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鄂西清江水布垭坝址高陡斜坡稳定性研究思路.doc

鄂西清江水布垭坝址高陡斜坡稳定性研究思路

信鸽-刘峥
2018-03-02 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《鄂西清江水布垭坝址高陡斜坡稳定性研究思路doc》,可适用于领域

鄂西清江水布垭坝址高陡斜坡稳定性研究思路简文星徐瑞春刘大显(())中国地质大学资源学院,武汉,三峡勘测研究院,宜昌,摘要鄂西清江水布垭坝址高陡斜坡稳定性研究可以按如下思路进:从野外地质调研入行,详细研究手斜坡的地表变形特征、深部变形特征及斜坡变形组合模运用层次分析方法对各影响因素进行计式,确定各因算素对斜坡稳定性贡献的大小选择典型地质剖,分别建立岩体力学模面,运用有限元及离散元方法进行模型,确定拟坝址斜坡变形破坏机制模型运用极限平衡法、概率法对所选择的典型地质剖面进行稳定性计算。在以上各步的基础上设计高陡斜坡的防治措施及开挖方案。关键词水布垭坝址高陡斜坡变形机制稳定性评价研究思路分类号TU水布垭水利枢纽位于清江中游长阳县和巴东县交界线附近。近场区分布一套中上寒武统三叠系沉积岩。坝址位于半峡背斜的西翼,次级褶皱三友坪向斜核部的东侧。三友坪向斜为向。西翼地层倾向,,倾角,,东翼地层倾向,一宽缓褶皱,轴线总体呈近SN,倾角,。向斜核部为二叠系龙潭组、茅口组和栖霞组中薄层灰岩、泥灰岩夹中薄层泥岩,两翼分别为石炭泥盆系中厚层灰岩、砂岩和志留系页岩。其中位于坝轴线附近的栖霞组向张性发育多层软弱夹层,且软弱夹层的剪切滑动、泥化、软化作用较强。坝址区断裂以近SN()地堑、地垒式组合为主,规模不大,一般延伸,便顺层消失图。km水布垭坝址斜坡稳定性勘探、研究现状()坝址斜坡的稳定性问题有:库首段的滑坡群现发现规模较大的滑坡个坝后的巨()大滑坡现发现滑坡个由上硬下软的不利地质结构组成的高陡斜坡及危岩体。这些斜坡的稳定性问题早已引起了生产部门、许多著名专家和学者的高度重视,并且做了大量的实际而又行之有效的工作。长江水利委员会三峡勘测研究院清江地质大队对坝区内的部分滑坡、危岩体、崩塌体等进行了详细的工程地质测绘,对重大滑坡如大岩、马岩湾、鱼洞河、刘家沱、钟家屋场等滑坡进行了大量钻探、物探、竖井开挖等工作,基本上完成了有关滑坡的范围圈定、物质组成分析及有关滑带等的专题研究。目前,清江地质大队正在逐步对坝区内的其它滑坡进行长江水利委员会三峡勘测研究院资助的横向协作科研项目成果第一作者简介:简文星,男,年月生,讲师,主要从事滑坡、岩崩等地质灾害的研究工作收稿日期:编辑:曲梅兰长江水利委员会清江地质大队湖北省清江水布垭水利枢纽可行性研究坝址选择报告地质专题报告()图水布垭坝址地质及部分工程分布简据文献图改编FigGloeogicandiblduingsketchofthiebuSyhaudamsiteQ第四系Pl上二叠统龙潭组Pm下二叠统茅口组Pq下二叠统栖霞组C中石炭统D泥盆系S志留系地质界线向斜轴线断层落水洞有水水平溶洞无水水平溶洞地下水通道坝址位置陡崖勘探和研究。孙万和等对大岩与马岩湾滑坡进行了稳定性研究与评价。他们采用多种极限平衡方法、多种概率计算法及二维弹塑性有限元法对大岩及马岩湾滑坡的稳定性进行了计算与评价。王建锋等对鱼洞河、泗坪、柳家河及牯牛石个滑坡建立了地质模型与成因分析。在考虑水库蓄水水位、地震力等因素作用下,分别对这些滑坡进行了极限平衡模型和破坏概率模型的计算分析,建立了滑体稳定与敏感因子之间的概率统计回归模型。此外,在考虑种水位的情况下对鱼洞河滑坡进行了有限元计算及分析。徐卫亚等采用刚体极限平衡法、破坏概率及可靠度分析法等,对清江水布垭坝址区及库首区鱼洞河、大岩、马岩湾、钟家屋场及刘家沱等若干重大滑坡进行了多方法稳定性评价分析专题研究。从计算结果分析,不同的专家采用不同的计算方法,所得出的结论基本近于一致。而且,这些研究成果基本符合实际,可供清江水布垭水利枢纽设计施工参考。但是这些研究的重点都是孙万,张元欣,周创兵等清江水布垭水利枢纽大岩滑坡与马岩湾边坡的地质研究及稳定性评价武汉水利电力大学科研报告()王建锋等湖北清江水布垭坝址库首段滑坡群稳定性研究中国地质大学武汉科研报告徐卫亚,刘德富,姜平等清江水布垭坝址区及库首若干重大滑坡稳定性计算分析研究葛洲坝水电工程学院科研报告针对松散堆积滑坡的稳定性,而对高陡斜坡及危岩体稳定性的研究较薄弱。水布垭坝址高陡斜坡与水利工程建筑物布置概况水布垭大坝拟建在北北东向的清江‘U’型峡谷河段,大坝的两岸为马崖与大崖高陡斜坡其中,马崖高陡斜坡顶高m,坡脚高程为m,最大坡高m,为上硬下软的不利地质结构组成的高陡斜坡。事实证明,马崖高陡斜坡在近代、近期均有明显活动,目前仍处于变形发展之中。大崖坡面呈多级直立台坎状,整体坡角,,坡高,m。但是,无论建筑物怎样布置,都无法避开马崖与大崖高陡斜坡。地下厂房尾水洞群、大断面导流隧硐、地下硐室及其宽()敞的明渠均从马崖斜坡下部软岩中通过。溢洪道从大崖坡脚通过图。并且,溢洪道两侧及导流洞、放空洞、厂房尾水洞的进出口段都存在较深的明渠开挖。根据地质剖面初步估计,溢洪道两侧最大开挖斜坡从底板算起高可达m左右,导流洞、放空洞、泄洪洞及厂房尾水洞出口的最大开挖斜坡高达m左右,甚至在m以上。因此,斜坡的稳定性显得非常重要,如果不给予详细深入的研究与妥善解决,会给大坝、厂房的施工及大坝的正常运行带来不堪设想的危害。所以,对坝址区高陡斜坡稳定性问题进行深入研究具有很重要的现实意义。水布垭坝址高陡斜坡研究方法坝址斜坡变形破坏现象与规律研究对高陡斜坡及危岩体的变形特征进行详细的野外地质调研,其内容包括坝址斜坡的地表变形特征、深部变形特征及斜坡变形破坏组合模式。其研究方法为:观察地表或硐室中变形破坏裂隙,包括裂隙的展布、产状、性质、密度、规模、运动学标志及其相互关系采用点、线、面相()结合的工作方式,详细实测和统计露头好充分利用人工开挖的台阶、硐室和工程地质问题十分突出地段裂隙的基本要素运用大比例尺彩色红外航片,对未开挖揭露、工作条件差及工程地质问题不十分突出地段的裂隙进行解译与分析。由此确定不同岩性部位、不同高程、不同坡度及不同尺度范围内斜坡的变形破坏规律及变形破坏组合特征。各影响因素对坝址斜坡稳定性贡献大小的计算在详细研究影响斜坡稳定性因素的基〔〕影响因素础上,采用层次分析法,计算各因素的权重,确定各因素对斜坡稳定性贡献的大小。假定水布垭坝址高陡斜坡各影响因素uPi动态因素静态因素)((的重要性分别为=,,,=,,nWiii)降震断节,,通过两两相比,可以构成r阶nWinn地地软加地载下层弱形与判断矩阵。在判断矩阵具有一致性的条件下水岩夹地卸位性层载雨动层理貌的特征值而求出正规化特通过=AWΚmaxW征向量W。根据该原理,对影响水布垭坝址图水布垭坝址高陡斜坡影响因素层次分析框图高陡斜坡稳定性的因素进行归类和层次划FigTheatnicalhyierarchyrocepssampoftheluinencfing()分图,确定出不同层次和不同组织水平factorsofhighandsteepslopeinShuibuyadamsite的各因素间的相互关系,然后对决策树中的总目标及子目标分别建立反映其影响因素之间关系的判断矩阵,在满足一致性原则的基础上,进行各目标下的因素单排序,最后将目标下的单排序逐层逐序汇总,排列出总目标下各层因素的重要性权值。坝址区变形破坏机制模拟收集水布垭坝址现场及室内岩石力学实验数据,整理坝址区各类岩石的力学参数,包括内聚力、内摩擦角、泊松比、密度、法向刚度、剪切刚度、抗拉强度等。在此基础上CΥΛΘKzKsΡt()采集部分样品影响斜坡稳定性的重要地段进行室内力学性质实验,测定样品的各类力学参数。在以上各步研究的基础上,选择坝址高陡斜坡的典型剖面,建立岩体力学模型,采用二维有限元法及离散元法对斜坡变形破坏机制及演化过程进行模拟,分析斜坡变形、破坏演变趋势,并归纳出斜坡变形机制模型。用计算机对危岩体、高陡斜坡崩塌的运动学过程进行模拟,为斜坡的整治提供科学的理论依据。坝址区斜坡稳定性评价采用法、不平衡推力法及概率法等对斜坡稳定性进行计算,结合斜坡变形、破坏演Sarma变趋势、工程地质类比法等对坝址斜坡的稳定性进行评价。据此提出斜坡变形破坏的防治措施,确定人工开挖边坡的最佳坡角、最佳开挖深度、最佳组合方式及软弱夹层的保护措施等。参考文献许树柏层次分析法原则天津:天津大学出版社,ONTHETECHNICALMETHODOLOGYFORTHESTABILITYASSESSMENTOFHIGHANDSTEEPSLOPEAT,INQINGJIANGRIVERWESTSHUIBUYADAMSITEHUBEIJianWenxing()Faculty,,,ofEarthResourcesChinaUniversityofGeosciencesWuhanXuRuichunLiuDaxian(),,SanxiaInstituteofExplorationandSurveyingYichang,AbstractBasedonthehighandsteepslopeatShuibuyadamsitetheauthorsputforwarda:researchprocedureasbelowByfieldinvestigationtostudythecharacterizationsandpatternsofdeformationandfailureonthesurfaceandundertheslopeTodeterminetherelativequantitybywhicheachfactorinfluencestheslopestabilitywiththemethodofanalytichierarchyprocessTosimulatethedynamicprocessandanalyzethemechanicsmechanismoftheslopeusingthemethodsoffiniteelementanddistinctelementTocalculatethestabilitycoefficientoftheslopewiththemethodsoflimitingbalanceandprobabilityBasedon,,allmentionedabovetodeterminetheneedforhighandsteepslopemitigationanddesignmitigationmeasures,,,KeywordsShuibuyadamsitehighandsteepslopedeformationmechanismstabilityas,sessmentresearchprocedure

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