高原地区边坡蠕变体变形成因及治理措施.docVIP

精品论文 参考文献 高原地区边坡蠕变体变形成因及治理措施 杨雷 　　安徽绩溪抽水蓄能有限公司 245300 　　摘要：蠕变体是很多水电站工程项目都会遇到的一种边坡地质情况，根据其所处工程部位的不同对水电站工程建设的影响程度也有所不同，但一般情况下蠕变体的处理都较为困难，玛尔挡水电站导流洞出口边坡蠕变体发生了多次滑动破坏，处理过程中有成功也有失败的经验，最终成功进行了防治，在此对其破坏过程及防护方案进行总结分析，以供类似项目参考。 　　关键词：玛尔挡；蠕变体；变形；治理 　　本文以玛尔挡水电站导流洞出口边坡的土质边坡蠕变体为例，分析高原地区蠕变体在高原高寒地区蠕变的成因及各种防护措施的有效性。玛尔挡水电站工程位于青海省果洛州拉加镇，海拔3100m，干湿季分明，每年的5月-9月为雨季，集中了全年的大部分降雨，其余时间为干季。冬季???冷，气温可达零下三十度，冻土层深度1.6m左右。 　　1.蠕变体情况介绍 　　蠕变体边坡地形地质条件玛尔挡水电站导流洞出口边坡呈上缓下陡地势，大致分为3个部分，第一部为高程3190m以下部分，为顺层、陡倾、逆向、薄层变质砂岩；第二部分分以3230m～3190m高程为界（上游高下游低），该高程以上为缓坡，总体坡度约5deg;～10deg;，组成岩性上部有5m～8m厚松散堆积层，其下主要为第三系泥质粉砂岩和砾岩互层，后缘有坡度约40deg;、高约15m～20m的砾岩陡坎，陡坎后缘为宽缓沟坡，汇水面积约0.05km2；3230m～3190m高程以下为陡坡，坡度55deg;～60deg;，顶部覆盖强风化、强卸荷的泥质粉砂岩及砾岩互层。 　　2、蠕变体边坡监测结果 　　坡面变形位移监测（平均位移、最大位移） 　　蠕变边坡共布有11个临时监测点，通过观测发现蠕变体变形破坏具有以下特征： 　　（1）具有明显的分区性 　　位移可大致分为3个区：①后缘：代表性监测点3个，以累计位移看，其量值约在160～180mm，其中最靠近坡脚的点累计位移仅49mm；②上游侧坡缘，代表性监测点2个，以累计位移看，其量值约在120～160mm；③蠕变体中间部位：代表性测点3个，以累计位移看，其量值约在580～1260mm。 　　上述变形特征说明，蠕变主要发生在中间部位，但变形有向后缘及两侧扩展的趋势。 　　（2）总体速率情况：根据变形速率变化曲线分析，日变化速率总体呈波状起伏，遇有降雪、降水，则急剧上升，滞后很快降速，即边坡对水非常敏感；变形渐趋稳定后，总体前部变形速率大、后部变形速率小。 　　（3）总体位移情况：蠕变体中间部位变形最大，往赛日托沟方向变形次之，后缘及上游侧缘小；纵向看，前部变形速率大、后部变形速率小；横向看，向蠕变体左侧冲沟沟方向位移量加大。 　　（4）变形方位：蠕变体主变形方向为NW向（NW315～328deg;）。 　　3、蠕变体变形分区 　　根据蠕变体变形监测的结果可见，蠕变体的各部位具有不同变形特性，大体可分为四个区： 　　（1）后缘相对稳定区：指最靠近坡顶的LF1裂缝之后区域，为基岩边坡，岩性为第三系泥质粉砂岩与砾岩互层，以砾岩为主，现后缘靠近上游侧已出现轻微变形（LF2）； 　　（2）上游侧区：指上游侧人工开挖边坡，为基岩边坡，岩性为第三系泥质粉砂岩与砾岩互层，其前缘已出现变形； 　　（3）主蠕变区：指最顶端拉裂缝至最低端拉裂缝（LF1及LF6～LF9等）覆盖盖区域，边坡组成岩性为第三系泥质粉砂岩与砾岩互层，边坡现已出现20余道拉裂缝，边坡变形破坏最为严重，边坡基本解体成散体结构。 　　4、蠕变体蠕变破坏的成因 　　三次变形均大致在同一区域，只是变形范围逐次向两侧及顶端扩张，底滑面为3185m～3190m高程出露的软弱地层。 　　2011年6月3日第一次蠕变，雨季来临，大气降水突然增多，此时边坡开挖坡度为1：0.75，且表面尚未实施防护措施，大量雨水渗入底滑面，导致蠕变发生；同时边坡开挖卸荷扰动也是因素之一。 　　2011年9月28日第二次蠕变，此时进入雨季尾声，经历了一个雨季的降水，蠕变体含水已经饱和，底滑面出露位置渗水量大，再加上此时边坡表面防护仍未跟上，导致蠕变范围扩大，裂缝数量及张开度较第一次蠕变有明显增加。 　　2012年3月23日第三次蠕变主体位于中间部位，向两侧涉及范围较小，底滑面未发生变化，蠕变拉裂缝明显向后缘扩展，至后缘边界－土石分界线。本次蠕变发生在气温回升之时，冬季零下20多度的气温导致蠕变体裂隙水、土体含水及地下水结冰，活动性降低，进入3月下旬气温升高引起地下水活动，致使岩体结构更加离散，底滑面进一步恶化；此时边坡已开挖至3185m高程，高达140m，开挖外部荷载解除，边坡应力不断调整，致使边坡岩体应力降低、岩体松弛。前两次蠕变扰动、变形、破坏，使岩体强度大为降低；边坡开挖完成后