亭子口水利枢纽大园包崩滑体稳定性分析及工程治理措施.pdf
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1、水 力 发 电 第4 0 卷第9期 2 0 1 4年 9月 亭 子 口 水 利 枢 纽 大 国 包崩 滑 体 稳 定 性 分 析 及 工 程 治 理 措 狍 林 向 阳 ( 嘉陵江亭子 口水利水 电开发 有限公 司 ,四川苍溪 6 2 8 4 0 0 ) 摘 要 :大 园包崩滑体位于亭子 口水利枢纽左 坝肩 ,被左岸非溢流坝段切 割成上 、下游滑坡体。上 滑体处在库首段 , 靠近发电引水管 口和泄洪冲沙底孔 附近 ,其 上布置有 左灌 渠渠 首建 筑物和左 岸管 理码 头 ;下滑体处在发 电厂房 、进 厂公路 、尾水渠及下游护岸左 侧。工程布置 ,施 工期 施工活动 ,运行期库水 位及 地下
2、、地 表水 等因素会影 响该崩 滑 体的稳 定性。在对该崩滑体进行稳定性分析的基础上 ,提出了防护及永久性工程支护措施 ,并 根据 监测结果进行补 强或除险加 固。 关键词 :崩 滑体 ;稳定性分析 ;永久支护 ;监测 ;亭子 口水利枢纽工程 S t a b i l i t y A n a l y s i s a n d T r e a t me n t o f Da y u a n b a o L a n d s l i d e i n T i n g z i k o u Wa t e r C o n t r o l P r o j e c t LI N Xi a n g y a n g (
3、 J i a l i n g Ri v e r Ti n g z i k o u Wa t e r Re s o u r c e s a n d Hy d r o p o w e r De v e l o p me n t Co , L t d , Ca n g x i 6 2 8 4 0 0 , S i c h u a n , C h i n a ) A b s t r a c t : D a y u a n b a o L a n d s l i d e B o d y l o c a t e s i n t h e l e f t a b u t me n t o f T i n g z
4、 i k o u Wa t e r C o n t r o l P r o j e c t , a n d i s d i v i d e d a s t w o s l i d i n g b o di e s i n do wns t r e a m a n d u ps t r e a m r e s pe c t i v e l y by l e f t - ba n k no n - ov e rfl o w d a m s e c t i o n Th e u p s t r e a m s l i di n g b o dy c l o s e s t o t h e i nl
5、e t o f p e ns t o c k s an d bo t t o m o u t l e t s ,a n d t he l e f t -b a nk i r r i g a t i o n c a n a l he a d wo r k a nd l e ft p or t b ui l d i ng s a r e a l s o a r r a n g e d o n u p s t r e a m s l i d i n g b o d y T h e d o wn s t r e a m b o d y l o c a t e s i n t h e l e f t s
6、 i d e o f p o w e r h o u s e , a c c e s s r o a d , t a i l r a c e c a n a l a n d d o wn s t r e a m r e v e t me n t T h e s t a b i l i t y o f Da y u a n b a o L a n d s l i d e B o d y i s i n f l u e n c e d b y t h e e n g i n e e r i n g a rr a n g e me n t , t h e c o n s t r u c t i n
7、g a c t i v i t i e s d u r i n g c o n s t ruc t i o n p e ri o d , t h e r e s e r v o i r w a t e r l e v e l d u r i n g p r o j e c t o p e r a t i o n , s u r f a c e w a t e r a n d u n d e r g r o u n d w a t e r B a s e d o n t h e s t a b i l i t y a n a l y s e s ,t h e p r o t e c t i v
8、e me a s u r e s a n d p e r ma n e n t e n g i n e e r i n g s u p p o rti n g me a s u r e s a r e p r o p o s e d T h e s e t r e a t me n t me a s u r e s a r e a l s o r e i n f o r c e d a c c o r d i n g t o mo n i t o r i n g d a t a Ke y Wo r d s : s l u mp ma s s ; s t a b i l i t y a n a
9、l y s i s ; p e r ma n e n t s u p p o r t i n g ; m o n i t o ri n g ; T i n g z i k o u Wa t e r C o n t r o l P r o j e c t 中图分类号 : T V 5 5 4 1 2 ( 2 7 1 ) 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 4 ) 0 9 0 0 2 2 0 4 1 崩滑体基本特征 1 1 地貌 大 园 包 山 体 及 附 近 第 四 系 堆 积 为 古 滑 坡 堆 积 体 位 于 亭 子 口水 利 枢 纽 左 坝 肩
10、,顺 河 向长 1 1 6 0 1 T I , 东 西 宽 2 0 0 3 6 0 I n,为 横 展 型 ,面 积 约 2 8 x1 0 In , 方 量 约 5 6 x1 0 In 。崩 滑 体 被 左 岸 非 溢 流 坝 段 切 割 成 上 、下 游 滑坡 体 。上 滑体 处 在 库首 段 ,靠 近发 电 引 水 管 口 和 泄 洪 冲 沙 底 孑 L 附 近 ,其 上 布 置 有 左 灌 渠 渠 首 建 筑 物 和 左 岸 管 理 码 头 ;下 滑 体 处 在 发 电 厂 房 、 进 厂公 路 、尾水 渠 及 下 游护 岸 左 侧 。崩 滑 体地 貌 形 态 分 明 ,后 缘 拉 裂
11、槽 宽 4 0 5 0 In,充 填 粘 土 及 块 石 , 后 壁 为 白垩纪 砂 岩 与砂 质 粘 土岩 组 成 的 陡坡( 坡 度 大 于 3 0 。 ) 圈 椅 状 地 形 较 为 明 显 :前 缘 为 陡 坡 , 高 出 嘉 陵 江 枯 水 位 4 0 9 0 ru。 滑 体 表 面 总 体 为 阶 梯 状 平 台 。宽 2 0 3 5 1T I ,最 宽 可 达 8 0 i n,地形 平 缓 ,坡 度 5 。 8 。 :滑 体 中部 大 园包 孤 立于 平 台上 ,高 出平 台约 2 5 In;滑 体后 部 内 侧 拉 裂槽 宽 3 0 5 0 In。 因后 期破 坏 ,滑 体 前
12、 部 表 现 为 冲 沟与 崩 塌堆 积 大 块石 和 孤 石 ,少 数 为 整体 位 移 收稿 日期 :2 0 1 4 0 7 1 7 作者 简介 :林 向阳 ( 1 9 7 8 一) ,男 ,四川 广元 人 ,助 理T 程师 从事水工建筑物安全监测 与土建施工管理工作 ; 1 ; 1 3 7 加 l I J u 丁 J LJ, J I 、 Uq l O 二 上 上 l J t , i j 月月 , F 目 f 叶 1 亡 I 7 2 IJ I 7 l , x 一 r - i = j r - l J - - J 8 八 的松 动岩体 相 间分 布 。 崩滑 体 后 缘 山体 5 3 0 m
13、高 程 以上 为 一 鞍 状 山间 凹 地 ,集 水 面 积 约 1 0 k m。 。 雨 季 地 表 水 汇 集 沿 滑 体 后 壁 形 成跌 水 ,经 两 侧 冲 沟排 入 嘉 陵 江 。下 游 侧 冲 沟 规 模 较 大 , 切 深 可 达 5 r n 。 1 - 2物 质 组成及 结 构 崩 滑 体 物 质 组 成 可 分 为 粘 性 土 夹 碎 块 石( A 类 )、块 石( B 类 )和 滑 移 松 动 岩 体( C类 )3类 。 A 类 主要 分 布 于 崩 滑 体 前 缘 及 中 、后 缘 的上 部 :B 类 主 要 分 布 于崩 滑体 中 、后 缘 的下 部 ;C类 分 布
14、于 大 园 包 , 前 缘 零 星 有 少 量 分 布 。 崩 滑 体 总 体 上 前 缘 薄 , 往 中后 部 逐 渐 增 厚 , 至 后 缘 附 近 最 厚 。 1 3 滑带 滑带 土 为 灰 绿 、紫 红 、浅 红 黄 灰 色 粘 土 ,软 塑 | 】 T 塑 状 ,含水 量 高或 局部 渗水 ,夹 磨 圆较 好 的砂 岩 及 粘 土 岩 角 砾 , 厚 0 2 1 5 m, 滑 带 底 部 断 续 分 布 厚 0 2 1 0 c m 的 泥 。 滑 带 内 可 见 较 多 光 面 和 擦 痕 , 滑 动 方 向 2 4 0 O 2 4 5 。 。 1 4水文 地质 崩 滑 体 后 缘
15、汇 z k域 面 积 约 1 X 1 0 1T I 。 大 量 的 地 表 水 汇集 使 滑 体 地表 水 文 网较 发 育 ,尤 其 是 滑体 两 侧 的 冲 沟切 割 深 度较 大 ,汇 集 并排 泄 地 表 水 。滑体 内 冲沟 、水塘 、水 田多见 。 2 稳定性评价 2 1 稳定 -陛计 算 依 据 S L 3 8 6 - 2 0 0 7 水 利 水 电 工 程 边 坡 设 计 规 范 推荐 的不 平 衡 推力 传 递 法 ,对崩 滑 体 进 行 稳定 性 计 算 。土体 物理 力 学 指 标 建 议 值 见 表 1 ,稳 定 性 计 算 结 果 见 表 2 。 由表 2可知 ,各
16、工况 稳 定 系数 均 大 于 S L 3 8 6 2 0 0 7规 定 取 值 ,滑 坡 整 体 稳 定 。 与 此 同 时 ,对 崩 滑 体 的抗 剪 强 度 参 数进 行 了敏感 性 分 析 ,在 内聚力 取 1 0、 1 2 、 1 4、 1 6 k P a和1 8 k P a, 内 摩 擦 角 取 8 5 。 、 1 0 5 。 和 1 2 5 。 时 ,其 安全 系数 均大 于 1 1 5,滑体 均处 于 稳 定 状 态 。 2 2稳定 性评 价 水 工 建 筑物 施 工 期 间 ,崩 滑 体地 段 因地 基 开挖 将 形 成 一定 高 度 的 土 质边 坡 。其 中 ,左岸 非
17、溢 流 坝 段 开 挖 所 涉 及 的 崩 滑 体 厚 度 约 2 0 m边 坡 开 挖 改 变 了 崩 滑 体 一 定 范 围 内 的 地 下 水 运 移 方 向 ,使 地 下 水 集 中 向 边 坡 坡 向 汇 集 ,并 在 外 界 因 素( 如 暴 雨 ) 的 诱 发 下 ,极 可 能 导 致 边 坡 失 稳 。 就 失稳 模 式 而 言 , 边 坡 将 可 能产 生 牵 引 式滑 移 。但 不 会 整体 失 稳 。左 岸 厂 房 进 厂公 路 边 坡 开挖 对 崩 滑体 下 游 区前 缘 形 成 切 脚 , 改 变 了 崩 滑 体 前 缘 地 下 水 运 移 方 向 ,地 下 水 集
18、中 向坡 体前 缘 坡 面 汇集 水力 坡 降增 大 ,在 暴 雨 的诱 发 下 ,有 可 能导 致 边 坡 失 稳 ; 由于 前 缘 切 脚 , 崩 滑 体 整 体抗 滑 力 减 小 ,对 其 整体 稳 定 产生 不 利 影 响 。 此 外 。根 据 施 工 总 布 置 设 计 ,施 工 期 间 下 滑 体 前 缘 将 部 分 作 为 砂 石 堆 料 场 ,砂 石 堆 料 的 前 缘 压 载 作 用 ,对 崩 滑体 整 体 稳定 有 利 ,但 对 前 缘局 部 稳 定 却 产 生 不 利 影 响 。 由于崩 滑 体 紧靠 枢 纽 ,人 类 工 程 活 动频 繁 ,若 取 土切 坡 或 修建
19、构 筑 物 使其 前 缘 形成 临空 面 、施 工 弃 土堆 填 不 当等 ,都 可 能诱 发 滑 坡体 的失稳 ,其 失 稳模 式 以滑 体前 缘 发 生 变形 ,产 生 牵 引式 的 溯源 破 坏 为 初 始 特 征 。 水库 运 行 期 间 ,坝上 游 部分 受 库 水 位周 期 性 涨 落 的 影 响 ,稳 定 状 态 将 发 生 变 化 ,需 采 取 工 程 措 施 ; 表 1 土体物理力学指标建议值 蓄水前 蓄 静 止水位 水 后 水 位降落 自重+ 地表荷载+ 天然状态地下水 位 自重+ 地表荷载+ 暴 雨状态地下水位 自重+ 地表荷载+ 水库正常蓄水位 4 5 8 m+ 天然状
20、态地下水位 自重+ 地表荷载+ 水库正常蓄水位 4 5 8 m+ 暴雨状态地下水位 自重+ 地表荷载+ 水库正常蓄水位 4 5 8 m 降至 4 3 8 m + 天然状态地下水位 自重+ 地 表荷载+ 水库正常蓄水位 4 5 8 m 降至 4 3 8 m + 暴雨状态地下水位 1 6 7 2 1 2 7 6 2 5 1 4 1 7 1 1 1 9 49 1 6 6 7 1 2 5 1 2 0 1 2 0 1 1 5 l -2 O 1 1 5 W a r e r P o w e r V o 1 4 0 N o 9 圜 由于大 坝 坝基 及 两岸 山体 设有 防渗 帷 幕 ,避 免 库水 绕 坝
21、渗漏 ,因 此崩 滑 体 下 游 区受 库 水 位 影 响 较 小 , 其稳 定 性 主要 受 工 程 活动 、崩 滑 体 地 表荷 载 及 地下 水 等 因素 影 响 。 由于 现有 的稳定 条 件 被破 坏 ,也应 采 取 工 程 处 理 措 施 。 3 崩滑体工程防护措施 根 据 崩滑 体 稳定 性 分 析结 果 , 同时考 虑 崩 滑 体 地 表 外 荷 载 分 布 情 况 ,对 崩 滑 体 采 取 如 下 治 理 措 施 : 上 滑 体 被 淹 没 坡 面 修 整 后 采 用 预 制 混 凝 土 块 护 坡 。 下 滑体 下 伏 基 岩 内布 置“ 两 纵 三 横 ”地 下排 水 洞
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