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西部水电工程滑坡演化控制技术

【摘要】:图7.1-1物理模拟试验方法示意图图7.1-2滑坡预测控制模型示意图图7.1-3系统单位阶跃响应曲线及拟合曲线图7.1-4合理的施工工序图7.1-5“最小极大剩余推力值”最优过程控制原理图图7.1-6推移式滑坡稳定性和推力变化规律图7.1-7牵引式滑坡稳定性和推力变化规律图7.1-8复合式滑坡稳定性和推力变化规律不同类型滑坡的稳定性评价和推力计算研究是滑坡稳定性有效控制的重要前提。图7.1-9不同类型滑坡控制方法

图7.1-1 物理模拟试验方法示意图

图7.1-2 滑坡预测控制模型示意图

图7.1-3 系统单位阶跃响应曲线及拟合曲线

图7.1-4 合理的施工工序(从①依次至⑩)

图7.1-5 “最小极大剩余推力值”最优过程控制原理图

图7.1-6 推移式滑坡稳定性和推力变化规律

图7.1-7 牵引式滑坡稳定性和推力变化规律

图7.1-8 复合式滑坡稳定性和推力变化规律

不同类型滑坡的稳定性评价和推力计算研究是滑坡稳定性有效控制的重要前提。三种类型滑坡在不同演化过程中稳定性及推力变化规律(图7.1-6~图7.1-8)可以看出,在滑坡等速变形阶段的稳定性和剩余推力变化最大,说明滑坡的主滑段对于滑坡的整体稳定性起着重要作用,对滑坡起到一定的锁固效应;而在初始变形阶段,牵引式滑坡和推移式滑坡的稳定性和推力变化较小,复合式滑坡的稳定性和推力变化较大,反映了复合式滑坡前缘和后缘同时启动加快了滑坡的变形破坏。现有实际工程应用滑坡稳定性评价方法和推力计算都是建立在极限状态之上,如果滑坡设计推力按照峰值强度进行计算,治理后将出现安全隐患,如果滑坡设计推力按照残余强度进行计算,将造成不必要的工程浪费;进一步说明考虑渐进演化过程进行稳定性评价和推力计算既能够从滑坡抗滑本质出发,合理利用自身抗滑作用,又能够满足滑坡渐进演化过程中的安全要求,具有明确的理论科学依据。三种类型滑坡的演化过程存在差异,滑坡类型准确定义和滑坡变形演化阶段科学判别,对于不同类型滑坡稳定性评价和推力计算至关重要,为滑坡有效控制指引方向。

不同类型水库滑坡在其独特的地质结构特征下受控降雨和库水位的影响而表现出不同的渐进演化过程,通过野外滑坡工程地质条件调查研究及对滑坡进行变形监测,可以对不同类型滑坡各个变形阶段进行识别、信息反馈及动态评价,能够实现滑坡的预测预报,为滑坡的控制提炼出有效信息,对不同类型滑坡进行总体判断和综合分析。三种类型滑坡演化过程各异,防治措施也将有针对性,滑坡不同段坡体的变形存在先后及相互依存的关系,对于早期识别的滑坡(初始变形阶段),控制主动变形坡体(推移式滑坡的主动段、牵引式滑坡的抗滑段、复合式滑坡的主动段和抗滑段)以确保被动变形坡体稳定,滑坡总体加固应按安全系数控制,从而达到滑坡控滑效果;而对于大部分滑坡而言,其前期渐进发展演化具有较强的隐蔽性,早期难以识别,当变形到一定阶段才能识别,在治理过程中应考虑不同类型滑坡的变形阶段,而作为滑坡稳定性控制起着重要作用的主滑段,对其进行安全系数控制并实施防治结构(抗滑桩等)以达到过程控制目的;另外,在长期内外地质作用过程中,考虑到不同类型滑坡主动变形段滑带参数的弱化效应和变形不协调现象,滑坡稳定性还需取决于主动变形段和被动变形段之间的位移关系,如果岩土体的压缩模量较低,滑体依然存在向下滑动而产生较大位移,导致已满足要求的加固措施安全系数降低而达不到加固要求,仅对被动变形段按安全系数控制是不够的,应对其主动变形段进行位移控制,比如,分布式主动加固措施(注浆、预应力锚索和锚杆地梁)来改善滑坡体性状,使加固措施与滑坡体组合成一个整体,提高整体刚度以实现控制位移的目的,实现滑坡整体控制。上述不同类型滑坡控制方法思路可以参考图7.1-9。

图7.1-9 不同类型滑坡控制方法