紫坪铺水利枢纽工程近坝堆积体稳定问题经研究取得成果

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：建立了堆积体稳定性长期监测预报系统。

坝前左岸存在一个规模巨大的堆积体,距大坝618m,距右岸引水发电洞进水口最近处仅250m,其稳定性直接关系到工程安全运行,一旦大规模失稳,后果十分严重。需要查清堆积体基本地质条件和边界条件,分析论证多种工况下的稳定状况和对工程的影响。因此,对堆积体稳定性问题进行了大量的地面地质调查、多手段勘探和物理、力学性试验,以查清土体结构、形成机制、物理力学特性、边界条件等,并运用刚体极限平衡法、平面、空间弹塑性有限元法、离心机模型试验等多种不同的稳定性计算分析方法,对土体在天然状态和不同运行工况下的稳定性进行了研究,并提出了对局部不稳定土体的处理建议意见和堆积体稳定性监测设计。堆积体地貌上呈围椅地形,在中更新世(Q2)由冻融泥石流分期堆积,由近源的灰岩、砂岩块碎石土组成,厚度一般24.9～103m,最厚达135m,与底部基岩接触处有一层厚0.6～8.5m之灰黑色软滑带。上部土体整体结构密实,局部块石集中有架空现象,结构极不均一。下部软滑带以细粒为主,属高压缩性土,极弱透水。土性软弱,工程性状很差。宏观分析判断表明堆积体现状处于稳定状态,离心机物理摸拟与有限元数学模型成果表明蓄水情况下堆积前沿可能失稳；运用简布(janbu)法、霍克(E.Hock)圆弧法、摩根斯顿法、平面、空间弹塑性有限元法和离心机模型试验等各种方法,对堆积体在天然、正常蓄水、水位骤降、地震等各种工况下稳定性进行计算,计算分析结果相近,在天然状态下堆积体整体和局部均处于稳定状态；在水库运行条件下,整体稳定,在遭遇Ⅶ度地震情况下,整体安全系数仅1.001～1.005,安全裕度甚少,灯盏坪、葫豆坪前沿一带K=0.811,处于不稳定状态,必须进行工程处理。对堆积体采取了压坡体和坡脚的处理方案,并将上游围堰调整至堆积体前沿,适当加高,围堰不撤除,堆积体稳定性得到保证同时,又节约了工程处理量。建立了堆积体稳定性长期监测预报系统。经一年多水库蓄水运行,监测成果表明,堆积体处于稳定状态。

紫坪铺水利枢纽工程近坝堆积体稳定问题经研究取得成果

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