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水位变化对库岸边坡及其建筑物的影响研究

何文  
【摘要】:库岸边坡在水的长期侵泡下,岩土体的各项物理力学参数都会发生变化,库岸边坡的稳定性也会随之变化。除边坡本身因素如坡高、坡度、构成边坡岩土体的物理力学性质等,水位升降、降雨等外在因素也会对库岸边坡的稳定产生影响。湘西地区是我国红砂岩分布的区域之一,又是湖南省水力资源丰富的地区,湘西地区有许多小型电站。因此,对湘西地区红砂岩性质库岸边坡稳定性分析可以为湘西地区小型电站的建设提供理论依据。本文以湖南湘西某水电站蓄水发电后形成的库岸边坡为研究对象,运用地表沉降、分层沉降、地下水等监测方法,圆弧滑动法计算方法及PLAXIS数值模拟方法等,进行库岸边坡变形与库区水位的关系、不同水位下库岸边坡的稳定性系数及不同水位下边坡位移变形量的研究。得到主要结论如下: (1)库区边坡勘察中的碎石层(含粘土)为山体公路开凿过程中形成的红砂岩堆积体,人工填土层则为库岸边坡房屋修建中形成的,整个库岸边坡属于红砂岩性质边坡。房屋基础不全部位于同一地层中;房屋基础变形与红砂岩特性有关,也受不同基础下沉降差异影响。 (2)房屋变形有使用不当、年久失修、防水层老化、设计不合理、荷载过大等的原因,但水位上涨后,房屋基础被软化是其变形的主要影响因素。 (3)水位上升后,边坡土体被软化发生沉降,水位下降后,已发生的沉降无法回升,形成永久沉降,随着水位升降的周而复始,库区边坡上房屋发生开裂、位移等现象。 (4)通过对不同水位下不同边坡剖面的稳定性系数计算可知:随着水位上升,库岸边坡稳定性系数会逐渐减小。通过对不同水位下边坡变形量的数值模拟分析表明:随着水位的上升,库岸边坡水平、垂直位移均有增加的趋势。 (5)提出以下加固措施:使用桩(柱)基础代替原有条形基础;在建筑物一层楼面下设置基础梁;水中原有柱基下卵石、块石地基宜进行灌浆加固处理;加强坡体截排水措施。


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