振弦式錨桿應(yīng)力計在騰龍橋一級水電站左岸邊坡的應(yīng)用

第27卷第10期巖石力學(xué)與工程學(xué)報vol.27no.10 2008年10月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringoct.，2008 收稿日期：2008–05–27；修回日期：2008–07–15 基金項目：國家自然科學(xué)基金重點項目(50539110) 作者簡介：金海元(1980–)，男，2003年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)為博士研究生，主要從事巖石邊坡監(jiān)測與穩(wěn)定性方面的研究工 作。e-mail：jinhaiyuan@hhu.edu.cn 錦屏一級水電站左岸邊坡穩(wěn)定綜合預(yù)報研究 金海元1 ，2，徐衛(wèi)亞1 ，2，孟永東1 ，2，張金龍1 ，2，何濤3 (1.河海大學(xué)巖土力學(xué)與堤壩工程教育部重點實驗室，江蘇南京210098；2.河海大學(xué)巖土工程研究所，江蘇

騰龍橋一級水電站是以發(fā)電為主的水電樞紐工程,攔河大壩為混凝土重力壩,最大壩高65.70m。本文通過對大壩兩岸邊坡開挖支護施工技術(shù)進行探討,探求、總結(jié)在地質(zhì)條件差、工期滯后、交通不便等各方面條件都很不利的情況下,更加高效、優(yōu)質(zhì)的施工方法。

順層邊坡穩(wěn)定性研究已有大量成果,現(xiàn)今的分析方法、分析模型也都是針對此類邊坡的,而反向邊坡其典型的結(jié)構(gòu)特征為巖層層面與邊坡面走向一致但傾向相反,如果同時存在一組或多組順坡向的節(jié)理將巖層切割成離散的塊體,則容易發(fā)生與以往不同的傾倒破壞。對于這種反傾層狀巖質(zhì)邊坡的破壞模式與機理,系統(tǒng)的研究成果尚未見報道。因此,本文應(yīng)用從奧地利引進的大型巖土工程數(shù)值仿真分析系統(tǒng)final為平臺,建立幾種代表性典型巖質(zhì)邊坡模型,通過特殊離散化有限元模型與數(shù)值試驗,考慮不同巖層傾角、不同層面裂隙間距及不同軟弱夾層與坡角影響,研究這類邊坡的傾倒破壞模式與破壞機理,以便直接為工程設(shè)計提供依據(jù)。

預(yù)應(yīng)力錨索作為高邊坡加固處理的一種有效措施,在漫灣水電站工程中得到大規(guī)模應(yīng)用,無論錨索噸位、類別、數(shù)量均居全國之首。它受力可靠度高、施工速度快,對邊坡巖體基本不產(chǎn)生擾動。本文介紹漫灣水電站應(yīng)用錨索的布置,設(shè)計和試驗結(jié)果,對同類工程具有參考意義。

錦屏一級水電站壩區(qū)山高坡陡,兩岸山體地應(yīng)力高,左岸存在深部裂縫、低波速松弛巖體、煌斑巖脈(x)及f2,f5斷層等復(fù)雜地質(zhì)條件。為對左岸邊坡深部巖體微震活動性進行實時監(jiān)測和分析,2009年6月該邊坡安裝加拿大esg公司生產(chǎn)的微震監(jiān)測系統(tǒng)。通過構(gòu)建左岸邊坡三維地質(zhì)模型和優(yōu)化傳感器布設(shè)方案,采用人工定點爆破試驗對監(jiān)測系統(tǒng)定位性能進行測試,結(jié)果顯示在傳感器陣列范圍內(nèi)的震源定位誤差小于12m,證明系統(tǒng)具有較高的定位精度。對拾取的事件波形進行分析和聚類研究,給出系統(tǒng)運行以來微震事件的時空分布規(guī)律,初步圈定左岸邊坡微震活動引起的深部巖體變形區(qū)域,并結(jié)合rfpa有限元軟件對比研究邊坡應(yīng)力場和潛在滑裂面。研究結(jié)果表明,該邊坡微震監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和實施滿足深部巖體變形的全局監(jiān)測,能夠識別左岸邊坡可能存在的潛在巖體破壞區(qū)域和滑移面,為邊坡后期生產(chǎn)性灌漿以及加固處理提供一些參考,也為高巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析提供一個新的研究思路。

依據(jù)錦屏一級水電站拱壩邊坡監(jiān)測成果,采用流變計算模型,預(yù)測了左岸邊坡的長期變形趨勢和穩(wěn)定性。分析了大壩和邊坡相互作用下有限元模型邊界上的位移加載方式,并進一步分析邊坡長期變形下拱壩的應(yīng)力和變形情況,評價了邊坡長期變形對拱壩結(jié)構(gòu)的影響。分析表明,錦屏一級水電站拱壩能夠承受一定量值的左岸邊坡變形,且承受邊坡變形的安全裕度較高。

gjj系列振弦式鋼筋測力計使用說明 1概述 gjj系列振弦式鋼筋測力計通常埋設(shè)于各類建 筑基礎(chǔ)、樁、地下連續(xù)墻、隧道襯砌、橋梁、邊坡、 碼頭、船塢、閘門等混凝土工程及深基坑開挖安全監(jiān) 測中，測量混凝土內(nèi)部的鋼筋應(yīng)力，錨桿 的錨固力，拉拔力等；并可同步測量埋設(shè)點的溫度。 2主要技術(shù)指標(biāo) 型號gjj—1010gjj—1011 規(guī)格φ10、φ12、φ14、φ16、φ18、φ20、φ22、φ25、φ28、φ30、φ32、φ34、φ36、φ38、φ40 測量范圍（mpa） 最大壓應(yīng)力 100 最大拉應(yīng)力 200 最大壓應(yīng)力 160 最大拉應(yīng)力 250 分辨率（﹪f.s）≤0.12≤0.06≤0.08≤0.05 溫度測量范圍（℃）－25～+60 溫度測量精度（℃）±0.5 3一般計算公式 p=k(f02-fi2) 式中：p—

致力解決鋼筋計、錨桿計應(yīng)用與安裝問題鋼筋計應(yīng)用大全 振弦式鋼筋計（錨桿計） 振弦式鋼筋計、錨桿應(yīng)力計 一、振弦式鋼筋計應(yīng)用范圍 振弦式鋼筋應(yīng)力計用來監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋及錨桿的應(yīng)力。鋼 筋應(yīng)力計可采用綁扎,焊接或螺紋連接等安裝方式。加裝配套附件可 組成錨桿測力計、基巖應(yīng)力計等測量應(yīng)力的儀器。主要應(yīng)用于基坑、 橋梁、公路、建筑、水電水利、石油化工、隧道、地鐵等。 1 致力解決鋼筋計、錨桿計應(yīng)用與安裝問題鋼筋計應(yīng)用大全 二、鋼筋計（錨桿計）的性能指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo) 外型尺寸 儀器名稱型號分辨率量程 直徑鋼筋 備注 振弦式鋼筋計cs-c12b≤0.05％f.s±260mpφ2612 振弦式鋼筋計cs-c16b≤0.05％f.s±260mpφ3016 振弦式鋼筋計cs-c18b≤0.05％f.s±260mpφ3218 振弦式鋼筋計cs-

錦屏一級水電站壩址區(qū)位于典型的深切“v”型峽谷，邊坡開挖總高度470m（不包含el1650m以下70m基坑開挖），高邊坡開挖工程中，通過優(yōu)化施工方案，合理選擇爆破參數(shù)，嚴格控制鉆孔質(zhì)量，邊坡形成后，預(yù)裂面較平整，半孔率在80％以上，高邊坡保持穩(wěn)定。

錦屏一級水電站左岸邊坡地質(zhì)條件非常復(fù)雜,邊坡穩(wěn)定性問題十分突出,通過安全監(jiān)測能得到該邊坡在不同時間的真實狀態(tài)并適合做長期穩(wěn)定性評價。在分析了相關(guān)儀器的具體布置后,運用\"水電工程高邊坡安全監(jiān)控分析系統(tǒng)\

基于錦屏一級左岸高邊坡基本工程地質(zhì)條件,深入研究了邊坡巖體的滲透特性。結(jié)合霧化降雨試驗資料,利用非飽和滲流有限元方法,計算并得出了邊坡霧化雨條件下滲流場的變化規(guī)律:霧化雨將顯著抬高邊坡淺層地下水水位,在邊坡平緩處和坡腳處會出現(xiàn)暫態(tài)飽和區(qū);不考慮防排水措施時,坡腳最大水位升幅在135m左右,暫態(tài)飽和區(qū)水平深度在20~40m之間;邊坡上部壓力水頭受影響的水平深度在80~100m,深部滲流場幾乎不受降雨入滲影響;坡面防水和坡體排水措施可有效抑制地表入滲引起的壓力水頭升高和暫態(tài)飽和區(qū)范圍擴大。同時借鑒非飽和強度理論運用sarma法分析了霧化雨對邊坡穩(wěn)定性的影響。降雨條件下淺部滑動模式穩(wěn)定系數(shù)由1.223降至1.054;深部滑移模式則由1.455降至1.416。滲流及穩(wěn)定性研究成果可供霧化區(qū)邊坡滲控和錨固工程設(shè)計參考。

大崗山水電站左岸纜機基礎(chǔ)處在fz17斷層上,地質(zhì)情況復(fù)雜,為確保后期纜機運行安全,進行錨桿應(yīng)力監(jiān)測。通過對錨桿應(yīng)力的監(jiān)測,對監(jiān)測結(jié)果進行了分析,以及施工過程對錨桿應(yīng)力的影響,與理論計算結(jié)果進行了比較。

為了研究錦屏一級水電站蓄水過程中庫水位變化對邊坡地下水滲流特征的影響,將左岸邊坡構(gòu)建精細的地質(zhì)模型,并以飽和—非飽和滲流理論為基礎(chǔ),應(yīng)用geostudioseep/w分別對5個庫水位升降工況進行數(shù)值計算。結(jié)果表明:當(dāng)庫水位上升時,地下水滲流方向會由指向坡外變?yōu)橹赶蚱聝?nèi),而坡表的孔隙水壓力首先增大,浸潤線呈現(xiàn)出上凹的特征。當(dāng)庫水位下降時,地下水滲流方向會由指向坡內(nèi)變?yōu)橹赶蚱峦?坡表的孔隙水壓力快速減小,浸潤線呈現(xiàn)出下凹的特征。而無論是庫水位下降還是上升,岸坡內(nèi)的滲流場變化始終會滯后于庫水位的變化。產(chǎn)生這種滯后現(xiàn)象的原因與庫水位升降速率和坡體滲透系數(shù)的大小有關(guān)。當(dāng)滲透系數(shù)小于升降速率時,滲流場的動態(tài)變化就會產(chǎn)生滯后現(xiàn)象,并且?guī)焖簧邓俾试娇爝@種滯后現(xiàn)象越明顯。

漫灣水電站左巖邊坡施工開挖過程中,在1989年1月7日壩基下游側(cè)邊坡發(fā)生大規(guī)模的滑塌后,采取各種回固處理措施的同時,開展了對邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測工作,長達數(shù)年,為安全施工提供了大量的信息,為邊坡加固處理工程的優(yōu)化設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。

漫灣水電站裝機容量為150萬kw,攔河壩是混凝土重力壩,最大壩高132m,目前正在緊張施工。1989年元月7日左岸壩肩以及下游發(fā)生了10.6萬m~3的巖坡坍滑。本文擬就該次坍滑的工程地質(zhì)條件失穩(wěn)情況和經(jīng)驗教訓(xùn)作一

騰龍橋一級水電站位于龍江干流,采用單戧堤立堵、左右岸雙向進占的截流方式,戧堤最大高度約為11.50m,龍口預(yù)留寬度為38m,分為困難區(qū)和非困難區(qū)2個區(qū),分別采用不同的拋投材料,工程最終于2015年11月23日順利完成截流.

錦屏一級水電站是較云南小灣水電站施工條件更為復(fù)雜的混凝土雙曲拱壩工程,其左岸抗力體基礎(chǔ)處理工程是立面多層次、平面多交叉布置的典型洞群工程,工程地質(zhì)條件差、施工難度大、施工環(huán)境復(fù)雜,根據(jù)不同圍巖地質(zhì)情況及工程布置特點采取了不同的施工工藝,文章根據(jù)工程特點重點介紹了本工程開挖支護的施工技術(shù),以供類似施工參考。

錦屏一級水電站大壩為高拱壩,壩高305m。左岸抗力體是針對壩基巖體中地質(zhì)缺陷進行專門工程處理的地下洞室群,主要對比較特殊的抗力體地下洞室群通風(fēng)散煙問題進行研究總結(jié)。

錦屏一級水電站左岸壩肩高陡邊坡地質(zhì)條件復(fù)雜、主要發(fā)育有f5、f8、f42-9斷層,煌斑巖脈x,順坡卸荷裂隙及深部裂縫等結(jié)構(gòu)面,其中斷層f42-9、煌斑巖脈x和深部裂縫sl44-1組合形成的左岸壩頭拉裂變形體,在邊坡施工期的穩(wěn)定性問題突出,特別是當(dāng)邊坡開挖至1780m高程時拉裂變形體前沿剪出口阻滑巖體被完全挖除,f42-9斷層在開挖坡面出露,拉裂變形體穩(wěn)定條件惡化,穩(wěn)定性急劇下降。采用考慮開挖過程的有限元強度折減法分析開挖邊坡在施工期的穩(wěn)定性,并提出了一種新的邊坡失穩(wěn)判據(jù):通過滑體內(nèi)關(guān)鍵部位測點水平位移隨折減系數(shù)的變化率,即水平位移增量與強度折減系數(shù)增量之比值t/f和強度折減系數(shù)ft關(guān)系曲線的突變點來確定邊坡的臨界失穩(wěn)狀態(tài)。通過與其他邊坡失穩(wěn)判據(jù)相比較,驗證了該判據(jù)的合理性和實用性,同時基于該判據(jù)計算了邊坡開挖加固至不同高程下的穩(wěn)定安全系數(shù),合理評價左壩肩邊坡施工期的整體穩(wěn)定與安全性。

爆破在高邊坡巖體工程施工中一直是一項關(guān)鍵的技術(shù)問題。高邊坡的安全穩(wěn)定不僅與地形地質(zhì)條件有關(guān),而且與施工過程中采用的爆破技術(shù)和爆破方案有關(guān)。20世紀90年代中國開始修建的三峽水利樞紐工程中大量的爆破實例提供了成功的經(jīng)驗借鑒。以錦屏一級水電站工程cⅲ標(biāo)左岸霧化區(qū)ⅱ標(biāo)段1#、2#削坡體爆破施工為對象,針對所采用爆破方案、安全管理措施及爆破結(jié)果進行總結(jié)。

以工程地質(zhì)地形地貌條件、施工材料質(zhì)量控制為出發(fā)點,介紹了施工機具質(zhì)量控制、預(yù)應(yīng)力錨索施工方法、施工工藝流程,通過合理安排施工順序,加快了施工進度,保證了施工質(zhì)量,確保了資源的優(yōu)化利用。

水電站廠房后邊坡的施工存在很多難點,需要及時總結(jié)。筆者介紹了崗曲河水電站的廠房后邊坡施工情況,供參考。