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作者签名: 2008年 5月 20 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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(请在以上相应方框内打“√”)作者签名: 2008 年 5 月20日导师签名: 2008 年 5 月20日目录前言 (1)1 绪论 (7)1.1工程概况 (7)1.2国内外研究现状 (8)1.2.1边坡稳定性分析理论的发展 (8)1.2.1边坡治理技术的应用和发展 (8)1.3主要研究工作 (10)2工程地质条件和自然条件 (11)2.1地形地貌特征 (11)2.2 地层与岩性 (11)2.3地质构造 (12)2.4地下水特征 (13)2.5岩体的物理力学性质 (14)2.6水文气象条件 (14)3边坡治理思路及其抗滑措施 (15)3.1边坡治理思路 (15)3.1.1边坡的设计与支护思路 (15)3.1.2 边坡的支护 (17)3.2抗滑措施 (18)3.2.1施加外力法 (18)3.2.2增加滑体滑面本身强度 (20)3.2.3综合治理法 (21)4左岸土石方清挖及钢筋石笼护坡 (23)4.1土石方清挖区布置 (23)4.2土石方清挖运输道路 (24)4.3堵江体土石方清挖方法 (24)4.3.1第1区土石方清挖 (24)4.3.2第2区土石方清挖 (25)4.3.3第3区土石方清挖 (25)4.3.4第4区土石方清挖 (26)4.3.5孤石解小 (26)4.4土石方渣场 (26)4.5钢筋石笼护坡 (27)5右岸河床变形岩体加固 (28)5.1右岸河床变形岩体加固工程慨况 (28)5.2右岸边坡土石方清挖 (28)5.3钢筋桩施工 (29)5.3.1施工技术要点 (29)5.3.2钢筋桩施工工艺 (30)5.4混凝土施工 (30)5.4.1混凝土施工工艺流程 (30)5.4.2挡墙混凝土施工 (30)5.4.3格构混凝土施工 (31)5.5预应力锚索施工 (32)5.6排水孔施工 (35)6结论 (35)致谢 (36)参考文献 (36)江坪河水电站梅家台滑坡体治理摘要:由于年降暴雨,江坪河水电站在主体工程施工期间,下游1.8Km处发生滑坡(即梅家台滑坡),滑坡体堆积物堵江,致使导流洞堵塞而无法施工。
对江坪河水电站梅家台滑坡体的治理非常重要。
本课题在了解了大量梅家台滑坡体的地质资料和当地气象条件的情况下,结合国内外滑坡治理理论的发展和边坡治理措施,分别对梅家台滑坡体左岸进行土石方开挖和右岸边坡加固。
了解不同边坡在不同地质条件和人类活动的扰动下的稳定性,以及边坡治理的思路,对本工程各个施工项目的工艺和流程做了一定的研究。
主要采用了钢筋桩防滑、混凝土喷锚、挡墙防滑、预应力锚索加固等技术。
Abstract:As the drop torrential rains, Jiang Ping River Hydropower Station in the main part of the project construction period, 1.8 Km downstream of the landslide occurred (that is MeijiaTai-Landslide), the landslide blocked the accumulation of Jiang, which can not plug the diversion tunnel construction. Jiang Ping River Hydropower Station-Taiwan-landslide governance is very important. In the understanding of this issue a lot of landslide-Taiwan-the geological information and local weather conditions, at home and abroad landslide control the development of the theory and slope management measures, respectively-Taiwan-landslide for the left bank of the right bank of earth excavation and Slope reinforcement. Understand the different slope in different geological conditions and human activities under the disturbance of the stability, governance and the slope of the ideas, all of the works of construction projects and processes to do some research. Mainly a pile of anti-skid steel, concrete spraying anchor, retaining wall of anti-skid, prestressed cable reinforcement techniques.关键词:滑坡体土石方钢管桩预应力锚索混凝土喷锚挡土墙Keywords: Landslide Earthwork Steel pipe pile Prestressed cable Sprayed concrete anchor Retaining Wall前言以人类的生存和发展条件与环境为核心展开的地质问题即所谓的环境地质问题,一方面来自自然地形、地质环境,其中的不稳定成分可直接转换为环境地质问题;另一方面,即使是稳定的地形、地质环境,一旦施加人类活动干扰后也会诱发新的地质问题。
由于年降暴雨,在湖北省恩施市鹤峰县江坪河水电站坝址下游1.8KM处发生滑坡,致使河道堵塞,在河床中形成高30m~50m的堵江堰体,堵江堰体顺河床方向底宽约260m,在其上游形成库容约为1680万m3的水库;由于堵江堰体是多次滑坡的堆积物形成,每次塌滑的岩土体性状差异和塌滑冲击挤压作用使堵江堰体强度分布极不均匀,横断面形态差异也很大,如遇洪水或上游水位上升到一定高程,溃决风险极大,如果堵江堰体发生整体性的溃决,将对下游产生非常严重的后果。
边坡失稳破坏产生的滑坡、滑动、沉陷、泥石流、岩崩,这些在表面上看似斜坡岩土体运动的不同表现形式,但随时都有可能带来严重的破坏,甚至灾难。
目前国内外对边坡治理的理论和实践都不是很完善。
随着人类活动的平凡干扰,地质稳定性也在发生变化。
不同的工程,不同的地质条件,采用不同的分析方法,建立不同的模型,目前采用较多的分析法有有限单元法、刚体极限平衡分析法、离散单元法分析等。
边坡治理上也有很多方法,对岩质边坡、土质边坡都有不同治理措施,关键是其地质构造和影响边坡的因素要考虑全面,才能找到合适的边坡治理方案。
江坪河水电站梅家台滑坡体治理工程的特点主要为:(1)本工程滑坡体规模较大,工期短、抢险工程量较大;(2)抢险任务能否顺利完成直接影响到2008年度汛安全和江坪河电站工程建设;(3)本工程施工条件复杂、安全隐患较多,施工危险系数较高;(4)同时施工,受其影响,施工协调及进度安排问题突出。
首先本工程工期控制是施工管理中的重点问题。
本工程在12月20日才能正式进行开挖,2008年3月底全部工程竣工。
钢筋桩、混凝土框格梁、预应力锚索项目的施工相互制约、相互干扰,合理安排工期,使各工序衔接紧密,必须严格控制好工期。
其次确保施工安全是施工的重点和难点之一。
本工程施工条件复杂、安全隐患大,交叉作业多,施工危险系数较高,将给施工安全带来极大地考验。
再次堵江体内大孤石的开挖是施工的难点。
堵江体内埋有较多的孤石,而大孤石机械开挖不动,必须采取解小爆破处理,一方面要防止爆破振动对滑坡体边坡稳定的影响,另一方面要尽量减小对堵江体开挖进度的影响。
这就要求施工单位有较强的组织协调能力。
综合考虑各种情况,本抢险工程的关键线路是:工程开工→施工准备和危石清理→边坡土方开挖及修整→锚索及钢筋桩施工→框格梁砼施工→排水孔施工→工程完工。
主要工程内容为左岸土石方明挖工程,右岸加固工程有喷混凝土工程、钢管桩工程、预应力锚索工程、混凝土帽梁工程。
1 绪论1.1工程概况梅家台滑坡体(如图1—1)位于江坪河水电站下游约1.5km处,位于下游淋溪河水库库尾,总的滑坡体积约205万m3,其中约72万m3滑入河床,滑坡后缘向上扩展到高程830m。
滑坡上部高程630~830m尚有约60万m3的岩体明显下挫。
梅家台滑坡堵江,在河床中形成高30m~50m的堵江堰体。
目前堵江堰体的顶部最大高程约340m,顺河向底宽约260m。
目前堵江堰体在其上游形成库容约为1680万m3的水库,如果堵江堰体发生整体性的溃决,将对下游产生非常严重的后果。
由于滑坡体高差大,从河床高程290m~834m,高差达544m,且工程量大。
现场施工条件复杂,无施工道路,如修施工道路,工期较长且可能恶化地质灾害,出渣只能采取从滑槽翻渣的方式,出渣困难。
为了确保2008年度汛安全和尽量满足江坪河水电站工程明年截流目标,必须在明年汛前的枯水期间疏通河道,降低河床水位。
必须采取抢险措施,首先疏通河道。
抢险措施主要包括加固措施和清挖堵江堰体两部分。
图1—1江坪河梅家台滑坡体1.2国内外研究现状1.2.1边坡稳定性分析理论的发展边坡研究的基础理论是建立在土力学和岩石力学之上的,所以土力学和岩石力学的成就与发展决定了对边坡研究的完善程度。
二次世界大战前后,边坡问题的研究尚属于土力学研究的范畴。
例如1916年有Prantle提出,Fellenius和Taylor(1922)发展的圆弧滑动法、1955的Bishop条分法、1954年的Janbu条分法和20世纪70年代的王复来分析方法等形成极限平衡理论,是建立在刚塑性体模型的基础上的破坏理论,是古典土力学解决土质边坡稳定性的核心[1]。