(shè)計(jì)方案與初步設(shè)計(jì)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(jì)效益.

溢洪道屬于水庫(kù)中經(jīng)常見到的水工建筑物，其作用就是排除水庫(kù)當(dāng)中沒有辦法容下的洪水，溢洪道經(jīng)在汛期洪水較多的時(shí)候。水量多余水庫(kù)的容納范圍，對(duì)于水庫(kù)量進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于確保水庫(kù)正常運(yùn)行有著十分重要的意義。因此，溢洪道屬于水庫(kù)當(dāng)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(duì)其設(shè)計(jì)方面存在的問題展開仔細(xì)的分析，并且具有針對(duì)性的提出了解決對(duì)策。

以我國(guó)西南某在建的水電站工程邊坡為例,借助多點(diǎn)位移計(jì)對(duì)工程邊坡的變形情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè),分析了邊坡的位移量級(jí),探討了大變形區(qū)域的變形規(guī)律,評(píng)價(jià)了錨桿和錨索對(duì)控制邊坡穩(wěn)定性所起的作用,進(jìn)而總結(jié)了工程地質(zhì)條件對(duì)邊坡大變形的影響,結(jié)果可為其他工程邊坡的監(jiān)測(cè)提供參考。

通過對(duì)某水電站壩址右岸邊坡現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件的系統(tǒng)調(diào)查,對(duì)邊坡的巖體結(jié)構(gòu)類型及其成因機(jī)制、結(jié)構(gòu)面與坡面組合特征,以及誘導(dǎo)因素進(jìn)行了細(xì)致研究,在此基礎(chǔ)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(duì)其變形破壞機(jī)制進(jìn)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(cè)結(jié)果顯示,雨季過后,隨著開挖進(jìn)行,坡體中上部覆蓋層在下部巖體的帶動(dòng)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(yù)應(yīng)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(qiáng)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(dòng)帶。結(jié)合工程實(shí)例分析了此類山區(qū)軟土邊坡變形的主要原因?yàn)橥翆咏Y(jié)構(gòu)、地表水下滲、應(yīng)力狀態(tài)的改變、治理結(jié)構(gòu)等因素。考慮以上各種因素的作用，采用極限平衡理論驗(yàn)算土體的穩(wěn)定性，對(duì)治理方案進(jìn)行了比選，提出了合理的治理措施。

溢洪道是水庫(kù)常見的水工建筑物,主要是用于宣泄水庫(kù)所容不下的洪水。溢洪道在水庫(kù)平穩(wěn)運(yùn)行時(shí),一般不經(jīng)常工作,只是在汛期洪水流量較大時(shí),水量超過水庫(kù)的容積,水位較高時(shí)才進(jìn)行工作,雖然工作時(shí)間不長(zhǎng),但對(duì)水庫(kù)的量調(diào)節(jié),保證水庫(kù)的安全運(yùn)行起著重要的作用,所以溢洪道是水庫(kù)中的重要建筑物,溢洪道的泄洪安全十分關(guān)鍵。本文針對(duì)其設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析,并提出了一些相應(yīng)的對(duì)策。

在清河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程溢洪道進(jìn)水渠導(dǎo)流墻爆破施工中,對(duì)需要保留的導(dǎo)流墻產(chǎn)生了破壞,依據(jù)邊墩爆破拆除時(shí),爆破拆除監(jiān)測(cè)結(jié)果,分析導(dǎo)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(shè)計(jì)要求擋墻部位允許質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度值7cm/s應(yīng)當(dāng)嚴(yán)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(kù)最重要的建筑物之一,溢洪道的設(shè)計(jì)和布置合理與否,不僅直接影響到水庫(kù)的安全,而且關(guān)系到整個(gè)工程的造價(jià)。本文對(duì)水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)方面存在的問題進(jìn)行了介紹,并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策,希望能為以后的溢洪道設(shè)計(jì)提供一些參考意見,從而確保水庫(kù)能更好地發(fā)揮其工程效益。