騰龍橋二級水電站工程的斷裂現(xiàn)象及防治方案
騰龍橋二級水電站壩址的地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，決定了該地質(zhì)構(gòu)造所形成的具體特征，以下是小編搜集的一篇探究騰龍橋二級水電站工程斷裂現(xiàn)象的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
1基本地質(zhì)條件
據(jù)測量，騰龍橋二級水電站左側(cè)岸坡坡度的平均值在40°~45°之間，該地的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，巖層以變質(zhì)巖為主，巖性多半是石英片巖，其中還夾雜著部分砂質(zhì)板巖。巖層的走向與河流的走向基本一致，并向外坡出呈50°傾斜，也有部分地段的傾斜角較大，在70°~85°之間。水電站周圍的地質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)出多樣化形式，并不只有唯一的生長走向，斷層情況也少有分布。
由于壩址的地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，決定了該地質(zhì)構(gòu)造所形成的具體特征，從而也體現(xiàn)出了岸坡所呈現(xiàn)出的變形失穩(wěn)機理，主要為：經(jīng)受風(fēng)化和卸荷時，會形成傾倒式變形;受到河水的沖刷使坡面處發(fā)生坍塌。當(dāng)發(fā)生傾倒式變形時，也很有可能發(fā)生連帶的坡腳斷層巖體失穩(wěn)，從而導(dǎo)致坡面滑坡的發(fā)生。根據(jù)這一情況，在工程建設(shè)的過程中，也很有可能因巖層機理的不穩(wěn)定而發(fā)生塌滑事故。
2左岸HP1滑坡的地質(zhì)邊界條件和穩(wěn)定性分析
壩址的地質(zhì)邊緣具體情況決定了HP1滑坡的穩(wěn)定性，對此，設(shè)計院通過地質(zhì)測繪和平硐探測以及勘探等工作，對騰龍橋二級水電站左岸HP1的滑坡地質(zhì)邊界條件進行檢測和實驗。在左岸附近設(shè)置PD1、PD13、PD14、PD15四個平硐，外加一個鉆孔，用ZK1表示。
除此之外，還要進行樣本的采集，將容易發(fā)生塌滑的坡面土進行采樣，并進行相應(yīng)的力學(xué)實驗，根據(jù)實驗結(jié)果可得出以下結(jié)論：
(1)滑坡體的范圍HP1滑坡的位置處于水電站壩址的下游，與上游之間的軸線距離為120m左右;壩址的下游邊界位于大溝地段，后緣部位的高程在1255m~1265m之間;據(jù)測量，水面的總體高程為1110m,而前緣的高程位置在1105m左右，由此可以推斷出，發(fā)生塌滑時所產(chǎn)生的垂直厚度應(yīng)為50m~70m之間，塌滑的體積則為270×104m3左右。
(2)滑坡形成機理根據(jù)研究，我們將HP1滑坡在受到外界沖擊時所產(chǎn)生變形特征的部位分為三個階段：
第一，HP1-1(傾倒蠕動變形體)：傾倒如東變形體是發(fā)生在上游地段。在該地段，騰龍橋二級水電站的河壩的河寬為140m,坡向長為180m,河深的`平均值為40m,因此得出此部分的體積值為93.6×104m3.河壩下游的傾斜角度較大，角度在70°~80°之間，此部位的傾斜形式以巖體拉裂擴張為主，而產(chǎn)生的縫隙分布在巖層的發(fā)育理面當(dāng)中。在與卸荷巖體的交匯處附近，會有約為3.2m的土層裸露出來，其土質(zhì)較為松軟，巖層脆弱，產(chǎn)狀為N20°E,NW∠59°，經(jīng)取樣試驗得：Ф=23.4~25.1°C=14.4~29.4KPa.如果滑面的位置在該土質(zhì)的附近，并呈現(xiàn)出該土質(zhì)特征，并結(jié)合上述的表象數(shù)據(jù)，我們可得出以下結(jié)論：在不考慮發(fā)生地震以及其他地質(zhì)災(zāi)害的前提下，并不受到滲透壓力的壓迫，此時所具備的安全系數(shù)為1.274;將地震以及滲透壓力計算在內(nèi)時，安全系數(shù)有所下降，數(shù)值為1.069.
第二，HP1-2(順層蠕動變形體)：順層蠕動變形體常發(fā)生在下游地段。貴地段的河壩寬度通常在90m~120m之間，河深的平均值為20m,該地段部分的體積值為30.8×104m3.此地段巖層的傾斜角適中，在50°~70°之間，并且傾斜形式與傾倒蠕動變形溝通，以拉裂擴張為主。在協(xié)和巖體的交匯處附近，黏土層的厚度約為0.4m,產(chǎn)狀為N20°E,NW∠43°。由此可推斷出該變形體的垂直滑體的厚度為25m,根據(jù)力學(xué)公式計算可得出以下結(jié)論：在不考慮發(fā)生地震以及其他地址災(zāi)害的前提下，并不受到奧滲透壓力的壓迫，此時的安全系數(shù)值為1.5;將地震以及滲透壓力計算在內(nèi)時，安全系數(shù)值下降至1.216.
第三，HP1-3(卸荷崩塌堆積體)：卸荷崩塌堆積體是在HP1-1與HP1-2之間的后緣部分，該部位的河壩寬度為110m,坡向長在30m~50m之間。此部分的傾倒角度較大，傾倒程度更加明顯，并且在壩體的表層8m處附近就已經(jīng)發(fā)生塌滑現(xiàn)象。但根據(jù)實際的測量可知，發(fā)生塌滑的部分坡度較緩，坡度的平均值約為20,因此該地段屬于相對穩(wěn)定地段。但是由于發(fā)生塌滑現(xiàn)象，之前所設(shè)置的平硐探測口全被被掩蓋，因此無法進行平硐探測實驗。
3意見和建議
根據(jù)上文對HP1滑坡機理的基本描述，可將壩體滑坡機理做出如下總結(jié)：經(jīng)過風(fēng)化、卸荷等力的作用與影響，使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾倒變形，從而導(dǎo)致最終的HP1-3的塌滑。
由于并沒有材料和證據(jù)證實巖層折斷的塌滑原因，因此也無法斷定塌滑現(xiàn)象與地質(zhì)構(gòu)造的深層運動是否有關(guān)�？蓪⒈谎诼竦钠巾峡谶M行清理，并且重新進行試驗檢測，將傾倒角度作為主要的參考數(shù)據(jù)，通過角度的不同來進行巖體斷裂、擴張、以及方向的具體測量，進而對發(fā)生塌滑時產(chǎn)生的強度、能量以及路徑進行計算。
在風(fēng)化卸荷巖體中的軟弱層，也就是具有拉裂縫和泥化夾層的土質(zhì)層，通常情況下，其傾倒角度較大，會大于坡面的平均角度，在深度較大的地段，該性質(zhì)土層會在坡腳處裸露出來，現(xiàn)階段所設(shè)定的滑面同樣也是在坡腳的斷層巖體處。在計算其安全指數(shù)時，采用順層弱面軟弱土層的樣本數(shù)值，這樣的計算結(jié)果會過于保守和謹(jǐn)慎。
通過以上分析可知，保守的計算指數(shù)體現(xiàn)出的地震力較大，得出的結(jié)構(gòu)已能夠滿足工程實際的建設(shè)情況，因此，水電站工程建設(shè)在進行支護設(shè)計時，不建議進行深層滑動的實驗與研究，要將研究的重點放在淺層坡面滑動的預(yù)防和治理上。
陡傾角巖層的順層坡，當(dāng)巖層在坡腳處被切斷(切腳)或剪斷(屈折)時極易發(fā)生坍滑。坡腳處的巖層軟弱、破碎更易被屈折，所以HP1-2部位山坡的變形程度宏觀上要較HP1-1部位大，因為在HP1-2部位的坡腳處(低線公路附近)已見到分布有全風(fēng)化狀的砂板巖，這是潛在剪出口。
當(dāng)前穩(wěn)定分析得出的安全系數(shù)HP1-1小于HP1-2,這與現(xiàn)場見到的實際情況不符。出現(xiàn)這情況的原因是：不論滑面埋藏深與淺均采用同一指標(biāo)，這樣在滑動面形態(tài)相似的情況下，滑體大則下滑力也大、安全系數(shù)則低。
為防止HP1部位的傾倒變形巖體的穩(wěn)定條件進一步惡化，在河岸邊部位設(shè)置樁板墻式的支擋工程是首選方案。如部份樁板墻能與消力池邊墻結(jié)合，則不僅能減少工程投資，而且能取得更好的效果。樁板墻的高度，應(yīng)考慮在施工期后能回填低線公路，起反壓坡腳的作用。
4結(jié)束語
文章對騰龍橋二級水電站工程左岸HP1滑坡進行深入的探討，通過對HP1性質(zhì)的分析與總結(jié)，從而了解到在實際的施工當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意的事項。根據(jù)安全系數(shù)的計算來確定每一地段的建設(shè)情況，并結(jié)合平硐的設(shè)置以及其他試驗的結(jié)合，對騰龍橋二級水電站工程坡面的建設(shè)提出了建議。但以上建議還需要經(jīng)過反復(fù)的推敲和驗證才能夠投入實際的建設(shè)當(dāng)中。
參考文獻
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