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某水電站左岸山樑治理設計

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摘要:文章介紹了某水電站左岸6#山樑壩頂公路以上部位的邊坡綜合治理設計,包括基本地形地質條件分析、邊坡失穩機制和模式研究、邊坡穩定性評價、綜合治理設計原則和工程措施。

某水電站左岸山樑治理設計

關鍵詞:水電站 左岸6#山樑 邊坡 綜合治理設計

1概述

XX水電站6#山樑位於壩址左岸F5斷層下游側地段。在該處山坡佈置有高線(EL.1380m)、壩頂(EL.1245m)、中線(EL.1140m)和低線(EL.1000m)四層公路,河牀及岸邊佈置有水墊塘二道壩、下游圍堰和導流隧洞出口等水工建築物,在壩頂公路和高線公路之間(靠瓦斜路溝側)佈置有左岸砂石加工系統。6#山樑的天然山坡及開挖邊坡的穩定程度對上述工程執行期特別是施工期的安全影響重大。

2001年9月,在公路開挖爆破過程中引發一定範圍的巖體傾倒錯落塌滑,在高線公路無法明挖透過的同時,6#山樑塌滑巖體周邊仍餘留部分危巖,威脅公路和導流洞出口施工及執行安全,並可能制約截流工期;2002年6月,雲南瀾滄江水電開發有限責任公司邀請國內知名邊坡專家到現場踏勘、考察和諮詢後,明確對6#山樑必須採取工程措施,確保開挖邊坡在施工期的穩定,並提高山坡整體穩定安全度。

2 地形地質條件

6#山樑綜合治理的平面範圍見附圖所示。在Ⅲ級斷層F5與F23之間,大部分地段基岩裸露,僅局部山坳及沖溝中有第四系堆積物分佈。山坡平均坡度約40°,局部地段分佈有早期崩塌作用形成的陡壁。現公路開挖形成的邊坡形態多呈陡緩轉折的階梯狀。

出露地層主要爲中深變質岩系及第四系,岩層呈單斜構造橫河分佈,陡傾上游,主要巖性爲黑雲花崗片麻岩和角閃斜長片麻岩,它們雖均屬堅硬的塊狀岩石,但後者的抗風化能力相對較弱。第四系堆積層主要爲碎石質砂粉土夾塊石及塊石層和開挖堆渣,高程1200m以上分佈較薄,厚度約0.5m~5m。

岩層產狀爲N70°~85°W,NEÐ65°~85°,主要結構面走向近EW及近SN,傾角多陡立。根據結構面的規模劃分,該地段主要分佈有F5、F19、F23、F15四條Ⅲ級陡傾斷層和兩組Ⅳ級陡傾結構面(小斷層f和擠壓面gm)。普通發育對邊坡穩定程度關係較大的Ⅴ級結構面(節理)主要發育三組:①近SN向陡傾節理組(順河向節理),產狀爲N0°~10°E,SE∠75°~90°,延伸一般2m~5m,最長可達10餘米,間距20cm~50cm,在局部地段分佈有寬5m~10m的節理密集帶;②NWW向節理組(橫河向節理),產狀N65°~85°W,NE∠55°~80°,延伸一般1m~3m,間距30cm~50cm;③順坡向中緩傾角節理組,產狀爲N20°W~N20°E,SW~NW∠30°~45°,該組節理在微風化~新鮮巖體中相對不發育,延伸較短。

邊坡巖體以均勻風化爲主,風化層厚度主要受巖性、構造和地形控制。一般在地形凸出的山脊部位風化厚度大,山坳、沖溝地段的風化層相對較薄;在坡頂和角閃斜長片麻岩分佈地段的地形較平緩部位,常出現較厚的全、強風化層。

6#山樑地勢陡峻,卸荷作用強烈。卸荷現象主要表現爲生成順坡向中緩傾角剪切裂隙和陡傾角拉張裂隙,岸坡常在此基礎上產生崩塌等失穩現象。

本地區地表水和地下水的最低排泄基準面爲瀾滄江。地下水類型主要爲裂隙潛水,由於補給來源豐富,地下水位埋藏較淺,岸坡地下水位線一般在弱風化巖體的中、下部。

3 邊坡失穩機理與模式分析

6#山樑巖質邊坡失穩主要發生在山坡淺表部位的強風化、強卸荷巖體中,並常見以下幾種類型:

a. 滑移型塌滑:常發生在順坡中緩傾角剪切裂隙較發育且連通率較高的邊坡表層。通常是以順坡裂隙爲底滑面,順河向卸荷拉張裂隙(或節理)爲後緣拉裂面,橫河向節理爲側向切割面。該類塌滑一般規模較小,但它可向周邊逐漸擴展,向深部逐漸剝離。

b. 錯落型崩塌:常出現在由花崗片麻岩構成的陡坡地段,其失穩機理是:邊坡巖體在卸荷過程中順河延伸的拉張裂隙逐漸構通,陡坡下部巖體被壓碎並出現剪切破裂面(常追蹤順坡節理),在某些觸發因素作用下即發生崩塌。6#山樑在高線公路開挖過程中發生的較大範圍的崩塌屬此類型。

c. 傾倒型崩塌:此類崩塌常發生在兩種岩層交介面或有Ⅱ、Ⅲ級斷層等軟弱巖帶分佈的逆層坡地段。其失穩機理是:山坡下部分佈有相對易風化的岩層或軟弱巖帶,它們在風化卸荷過程中逐漸被壓縮,使其上部的相對較堅硬的`巖體發生傾倒、折斷,當下部巖體被壓碎出現剪切破壞時即發生崩塌。