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摘 要 某防洪闸坝一座,长120m,主要功能是保护低水位农田及民居。论文以该闸坝的上部冲洪积层岸坡为研究对对象,确定了其相关计算参数,分析得到了安全系数,结合实际情况提出了防治建议,相关研究结论对类似工程具有一定借鉴意义。
关键词 闸坝 岸坡 稳定性分析
一、工程概况
某防洪闸坝一座,长120m,主要功能是保护低水位农田及民居。闸坝坐落在河流冲积阶地与右岸低山交接带上,闸坝为路堤结合,堤宽3.6m,坝顶高程28.3m。
二、场地工程地质条件
(一)地形地貌与不良工程地质现象
场地属低山丘陵地貌,为河流一级阶地,地面高程9m~29.3m,丘顶高程45m,河谷谷底高程约6m~7m,自然坡度8€啊?0€埃蟀兜匦伪冉掀交海野兜匦紊晕妇?
据现场调查,场地未发现大规模塌岸、滑坡等不良地质现象,自然边坡稳定性较好,但局部岸坡出现小型坍塌。
(二)地层岩性
根据钻探揭露,场地覆盖层为冲洪积土(Qal+pl)和坡残积土(Qsl+el),下伏基岩为寒武系黄洞口组(∈h)细砂岩夹泥质粉砂岩。各岩土层特性如下:
(1)冲洪积(Qal+pl)
a) 粘土①:褐黄色~红棕色,土质均匀,切面光滑,稍湿,硬塑偏坚硬状为主,局部可塑状。压缩系数0.10MPa-1~0.54MPa-1,属中等至高压缩性土。该层主要分布在岸坡上部和一、二级阶地山丘上,厚度0.50m~10.70m。标准贯入试验实测击数5击~28击,实测平均值18.92击。
b) 粉质粘土②:褐黄色,局部呈灰色,稍湿~湿,硬塑~可塑状。局部混夹有粉土及细砂,切面略呈粗糙。压缩系数0.19MPa-1~0.56MPa-1,属中等至高压缩性土。在局部地方呈透镜体分布,层厚0.7m~2.8m。标准贯入试验实测击数7击~26击,实测平均值10.86击。
c) 粉质粘土③:褐黄色、棕灰色,很湿,软可塑状,中高压缩性。含少量有机质,局部混夹有粉土及细砂,切面粗糙。分布在阶地前缘地表,层厚0.7m~8.6m。标准贯入试验实测击数2击~10击,实测平均值5.14击。
d) 砾砂层④:灰褐色、灰黄色,湿~饱和,松散~稍密状。成分以中、粗砂为主,混约15%的砾石,少量细砂和粘性土,局部夹有卵石。卵砾石成份主要为石英及砂岩,呈椭圆状或次圆状。其中砾石粒径3mm~20mm,卵石粒径20mm~50mm。层厚0.50m~2.70m。
(2) 坡残积层(Qsl+el)
粉质粘土⑤:褐黄色,稍湿,硬塑状。由砂岩风化形成,局部混约3%~5%风化砂岩角砾,土层较为密实。压缩系数0.31MPa-1~0.95MPa-1,属中等至高压缩性土。主要分布在岸坡上,层厚0.90m~6.70m。标准贯入试验实测击数9击~30击,实测平均值6.6击。
(3)寒武系黄洞口组(∈h)
下伏基岩为寒武系黄洞口组(∈h)砂岩夹粉砂岩。主要以石英细砂岩为主,夹泥质粉砂岩。细砂岩单层厚度一般0.40m~8.00m,泥质粉砂岩单层厚度0.20m~0.50m。岩层产状:41€?SE∠65€啊?
三、岸坡稳定性分析
岸坡的上部主要由冲洪积层组成,③层粉质粘土物理力学性质较差。河岸堤坡角约10€啊?5€埃莸乇淼刂什饣妫镀铝严丁⒘逊欤丁⑿⌒突碌炔涣嫉刂侍跫毡榉⒂旯叟卸细冒镀缕毡榇τ诓晃榷ɑ蚣奁胶庾刺苹的J轿不』?
a)边坡稳定计算(指定滑动面)
选取一典型剖面进行分析,采用瑞典条分法,破坏模式为圆弧滑动,采用理正软件公司开发的岩土计算软件进行计算,计算结果见表1:
表1 物理力学性质参数
b)边坡稳定计算(自动搜索滑动面)
选取一典型剖面进行分析,采用瑞典条分法,破坏模式为圆弧滑动,采用理正软件公司开发的岩土计算软件进行计算,计算结果见表2:
表2 物理力学性质参数
四、结论
a) 从计算结果中可以看出,岸坡目前处于稳定状态,当水位发生较大变幅时,上覆软弱层处于极限平衡状态,极易发生滑坡。
b) 塌岸预测
坝址区为河流一级阶地,阶地堆积由粉质粘土组成,厚度10m~20m,由于洪、枯水位的变化和过往船舶的波浪冲蚀,岸坡已不断产生坍塌。
预测水库蓄水运行后,由于水面加宽,浪蚀作用增强,岸坡水文地质条件的改变,库岸的坍塌将会继续发生和发展。
c) 塌岸防护
可采用浆砌片石护坡,总体坡比1:2.0。
参考文献:
[1]石豫川,冯文凯,王学武,柴贺军,唐胜传.??库水作用下公路土质岸坡稳定性影响因素綜合评判[J]. 灾害学, 2005(04) .
[2]刘春,姜德义,任松.??三峡库区消落带典型地质灾害成因分析[J]. 中国矿业, 2004(10).
[3]苏爱军,刘红星,孙云志,王永平.??三峡库区水平层状滑坡成因研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2004(03) .
[4]崔中兴,宋克强,仵彦卿,胡高社.??中小型水库库岸失稳机理分析及其稳定性评价方法[J]. 西安理工大学学报, 2000(01) .
(作者单位:广西电力工业研究设计研究院)
关键词 闸坝 岸坡 稳定性分析
一、工程概况
某防洪闸坝一座,长120m,主要功能是保护低水位农田及民居。闸坝坐落在河流冲积阶地与右岸低山交接带上,闸坝为路堤结合,堤宽3.6m,坝顶高程28.3m。
二、场地工程地质条件
(一)地形地貌与不良工程地质现象
场地属低山丘陵地貌,为河流一级阶地,地面高程9m~29.3m,丘顶高程45m,河谷谷底高程约6m~7m,自然坡度8€啊?0€埃蟀兜匦伪冉掀交海野兜匦紊晕妇?
据现场调查,场地未发现大规模塌岸、滑坡等不良地质现象,自然边坡稳定性较好,但局部岸坡出现小型坍塌。
(二)地层岩性
根据钻探揭露,场地覆盖层为冲洪积土(Qal+pl)和坡残积土(Qsl+el),下伏基岩为寒武系黄洞口组(∈h)细砂岩夹泥质粉砂岩。各岩土层特性如下:
(1)冲洪积(Qal+pl)
a) 粘土①:褐黄色~红棕色,土质均匀,切面光滑,稍湿,硬塑偏坚硬状为主,局部可塑状。压缩系数0.10MPa-1~0.54MPa-1,属中等至高压缩性土。该层主要分布在岸坡上部和一、二级阶地山丘上,厚度0.50m~10.70m。标准贯入试验实测击数5击~28击,实测平均值18.92击。
b) 粉质粘土②:褐黄色,局部呈灰色,稍湿~湿,硬塑~可塑状。局部混夹有粉土及细砂,切面略呈粗糙。压缩系数0.19MPa-1~0.56MPa-1,属中等至高压缩性土。在局部地方呈透镜体分布,层厚0.7m~2.8m。标准贯入试验实测击数7击~26击,实测平均值10.86击。
c) 粉质粘土③:褐黄色、棕灰色,很湿,软可塑状,中高压缩性。含少量有机质,局部混夹有粉土及细砂,切面粗糙。分布在阶地前缘地表,层厚0.7m~8.6m。标准贯入试验实测击数2击~10击,实测平均值5.14击。
d) 砾砂层④:灰褐色、灰黄色,湿~饱和,松散~稍密状。成分以中、粗砂为主,混约15%的砾石,少量细砂和粘性土,局部夹有卵石。卵砾石成份主要为石英及砂岩,呈椭圆状或次圆状。其中砾石粒径3mm~20mm,卵石粒径20mm~50mm。层厚0.50m~2.70m。
(2) 坡残积层(Qsl+el)
粉质粘土⑤:褐黄色,稍湿,硬塑状。由砂岩风化形成,局部混约3%~5%风化砂岩角砾,土层较为密实。压缩系数0.31MPa-1~0.95MPa-1,属中等至高压缩性土。主要分布在岸坡上,层厚0.90m~6.70m。标准贯入试验实测击数9击~30击,实测平均值6.6击。
(3)寒武系黄洞口组(∈h)
下伏基岩为寒武系黄洞口组(∈h)砂岩夹粉砂岩。主要以石英细砂岩为主,夹泥质粉砂岩。细砂岩单层厚度一般0.40m~8.00m,泥质粉砂岩单层厚度0.20m~0.50m。岩层产状:41€?SE∠65€啊?
三、岸坡稳定性分析
岸坡的上部主要由冲洪积层组成,③层粉质粘土物理力学性质较差。河岸堤坡角约10€啊?5€埃莸乇淼刂什饣妫镀铝严丁⒘逊欤丁⑿⌒突碌炔涣嫉刂侍跫毡榉⒂旯叟卸细冒镀缕毡榇τ诓晃榷ɑ蚣奁胶庾刺苹的J轿不』?
a)边坡稳定计算(指定滑动面)
选取一典型剖面进行分析,采用瑞典条分法,破坏模式为圆弧滑动,采用理正软件公司开发的岩土计算软件进行计算,计算结果见表1:
表1 物理力学性质参数
b)边坡稳定计算(自动搜索滑动面)
选取一典型剖面进行分析,采用瑞典条分法,破坏模式为圆弧滑动,采用理正软件公司开发的岩土计算软件进行计算,计算结果见表2:
表2 物理力学性质参数
四、结论
a) 从计算结果中可以看出,岸坡目前处于稳定状态,当水位发生较大变幅时,上覆软弱层处于极限平衡状态,极易发生滑坡。
b) 塌岸预测
坝址区为河流一级阶地,阶地堆积由粉质粘土组成,厚度10m~20m,由于洪、枯水位的变化和过往船舶的波浪冲蚀,岸坡已不断产生坍塌。
预测水库蓄水运行后,由于水面加宽,浪蚀作用增强,岸坡水文地质条件的改变,库岸的坍塌将会继续发生和发展。
c) 塌岸防护
可采用浆砌片石护坡,总体坡比1:2.0。
参考文献:
[1]石豫川,冯文凯,王学武,柴贺军,唐胜传.??库水作用下公路土质岸坡稳定性影响因素綜合评判[J]. 灾害学, 2005(04) .
[2]刘春,姜德义,任松.??三峡库区消落带典型地质灾害成因分析[J]. 中国矿业, 2004(10).
[3]苏爱军,刘红星,孙云志,王永平.??三峡库区水平层状滑坡成因研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2004(03) .
[4]崔中兴,宋克强,仵彦卿,胡高社.??中小型水库库岸失稳机理分析及其稳定性评价方法[J]. 西安理工大学学报, 2000(01) .
(作者单位:广西电力工业研究设计研究院)