降雨与开挖联合作用下边坡位移矢量及速率变化分析——以韩江高陂水利枢纽右岸尾水渠边坡为例
发布时间：2021-03-10 21:22
对临时边坡坡脚下挖和逐级浇筑砼挡墙支护的水利枢纽尾水渠工程而言,如何在雨季利用强降雨间隙高强度开挖基坑后浇筑回填即起支挡加固作用而不至引发大规模滑动破坏,是此类工程中优先考虑的问题。工程实践中采用信息化施工成功与否很大程度上依赖于滑坡变形过程及位移矢量关系分析及精细施工组织。本文以韩江高陂水利枢纽右岸边坡为例,在工程地质条件分析基础上,通过对尾水渠挡墙基坑开挖中边坡变形监测数据分析,得到多个监测点矢量时空变化关系,验证了边坡变形过程中的顺时针压扭式固结排水破坏机制。结合降水资料分析,得到边坡变形与降水和开挖的对应关系。结果表明,边坡日均位移速率v与日均降水量p之间的统计关系式为v=103. 45ln（p）-82. 821,非强降雨时段主要由坡脚开挖引发的平均位移速率可达200 mm·d-1。上述破坏模式和监测分析结果为尾水库挡墙信息化施工提供了依据,从而为该工程在雨季达到施工安全提供了保证。
【文章来源】：工程地质学报. 2020,28(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
高陂水利枢纽右岸边坡工程地质图
燕山第三期侵入岩体大埔岩基(刘殿左，1971，中编号10)，岩性为中粒斑状和中粒黑云母花岗岩(γ52(3))，过渡相较为发育。本区在NE向枫林断裂和NW向下桃子峯断裂围限下，NW向和NE向构造发育。边坡西侧缘内钻孔ZK38和ZK42等在深度7～11im揭露向SE方向陡倾的全风化辉绿玢岩脉。断层F8(走向310°～320°，倾向NE，倾角70°～80°)破碎带宽度1～2im(张诸林，2019)，控制了滑坡后缘及沟谷中的陡崖。该边坡两侧沟谷平面呈S形弯曲(图2a)，反映了这条河右岸规模较大的左行压扭断层F8对更老构造的影响和改造作用。边坡道路以上顺坡向平面长145im，路下方边坡长80im，边坡总斜长约250im，高差80im，平均坡角18°。钻孔揭露滑动面基本位于强风化和弱(中)风化界面，岩芯出现饱水软泥或强烈破碎，显示的滑面埋深一般为8～12im，钻孔完成后不久即发生错位，监测仪器无法下放孔中。滑坡体积约20×104im3。边坡中下部西侧缘陡立裂隙发育，且在路内侧坡脚及挡土墙开挖基坑坡脚呈现侧缘裂缝与分支裂缝交叉的入字型结构(图2b)。西侧缘上部与道路以下的边坡陡立边界剪裂缝走向夹角约23°(走向分别为16°和39°)，显示出受上游西侧斑状花岗岩的阻挡而呈顺时针压扭特征(图2a，图2c)。
2月下旬出现裂缝后随即对边坡展开了基于地表变形监测和信息快速反馈支撑为主的动态设计和信息化施工工作。在现场出现裂缝的边坡上分阶段设立变形监测点，分布在滑坡体内和侧缘边界外，包括沿滑坡中部省道S222路面线形分布的监测点(图3)。前期监测点在边坡卸载开挖中大部分被破坏而在下一期重新建立。第1批25个监测点分别建立于2月下旬～3月初:1～5号测点2月21日建立、6～7号测点2月25日建立、8～15号测点2月26日建立、16、17号测点3月2日建立、18～25号测点3月3～13日建立;第2批增加的6个监测点(N1～N6)设立于4月8日;第3批5个监测点(M7～M11)于4月20号建立;第4批9个监测点(T1～T9)设立于5月8日;第5批5个监测点(A1～A5)设立于6月8日;第6批5个监测点(Z1,Z3～Z6)设立于7月19日。这样，在4个月时间里分6批设立了不同部位和高程的55个监测点，其平面投影分布位置见图3。监测点位置坐标采用西安坐标体系，X轴为坝纵(走向平行河流流向)，Y轴为坝横(走向垂直河流流向，与坝轴向70°一致)。每个监测点测得X、Y和Z 3个方向位移矢量。X值负值向上游、正值向下游，Y值负值向左岸、正值向右岸。海拔高程系统采用珠江基准。竖向Z轴向下为负值。
本文编号：3075301
【文章来源】：工程地质学报. 2020,28(01)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
高陂水利枢纽右岸边坡工程地质图
燕山第三期侵入岩体大埔岩基(刘殿左，1971，中编号10)，岩性为中粒斑状和中粒黑云母花岗岩(γ52(3))，过渡相较为发育。本区在NE向枫林断裂和NW向下桃子峯断裂围限下，NW向和NE向构造发育。边坡西侧缘内钻孔ZK38和ZK42等在深度7～11im揭露向SE方向陡倾的全风化辉绿玢岩脉。断层F8(走向310°～320°，倾向NE，倾角70°～80°)破碎带宽度1～2im(张诸林，2019)，控制了滑坡后缘及沟谷中的陡崖。该边坡两侧沟谷平面呈S形弯曲(图2a)，反映了这条河右岸规模较大的左行压扭断层F8对更老构造的影响和改造作用。边坡道路以上顺坡向平面长145im，路下方边坡长80im，边坡总斜长约250im，高差80im，平均坡角18°。钻孔揭露滑动面基本位于强风化和弱(中)风化界面，岩芯出现饱水软泥或强烈破碎，显示的滑面埋深一般为8～12im，钻孔完成后不久即发生错位，监测仪器无法下放孔中。滑坡体积约20×104im3。边坡中下部西侧缘陡立裂隙发育，且在路内侧坡脚及挡土墙开挖基坑坡脚呈现侧缘裂缝与分支裂缝交叉的入字型结构(图2b)。西侧缘上部与道路以下的边坡陡立边界剪裂缝走向夹角约23°(走向分别为16°和39°)，显示出受上游西侧斑状花岗岩的阻挡而呈顺时针压扭特征(图2a，图2c)。
2月下旬出现裂缝后随即对边坡展开了基于地表变形监测和信息快速反馈支撑为主的动态设计和信息化施工工作。在现场出现裂缝的边坡上分阶段设立变形监测点，分布在滑坡体内和侧缘边界外，包括沿滑坡中部省道S222路面线形分布的监测点(图3)。前期监测点在边坡卸载开挖中大部分被破坏而在下一期重新建立。第1批25个监测点分别建立于2月下旬～3月初:1～5号测点2月21日建立、6～7号测点2月25日建立、8～15号测点2月26日建立、16、17号测点3月2日建立、18～25号测点3月3～13日建立;第2批增加的6个监测点(N1～N6)设立于4月8日;第3批5个监测点(M7～M11)于4月20号建立;第4批9个监测点(T1～T9)设立于5月8日;第5批5个监测点(A1～A5)设立于6月8日;第6批5个监测点(Z1,Z3～Z6)设立于7月19日。这样，在4个月时间里分6批设立了不同部位和高程的55个监测点，其平面投影分布位置见图3。监测点位置坐标采用西安坐标体系，X轴为坝纵(走向平行河流流向)，Y轴为坝横(走向垂直河流流向，与坝轴向70°一致)。每个监测点测得X、Y和Z 3个方向位移矢量。X值负值向上游、正值向下游，Y值负值向左岸、正值向右岸。海拔高程系统采用珠江基准。竖向Z轴向下为负值。
本文编号：3075301
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