岩质高陡边坡开挖稳定分析及其优化设计

利用ABAQUS有限元程序,结合强度折减法,对某水电工程的岩质高陡边坡开挖过程进行数值模拟及稳定分析。计算分析发现,开挖将引起与坡面相交断层的错动,从而影响边坡的稳定;锚索等浅层锚固措施对控制边坡整体位移作用很小。基于强度折减法,提出了以加权等效塑性应变QPEEQ及其变化作为岩质高陡边坡稳定分析的依据,并给出了稳定安全系数Kcr;通过锚索和注浆加固效果的比较,推荐了优化的加固方案。     

高陡边坡局部开挖支护对边坡稳定性影响分析

某大型水电站近坝库区一高陡边坡局部开挖有临时施工道路,为分析该施工道路开挖及附属支护对边坡稳定的影响,本文采用极限平衡理论,借助SLIDE边坡计算软件对该处边坡进行稳定性分析。通过对比该边坡布置有施工道路+锚索和未布置的情形,研究局部施工道路和锚索对该高陡边坡稳定性的影响。计算表明,局部的开挖和支护对该边坡的整体稳定性影响较小,但对工程扰动附近的潜在滑体有一定影响,锚索对局部滑体稳定有一定加强作用,但影响不太明显。     

水布垭水电站F158断层地质缺陷处理

水布垭水电站马崖高边坡二期治理工程施工中,高程360 m马道揭示到F158断层。断层主要特征为角砾岩及断层泥充填,角砾呈棱角状,方解石胶结紧密。F158断层地质缺陷主要处理措施为追索清挖、回填混凝土封缝、锚固、排水等。     

不良地质条件下高陡边坡施工稳定技术

通过采用地质勘探、测量、现场测试等多种手段,获得大伙房水库输水(二期)工程取水头部竖井高陡边坡开挖范围地质体的基础地质资料,建立能够反映地质体结构特征并具有清晰边界条件的地质模型,综合分析潜在的内外部影响因素,对取水头部竖井开挖边坡的稳定性进行初步定性评价,并对可能的失稳模式作出判断,针对可能的破坏机制,采用相应的边坡稳定分析计算方法,根据计算分析成果,对可能失稳的边坡采取工程加固处理措施。     

九甸峡厂房后高陡土质边坡加固设计

九甸峡水利枢纽电站采用长隧洞引水式地面厂房,厂房建筑物呈"一"字形布置,厂房总长122.5 m,宽24 m。受厂区地形及地质条件的限制,厂区开挖后形成高达90 m的高陡土质边坡。采用了钢筋混凝土网格梁加预应力锚索的加固措施,通过监测数据分析,厂房后边坡变形较小,运行状况良好,达到了加固设计的目的。     

某水电站堤岸高陡边坡锚索施工技术应用

随着经济的不断发展,生产生活中对电能的需求日趋增加,水电站利用水能转换为机械能再转换为电能,其转换过程契合国家绿色发展理念,符合社会环保需求,具有较强的社会效益.而水电站建设时,水电站大坝施工质量至关重要,因此深入研究水电站大坝施工过程,尤其是边坡锚索施工技术,对水电站效益的提升有较强的现实意义.以某水电站大坝为研究对...     

复杂地质条件下高陡边坡开挖支护稳定性研究

老挝南俄4水电站厂房后边坡具有陡高、地质岩性复杂、地质构造带和断层带耦合影响、地下水位高、开挖支护施工难度大等特点。为了确保边坡的稳定性和工程经济性,首先通过室内试验和反演分析选定地质物理力学参数;对有效且合理布置的“锚喷+锚拉板”等支护措施进行边坡稳定性分析计算。计算结果和监测数据表明,边坡开挖支护设计方案经济、合理、可靠。     

水电站高陡边坡地震稳定性分析

文章采用赤平投影分析和块体离散单元法,分析高陡岩质边坡岩体内不同结构面组合类型对边坡稳定性的控制作用,分析表明该边坡在地震作用下的主要破坏模式为坡体上部局部小规模楔形体滑移破坏,主控该边坡稳定性的最危险结构面组合为J2J3结构面组合。     

巴贡水电站工程厂房边坡F8断层稳定分析

马来西亚巴贡水电站装机容量2400 MW,枢纽建筑物由面板堆石坝、电站进水口、引水隧洞、地面厂房和左岸溢洪道组成.文章主要采用刚体极限平衡理论,对厂房边坡由F8断层与6组节理可能组合的块体,进行稳定分析,提出建议的边坡加固措施.     

基于多尺度监测的高陡边坡安全性综合评判

基于先进的传感器感知技术,针对华光潭梯级水电站一级厂房后边坡岩质高陡边坡这一工程实例,构建了多尺度安全监测系统,并综合考虑边坡安全的各方面影响因素,在模糊数学的思想基础之上建立了高陡边坡的安全性综合评判模型。结果表明,该方法可以全面反映出具有不确定性的各个影响因素对边坡安全性的影响程度,并得到合理的边坡安全性等级,对工程决策具有重要的意义。     

水布垭高性能面板混凝土的研究与应用

水布垭大坝为世界最高的面板堆石坝,面板混凝土对混凝土性能要求高.通过对国内外同类工程面板混凝土的分析及"九五"科技攻关取得的成果,设计单位大胆采用新材料,设计出具有高强度、高抗裂、低弹模、低收缩、耐久性强、工作性好的多功能的高性能混凝土.施工结果表明:各项指标能达到设计要求,浇筑的面板混凝土均未发现早期裂缝.     

水布垭高面板坝设计

水布垭混凝土面板堆石坝坝高233 m,为目前世界上已建和在建同类坝型之最高.大坝的设计基本上是按传统概念设计,但大坝的趾板设计以及上游坡挤压边墙固坡技术的采用亦有新意.简要介绍大坝布置、坝体分区与坝料设计、坝基处理、趾板、面板、分缝和止水、观测设计,以及料源规划等.大坝目前基本建成,并正在蓄水,2007年7月可实现发电,大坝监测系统显示大坝目前运行正常.     

水布垭水利枢纽工程总体布置方案研究

系统地介绍了水布垭水利枢纽的布置方案研究过程与最终的枢纽布置方案.根据水布垭工程的地形地质条件,在枢纽布置总格局研究的基础上,确定了左岸布置溢洪道和导流隧洞,右岸布置地下电站厂房与放空洞的枢纽布置格局;通过坝轴线的比较,大坝布置在水布垭峡谷河段偏上游位置更有利于其它主要建筑物的布置与调整;通过大量的方案比较论证,水布垭枢纽布置为:大坝采用混凝土面板堆石坝、左岸布置台阶式窄缝挑流消能溢洪道、右岸布置引水地下电站与放空洞.     

水布垭水利枢纽若干土力学问题研究

水布垭心墙堆石坝约需填筑350万m3防渗料,经勘察分析,决定采用坝下游庙王沟碎石土和龙王冲风化页岩,为论证这种材料能否作为心墙防渗料,曾进行了专门的室内试验和现场碾压试验.重点介绍了水布垭大坝筑坝材料的工程特性、河床覆盖层利用、200 m级面板堆石坝应力应变分析和防渗系统等关键技术问题的研究成果.这些研究成果对水布垭大坝顺利建成蓄水和可靠运行十分重要.     

水布垭水电站马崖高边坡稳定性分析

水布垭马崖高边坡地质结构复杂,是坝址区自然稳定状况最差的高陡边坡,在正面坡与西侧坡的转折地带选取一典型剖面,该坡段3面临空,危岩体与卸荷裂隙极为发育。通过采用二维有限元和极限平衡方法对典型部位边坡的天然状态、削坡减载及泄洪冲刷3种工况下的变形、应力状态及其安全系数进行计算及分析,对马崖高边坡在天然状态下与工程荷载作用下的稳定性进行了评价。     

水布垭地下电站洞室布置方案研究

水布垭地下电站厂区地层上硬下软,上部为栖霞组层状岩体,软硬相间,下部为马鞍组、黄龙群组和写经寺组软岩,其间还有相向对倾的断层F2、F3的切割,地质条件复杂,软岩成洞问题十分突出.结合厂区地形和具体的地质条件,利用坝子沟开挖引水渠,坝子沟南侧边坡上布置岸塔式进水口.引水隧洞为1机1洞垂直进水塔平行布置,与主厂房轴线夹角为70°,进口中心高程334.25 m,出口中心高程189.00 m,上平段与下平高压段之间由60°斜井段相接.主厂房轴线方向N296°,主厂房的平面尺寸168.50 m×23.00 m×65.47 m(长×宽×高),其中机组段长118.70 m,安装场长41.50 m.尾水为1机1洞垂直主厂房轴线平行布置,从马崖高边坡正面坡坡脚出口.     

水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233m,坝高居世界同类坝首位.该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体.为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程.防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当).经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在"弱岩溶化地块",该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现"变岩溶化岩体为裂隙性岩体",同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型.水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元.     

水布垭水利枢纽放空洞设计

水布垭水利枢纽为高坝大库,挡水建筑物取当地材料,需设置放空洞以便于大坝检修.放空洞最大挡水水头154 m、工作水头110 m、弧门最大推力94 369 kN,在国内外均处于较高水平,且地质条件复杂,结合枢纽布置及地质条件,合理选取了放空洞布置方案、结构型式,对影响工程运行安全的主要地质问题进行揭示并深入研究,采取了可行的处理措施.     

水布垭枢纽泄水建筑物主要水力学问题研究

水布垭水利枢纽泄水建筑物包括左岸5孔岸边式溢洪道及右岸1条永久放空洞.放空洞主要承担工程施工期后期导流及完建后大坝检修时放空水库的任务,具有水头高、流速大、运行时间长、水位变幅大等特点;溢洪道则承担常年泄洪重任,具有大流量、窄河谷、高落差且下游地质环境较差的特点.根据该工程系列水工模型试验成果,对泄水建筑物的主要水力学问题,如:消能防冲、掺气减蚀、空化空蚀、泄洪雾化等进行了综述,具有一定的参考价值.     

水布垭水电站高扬程、大容量启闭机设计

水布垭水利枢纽放空洞事故闸门启闭机最大扬程达159 m,启门力达3 200 kN,在国内同类机型中扬程最高.结合该闸门启闭机的设计探讨了高扬程、大容量卷扬式启闭机的特点,如多层缠绕、折线绳槽卷筒、钢丝绳偏角等问题.该启闭机经试运行达到了设计要求.水布垭放空洞高扬程、大容量启闭机的工程运用实例,为将来在其它水电站上使用同类机型,提供了可借鉴的经验.