一种确定水电工程环境边坡危岩体稳定性的方法

摘要

本发明公开了一种确定水电工程环境边坡危岩体稳定性的方法，涉及水电工程，提供一种符合水电工程实际，有利于减少不必要的边坡危岩体治理的水电工程环境边坡危岩体稳定性确定方法。确定水电工程环境边坡危岩体稳定性的方法根据环境边坡危岩体所影响水工建筑物的级别，所影响水工建筑物的区域以及所影响水工建筑物的区域是否为为人员密集工程活动区确定危岩体稳定性评价级别，保障了水工建筑关键部位的稳定性和人员密集工程活动区的安全，降低了非关键部位和非人员密集工程活动区的稳定性评价标准，最大限度地区分了环境边坡，有利于减少不必要的边坡危岩体治理，避免了不必要的工程投入,节约了工期。

说明书

技术领域

本发明涉及水电工程领域，尤其涉及一种水电工程环境边坡危岩体稳定性确定方法。 

背景技术

环境边坡危岩体稳定性评价目前无统一标准，且不完善，现有的评价标准没有考虑其危害对象及荷载运用情况，不符合水电工程实际。因此有必要根据危岩体所影响的水工建筑物级别、人员密集活动程度、影响时期、荷载运用情况，分别建立危岩体稳定性评价标准。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种符合水电工程实际，有利于减少不必要的边坡危岩体治理的确定水电工程环境边坡危岩体稳定性的方法。 

为解决上述问题采用的技术方案是：水电工程环境边坡危岩体稳定性确定方法包括如下步骤： 

A、根据《DL/T5180水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》确定环境边坡危岩体所影响水工建筑物的级别； 

B、根据《DL/T5180水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》确定环境边坡危岩体所影响水工建筑物的区域是否是水工建筑物的关键区域； 

C、确定环境边坡危岩体所影响的水工建筑物的区域是否是人员密集工程活动区，施工及业主营地、土石坝心墙、砼坝体基坑及可能在同一时间内聚集人数超过五十人的工程区域等为人员密集工程活动区； 

D、根据环境边坡危岩体所影响水工建筑物的级别，所影响水工建筑物的区域以及所影响水工建筑物的区域是否为为人员密集工程活动区确定危岩体稳定性评价级别，具体如下表： 

E、修正危岩体危险级别，修正方法如下：危岩体失稳破坏仅对建筑物运行有影响而不危害建筑物和人身安全的，经论证可降低一级；通过安全监测可以 预测、预报并能够采报措施对其失稳破坏进行防范的，经论证可降低一级或二级；仅影响施工期水工建筑安全且不危害人身安全的可直接划为3级； 

F、采用平面刚体极限平衡方法中的下限解法进行计算，得出危岩体不同荷载组合或运用情况下的抗滑稳定安全系数。 

G、判断危岩体的抗滑稳定安全系数是否小于下表中的值；各种荷载组合或运用情况下危岩体的抗滑稳定安全系数均大于下表中的值，则危岩体不必处理；1级危岩体任一荷载组合或运用情况下的抗滑稳定安全系数小于下表中的值，则危岩体需要采取工程措施进行稳固；2、3级危岩体任一荷载组合或运用情况下的抗滑稳定安全系数小于下表中的值，则需要局部加固、加强巡视及观测。 

本发明的有益效果是：根据环境边坡危岩体所影响水工建筑物的级别，所影响水工建筑物的区域以及所影响水工建筑物的区域是否为为人员密集工程活动区确定危岩体稳定性评价级别，保障了水工建筑关键部位的稳定性和人员密集工程活动区的安全，降低了非关键部位和非人员密集工程活动区的稳定性评价标准，最大限度地区分了环境边坡，有利于减少不必要的边坡危岩体治理，避免了不必要的工程投入,节约了工期。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。 

实施例1： 

大渡河双江口水电站25#危岩体位于左坝肩坝轴线正上方，陡崖上，分布高程2635—2731m，方量18900m³，为弱风化、强卸荷花岗岩，呈次快状结构，受风化卸荷作用，裂隙张开5—10cm，充填碎屑和泥。主要裂隙：①N45°—55°W/SW∠50°—55°，顺向坡面；②N70°—75°E/SE∠75°—80°，临空面；③N25°—35°W/NE∠50°—60°，逆向坡面。其中顺坡裂隙形成底滑面，临空面与河谷平行形成近直立的陡崖，逆向坡面裂隙形成侧向切割，三组裂隙互相切割，局部风化形成空腔，稳定性差，在暴雨、地震等因素影响下容易发生崩塌。主要威胁大坝。 

27#危岩体位于左坝肩上游侧坝壳堆石区压覆范围以上，陡崖上部，分布高程2483—2558m（主体部位在坝顶高程以下），23040m³，为弱风化、强卸荷花岗岩，呈次快状结构，裂隙张开5—10cm，充填碎屑和泥。主要裂隙：①N70°—80°W/SW∠40°—50°，顺向坡面；②N30°—40°E/SE∠80°—85°，形成临空面；③N30°—40°W/NE∠50°—60°，逆向坡面。其中顺坡裂隙形成底滑面，临空面与河谷平行形成近直立的陡崖，逆向坡面裂隙形成侧向切割，三组裂隙互相切割，局部风化形成空腔，稳定性差，在暴雨、地震等因素影响下容易发生崩塌。主要威胁大坝。 

根据《DL/T5180水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》得出双江口水电站工程为一等大（1）型工程，挡水建筑物（心墙坝）为1级建筑物。 

采用平面刚体极限平衡方法中的下限解法进行计算得出25#危岩体的抗滑稳定安全系数如下： 

缓倾角结构面+其后缘为滑动面，正常工况：1.315；暴雨工况：1.114；地震工况：1.172。 

采用平面刚体极限平衡方法中的下限解法进行计算得出27#危岩体的抗滑稳定安全系数如下： 

陡倾角结构面+缓倾角结构面为滑动面，正常工况：1.341；暴雨工况：1.143；地震工况：1.214。 

如果采用现有水电工程环境边坡危岩体稳定性确定方法，则可得出25#、27#危岩体均定为1级边坡。相应的稳定分析安全系数为：正常工况（基本组合）：1.30～1.25；地震工况（偶然组合）：1.10～1.05；短暂工况（基本组合）：1.20～1.15。计算结果表明，25#、27#危岩体暴雨工况下均不满足1级边坡的稳定性要求，需采取一定的支护处理措施。 

而根据本发明方法，25#危岩体位于坝轴线正上方，影响水工建筑物关键部位，且处于人员密集活动区内，因此其稳定性评价级别为1级，通过计算，其暴雨工况下稳定系数为1.114，不满足1级稳定性标准（1.15），需采取工程措施。 

27#危岩体位于坝壳料压重范围以上，属非关键部位，虽然大坝为1级水工建筑物，据表1其稳定性评价级别为2级。另外，危岩体失稳破坏对其运行有影响，但不会危害建筑物安全，故可降低一级,即为3级，按3级稳定性标准评判。计算成果表明该危岩体各种工况下均符合3级稳定性评价标准，可不进行工程处理，仅加强巡视及一般观测则可。这样避免了不必要的工程投入,节约了 工期。