水電站引水渠滑坡原因分析及邊坡處理方案

2022-05-29 22:30:07 字數 2780 閱讀 9660

【摘要】 在水電站施工過程中,引水渠渠道和渠系建築物執行的好壞,直接關係著水電站渠道的正常輸水和電站發電效益的充分發揮,對水電站執行起到重要作用。本文結合工作實際,對水電站引水渠滑坡原因進行分析,提出了邊坡處理方案及防止措施。

【關鍵詞】 水電站;引水渠滑坡;原因分析;邊坡處理方案

一、引水渠滑坡的原因分析

引水渠滑坡是在引水渠兩側具有滑動條件的斜坡在多種因素綜合作用下,向底層滑動,導致邊坡崩塌及陷落,其崩石及落土對渠道水力造成影響,甚至威脅到水輪機組執行,是一種威脅水電站正常執行的較為嚴重的地質災害。根據廣西已經建成的中小型水電站引水渠滑坡的案例分析可知,引水渠滑坡的原因主要有以下幾個方面:

1、引水渠沿途地段的地質土壤條件較差,土層分層明晰,在重力作用下岩層傾向渠內,沿層面產生滑坡。例如某水電站,該水電站引水渠二級以上階地或崗地上廣泛分布著具裂隙性、脹縮性和超固結性的硬塑至堅硬狀態的晚更新世衝洪積粘土;滑坡段地層主要為填土層和第四系衝洪積物所組成的粘性土、下第三紀泥岩,發生了土層滑坡。

2、由於引水渠邊坡施工質量太差,引水渠基底層沒有進行分層碾壓夯實,導致暴雨滲水,土層分離滑坡。經考察,某水電站引水渠邊坡施工,其回填土主要是由民工將進水渠道、進水池及幫浦房開挖出來的紅色泥岩未經夯實直接堆築而成,沒有按規範分層碾壓,填土質量極差。在滑坡發生後的壓實度測試,平均壓實度僅為88%,反映出堆築時未能做到分層碾壓。

填土的填築質量,對出引水渠的安全尤為重要,該段平均壓實度僅為88%,說明填築時碾壓不密實,不滿足有關規範的要求。

3、由於地表水下滲、地下水位變化、灌溉用水下滲、潛蝕和溶蝕作用等降低滑帶土強度的因素,改變了滑帶土的性狀,減小了抗滑阻力的因素導致滑坡。

4、由於小型**以及爆破施工震動等因素,造成滑帶土結構破壞而形成滑坡。

5、設計防護措施不足、施工方法不當,導致邊坡滑動力增大,引起滑坡。

6、邊坡施工中,新石及邊坡治理措施與舊巖土層結合不好,導致結合材料及邊坡的整片滑坡。

7、引水渠的坡腳被水流沖刷掏空,進而改變坡體的應力狀態,導致滑坡。

二、引水渠滑坡的邊坡處理方案

發生引水渠滑坡之後,首先要通過專業的地質勘查找出滑坡的真正原因及主控因子,判斷滑坡情況的嚴重性及繼發性,根據滑坡的穩定程度提出治理滑坡的施工方案,找出技術可行、經濟合理、而又容易實施的處理方法。滑坡治理不宜過急貪快,而應在滑坡達到平衡臨界點時才實施整治措施,如果在地質勘察時發現,滑坡有繼續發展的趨勢,則應將滑坡區域的人員及裝置進行相應撤離,並對水電站的篩網進行加固,甚至採用臨時關停機的方式進行處理,以免滑坡的石塊等對水輪機造成破壞。

1、針對結構性滑坡應全面清除結構性滑坡體,重新回填。在條件允許的情況下,建議全部清除滑坡體及被擾動過的土體,更換更為適宜、幹密度受控的土料。在邊坡回填的時候,應該採用接近天然坡角的1:

4的放坡連線引水渠堤的方法進行處理。

2、由於水位變化導致的滑坡,應排水導滲,並進行防止水下滲的防護措施。排去地表水,疏幹地下水是整治滑坡的首要措施,應根據不同情況採用不同的排水方法。①對滑坡體以外的地表水應以攔截旁引為主,即在滑坡圍界5公尺以外修築環形截水溝。

要注意截水溝的深度和質量,力求做到滑坡體外的水不再滲入滑坡體內。對滑坡範圍以內的地表水,應以防止下滲和引出為準。首先要把滑坡體內的多種裂縫回填夯實,防止地表水繼續下滲,然後利用滑坡範圍內的自然排水溝或新建的排水溝,把地表水迅速匯集排出滑坡體外。

②為了防止滑坡範圍以外的地下水滲入滑坡體內,經常採用的方式是設定截水盲溝,將地下水匯出滑坡體外。對滑坡外的排水,可以在坡面砌築多種形式的導滲溝,或採用乾砌石護坡,水泥砂漿勾縫,底層設導濾層或排水管。③採用防止水下滲的措施進行防滲處理。

對於滑坡坡體較大,而又屬於深層無法治理的情況,應該採用就減少地表水及杜絕渠道下滲水入滲的方式,採用在滑體上設排水溝,或者某個地段採用鋼管過渡的方式。

3、對於推移式淺層滑坡,則採取削坡減載的方式。一般採用削緩邊坡的方式,而當渠道外滑坡時,還可將上部削下土體反壓在坡腳,從而達到穩定的滑坡的目的。

4、對於受地形限制無法削坡的位置應構築擋土牆進行加固支擋。比如採用加固坡腳、砌擋土牆,幹砌護坡等方式,採用拱式或連拱式擋牆等方式處理滑坡。

三、引水渠滑坡的防治措施

相對於引水渠滑坡發生之後的治理措施,更應該從結構設計及施工開始著手,嚴抓引水渠邊坡的設計及施工處理,從源頭開始堵住引水渠滑坡。

1、引水渠坡道設計應遵照地質勘察報告的資料要求,從設計規劃入手,摸清渠線地質結構情況,避開地質不良地段,對於無法避開的惡劣地質情況應採取切實可行的工程措施以予布設防護。

2、針對水電站的機組選型及壩址布設,選擇合理渠道結構和邊坡,確保引水渠的穩定安全。

3、在施工階段,應平台開挖後抽溝,開挖坡度根據開挖後地質情況,對設計邊坡過陡的位置給予修正,確保邊坡穩定。

4、在水電站日常維護管理中,要加強渠道巡視檢查,檢查排洪設施是否執行正常,對於引水渠內的雜草淤積要及時清理。

5、對區域性滲漏破壞和集中漏水應查明原因,堵死滲漏通道,做好渠道防滲處理。

6、在雨季後應加強邊坡的檢查及處理,發現問題及時上報並組織地質專家進行勘察,給出邊坡加固方案。

四、結束語

由於水電站引水渠滑坡一般是多種原因作用的結果,在進行處理時應進行綜合治理,尤其是對邊坡排水及加固措施,應因地制宜進行雙控加強。由於水對滑坡體滑面有軟化、加劇滑坡體發生的作用,所以大多數渠道滑坡都發生在雨季,因此在水電站安全檢查過程中,必須加強對引水渠邊坡滲漏、開裂等情況的巡視檢查,才能有效規避引水渠滑坡事故,做到長治久安。

參考文獻

[1]郭衛翔.大林江水電站引水渠滑坡原因分析及邊坡處理[j];湖南水利水電;2023年05期

[2]李龍.古爾圖河四級水電站引水渠的設計與施工[j];中國水運;2023年01期

作者簡介:石惠柳,女,(1977.3-)本科,研究方向:水利水電工程

(作者單位:廣西華禹水電勘測設計****)

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