• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      烏東德水電站泄洪洞出口左側(cè)邊坡變形控制研究

      2020-06-03 19:20:42周華王占軍曹去修胡清義
      水利水電快報(bào) 2020年2期
      關(guān)鍵詞:變形控制

      周華 王占軍 曹去修 胡清義

      摘要:烏東德水電站泄洪洞出口左側(cè)邊坡開(kāi)挖過(guò)程中,坡面發(fā)生較大變形?;谶吰麻_(kāi)挖揭露工程地質(zhì)條件,通過(guò)裂縫調(diào)查、監(jiān)測(cè)資料分析邊坡變形趨勢(shì),建立三維數(shù)值模型研究邊坡變形機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出并實(shí)施了“系統(tǒng)錨固、坡面灌漿、坡比調(diào)整”的系統(tǒng)加固處理方案。后期邊坡開(kāi)挖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,左側(cè)邊坡已經(jīng)穩(wěn)定,加固處理措施有效,可為同類工程邊坡變形加固處理提供借鑒。

      關(guān)鍵詞:邊坡變形,變形控制,監(jiān)測(cè)資料分析,裂縫調(diào)查,鳥(niǎo)東德水電站

      中圖法分類號(hào):TV651文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.15974/i.cnki.slsdkb.2020.02.006

      巖質(zhì)高邊坡穩(wěn)定性是大型水電工程建設(shè)的重要工程地質(zhì)問(wèn)題,也是影響工程建設(shè)成敗的重要因素之一。巖質(zhì)高邊坡開(kāi)挖期間,往往會(huì)出現(xiàn)一定程度的卸荷松弛變形,變形超過(guò)一定范圍即可能失穩(wěn)。因此,巖質(zhì)高邊坡變形穩(wěn)定及加固方案研究一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

      漆祖芳等采用有限元強(qiáng)度折減法分析開(kāi)挖邊坡在施工期的穩(wěn)定性,合理評(píng)價(jià)了錦屏一級(jí)拱壩壩肩邊坡施工期的整體穩(wěn)定性與安全性;曾金華等采用三維有限元法等對(duì)邊坡進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并據(jù)此對(duì)兩岸壩肩邊坡采用錨索、錨桿及掛網(wǎng)錨噴等加固措施,達(dá)到了穩(wěn)定邊坡的目的。陳本龍對(duì)西藏如美水電站天然高邊坡開(kāi)挖后出現(xiàn)的卸荷變形和變形破壞模式等問(wèn)題進(jìn)行深入研究,為保證邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定提供了科學(xué)的依據(jù)。何忠明等用FLAC軟件建立軟巖邊坡應(yīng)變軟化特性,并分析了軟巖邊坡在開(kāi)挖過(guò)程中鉛直位移和水平位移的變化趨勢(shì)。

      本文以金沙江烏東德水電站泄洪洞出口左側(cè)邊坡為研究對(duì)象,在開(kāi)挖揭露工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)上,通過(guò)裂縫調(diào)查、監(jiān)測(cè)資料分析邊坡變形趨勢(shì),建立三維數(shù)值模型研究邊坡變形機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出有針對(duì)性的系統(tǒng)加固處理方案,保證泄洪洞出口左側(cè)邊坡后期順利開(kāi)挖支護(hù)等施工。

      1 工程概況及地質(zhì)條件

      1.1 工程概況

      烏東德水電站位于四川省會(huì)東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江下游河段,是下游河段烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩4個(gè)梯級(jí)中的第一個(gè)梯級(jí)電站。水庫(kù)正常蓄水位975m,總庫(kù)容74.08億m3。電站總裝機(jī)容量10200MW,年發(fā)電量389.1億kW·h。樞紐工程由混凝土雙曲拱壩、泄洪消能建筑物、左右岸引水發(fā)電系統(tǒng)及導(dǎo)流建筑物等組成,電站采用壩身表中孔與岸邊泄洪洞聯(lián)合泄洪。

      左岸靠山側(cè)平行布置3條泄洪洞,出口挑流鼻坎下游設(shè)人工水墊塘消能。水墊塘在小花山臺(tái)地開(kāi)挖形成,該部位巖體破碎,抗沖能力較差。水墊塘采用封閉抽排結(jié)構(gòu)型式,四周設(shè)置基礎(chǔ)廊道,塘末設(shè)置頂高程為825m的尾坎,尾坎下游開(kāi)挖尾渠引導(dǎo)泄洪水流歸槽。

      1.2左側(cè)邊坡地質(zhì)條件

      泄洪洞出口左側(cè)邊坡位于人工水墊塘左側(cè)、花山泥石流溝出口下游側(cè),見(jiàn)圖1。邊坡開(kāi)挖前出露地層為第四系覆蓋層(O)、褶皺基底落雪組(Pt21)、沉積蓋層觀音崖組(Zzg)和燈影組(Zzd)等。

      左側(cè)高程925m以上工程邊坡及其上方自然邊坡由Z2g、Z2d、P2y、P3em、T3bg、J1y、J2x等沉積蓋層地層構(gòu)成,地層走向340°-10°,傾向E、傾角28°-35°,緩傾左岸偏上游,巖層走向與邊坡走向夾角3°-37°,傾向坡內(nèi),構(gòu)成緩傾反向坡。

      高程925m以下工程邊坡由Pt21褶皺基底地層構(gòu)成,地層走向近EW向(250°-290°),傾向S,傾角70°-85°,近橫河向展布,陡傾下游偏右岸。左側(cè)邊坡走向193°,巖層走向與左側(cè)邊坡走向交角57°-83°,構(gòu)成陡傾橫向坡,見(jiàn)圖2。

      左側(cè)邊坡發(fā)育F6、F7、F9等3條斷層,其中規(guī)模較大的1條斷層為花山溝斷層F6。

      2 泄洪洞出口左側(cè)邊坡開(kāi)挖及變形情況

      2.1 邊坡開(kāi)挖施工過(guò)程

      泄洪洞出口左側(cè)邊坡分兩期施工:

      (1)一期工程于2014年3月完成,主要挖除全部覆蓋層,上游側(cè)開(kāi)挖至高程895m,下游側(cè)開(kāi)挖至高程850m,形成混凝土系統(tǒng)平臺(tái),外側(cè)尾水塔基礎(chǔ)、尾水渠及導(dǎo)墻基礎(chǔ)開(kāi)挖完成。

      (2)二期工程自2015年3月開(kāi)始,主要為水墊塘剩余部分、高程850m以下尾渠及排導(dǎo)槽下游段開(kāi)挖支護(hù)。2017年6月汛前,左側(cè)邊坡總體開(kāi)挖至高程806m,局部開(kāi)挖至高程796m?;映渌妊春?,左側(cè)邊坡開(kāi)挖支護(hù)全面停止。

      左側(cè)邊坡先挖除上部覆蓋層,再開(kāi)挖形成人工邊坡,覆蓋層剝離線最高高程約1070m。人工邊坡結(jié)構(gòu)為橫向坡,以尾坎為界分為兩段,上游段為水墊塘左側(cè)邊坡,最高開(kāi)口高程約970m,底部至水墊塘基礎(chǔ)廊道開(kāi)挖高程786.5m,人工邊坡最大高度183.5m;尾坎下游段為尾渠左側(cè)邊坡,最高開(kāi)口高程約945m,尾渠底板開(kāi)挖高程819.5m,邊坡最大高度約125m。水墊塘左側(cè)邊坡以高程850m為界,上部、下部單級(jí)開(kāi)挖坡比分別為1:0.2、1:0.3,尾渠左側(cè)邊坡單級(jí)開(kāi)挖坡比均為1:0.2。

      覆蓋層及人工邊坡開(kāi)挖后,坡面進(jìn)行了系統(tǒng)噴錨支護(hù),中上部設(shè)系統(tǒng)錨索,高程850m以下水墊塘邊坡系統(tǒng)支護(hù)與邊墻結(jié)構(gòu)錨固措施相結(jié)合布置。對(duì)于開(kāi)挖過(guò)程中出露的塊體,采用錨索、錨樁及錨桿進(jìn)行隨機(jī)支護(hù)。

      2.2邊坡變形情況

      2016年11月,左側(cè)邊坡啟動(dòng)高程850m以下開(kāi)挖施工后,坡面部分表觀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)突然增大。2017年3月,高程806m以上邊坡開(kāi)挖完成,表觀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)揭示邊坡變形速率仍較快,恢復(fù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)觀監(jiān)測(cè)變形較大,最大變形量達(dá)到83.73mm(見(jiàn)圖3),監(jiān)測(cè)錨索和錨桿受力也有所增大。

      2017年4月,左側(cè)邊坡開(kāi)挖全面暫停,僅開(kāi)展開(kāi)挖坡面系統(tǒng)支護(hù)施工,隨后邊坡變形速率趨緩?;映渌妊春蟮?月底,內(nèi)觀位移監(jiān)測(cè)最大變形量91.96mm,表觀監(jiān)測(cè)Y軸累計(jì)最大值為227.98mm,監(jiān)測(cè)錨索最大錨固力2740.9kN。

      3 左側(cè)邊坡變形特征及安全監(jiān)測(cè)分析

      3.1 地表裂縫調(diào)查情況

      截至2017年5月,左側(cè)邊坡共發(fā)現(xiàn)33條裂縫,其中僅6條為巖體變形裂縫,皆位于斷層F6下游開(kāi)口線上方局部脊?fàn)钔怀龅匦尾课?。裂面起伏粗糙狀,延伸長(zhǎng)度約10m,張開(kāi)寬度均小于4cm,深度小于0.4m,均延伸至下伏巖體中,成因主要與邊坡松弛變形有關(guān)。其余27條均為坡面噴護(hù)混凝土裂縫,未延伸至巖體中,成因主要與混凝土收縮、溫度變化等因素有關(guān)。

      3.2 安全監(jiān)測(cè)成果分析

      左側(cè)邊坡共布置6個(gè)變形監(jiān)測(cè)斷面,共計(jì)17套多點(diǎn)位移計(jì)、14個(gè)表觀監(jiān)測(cè)墩、21個(gè)錨索測(cè)力計(jì)、26個(gè)錨桿應(yīng)力計(jì),不同種類監(jiān)測(cè)儀器揭示的邊坡變形特征吻合程度良好。此處僅選取多點(diǎn)位移計(jì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行分析。

      坡面多點(diǎn)位移計(jì)監(jiān)測(cè)深度30-40m,首測(cè)時(shí)間不一。受現(xiàn)場(chǎng)施工損毀等影響,部分儀器在2015年3月至2017年3月間無(wú)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),僅M13、M14、M16捕捉到了相對(duì)較完整的變形過(guò)程(見(jiàn)圖4)。

      從圖4可以看出:

      (1)孔口累計(jì)變形量多數(shù)小于25mm,M11點(diǎn)變形量最大達(dá)92.15mm,位于凸出脊?fàn)畹匦慰拷_(kāi)口線頂部,邊坡中部區(qū)域次之,850混凝土系統(tǒng)后方邊坡及坡面其他區(qū)域累計(jì)變形量小。

      (2)左側(cè)邊坡巖體變形深度基本在20-30m之間。

      (3)左側(cè)邊坡變形總體可分3個(gè)階段,即變形加劇、變形趨緩、變形收斂或趨于收斂階段。2016年12月至2017年3月,為左側(cè)邊坡高程830m以下高強(qiáng)度爆破開(kāi)挖期,邊坡變形量和變形速率較大,其后邊坡變形逐漸收斂或明顯趨于收斂階段。

      4 左側(cè)邊坡變形機(jī)理分析

      基于左側(cè)邊坡開(kāi)挖揭露工程地質(zhì)條件,選取出口左側(cè)邊坡、出口正面邊坡建立整體三維數(shù)值分析模型,采用FLAC軟件對(duì)邊坡巖體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行反演,并分析研究左側(cè)邊坡在開(kāi)挖卸荷條件下的力學(xué)響應(yīng)、邊坡變形破壞機(jī)制和潛在失穩(wěn)模式,為邊坡加固處理措施擬定提供依據(jù)。

      計(jì)算域內(nèi)模擬了邊坡不同地層、花山溝F6斷層等,考慮了邊坡主要地層不同巖體分級(jí)和開(kāi)挖擾動(dòng)卸荷松弛等。計(jì)算模擬了各級(jí)邊坡開(kāi)挖、支護(hù),層狀巖體采用遍布節(jié)理彈塑性層面模型。

      研究表明:泄洪洞出口左側(cè)邊坡的開(kāi)挖力學(xué)響應(yīng)模式主要受控于邊坡的巖性、巖體結(jié)構(gòu)、開(kāi)挖坡形、開(kāi)挖卸荷規(guī)模以及施工擾動(dòng)效應(yīng)等內(nèi)外因素。左側(cè)邊坡高陡,下部工程邊坡的開(kāi)挖切腳對(duì)邊坡產(chǎn)生了較大擾動(dòng);邊坡巖體質(zhì)量總體為差一較差,以IV1-IV2級(jí)為主,合計(jì)占比達(dá)92.2%。在大規(guī)模開(kāi)挖卸荷條件下巖體產(chǎn)生較大的變形和松弛,無(wú)論是邊坡巖體的變形量、卸荷松弛深度以及錨索荷載增量均明顯大于一般的巖質(zhì)邊坡,邊坡出現(xiàn)上述現(xiàn)象與構(gòu)成邊坡的巖體總體質(zhì)量較差密切相關(guān),巖體質(zhì)量較差是引起局部凸起地形的坡體出現(xiàn)較大變形的主要原因,F(xiàn)6斷層碎裂巖一碎粉巖和蓋層觀音崖組Z2g完整性差一破碎巖體也對(duì)邊坡的變形有一定影響。邊坡高程830m以下IV2級(jí)巖體的開(kāi)挖削弱了邊坡底座、坡腳的支撐作用,進(jìn)一步加劇了上部巖體的卸荷松弛,使得邊坡巖體的變形持續(xù)增大,松弛深度不斷向深部延伸。

      鑒于邊坡變形已逐漸趨于收斂,且坡體內(nèi)不存在傾向坡外的規(guī)模較大的斷層等結(jié)構(gòu)面,邊坡尚不存在整體穩(wěn)定問(wèn)題。

      5 左側(cè)邊坡變形加固方案

      5.1 加固方案

      結(jié)合左側(cè)邊坡變形機(jī)理,針對(duì)性地開(kāi)展了變形加固措施研究,形成了“系統(tǒng)錨固、坡面灌漿、坡比調(diào)整”的加固處理方案,并輔以變形監(jiān)測(cè)及開(kāi)挖施工措施。

      (1)左側(cè)邊坡增設(shè)錨索。高程830m以下坡面結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況,總體增加2排1500kN級(jí)、L=45-50m預(yù)應(yīng)力錨索;左側(cè)邊坡中上部、靠近泥石流排導(dǎo)槽上方的變形較大區(qū)域,增設(shè)69束2000kN級(jí)、L=55-65m預(yù)應(yīng)力錨索;新增錨索錨墩適當(dāng)加大,內(nèi)錨段適當(dāng)增長(zhǎng)。

      (2)高程830m以下坡面固結(jié)灌漿。左側(cè)邊坡巖體質(zhì)量總體較差,多為IV級(jí)巖體。物探測(cè)試表明,高程830m以下邊坡巖體卸荷松弛深度超過(guò)20m。為加強(qiáng)左側(cè)邊坡巖體整體性,坡面IV2級(jí)及以下巖體進(jìn)行固結(jié)灌漿,灌漿孔孔深25m,間排距3m×3m,垂直坡面、矩形布置。

      (3)高程806m以下開(kāi)挖坡比放緩。為減小左側(cè)邊坡坡腳開(kāi)挖對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響,將高程806m以下邊坡開(kāi)挖坡比由1:0.3調(diào)整至1:0.6,開(kāi)挖坡比調(diào)整后,坡面系統(tǒng)支護(hù)原則維持不變,水墊塘部分邊墻結(jié)構(gòu)型式、底部基礎(chǔ)廊道平面位置、順流向結(jié)構(gòu)縫位置等作相應(yīng)調(diào)整。

      (4)坡面增設(shè)內(nèi)、外觀監(jiān)測(cè)儀器。為確定邊坡變形范圍及發(fā)展趨勢(shì),在一期、二期邊坡監(jiān)測(cè)斷面上增設(shè)8個(gè)固定棱鏡觀測(cè)邊坡表面位移,在泥石流排導(dǎo)槽上方工程邊坡新增錨索上布設(shè)5臺(tái)錨索測(cè)力計(jì),同時(shí)增設(shè)4支多點(diǎn)位移計(jì)。

      (5)邊坡開(kāi)挖施工控制。2017年汛后水墊塘底板全部挖至高程792m后,左側(cè)邊坡坡腳齒槽開(kāi)挖宜采用一次爆破、分段出渣、齒墻混凝土跳倉(cāng)澆筑等方式進(jìn)行施工,盡量減小切腳開(kāi)挖對(duì)邊坡的影響。

      5.2處理效果

      2017年汛期,左側(cè)邊坡部分加固措施開(kāi)始實(shí)施,汛后全面啟動(dòng)邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工。圖5為典型測(cè)點(diǎn)M13XHDS多點(diǎn)位移計(jì)變形過(guò)程線。從圖5可以看出,后期施工過(guò)程中該點(diǎn)位移測(cè)值基本不變,左側(cè)邊坡變形已基本穩(wěn)定。同時(shí),隨著水墊塘邊墻等混凝土結(jié)構(gòu)形成,邊坡穩(wěn)定性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

      6 結(jié)論

      (1)泄洪洞出口左側(cè)邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜,工程邊坡高陡,巖體質(zhì)量差,快速開(kāi)挖卸荷松弛對(duì)邊坡變形穩(wěn)定產(chǎn)生較大不利影響。

      (2)經(jīng)邊坡裂縫調(diào)查、監(jiān)測(cè)資料和變形機(jī)理分析后,形成了“系統(tǒng)錨固、坡面灌漿、坡比調(diào)整”的加固處理方案,并輔以變形監(jiān)測(cè)及開(kāi)挖施工措施。

      (3)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明:左側(cè)邊坡變形已經(jīng)穩(wěn)定,已實(shí)施的加固處理措施是有效的??蔀橥惞こ踢吰伦冃慰刂萍庸烫幚硖峁┙梃b。

      猜你喜歡
      變形控制
      環(huán)境復(fù)雜的基坑支護(hù)技術(shù)
      大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制
      淺談現(xiàn)代城市軌道交通高架車站變形縫設(shè)置研究
      水利水電工程測(cè)量投影變形的控制設(shè)計(jì)
      鈦合金薄壁鼓筒類零件加工變形控制
      某新機(jī)四級(jí)渦輪盤變形控制技術(shù)研究
      渦輪后機(jī)匣加工工藝優(yōu)化
      法蘭拼焊焊接防變形的控制與探討
      密貼下穿地下工程施工新工藝“CRD+多重預(yù)頂撐”研究
      鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制分析
      富川| 通州市| 宜宾市| 平乡县| 甘德县| 六安市| 商洛市| 东明县| 吉隆县| 土默特左旗| 江达县| 伊吾县| 将乐县| 黄梅县| 北京市| 宣恩县| 姚安县| 宁远县| 芮城县| 翁牛特旗| 城固县| 大兴区| 肥东县| 汕尾市| 天柱县| 通化市| 宁强县| 神农架林区| 吉木乃县| 辉县市| 黎川县| 云南省| 内黄县| 云阳县| 宾阳县| 泌阳县| 韩城市| 五莲县| 菏泽市| 和平县| 洛扎县|