龍江水電站左岸纜機(jī)平臺(tái)高邊坡穩(wěn)定性分析

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(kāi)挖，并對(duì)開(kāi)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(jiàn)，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(kāi)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(kāi)，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(kāi)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(jiàn)，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)：

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