大寨河一级水电站边坡的稳定性及其施工加固方案

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大寨河一级水电站边坡的稳定性及其施工加固

方案

原标题:大寨河一级水电站边坡稳定性计算与防治

摘要:介绍大寨河一级电站沉砂池边坡的特征,采用刚体极限平衡法对边坡进行数值仿真分析,评

价边坡在天然与开挖无支护、加支护及电站正常运行等工况下的稳定性分析及评价,并对各典型

剖面进行加固措施研究和支护方案设计,使边坡治理更趋科学合理。该电站已经发电 1年,边坡

稳定,说明边坡地质参数取值可靠,计算合理。

关键词:大寨河一级水电站;沉砂池边坡;计算模型;地质参数;稳定性计算;防治方案

1、工程概况

大寨河一级水电站位于云南省临沧市大寨镇,坝段左岸岸坡地形上缓下陡,坡度平均约为 34°,上

覆第四系崩坡积粉土夹大量孤碎石、块石,厚5~8m;下伏地层为印支期全、强风化黑云母二长花

岗岩,中粒结构,岩石成分较为复杂,动力作用明显,溶蚀、包裹及各种变余结构、构造和残留体发

育。风化深度较深,全风化土层发育深度在 20m 以上。

电站左坝肩和沉砂池边坡高约 35m,由于边坡土具高压缩性且有地下水出露,边坡稳定性较差。

边坡在开挖时由于堆积土体应力释放,临空面产生多级裂缝并产生了滑动。初步分析其失稳成因

机制:①原边坡设计的开挖坡比为下 1 0.5∶上1 0.75,∶偏陡,远小于边坡土体自稳休止角,不能满

足工程实际;②边坡在未开挖扰动时处于极限平衡状态,开挖时临空面加大,受压土体收缩,甚至在

水与土压作用下产生流变,边坡沿该层土体剪出,前缘局部塌滑,并形成上部发生裂缝,土体产生牵

引式变形、蠕滑和倾覆。

边坡的稳定性及其施工加固处理方案对工程而言至关重要,运用专业软件就施工期、运行期及地

震作用等多种复杂工况对沉砂池边坡二维典型剖面的稳定性进行分析,评价边坡静力工况下的稳

定安全度及建议支护方案的效果。

2、计算基本原理

采用刚体极限平衡法对电站沉砂池边坡进行数值仿真分析,评价边坡的稳定性及加固方案的合理

性。刚体极限平衡分析法是岩土工程中分析边坡稳定所用到的最广泛的一种方法,其基本思路

是:假定岩土体的破坏是由于滑体内滑面上发生滑动而造成的,滑动体被看成是刚体,不考虑其变

形,滑面上岩土体处于极限平衡状态, —并满足摩尔库伦准则。

滑面的形状可以为平面、圆弧面、对数螺旋面或其它不规则面,然后通过由滑裂面形成隔离体的

经历平衡方程,确定沿滑裂面滑动的可能性大小,即该滑裂面上安全系数 Fs 的大小。假定不同的

滑裂面就可以得到不同的安全系数值,中安全系数 Fs 值最小的滑面就是最危险滑动面,其对应的

安全系数值即为该边坡稳定的安全系数值。毕肖普法为边坡稳定分析常用的方法之一。

根据摩尔-库伦条件

上式右端的Ni 需要按式(3)进行计算。由于公式两端均含有Kc,故需要迭代求解。

3、计算参数及计算工况确定

3.1 计算参数及控制标准

在静、动力计算中,边坡岩(土)体均采用弹塑性模型,岩土体物理力学参数为在地质专业提出的基

础上进行反演所得,见表 1。

Ⅳ大寨河一级水电站工程等别为等小⑴型工程,根据 DL/T5353-2006《水利水电工程边坡设计规

范》)规定边坡稳定分析应区分不同的荷载效应组合或运用状况。根据规范,该工程边坡属于A

类枢纽工程区边坡, Ⅲ其级别为级,因此,持久工况下设计安全系数应不低于1.05~1.15,计算时采用

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大寨河一级水电站边坡的稳定性及其施工加固方案原标题:大寨河一级水电站边坡稳定性计算与防治摘要:介绍大寨河一级电站沉砂池边坡的特征,采用刚体极限平衡法对边坡进行数值仿真分析,评价边坡在天然与开挖无支护、加支护及电站正常运行等工况下的稳定性分析及评价,并对各典型剖面进行加固措施研究和支护方案设计,使边坡治理更趋科学合理。该电站已经发电1年,边坡稳定,说明边坡地质参数取值可靠,计算合理。关键词:大寨河一级水电站;沉砂池边坡;计算模型;地质参数;稳定性计算;防治方案1、工程概况大寨河一级水电站位于云南省临沧市大寨镇,坝段左岸岸坡地形上缓下陡,坡度平均约为34°,上覆第四系崩坡积粉土夹大量孤碎石、块石,...

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