邊坡穩(wěn)定問題是水利水電工程中經(jīng)常遇到的問題。邊坡的穩(wěn)定性直接決定著工程修建的可行性,影響著工程的建設(shè)投資和安全運行。
我國曾有幾十個水利水電工程在施工施工中發(fā)生過邊坡失穩(wěn)問題,如天生橋二級水電站廠區(qū)高邊坡、漫灣水電站左岸壩肩高邊坡、安康水電站壩區(qū)兩岸高邊坡、龍羊峽水電站下游虎山坡邊坡等等。為治理這些邊坡不但耗去了大量的資金,還拖延了工期,成為我國水利水電工程施工中一個比較嚴(yán)峻的問題,有的邊坡工程甚至已經(jīng)成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。我國正在建設(shè)和即將建設(shè)的一批大型骨干水電站,如三峽、龍灘、李家峽、小灣、拉西瓦、錦屏等工程都存在著嚴(yán)重的高邊坡穩(wěn)定問題。其中三峽工程庫區(qū)中存在10幾處近億立方米的滑坡體,拉西瓦水電站下游左岸存在著高達(dá)700m的巨型潛在不穩(wěn)定山體,龍灘水電站左岸存在總方量1000萬m3傾倒蠕變體等。這些工程的規(guī)模和所包含的技術(shù)難度都是空前的。因此,加快水利水電邊坡工程的科研步伐,開發(fā)出一套現(xiàn)代化的邊坡工程勘測、設(shè)計、施工、監(jiān)測技術(shù),已經(jīng)成為水利水電科研攻關(guān)的重大課題。
高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜,影響滑坡的因素也很多,因此,我國廣大水電科技人員在與滑坡災(zāi)害作斗爭的過程中,不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),積極開展科技攻關(guān),總結(jié)出了一整套水電高邊坡工程勘測、設(shè)計和施工新技術(shù),成功地治理了天生橋二級、漫灣、李家峽、三峽、小浪底等工程的高邊坡問題。本文僅就水利水電工程巖質(zhì)高邊坡的加固與整治措施作一簡要介紹。
1、混凝土抗滑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
1.1 混凝土抗滑樁
我國在50年代曾在少量工程中試用混凝土抗滑樁技術(shù)。從60年代開始,該項技術(shù)得到了推廣,并從理論上得到了完善和提高。到80年代,高邊坡中的抗滑樁應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到了一定的水平
抗滑樁由于能有效而經(jīng)濟(jì)地治理滑坡,尤其是滑動面傾角較緩時,其效果更好,因此在邊坡治理工程中得到了廣泛采用。如:天生橋二級水電站于1986年10月確定廠房下山包壩址后,11月開始在廠房西坡進(jìn)行大規(guī)模的開挖,加上開挖爆破和施工生活用水的影響,誘發(fā)了面積約4萬m2、厚度約25~40m、總滑動量約140萬m3的大型滑坡體。初期滑動速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移達(dá)9mm。如繼續(xù)開挖而不采取任何工程處理措施,預(yù)計雨季到來時將會發(fā)生大規(guī)模的滑坡,為此,采取了抗滑樁等一整套治理措施。
抗滑樁分成兩排布置在廠房滑坡體上,在584m高程上設(shè)置1排,在597m高程平臺上設(shè)置1排,樁中心距6m,樁深為25~39m,其中心深入基巖的錨固深度為總深度的1/4,斷面尺寸為3m×4m,設(shè)置15kg/m輕型鋼軌作為受力筋,回填200號混凝土,每根抗滑樁的抗剪強(qiáng)度為12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡體總滑動推力218280kN。
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