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水库库岸岸坡地质结构与塌岸模式分类及影响程度评估

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:表4.33水库库岸岸坡地质结构分类表②水库库岸塌岸模式按动力地质特征可分为侵蚀型、塌岸型、滑移型3 种类型,见表4.34。表4.36水库库岸滑坡稳定性计算的工况及荷载组合表续表运用卡丘金图解法和佐洛塔廖夫图解法复核最终塌岸位置和高程,绘制水库库岸塌岸现象影响程度范围图,初步评价塌岸对路线各类构筑物的影响,并提出改线方案、局部调查路线平纵曲线的方案及加固地基的建议。

水库库岸岸坡地质结构与塌岸模式分类及影响程度评估

1)水库库岸岸坡地质结构分类、塌岸模式分类及塌岸影响程度分级

(1)水库库岸岸坡地质结构分类

①水库库岸岸坡地质结构主要分为岩质岸坡、土质岸坡和混合岸坡3 种类型,见表4.33。

表4.33 水库库岸岸坡地质结构分类表

②水库库岸塌岸模式按动力地质特征可分为侵蚀型、塌岸型、滑移型3 种类型,见表4.34。

表4.34 水库库岸塌岸模式按动力地质特征分类表

(2)水库库岸塌岸影响程度分级

根据水库库岸塌岸现象的影响程度,分为很严重、严重、有限3 级,见表4.35。

表4.35 塌岸现象影响程度分级表

2)水库库岸塌岸路段勘察方法

(1)系统收集水库运行资料和水库工程地质勘察成果

①收集并复核新建或已建水库的规模,设计的最高水位、最低水位及运行方式。

②收集水库库岸一带的工程地质勘察成果,掌握出露的地层层位、岩性、出露环境及地质构造特征,第四系土体的成因类型、岩性、分布范围、高程及稳定性。

③了解新建或已建水库库岸稳定性的评价成果,准确掌握与公路工程安全有密切关系的水库库岸塌岸线位置。

④收集欠稳定岸坡纵断面测绘、勘探、动态观测和稳定性评价的文、图、表资料。

(2)两阶段勘察

①初步勘察阶段:沿塌岸路段系统复查路段出露的地层层位、岩性、岩层产状、地质构造部位、坡体地质结构、欠稳定岸坡范围、岩性特征等塌岸岸坡地质背景;布设库岸岸坡纵断面,对滑坡、松散堆积层等欠稳定岸坡进行勘探评价并计算稳定性,水库库岸滑坡稳定性计算的工况及荷载组合参照表4.36 取值。

表4.36 水库库岸滑坡稳定性计算的工况及荷载组合表

续表

运用卡丘金图解法和佐洛塔廖夫图解法复核最终塌岸位置和高程,绘制水库库岸塌岸现象影响程度范围图,初步评价塌岸对路线各类构筑物的影响,并提出改线方案、局部调查路线平纵曲线的方案及加固地基的建议。

②详细勘察阶段:根据审定的塌岸预防方案和最终塌岸线开展受影响构筑物建设场地加固的综合工程地质勘察。

(3)预测水库库岸塌岸的卡丘金图解方法和佐洛塔廖夫图解方法

①卡丘金图解法,如图4.6 所示。

图4.6 卡丘金塌岸预测法图解(www.xing528.com)

卡丘金于1949 年提出的库岸最终塌岸预测宽度计算公式为:

式中 S——最终塌岸宽度,m;

   N——与土的类型有关的系数,黏土为1,冰积亚黏土为0.8,黄土为0.6,砂土为0.5;

   A——水位变化幅度,m;

   hp——波浪影响深度,m(设计低水位以下波浪影响深度一般取1 ~2 倍浪高;浪高取0.5 m 时,波浪影响深度取1 m);

   hb——浪爬高度,m。

设计高水位以上浪爬高度可按下式计算:

式中 K——岸坡粗糙系数,取0.6;

   h——浪高,m,取0.5 m;

   hs——正常高水位以上岸坡的高度,m;

   α——水库水位变动和波浪影响所涉及的范围内形成均一的磨蚀浅滩的坡角,(°);

   β——水上岸坡的稳定坡角,(°);

   γ——原岸坡坡角,(°)。

②佐洛塔廖夫图解法,如图4.7 所示。

图4.7 佐洛塔廖夫塌岸预测法图解

佐洛塔廖夫法为苏联学者Γ·C·3oлaгapeВ 于1955 年提出。预测的具体步骤如下:

a.绘制出预测地点的地形地质剖面。

b.标出水库正常高水位线与水库最低水位线。

c.由正常高水位向上标出波浪爬高线,爬升高度hB 可取一个波高。

d.由最低水位向下标出波浪影响深度线,影响深度hp 取1/4 ~1/3 波浪波长,黏性土取大值,砂土取小值。

e.在波浪影响深度线上选取a 点,该点位于堆积浅滩带与浅滩外缘陡坡带的转折点处,该点选取应使堆积系数κa 之值与图中所列数值相符。

f.由a 点向下,根据浅滩堆积物的岩性绘出外缘陡坡,使之与原斜坡线相交,其稳定坡度α1:粉细砂土和黏性土小于8° ~12°,卵石层和粗砂土小于18° ~12°;由a 点向上绘出堆积浅滩的坡面线,与原斜坡线相交于b 点,其稳定坡度α2:细粒砂土为1° ~1.5°,粗砂小砾石为3° ~5°。

g.由b 点作冲蚀浅滩的坡面线,与正常高水位线相交于c 点,其稳定坡度α3 视b,c间岸坡岩性而定。

h.由c 点作波浪爬升带的坡面线,与波浪爬高线相交于d 点,其稳定坡度α4 按图4.7 采取。

i.绘制水上岸坡坡面线de,α5 根据自然坡角确定。

j.检验堆积系数与经验数据是否相符,如不符则向左或向右移动a 点并按上述重新作图,直至适合为止。

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