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水利工程中土石壩壩坡穩(wěn)定分析

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水利工程中土石壩壩坡穩(wěn)定分析

山東茂隆新材料科技有限公司 2021-03-01 3760


【摘 要】土石壩是當(dāng)今水利工程中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施在之一,也是極為常見的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在水利工程施工建設(shè)的過程中,我國國內(nèi)絕大多數(shù)地區(qū)仍然是以傳統(tǒng)的土石壩施工為主,這種壩體結(jié)構(gòu)施工本身存在著抗震性能好、施工效率高、施工速度快、工程造價(jià)低的優(yōu)勢(shì),同時(shí)它在整個(gè)世界水利事業(yè)發(fā)展上有著舉足輕重的作用。本文從土石壩概念入手,針對(duì)土石壩壩坡穩(wěn)定危害的重要性提出了有關(guān)問題的預(yù)防和解決方法。【關(guān)鍵詞】土石壩;水利工程;失穩(wěn);壩坡  近年來,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國水利工程施工建設(shè)也邁上了新的臺(tái)階。自從改革開放至今,水利工程在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中做出了重大貢獻(xiàn),為建設(shè)中國特色社會(huì)主義提供了堅(jiān)強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支持。同樣,因?yàn)樗こ虒?duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性,水利工程的施工建設(shè)理念和施工技術(shù)、施工材料的發(fā)展也極為迅速,截至目前已經(jīng)形成了許多不同的施工理念、施工技術(shù)和施工材料,為水利事業(yè)的良好發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)與物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)也引發(fā)了人們對(duì)現(xiàn)代化水利工程施工建設(shè)質(zhì)量的思考。壩坡穩(wěn)定性作為水利工程施工中最受關(guān)注的問題之一,它是否合理直接關(guān)系到水利事業(yè)的順利發(fā)展,決定著整個(gè)水利工程功能的發(fā)揮,甚至是影響到周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此在這里我們就以水利工程土石壩壩坡穩(wěn)定性進(jìn)行研究和分析。  1.土石壩概述  我國的水利工程在建國以來可謂是一派向榮,大批的水利施工建設(shè)項(xiàng)目在半個(gè)世紀(jì)里紛紛上馬,為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供了堅(jiān)強(qiáng)有力的后盾支持。同樣,我國水利工程建設(shè)在國家發(fā)展中起到重大作用的同時(shí),有關(guān)施工技術(shù)的發(fā)展也非常的迅速,極大的推動(dòng)著水利工程建設(shè)工作的開展,保障著工程施工質(zhì)量和效率。土石壩在這種社會(huì)背景下也得到了人們高度重視,迎來了建設(shè)新高潮。  1.1土石壩概念  土石壩可謂是當(dāng)今水利事業(yè)中最為常見的壩體結(jié)構(gòu)之一,也是水利工程中主要的基礎(chǔ)設(shè)施。在其施工建設(shè)的過程中主要是通過采用石料、土料、混合料等材料,通過拋填、碾壓、灌注等方式砌筑形成的一種擋水建筑物。在施工的過程中,當(dāng)壩體材料以土料、石料為主的時(shí)候,稱之為土壩,如果是以石渣、卵石、爆破碎石為主的時(shí)候,其稱之為堆石壩。當(dāng)兩者相差無幾的時(shí)候則又被稱之為土石混合壩。就土石壩結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)行分析,其可謂是歷史悠久的一種壩體結(jié)構(gòu),但是在我國其發(fā)展巔峰時(shí)期可謂是從上個(gè)世紀(jì)中期開始的,當(dāng)時(shí)受到我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的影響,一大批的土石壩結(jié)構(gòu)涌現(xiàn)而出,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。  1.2土石壩施工優(yōu)勢(shì)  近些年來,土石壩工程施工技術(shù)一直深受著業(yè)內(nèi)人士的重視,無論是在工程施工理念還是施工技術(shù)上,都取得了顯著的成績(jī),為土石壩工程建

復(fù)合土工膜(復(fù)合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高,產(chǎn)品具有強(qiáng)度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點(diǎn)。能滿足水利、市政、建筑、交通,地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲、隔離、補(bǔ)強(qiáng)、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場(chǎng)的防污處理。

設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在當(dāng)今的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,土石壩以其施工簡(jiǎn)單、取材方便、施工成本低、施工設(shè)施方便的優(yōu)勢(shì)受到各地施工單位的關(guān)注和重視,但是同時(shí)因?yàn)槠浯蠖喽际蔷偷厝〔倪M(jìn)行建設(shè)的,因此壩體結(jié)構(gòu)整體性不佳,受到長期的水流沖刷極容易產(chǎn)生各種工程質(zhì)量問題核事故,從而給社會(huì)發(fā)展造成影響,甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。為此做好土石壩施工管理控制至關(guān)重要,也是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。  2.土石壩邊坡問題分析  根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國幾乎所有的土石壩都存在著嚴(yán)重的壩體失穩(wěn)現(xiàn)象,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),這一現(xiàn)象隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)間的推遲還在進(jìn)一步的加大和促進(jìn)。  2.1水利工程中土石壩壩坡失穩(wěn)的危害  在水利工程過程中,壩體的結(jié)構(gòu)意味著整體的陡坡的結(jié)構(gòu),而一旦壩坡出現(xiàn)問題,整個(gè)工程的質(zhì)量會(huì)受到影響,后果很嚴(yán)重。而且土石壩的滑坡對(duì)于山腳下的居民的基本生活也會(huì)有一定的影響,而且會(huì)影響到房屋的公路和橋梁等一些設(shè)施,特別是在結(jié)構(gòu)破壞的情況下,會(huì)造成交通事故,導(dǎo)致交通中斷和人員的傷亡。因此,壩坡失穩(wěn)會(huì)使大量的石料進(jìn)入地下水,當(dāng)?shù)叵滤_(dá)到一定程度后,會(huì)引起堤壩的危險(xiǎn),甚至給下游的百姓帶來損壞,因此,在加強(qiáng)堤壩結(jié)構(gòu)的過程中,做好相應(yīng)數(shù)據(jù)的分析,同時(shí)根據(jù)技術(shù)人員的方法,合理的加固,是解決滑坡的重要方式和方法。  2.2土石壩壩坡失穩(wěn)滑坡的原因分析  關(guān)于土石壩滑坡產(chǎn)生的原因主要是當(dāng)?shù)虊问Х€(wěn)的過程中,會(huì)產(chǎn)生一定的滑坡現(xiàn)象,總結(jié)起來,主要有自然和人為兩種因素,在一種或兩種因素的共同作用下,會(huì)給社會(huì)帶來一定的影響,具體來說,主要有以下幾個(gè)方面:  2.2.1內(nèi)部因素  關(guān)于土石壩內(nèi)部的結(jié)構(gòu)方面,這是土石壩的內(nèi)部因素,其結(jié)構(gòu)的松散會(huì)造成壩體的抗風(fēng)和抗震能力的降低,同時(shí)使得水位下降,壩體在巖石和土體的作用下會(huì)形成一定的不連續(xù)狀態(tài),由于壩體過于陡峭,會(huì)使得地下水對(duì)巖石造成一定的軟化作用,造成壩體滑坡。  2.2.2人為因素  人類工程活動(dòng)的頻繁是引起土石壩滑坡的重要因素,如開挖坡腳,修建鐵公路、依壩建房、建廠等工程,常常因使壩體下部失去支撐而發(fā)生下滑。蓄水、排水均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大壩體容重,從而促使或誘發(fā)土石壩滑坡的發(fā)生。在運(yùn)行管理方面,放水時(shí)庫水位降落太快,使上游壩體的孔隙水下降速度遠(yuǎn)跟不上庫水位,形成很大的孔隙水壓力而造成滑坡。  3.壩坡失穩(wěn)的防治  由于土石壩壩坡失穩(wěn)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,因此,必須加強(qiáng)對(duì)土石的維護(hù)管理,提高對(duì)土石壩穩(wěn)定性的檢測(cè)技術(shù),加大檢查力度,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)壩坡失穩(wěn),提早防治,將壩坡失穩(wěn)帶來的危害降低到最小。以下幾點(diǎn)建議是筆者結(jié)合實(shí)地考察、資料研究和自身經(jīng)驗(yàn)得出的解決土石壩壩坡失穩(wěn)問題的對(duì)策,以供同行參考借鑒。  (1)對(duì)于已建水庫,要結(jié)合原始的壩體和壩基物理力學(xué)指標(biāo)、施工、筑壩土料控制、碾壓質(zhì)量、接縫處理等綜合分析,選取可靠的計(jì)算參數(shù),條件允許時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn),取得物理力學(xué)指標(biāo)作為計(jì)算參數(shù),作為壩坡穩(wěn)定安全復(fù)合時(shí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。了解庫區(qū)已有滑坡和崩塌的地點(diǎn),不同巖層特別是軟弱泥質(zhì)巖層的發(fā)布,查明附近有無斷層、斷裂。以利于根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理整治。  (2)研究重點(diǎn)區(qū)的地質(zhì)情況,預(yù)測(cè)可能滑坡的地點(diǎn)和規(guī)模。對(duì)可能滑坡的庫岸,通過鉆孔了解滑體的厚度和滑動(dòng)面的位置,確定滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度。然后結(jié)合地質(zhì)、地貌分析,確定若干滑動(dòng)面,并進(jìn)行岸坡的穩(wěn)定計(jì)算和模型試驗(yàn),以論證岸坡是否穩(wěn)定,并對(duì)可能滑動(dòng)地段估算其滑落體積。  (3)修筑支擋工程。若土石壩在修建時(shí)使壩體的上半部分結(jié)構(gòu)體積較大而壩基部分體積較小時(shí),易使壩坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡,這種情況下可以采用削坡減重的方法,使土石壩的重心降低,提高壩坡穩(wěn)定性。而當(dāng)因失去支撐而滑動(dòng)較快的滑坡,可采用修筑支擋工程的辦法,增加滑坡的重力平衡條件,使滑體迅速恢復(fù)穩(wěn)定。  (4)改善滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)。一般采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學(xué)方法對(duì)滑坡進(jìn)行整治。由于滑坡成因復(fù)雜,影響因素多,因此需要上述幾種方法同時(shí)使用,綜合治理,方能達(dá)到目的。通過一定的工程技術(shù)措施,改善邊坡巖土體的力學(xué)強(qiáng)度,提高其抗滑力,減小滑動(dòng)力。  4.結(jié)語  總而言之,土石壩是我國水利工程的重要的堤壩形式,同時(shí)保證堤壩的穩(wěn)定性對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要的意義,因此,保證堤壩的穩(wěn)定性,可以保證人民群眾的安全,解決堤壩滑坡現(xiàn)象,對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行管理和防范,降低堤壩失事現(xiàn)象的發(fā)生。  【參考文獻(xiàn)】  [1]劉圣堯,沈孔成,張煒,等.滲流作用下土石壩穩(wěn)定性分析叨.中國水運(yùn)(下半月),2009(1).  [2]彭學(xué)彬.大壩穩(wěn)定性分析方法與應(yīng)用實(shí)例叨.中國西部科技,2009(4).  [3]王維娜,殷秀海.土石壩邊坡穩(wěn)定性分析的應(yīng)用研究叨.水利科技與經(jīng)濟(jì),2009(2).

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