高变幅水库岸坡造地型护岸结构修筑关键技术研究及应用

摘要

三峡库区建成后，三峡库区20余个移民城镇，实施就地后靠移民安置，用地紧张的矛盾十分明显。同时，三峡库区消落区的面积(348.93km2)是世界上水库消落区面积最大和水位涨落幅度最高的，库区消落带岸坡的稳定性问题将威胁岸坡岩土体稳定性及库区内城镇的建设安全。鉴于此，如何实现岸坡防护且能合理增地建路、建房一直是国务院三峡工程建设委员会及地方政府高度重视的问题。论文以三峡库区为研究背景，依托于巫山宁江岛工程提出造地型护岸技术，结合保护宁江路的路基以及利用县城就地后靠迁移形成的大量弃土进行库岸防护，形成半岛地块，实现对库岸边坡的防护，同时适当增加城市用地。
　　 三峡库区存在一年一度变化于145m～175m之间的30m高变幅水位，处于库水位变动带内的土质岸坡的将处于周期性浸泡状态，破坏了库岸边坡原有的自然平衡条件，引起边坡形状及稳定性的变化，导致库岸产生坍塌及滑坡等地质灾害，危害水库、库岸城镇的安全。本文从库水作用模式、水位周期性变动对岸坡稳定性的影响分析了库水变动条件下岸坡失稳机理；进行库水位下降岸坡地下水渗流场变化模型试验模拟了水位变化过程中岸坡地下水渗流场及自由面的变化规律；对库区典型库岸土体进行周期性浸泡试验，分析其在周期性浸泡作用下土体矿物成分的变化规律及岩土参数变化规律。论文分析了高变幅水库运行过程中库岸边坡失稳机制，为库岸边坡的防护提供理论依据。
　　 造地型护岸修筑技术是“填土造地”与“岸坡防护”有机结合的护岸技术。在高变幅水库岸坡的护岸工程修筑过程中，造地型护岸技术必定会遇到高变幅水库水位涨落对填土岸坡稳定性劣化、填土与原岸坡的有效结合和填土体在周期性浸泡条件下的强度劣化等问题。本文通过采用渗排水盲沟、同步排水、开挖反向台阶及岸坡地下水同步排泄等技术解决造地型护岸修筑过程中的关键问题。研究成果应用于巫山宁江岛造地工程，应用后，宁江岛库岸边坡的稳定性系数均增大，岸坡安全性增强，同时增加了城区土地使用面积，实现造地功能，美化旅游环境，形成旅游亮点，实现消落带的景观型防治。