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水利工程地质滑坡处理论文

2023-02-15 00:20 来源:学术参考网 作者:未知

水利工程地质滑坡处理论文

工程地质学科的基本理论形态包括 成因演化论 、 结构控制论 和 相互作用论 ,这些理论有着相通的思想 方法 ,就是成因决定结构,结构控制行为,工程地质过程是工程建设与地质环境相互作用的过程。下面是我为大家整理的工程地质学论文,供大家参考。

工程地质学论文 范文 一:工程地质在水利水电工程中的价值

一、水利水电工程地质勘察的方法及其特点

1.1工程地质测绘

工程地质测绘是水利水电工程地质勘察中一项基础工作,工程设计之前,地质人员要详细查明拟定建筑区工程地质条件的空间分布规律,并按照一定比例尺将其如实地反映在地形底图上,作为工程地质预测的基础,提供给设计部门使用。

1.2工程地质勘探

对任何水利水电工程地质条件及工程地质问题,从地表到地下的研究,从定性到定量的评价,都离不开勘探工作,水利水电工程地质勘探包括:物探、钻探、坑探等。

1.3工程地质野外试验野外试验是水利水电工程地质勘察中一项经常进行的重要的勘察方法,是获得工程地质问题定量评价和工程设计及施工所需要参数的主要手段。水利水电工程野外试验包括:钻孔压水试验、灌浆试验、荷载试验触探试验等。水利水电工程地质野外试验水平的发展,主要体现在试验仪器和设备的发展。

1.43S技术应用

3S技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位,GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3S技术,许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。

1.5水利水电工程地质的特点

水利水电工程地质的特点有:非凡性与复杂性、实践性与 经验 性、工程地质问题的长期性与隐伏性。

二、水利水电工程存在的工程地质问题和条件

2.1水利水电工程建设中存在的工程地质问题

在水利水电工程建设中,由于工程建设对原有的地质环境的改变,形成了各种各样的工程地质问题,如:泥石流、斜坡滑动、斜坡崩塌、洞室围岩坍塌、溶洞、地质缺陷等。

2.2库区工程地质问题

水库蓄水后,水位上升,水深加大,流速减缓,近坝一带水似静水体,形成一个广阔的人工湖,这就会对库区及其邻近地带的地质环境生产影响,产生库区渗漏、浸没、淤积、坍岸及诱发地震等工程地质问题。

2.3水利水电工程地质条件

水利水电工程地质问题不是孤立、偶然发生的,它与水利水电工程建设区域的自然条件和环境有着极为密切的必然联系,其形成、发展和变化,都是工程活动对这里自然地质条件影响的结果,这些直接或间接地影响工程建筑物的规划、设计、施工和正常运用的地质条件就是工程地质条件,它主要是指:地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征、物理地质现象等。

三、水利水电工程中典型工程地质问题形成条件及对策

3.1泥石流

泥石流形成条件有:流域内应有丰富的固体物质,并能源源不断地补给泥石流;要有陡峻的地形和较大的沟床纵坡;流域中上游应有由强大的暴雨或冰雪强烈消融及湖泊的溃决等形式补给的充沛水源。防治泥石流的原则是以防为主,兼设工程 措施 。可采用如下的防范措施:预防:在上游汇水区,做好水土保持,调整地表径流,加固岸堤;拦截:在中游流通区,设置一系列拦截构筑物;排导:在泥石流下游设置排导设施使泥石流顺利排除等措施。

3.2斜坡滑动

斜坡滑动形成的条件:原有斜坡结构被破坏、斜坡外部荷载超过其承受能力等。斜坡滑动的防治措施:排水、消坡、抗滑桩、抗滑挡土墙、预应力钢索锚固措施、灌浆法、砂井砂桩加固法、焙烧发等。

3.3斜坡崩塌

斜坡崩塌发生条件和发育因素:山坡坡度55-75度、表面凹凸不平;岩石性质和节理程度:软硬岩石互层组成;地质构造:岩层产状、构造作用。斜坡崩塌的治理措施:爆破或打楔、灌浆、调整地表水流、铺砌覆盖、坡面喷浆等等。

3.4水库地震

水库地震是指水库蓄水后诱发的地震,水库地震发生的条件有:地质条件、激发条件,其中激发条件包括直接效应和间接效应。水库诱发地震以3级左右为主。我国最大的水库诱发地震是广乐省新丰江水库诱发地震6.1级。矿山诱发地震震级在3.4~3.8级,一般震级较小,震源较浅。水库地震的防治措施:尽量减少对可诱发水库地震的地质条件的破坏、采用有效方法预测水库地震发生的频率和级别、做好预防水库地震应急预案等。(本文来自于《价值工程》杂志。《价值工程》杂志简介详见.)

四、结语

水利水电工程则是在各种地质环境中进行的,水利水电工程建筑物与地质环境之间必然产生一定方式的关联和制约,地质环境对水电工程建筑物的制约,可以由一定的作用影响工程建筑物的安全稳定和正常运用,也可以由于某些地质条件的欠佳而提高工程造价;而水利水电工程建设有可以各种方式影响地质环境,使其产生程度不同、范围不一的变化。因此,水利水电工程建设必须根据具体地质环境和工程建设方式、规模和类型,预见到其二者相互制约的基本形式和规律,才能合理有效地开发利用并妥善保护地质环境。

工程地质学论文范文二:论工程地质实践教学方式

杭州西郊群山环抱西湖,水光潋滟、山色葱郁,北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛,山、石、洞、泉之美,地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造,使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元:西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区,外围北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。

工程地质实践教学

工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节,是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上,按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求,通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践,使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论,促进理论与实际相结合,为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。

1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定,地层剖面观察;褶皱和断裂构造的基本判识;岩体结构面类型、结构体形状识别,野外鉴别和判识不同岩体结构类型,岩体结构面测绘统计;土体结构类型识别;地下水类型及水文地质条件的了解;各种环境地质及不良地质现象(滑坡、溶洞、坍塌等)野外识别、调查、测绘,成因和对场地稳定性影响初步分析和评价;以掌握工程地质测绘工作方法为主,并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段;在了解杭州市区区域地层、构造等基础上,以浙江大学附近区为主,通过工程地质测绘,资料收集,编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字 报告 。

2.实习教学。实习分为四条路线,路线一为大桥地层剖面路线,六和塔→钱塘江大桥北铁路线→八卦田→玉皇山;路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线;路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉;路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层;进行岩性描述,对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述,掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本;岩体结构类型野外判别方法;滑坡识别、形态测绘等;洞穴调查、测绘;落水洞、岩溶塌陷调查;岩体节理裂隙统计;判识地貌单元及确定分区界线等内容。

工程地质实践 教学方法 探讨

工程地质学是一门实践性很强的科学,很多的工程地质现象,仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习,是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”,充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识,加深对学科知识的理解,培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风,激发和培养学生的创造能力。

1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能,通过启发教学,能激励学生的兴趣和探索精神,调动学生的主动性和积极性,从而使学生切实地掌握知识和技能,促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线,都要在实习前布置好任务;每爬一座山,都要每位同学抱着征服高山的勇气,去翻越它,研究它,并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时,表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中,老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解,把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用;一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系;某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间 传说 ,在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣,从而也增强对工程地质的兴趣。

2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的,工程地质学更是如此,有的人对丰富的地质现象熟视无睹,而有的人则善于观察并有所发现,二者的区别在于对观察的重视不够,观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时,对欲让学生观察的现象,老师一般都作了预习,心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现,老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比,找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范,抓住两至三个现象深入剖析,学生便可举一反三,掌握思路和方法在此过程中,老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释,即使错了也没关系。

3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程,都需要团结协作、分工明确,在很多情况下,单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动,所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神,在进行工作前,需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工,对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见,集思广益最终完成图件的绘制,杜绝单打独斗。

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探析水利工程高边坡处理技术

探析水利工程高边坡处理技术

从总体上看,在我国水利工程的建设过程中,边坡工程规模通常比较大。那么,水利工程高边坡处理技术是怎样的?

在水利工程的建设与运行过程中,通常会涉及到边坡的稳定性问题,如果边坡有滑坡体的存在,那么将会在一定程度上降低水利工程的质量,严重时甚至会威胁到水利工程的整体安全。水利工程中的高陡边坡问题尤其突出,如果未能采取有效的控制措施,近坝边坡出现失稳现象,极易导致大坝丧失功能,甚至有产生溃坝的风险。因此,应当充分认识到边坡稳定性分析的重要性。文章对水利工程高边坡破坏的内外因素、高边坡破坏的类型进行了简要的分析,并提出了预防边坡破坏的措施,以供相关人员参考与借鉴。

1 概述

随着社会经济的不断发展,我国的水利工程项目无论是在数量方面,还是规模上都有所增大。然而,水利工程在建设与运行的过程中,需要长期受到水流的冲击和浸泡,边坡失稳现象时有发生,并且引发了一些重大工程事故,对人们的生命财产安全造成重大损失。因此,高边坡稳定与否,已成为当前水利工程中亟待解决的问题之一。

2 我国水利工程边坡的特点

当前,在水利工程中通常将土质边坡高度大于20m或岩质边坡高度大于30m的称为高边坡。高边坡中,坡度在30°~60°称为陡坡,60°~90°的称为急坡。我国水利工程边坡的特点具体表现为以下几个方面的特点。

2.1 边坡工程规模大

从总体上看,在我国水利工程的建设过程中,边坡工程规模通常比较大。一方面,开挖边坡的高度已经从早期的百米级,发展到现如今的数百米级。另一方面,开挖边坡的体积也从数十万立方米至现在的数千万立方米。

2.2 边坡地质条件复杂

边坡地质条件的复杂性,体现在很多方面。首先,边坡的物质组成与成因比较复杂。其次,边坡的结构与构造比较复杂。最后,涉及高地应力、高地下水位等复杂作用。

2.3 边坡设计和施工要求高

受到水流的冲击与浸泡等因素的影响,水利工程中的边坡容易出现滑坡、坍塌等问题,影响水利工程的整体质量。因此,为了确保水利工程的正常运行,对于边坡设计和施工的要求都比较严格。在设计的过程中,应当分析并预测影响边坡稳定性的主要因素,并结合施工期间的`实际情况,进行科学合理的施工。

2.4 治理措施针对性较强

水利工程的边坡加固处理是一项非常重要的日常维护工作,在这一过程中涉及到很多方面,因此,相应的治理措施针对性较强。在边坡开挖加固处理的措施中,有控制爆破、预加固、锚喷支护、抗滑桩、混凝土回填、固结灌浆等施工措施。

3 高边坡的破坏形式及变形类型

高边坡的破坏形式可大体分为以下三种。(1)坡体变形。当边坡所在的山体或斜坡体的工程地质条件比较差时,就会存在不良坡体或岩体结构,或者是贯通且延伸度长的不利结构面或软弱夹层。(2)坡面变形。受外界因素的影响,如冲刷、风化、剥蚀等作用下,坡面会产生一定程度的变形。(3)边坡变形。在边坡范围内,如果岩体的含水率高或者是工程地质条件比较差,都容易导致边坡出现变形。

高边坡的变形类型主要包括:坍塌、崩塌、错落、滑坡以及倾倒。其中,坍塌多表现为边坡的局部坍塌。崩塌在边坡的变形中大部分属于局部变形,主要分为节理面崩塌、滑动崩塌以及倾倒崩塌。错落主要是指边坡体出现垂直下错的现象。根据滑体的物理性质,可将滑坡分为岩质滑坡和土质滑坡两种主要类型。

4 影响边坡稳定性的因素

在水利工程的建设与运行过程中,影响边坡稳定性的因素包括许多方面。其一,地质构造是影响边坡稳定性的重要因素之一。地质构造在一定程度上决定着断层的性质以及节理裂隙的性状。如果边坡的地质构造比较差,那么将会严重危害边坡的稳定。其二,水文地质条件会影响边坡的稳定性。地下水可以让岩体产生软化现象,从而降低岩体的强度,与此同时,受到重力荷载的作用,下滑力进一步增大,最终导致了边坡出现失稳现象。其三,降水能够对边坡的稳定性产生一定的影响。当雨水浸入到边坡体后,会使岩体或土质体的含水率有所提高,最终降低了岩体的抗剪强度。当岩土体接触面之间的抗滑稳定性受到影响时,边坡体就会出现滑坡现象。其四,地形地貌也是边坡失稳的一个重要因素。如果边坡的形态和规模不符合水利工程的施工要求,那么在边坡的顶部通常会产生一定的张应力,或者在边坡的坡脚处引起剪应力。受这些作用的影响,边坡的稳定性会有所降低。其五,人为因素同样会在一定程度上影响边坡的稳定性。在水利工程的施工过程中,如果选用爆破等方法进行开挖时,易使边坡土受到一定程度的扰动,进而影响其稳定性。

5 高边坡加固处理措施

5.1 混凝土抗滑结构

首先,混凝土抗滑桩是一种较为常见的加固形式。在实际操作过程中,通常将抗滑桩桩长的1/3~1/4埋于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中。有利于减小下滑力,从而阻碍滑坡体的下滑趋势。要想取得更好的防滑效果,还应当及时灌入砂浆,使得混凝土抗滑桩和周围岩土体具有整体性。采用抗滑桩能有效降低工程处理费用,并且对于治理正在活动的浅层或中层滑坡的效果较为明显。因此,在边坡处理技术中,混凝土抗滑桩的应用比较广泛。

其次,采用混凝土挡墙来进行水利工程边坡加固处理也较为常见。混凝土挡土墙的结构较为简单,主要由墙体组成,利用自身的重量阻碍下滑体的下滑力从而有效地改变滑坡体的受力平衡,防止滑坡体继续变形。在施工过程中,只要合理设计挡墙的位置和高度,就可以对高边坡起到很好的加固效果。与此同时,为了有效避免水对墙体造成侵蚀,并且削弱挡墙上的静水压力,应当在挡墙后设置排水孔。

最后,沉井也能起到防止边坡下滑的作用。然而与混凝土抗滑桩和挡墙相比,沉井的结构更为复杂。在施工过程中,沉井可大致分为四个施工环节,即场地平整、制作沉井、沉井下沉以及封底。其中,场地平整和制作沉井属于准备环节,而施工的重点和难点在于沉井下沉和封底。在沉井下沉时,要求沉井必须要完全达到设计要求的强度后才能开始下沉,并在下沉过程中注意纠正其方向,在封底时最好一次成功,以免沉井内出现渗漏。

5.2 锚固技术的应用

锚固技术是一种以拉应力为主要作用力的加固技术,可以通过锚杆或锚索等构件来承载工程应力,并将该应力传递到土层等其他部位,从而减轻工程应力。运用锚固技术对边坡进行加固主要包括锚固洞加固、锚喷混凝土护坡两种方式。其中,锚喷混凝土护坡是依靠一定的冲击速度喷射而成,它的使用费用比采用钢结构低,而且强度更高。在施工的过程中,如果配合上锚杆,还可以在一定程度上减少土方开挖量和水泥用量。由于能够起到良好的经济效果,因此,锚喷混凝土护坡的方法较为常用。

6 结束语

当前,随着我国水利工程建设规模的不断增大,边坡高度也有所增加,并且复杂性逐渐增大。因此,对边坡加固技术的要求也越来越高。为了提高水利工程的整体建设质量,保障水利工程的安全运行,应当采取科学合理的加固治理措施提高边坡的稳定性,从而保证边坡加固效果。文章首先描述了我国水利工程边坡的特点以及高边坡的主要破坏形式和变形类型,通过分析影响边坡稳定性的主要因素,探讨了高边坡的主要加固处理措施。

堤坝防渗水利工程论文?

1关于堤坝工程出险种类及其应用措施的分析
1.1在水利工程建设过程中,提防渗透破坏险情主要分为,堤身工程的内部险情,比如由于堤身的自身性质而引起的问题,比如堤坝的构成物质不稳定性。比如有些堤坝的壤土是粉细砂、孔洞、裂缝等,具体体现在堤坝的漏洞问题、跌窝状况。特别是堤身及其堤基的接触,其堤身、堤基的接触物质比较广泛,堤基的险情出现在大堤的基础层面,比如砂层、土层对于大堤基部的影响。为了解决现实问题,在水利工程施工中,需要保证提防防渗施工体系的健全,保证堤身的防渗处理层次的优化,这就需要采用多种防渗方案,比如进行截渗墙、劈裂灌浆防渗体等的利用,更好的进行堤身的加厚及其堤身的填筑。在提防截渗墙的利用过程中,可以进行薄墙及其廉价材料的利用,保证工程造价的降低。目前来说,水利工程比较常见的堤坝防渗加固方法是深沉法、开槽法等。
1.2为了最大化的提升水利工程的堤坝防渗加固效益,需要保证成本效益。在这其中深沉法的造价比较低,在一定的墙深状况下,高喷法的造墙成本比较高,但是比较适合一些比较狭窄的施工场地,特别是面临着较多的地下障碍物的时候,其具备非常高的适应性。针对一系列的砂卵砾石的地层,可以进行冲击钻的利用,进行相关开槽方式的配合,更好的进行造墙成本效益的提升,需要针对提防工作的特点,做好地层防渗工作。
2堤坝工程防渗加固方案的优化
2.1在堤坝防渗工作的处理过程中,需要遵守相关的原则及其方法。比如在我国的防渗工作中可以进行灌浆及其防渗墙的工作,保证对浸润线的处理,进行防滑桩的利用,通过对各种措施的协调,保证其整体抗滑稳定性安全系数的提升。但是在实践过程中,我们需要了解到滑坡处理程序的复杂性,需要认真的对待滑坡的起因,保证对于坝体浸润线及其土体强度指标的利用。保证对于水工合成材料的利用。通过对土工膜及其复合土工膜防渗等的利用,来保证大坝土体稳定性的提升,更好的解决坝基的渗漏问题,保证其渗漏量的控制。在大坝防渗处理环节中,劈裂式帷幕灌浆法扮演着重要的角色,这种处理方式重视对堤身渗漏的处理,通过对堤身的加固,更好的应对堤坝的曲直情况进行处理。在这个方式中,利用钻机进行布孔方式的利用,保证堤坝轴线处理原则的遵守,保证对孔距的利用,孔深需要针对一定的情况需要,进行堤身填土的钻头,进行堤身的钻入控制。在灌浆过程中需要保证灌浆的顺序及其频率,要控制好灌浆的压力问题,保证对灌浆过程中的滑坡情况、冒浆情况等进行良好处理。
2.2在大坝实践过程中,低压速凝式灌浆法是比较常见的方法,其适合于一般高危水位的管涌处理工作,在它的处理过程中,需要针对管涌的具体地质情况进行分析,可以进行不同型号的钻机的钻孔,进行孔内的浸水,保证对合理压力的利用,向孔内进行水泥浆的灌入,进入一定膨胀物质的应用,进行管涌内部阻力的控制,避免泥浆的过分流出。在大坝基础灌浆过程中,高压填充法是比较常见的灌浆法,其也比较适合对溶洞等地质缺陷的填充,可以满足人们对于基础灌浆工作的需要,这就需要进行一定型号的工程钻机的利用,保证对堤顶钻孔的工作,保证对孔距的控制,要保证其合理的孔深,保证砂层的合理钻入,要实现其灌浆过程中的压力控制,这种处理方法非常适合于基础处理方法不良而引起的管涌情况,需要认真的对待这种问题。灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。
2.3在堤坝加固环节中,通过对灌浆加固防渗体的建立,可以保证浆砌石重力坝的合理应用。这就需要进行大坝上游面的灌浆的合理应用,进行漏洞及其缝隙的合理堵塞,进行坝体的加强,保证其整体防渗性能的提升,保证坝体的整体承载力的提升。在大坝的下游可以进行固结灌浆模块的优化,针对其下游的坝面进行浆管的埋注,保证灌浆的合理英语,从而进行漏水通道的堵塞,保证对坝体孔洞、裂缝等的堵塞,保证对坝体的加固,从而全面提升坝面的稳定性,保证其整体抗冲刷能力的提升。这就可以进行反向灌浆工艺的英语,保证拱坝等工作的良好开展。在重力坝的工作过程中,需要进行压力的控制,可以进行排水孔的设置,保证大坝的良好的处理。保证坝面的整体防渗能力的提升,实现坝体的整体稳定性的提升。在大坝处理过程中,进行高压喷射防渗墙的应用是必要的,这就需要进行高压射流冲击扰动的应用,进行坝基覆盖面的控制,进行一定水泥浆的灌入,保证其防渗墙的应用。在大坝建设过程中,自凝灰浆防渗墙也是比较常见的方法。其需要进行水泥、膨润土的合理英语,这就需要进行凝固的准备工作,保证其墙体的防渗补强作用的控制。在垂直铺塑过程中,进行挖槽机的利用是必要的,保证其链条的利用,保证其泥浆固定性。
2.4在水泥土搅拌桩防渗处理过程中,进行深层搅拌桩机的应用是必要的,这需要保证水泥浆的合理喷入,保证土体搅拌的良好应用,保证土体及其水泥的良好混合,实现长江提防防渗工作的良好处理,保证共造墙的良好工作,其具备良好的造价效益,其设备比较轻便,用起来也比较方便,这就需要保证一定范围内的墙体完整性,保证对砂砾石层的合理应用,这就需要保证帷幕灌浆体系的健全,实现其内部各个模块的协调。帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法,随着二滩、小浪底工程的建设,国际上一些高效率的施工方法,如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国,促进了我国灌浆技术的发展GIN法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。在日常工作中,GIN法的应用范围是比较广泛的,其主要进行能量消耗的控制,进行任意孔段的灌浆英语,将其能量的消耗状况控制在一个合理的范围内,通过对灌浆压力及其注入浆液的体积状况,保证灌浆的合理强度行,更好的满足裂隙岩体的灌浆效益,其对于大小裂缝的处理方式也是不同的,比如针对大裂缝其压力比较小。如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中,都控制GIN为一常数,就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性,使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。
3结束语
通过对水利工程堤坝防渗加固体系的健全,可以解决人们水利工程工作的一些麻烦,更好的保证基础经济建设的良好运行。
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浅谈水利工程施工高边坡的加固与治理?


浅谈水利工程施工高边坡的加固与治理详细内容如何,中达咨询为大家说明一下。
边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。
我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。
高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。
一、混凝土抗滑结构的应用
一 混凝土抗滑桩
抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如:天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后,11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖,加上开挖爆破和施工生活用水的影响,诱发了面积约4万㎡、厚度约25~40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移达9mm.如继续开挖而不采取任何工程处理措施,预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡,为此,采取了抗滑桩等一整套治理措施。
抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584m高程上设置1排,在597m高程平台上设置1排,桩中心距6m,桩深为25~39m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3m×;4m,设置15kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12840kn,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218280kn.第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987~1988年枯水期内完成的。
抗滑桩开挖深度达3~4m后,在井壁喷30~40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。
混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5m内,特别是在滑动面上下4m部位,还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5~7m时,要求分层振捣。每个井口设两个溜斗,溜管长度为10~14m,管径25cm。抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。
采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。
抗滑桩混凝土标号为r28250号,钢筋为φ40ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工,3月完成后,基坑继续下挖,边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月,在fb75与f22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后,发现在263m高程平台上沿fb75、f22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝,且裂缝不断扩大,21天后7号抗滑桩外侧的fb75~f22棱体下滑,依靠7号抗滑桩的支挡,桩内侧山体得以保存。
二 混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。
天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡,在二期工程坝基开挖浇筑过程中,曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m,宽45m,高差35m,最大深度9m,方量约2万m3。为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活,确保基坑的安全施工,对左岸边坡的整体进行稳定分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。
沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井结构平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;横隔墙厚度为50cm,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。
沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。
下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置φ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。
沉井工程建成至今,已经受了多年的运行考验。目前,首部边坡是稳定的,沉井在边坡稳定中的作用是明显的。
三 混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻,材料用量省,施工方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。
天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。
下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×;50cm、节点中心2m的方形框架,节点处设置两种类型锚杆:在550~560m高程间坡面,滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ32、长12m砂浆锚杆,在565~580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ28、长6m的砂浆锚杆,相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深,50cm宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。
在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。
四 混凝土挡墙
混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。
在1986年6月,天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前,由于连降大雨(其降雨量达91.2mm),550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm,584m高程平台上出现3条裂缝,其中最长一条55m长,2.2cm宽,下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。
天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,以防止古滑坡体的复活,部分坡面采用浆砌块石护面加固,坡脚680m高程设置混凝土防护墙。
在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。
五 锚固洞
在漫湾水电站边坡工程中,采用各种不同断面的锚固洞64个,形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前,已完成2m×;2m断面小锚固洞18个,每个洞可承受剪力9000kn.此外,还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度,防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性,同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理,可望提供较大的抗力。
二、锚固技术的应用
采用预应力锚索进行边坡加固,具有不破坏岩体,施工灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力等优点,加上坡面岩体抗压强度高,因此,在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。
在漫湾水电站边坡工程中,采用了1000kn级锚索1371根、1600kn级锚索20根、3000kn级锚索859根、6000kn级锚索21根,均为胶结式内锚头的预应力锚索,采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料,其长度1000kn级为5~6m,3000kn级为8~10m,6000kn级为10~13m;外锚头为钢筋混凝土结构,与基岩接触面的压应力控制在2.0mpa以内。
为提高锚索受力的均匀性,漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶,采用“分组单根张拉”的方法,如3000kn锚索19根钢绞线,每组拉3根,7次张拉完;6000kn锚索37根,10次张拉完,既简化操作程序,又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3000kn锚索),也可继续用分组单根张拉方法(如6000kn锚索),都不会影响锚索受力的均匀性。
在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点,其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护,并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的,浆材凝固后再张拉,因此减少了一道工序,提高了工效,但其价格相对较高。
在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工,必须缩短锚索施工时间,及早对岩体施加预应力,以达到加快工程进度,确保边坡稳定的目的。为此,结合八五科技攻关,在李家峡水电站高边坡开挖过程中,成功将1000kn级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明,采用n-1注浆体和y-1型混凝土配合比可以满足1000kn级预应力锚索各项设计技术指标,而施加预应力的时间由常规的14~28d缩短到3~5d.该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义,充分体现了“快速、经济、安全”的原则。
三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见,其加固过程中,采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kn级预应力锚索等综合治理措施,其中,3000kn对穿锚束1924束,在国内尚属首例。系统设计3000kn级预应力对穿锚束1229束,孔深22.1~56.4m,主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排,水平排距10~20m,孔距3~5m,第一排距墙顶8~10m,第二排距底板高20m左右,均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排,排距10m,孔距3.5~6.4m,第一排距墙顶10m。此外,动态设计3000kn级预应力对穿锚束695束,孔深16~66m,主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式,其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式,将内锚头放在山体内的排水廊道中,因此,内锚头不再是灌浆锚固端,而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来,减少了约占锚索长度1/3~1/4的内锚固段,是一种理想的加固形式。

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