复杂堆积体区导向井开挖及强卸荷裂隙高陡岸坡综合处治研究

万州长江公路大桥因三峡蓄水需增设防船撞设施。作为防撞设施关键环节的3#导向井地处长江陡崖下部的堆积体岸滩上,受库水消落、江岸强烈卸荷和库岸再造等影响,导向井处堆积体开挖支护困难、背侧70 m高陡岸坡崩塌风险大。为保障导向井施工以及防撞设施和航道的运营安全,根据项目区地形地质和构造水文特点,采用FLAC 3D有限元法对3#导向井开挖所形成的高陡岸坡稳定性进行了模拟分析,结果表明:开挖和暴雨工况下,岸坡处于欠稳定状态,存在较大的失稳风险,且在砂岩、泥岩和裂隙I交界处,存在明显的剪应力集中现象。根据仿真结果,制定了锚索地梁联合坡面喷射封闭的岸坡支护方案;比选了导向井处孤石群堆积体加固和卸荷方案,结合库水位消落和工期计划,采用了孤石群破碎清除和刷方膜袋混凝土防护方案,保证了3#导向井的安全建设。

乌长高速金旗特大桥高陡岸坡稳定性分析研究

贵州省乌长高速公路金旗特大桥跨越猫跳河,两岸岸坡危岩体及崩塌堆积体等不良地质条件较发育,严重影响桥梁选址及其安全。为研究该桥高陡岸坡的稳定性,该文通过空天地一体化综合勘察,查明了桥址区主要不良地质条件。结合数值分析及InSAR等技术手段,定量表征了岸坡危岩体的运动威胁范围,阐明了岸坡堆积体在内外动力作用下的稳定性及变形失稳模式。结果表明:①桥址区不良地质主要表现为陡崖卸荷带、危岩体和崩塌堆积体,危岩体的失稳破坏模式为拉裂‒倾倒式;②W1、W3和W4危岩体失稳后的运动距离分别为65 m、57 m和320 m,影响乌当岸桥台和长顺岸桥墩;③乌当岸坡堆积体在天然、降雨、降雨+地震3种工况下均处于稳定状态;长顺岸坡堆积体在天然和降雨条件下较稳定,在降雨+地震工况下上部堆积体与基岩接触面处剪切塑性区完全贯通,处于不稳定状态,其失稳破坏模式为蠕滑‒拉裂式。该研究结果可为贵州省深切峡谷及陡崖地区桥梁高陡岸坡的综合勘察和稳定性分析提供参考和借鉴。

三峡库区巫峡口—独龙高陡岸坡变形破坏机理研究

三峡库区自175 m蓄水以来,地质灾害事件频发,尤其在地质环境脆弱的巫峡库岸段,2008年龚家方斜坡发生380 000 m3崩滑,产生高达13 m的涌浪,严重影响该库岸段航道运营安全。以巫峡口—独龙库岸段为研究区域,通过资料搜集、地面调查、工程地质测绘、山地工程等多种手段,在掌握其环境工程地质条件和岸坡岩体结构类型的基础上,根据库岸段内斜坡变形及破坏特征,划分出18个潜在不稳定斜坡。分析表明:该库岸段变形破坏模式为复合弯曲倾倒、"V"倾倒、剪切破坏,其可能诱发斜坡整体失稳模式为倾倒型和滑移型。总结出其存在累进性破坏、"锁固段"脆性破坏和整体性破坏3种机理。成果可为今后同类高陡岸坡的调查研究提供借鉴意义,同时为三峡库区防灾减灾、地质灾害工程治理提供依据。

三峡库区高陡岸坡溃屈失稳机理及防治研究

本文对三峡工程蓄水运行期间岩体损伤劣化导致高陡岸坡失稳机理进行了研究。三峡峡谷地段岩体具有上硬下弱的二元易滑地质结构,位于水库消落区的相对脆弱岩体易于出现损伤劣化并导致强度下降。在现场调查及监测基础上,本文建立了水位下降干燥状态、水位上升饱和状态及过渡状态下消落区劣化岩体的损伤本构模型,提出了采用水位周期涨落后劣化带的峰值应力与劣化带有效应力之比作为高陡岸坡危岩溃屈失稳稳定系数的定量评价方法。对巫峡段箭穿洞危岩进行了应用研究,结果表明,本文所提出的稳定性评价方法可以很好地表征高陡岸坡宏观塌落、变形和基座应力非线性增加等演化状态,弥补了常规极限平衡稳定性分析方法不能准确刻画溃屈失稳演化过程的缺陷。针对高陡岸坡的溃屈失稳破坏模式,提出了基座劣化岩体补强加固的防护方案,为三峡库区高陡危岩的风险管控提供了支撑。

高陡岸坡坝基分段分期固结灌浆法

高陡岸坡坝基采用常规固结灌浆方式存在增加盖重混凝土钻孔工程量、可能钻坏坝体内冷却水管及埋设的观测仪器、固结灌浆与坝体混凝土浇筑施工工序互相干扰,影响坝体上升速度同时带来水平施工缝长间歇处理的问题,可能带来水平施工缝渗水的潜在隐患。通过高山窄谷拱坝坝基高陡边坡分段、分期固结,可有效地解决常规固结灌浆在高山窄谷拱坝坝基高陡边坡基础处理过程中带来的诸多问题,保证了混凝土浇筑质量,节省了工程量和工期。

高陡岸坡心墙盖板混凝土运输方案应用研究

以两河口水电站大坝两岸心墙盖板施工为例,介绍高陡岸坡盖板混凝土的水平运输与垂直运输方案比选、论证与计算分析过程,并重点介绍了已研究应用成功的水平移动式皮带机+溜送的垂直输送方案,可供同类工程参考。

基于随机森林模型的乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价

重庆乌江河谷地区地形陡峻,滑坡地质灾害沿河谷地带多发,开展乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价对减少地质灾害风险与线路工程规划具有重要意义。选取乌江龙溪-石朝门段高陡岸坡为研究区,提取高程、坡度、斜坡结构、斜坡形态、冲沟、岩组分类、地质构造和道路评价指标因子信息,采用随机森林模型对研究区滑坡地质灾害易发性进行了评价与精度分析,并研究了各评价指标因子的贡献程度。结果表明:斜坡物质和斜坡结构是影响研究区滑坡地质灾害发育的主要因素;通过混淆矩阵和ROC曲线对随机森林模型的预测精度进行评估,结果显示随机森林模型在高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价中的预测精度较高,是一种滑坡地质灾害易发性评价的可靠方法。

宜万铁路桥墩高陡岸坡稳定性分析及整治设计

宜昌—万州铁路全长约380 km,线位滨临清江,地理位置属云贵高原之东北缘的鄂西山地。该铁路受区域构造影响,节理裂隙发育,岩体破碎,形成较多的高陡岸坡。以分香溪右线中桥1号墩为例,其右侧为高陡岸坡,整治难度较大,易造成坍塌、落石等严重的地质灾害,危及桥墩及施工人员的生命安全。介绍分香溪右线中桥1号桥墩基坑开挖、分析右侧高陡岸坡对桥台的影响;在现场调查、地质勘察及研究既有资料的基础上,对其产生的原因进行分析,确定加固方法为:锚杆+挂网喷射混凝土措施。实践证明,此方案可增强岩体围岩整体性,加强边坡的稳定性,经济合理,可为类似加固设计施工提供借鉴。

某水电站大坝心墙高陡岸坡混凝土设计优化及施工控制

某水电站大坝砾石土心墙与基岩的垫层为大体积贴坡混凝土,采用薄层浇筑,具有浇筑基岩面陡峻、上下高差大、混凝土运输及入仓困难、温控难度大、交叉作业干扰大等特点,缺少可供参考的工程经验。为确保工程优质建设,分析了盖板混凝土浇筑施工的重点与难点,对原设计、施工方案进行了优化调整,确保了施工进度与质量,为大坝心墙填筑施工提供了有利条件。该文详细介绍了盖板设计、混凝土运输入仓优化及施工控制措施,可为类似工程的施工提供借鉴。

宜万线马水河大桥桥台高陡岸坡的稳定分析

本文介绍宜万线马水河大桥宜昌台高陡岸坡自然发育状况、地质构造与应力分布：在此基础上，对马水河大桥宜昌桥台高陡岸坡进行了稳定性评价。

长江库岸高陡岸坡治理工程设计概算编制难点及对策分析——以箭穿洞危岩为例

以三峡库区箭穿洞危岩为例,全面剖析长江库岸高陡岸坡类项目在概算编制中存在的重难点问题,对如何合理、准确、科学地编制长江库岸高陡岸坡概算做出了一定的探索,为长江库岸其他高陡岸坡治理工程设计概算编制提供参考。

拉哇水电站高陡峭岸坡开挖支护施工技术

在大型水电工程建设中,高陡峭岸坡的开挖支护施工具有体型复杂、范围广、坡道陡峭、施工条件差等特点,已成为影响工程施工安全、进度、质量、效益的严峻挑战。如何克服在强卸荷带区域、倒悬体区域、危岩体区域、有较大节理裂隙发育区域等多类型不良地质条件的施工难点,使预裂爆破控制技术增强预留面边坡的稳定性、降低开挖施工难度、加快施工进度,已成为复杂地质条件下提高施工质量的当务之急。本文通过对拉哇水电站上游围堰高陡峭岸坡开挖施工技术进行总结,以供类似工程参考和借鉴。

狭窄河床陡高岸坡水库消能方案设计研究

结合溪口水库工程消能方案的设计比选工作,研究探讨了具有中水头、大流量、狭窄河床和陡高岸坡等特点下消能方案的选择应用问题,比选了挑流结合人工水垫塘及防淘墙和底流消能方案,推荐采用能有效解决消能防冲和雾化问题,并减少对大坝抗滑稳定及两岸建筑物影响的底流方案,供类似工程提供参考。

宜万铁路高陡岩石岸坡桥基设置的分析与处理

宜万铁路多座桥梁跨越河流深切峡谷，峡谷岸坡多由硬质岩组成的高陡岩石片坡。本文根据桥基工程荷载相对于岩体强度较小的特点，将其视为线弹件体，对岸坡加载后的应力状态进行有限元分析，结合极限平衡理论及岩体质量法等分析岸坡稳定坡角，综合确定桥基设置的合理位置，为桥梁专业基础设计提供了合理的依据。

高陡坡面板堆石坝三维非线性有限元静力分析

结合拟建在局部岸坡角度为80°、地形条件极为复杂的高164.5 m高的面板堆石坝,采用数值计算方法,深入地研究了岸坡极度陡峭的地形中高面板堆石坝的应力应变特性,通过计算分析得出了在地形条件十分陡峭的条件下,高面板堆石坝在施工期间和蓄水运行期间的应力变形规律及面板的变形特点;同时也为今后在岸坡陡峭的地形条件下建造高面板堆石坝提出了一些合理化建议。

基于能量耗散原理的码头岸坡蠕变效应研究

软土蠕变始终与周围环境互换能量,通过渗透、移动、扩散等行为,同步向周围吸收和散发能量,在土体破坏到最终稳定的演变过程中力求达到新的能量平衡。对于软土覆盖的高陡顺层岸坡,若土体自重所做的功率超过内部能量耗散功率,边坡则会因自重蠕变而引起破坏,对高桩码头的桩基挤压而产生水平运动。因此研究能量耗散在软土蠕变中的作用机理具有重要指导意义,为高陡岸坡的优化布置设计提供参考。

深大水库高陡土质库岸塌岸预测图解模型研究

茨哈峡超高坝的库区土质岸坡,以松散-弱胶结的Q_3砂砾石为主,多呈台阶型近直立状,坡高300 m以上,且部分库段构成水下岸坡的主体。对该类高陡砂砾石库岸进行塌岸预测,目前尚无可借鉴的工程实例,且常用的预测方法大多适用性较差。在塌岸机理研究结论的基础上,从"两段法"塌岸预测图解法的基本思路出发,结合实际地质条件、水库运行方式和"库岸结构法"适用性,对两段法图解模型的预测起始点、水位波动带进行修正,对水上、水下稳定坡角进行选择研究,提出了较适于茨哈峡水库高陡土质岸坡的"三段法"塌岸预测图解模型。

三峡库区巫峡剪刀峰顺层岩质岸坡破坏模式分析

剪刀峰岸坡位于三峡库区巫山县巫峡左岸,全长2.1 km。受北侧神女峰箱状背斜及南侧神女溪—官渡口向斜影响,岸坡为陡倾顺层岩质岸坡。岸坡坡度45°~89°,整体为陡坡与的陡崖复合地貌;岸坡出露的第四系地层主要为崩坡积碎块石土,出露的基岩含三叠系大冶组三段、四段及嘉陵江组一段至四段地层,地层多元化;岩组类别主要为大冶组及嘉陵江组碳酸盐溶岩组成的坚硬岩组及嘉陵江组二段岩溶角砾岩组成的较软岩组;岩体结构从极薄层至巨厚层状,岸坡地形、地层、岩组及结构复杂。岸坡上游至下游,2.1 km范围内,坡体结构变化大,岸坡变形破坏特征差异大,成因机制及破坏模差异大。根据岸坡不同的地质条件及特征,划分为6个大段、6个亚段。研究从岸坡宏观变形、破坏特征出发,将岸坡目前的变形、破坏总结为“构造切割及卸荷”“局部压裂、滑移”“地表溶蚀”“消落区岩体劣化”四个方面,并从岸坡成因机制上分析了各段的破坏模式。此外,本次研究还分析了库水位以上岸坡及库水位消落区的岩体劣化特征,从岩体劣化的角度提出了沿层面渐进式松脱滑移、沿软弱夹层溃屈滑移、沿“X型”节理滑移、沿层面倾倒溃屈四种岩体劣化及破坏类型。

复杂地质条件下某特大桥陡崖岸坡稳定性关键技术研究

在河谷深切的峡谷区修建特大桥,主塔选址通常受陡崖岸坡稳定性控制。针对某特大桥陡崖岸坡工程地质特点,应用三维激光扫描技术对陡崖发育的结构面进行统计分析,通过室内试验、结合规范法选取了合理的岩石及结构面的物理力学参数,采用3DEC数值模拟对陡崖区卸荷裂隙带、变形破坏模式及规模进行了预测分析。研究结果表明,陡崖前缘30m为强卸荷裂隙发育带,30~50m为弱卸荷裂隙发育带,50m以外岩体完整,主塔应设置在距离陡崖崖口50m以上的区域。

复杂地形条件下高面板堆石坝应力变形特性研究

河谷地形是影响面板堆石坝应力变形的重要因素之一,河谷地形不同导致面板坝边界条件不同,进而影响其应力变形状态。对某拟建坝高256 m的超高混凝土面板堆石坝在复杂地形条件下的应力变形进行分析,得出不对称不规则河谷对面板堆石坝的应力变形协调性影响较大,特别是右岸古河床阶地附近的坝体和面板应力变形梯度变化较大,不利于面板的安全,设计和施工时需采取措施进行处理。并通过与两种调整方案的结果进行对比,针对性的分析了右岸古河床阶地的影响。同时左岸陡岸坡导致面板拉应力和周边缝位移较大,通过与3种调整方案的结果进行对比,分析了陡岸坡的影响程度。