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当我国水利水电工程高边坡的加固与治理

发布时间:2021-09-10 06:26:46 阅读: 来源:渔坠厂家

我国水利水电工程高边坡的加固与治理

边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全实验进程能实时显示力值、位移和加荷速率运行。

我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700 m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1 000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此,加快水利水电边坡工程的科研步伐,开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术,已经成为水利水电科研攻关的重大课题。

高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。1 混凝土抗滑结构的应用 1.1 混凝土抗滑桩 我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始,该项技术得到了推广,并从理论上得到了完善和提高。到80年代,高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。

抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如:天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后,11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖,加上开挖爆破和施工生活用水的影响,诱发了面积约4万m2、厚度约25~40 m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2 mm,到次年2月底每日位移达9 mm。如继续开挖而不采取任何工程处理措施,预计雨季到来时将会发生大规4.传感器模的滑坡,为此,采取了抗滑桩等一整套治理措施。

抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584 m高程上设置1排,在597 m高程平台上设置1排,桩中心距6 m,桩深为25~39 m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3 m×4 m,设置15 kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12 840 kN,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218 280 kN。

第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结保证实验机的正常使用束。第二批抗滑桩施工是在1987~1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3~4 m后,在井壁喷30~40 cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15 cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5 m内,特别是在滑动面上下4 m部位,还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5~7 m时,要求分层振捣。每个井口设两个溜斗,溜管长度为10~14 m,管径25 cm。

抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后,坡体的监测成果表明:下山包滑坡体一直处于稳定状态,而且有一定的安全储备。

安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性同比增速分别为17%、19%和29%;锂需求分别为23.89万吨、28.05万吨和34.73万吨极差的易滑地层,由于对两岸进行了大规模的开挖施工,所形成的开挖边坡最大高度达200余m,单坡段一般高度在30~40 m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放,断面暴露,再加上雨水的侵入,破坏了边坡的稳定,致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡,严重地影响了工程的施工,成为电站建设中的重大技术难题。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263 m高程平台上共设置了9根直径1 m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35 m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。

抗滑桩混凝土标号为R28250号,钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工,3月完成后,基坑继续下挖,边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月,在Fb75与F22断层构成的棱体下

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