软土区某变电站填方边坡滑塌分析论文_郑文成1

1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院 广东广州

摘要:某变电站场地整平堆载过程中,场地西侧靠近鱼塘位置,人工堆载坡体发生滑塌。通过地质调查、钻探成果分析及坡体稳定性计算分析,得出边坡滑塌是由于快速堆填载荷,坡率过大,超过了下卧软弱层的受力极限,且坡脚前缘为鱼塘,反压载荷不足,导致出现圆弧滑动。

关键词:软土;填方边坡;滑塌分析

Soft Soil District a transformer substation fill slope sliding analysis

ZhengWencheng

(Guangdong electric power design institute of china energy engineering group —Surveying engineering company limited of guangdong kono,Guangdong,Guangzhou)

Abstract:In the process of a transformer substation site leveling stack,site on the west side position close to the fish pond,artificial stack slope sliding.Through the analysis of the geological survey,drilling,and the stability analysis of slope,slope sliding is due to the rapid landfill load,slope ratio is too large,more than the limit,lie the soft and weak layer under stress and slope toe front for the fish ponds,back pressure load is insufficient,lead to circular sliding.

Key words:soft soil;Fill slope;Sliding analysis

0引言

随着经济的发展及用电量的不断增大,各地区修建变电站的数量也相应增长。变电站修建过程中,工程边坡的稳定性分析与治理常成为工程成败的关键,并很大程度影响工程建设的投资与收益。开展软土地区边坡稳定性分析与研究,对国民经济建设意义重大。

某变电站位于广东省惠州市,建设规模为4×24MVA。为满足抗洪标准,站址场地需要大面积填方,填方区场地标高约3.3~6.6m,填方完成后场地标高约12.0m。边坡发生滑塌的位置位于场地西侧,仅靠鱼塘,滑塌面积约50×25m,塌陷高度约3~4m。滑塌前场地正在进行填方工程,填方标高约12.0m,填方厚度约6.5m,填方坡度约按1:1控制。本文就该变电站西侧填方边坡滑塌原因进行了分析评价,并提出了初步治理建议。

1工程地质条件

根据广州幅及惠阳幅区域地质图,站址区及附近无断裂带及断层分布,场区出露基岩为第三系砂砾岩。

场地原始地貌为冲积平原,地势较平坦。场区上部第四系土层从上至下依次为人工填土(填土成分为石粉)、冲积可塑粉质粘土、冲积软塑粘土、淤积流塑淤泥质土、冲积中密细砂。场区下部基岩为各风化等级的砂砾岩。

2滑塌体形态分析

滑塌体仅靠鱼塘边缘,滑塌面积约50×25m(图1)。滑塌体后缘分布有带状拉裂缝,坡脚塘堤位置也有明显的带状裂缝,另外鱼塘底部(靠近滑坡位置)有明显的凸起,且凸起部位有平行于滑动方向的张裂缝。由滑塌体形态分析,场地堆载后,超出了下卧土层的受力极限,产生侧向滑移,塘底土层受侧向挤压而出现隆起形态。

图2计算结果图

由上图可知,坡脚到圆弧滑动后缘面的距离为19.5m,坡脚到圆弧滑动前缘面的距离为12.4m,且圆弧滑动面深入到淤泥质土层。其滑动形态于现场调查情况基本吻合。

5填方边坡滑塌原因分析

综合地质钻探情况及现场调查情况,并通过理论计算分析,得出滑塌原因有以下几个方面:

1)从滑塌体形态看,边坡产生了向鱼塘方向的侧向滑动,滑动特征符合土体圆弧滑动的表现形式。

2)场地存在较厚的下卧软弱淤泥质土层,一次性堆载造成淤泥质土层未固结充分,且堆载坡率较陡,堆载边坡靠近鱼塘边缘,坡脚前缘临空,反压载荷不够,致使鱼塘位置成为整个场地的薄弱地带,造成土层剪切破坏,发生圆弧滑动,从而导致坡体滑塌。

3)从区域地层及场地地层分布情况来看,场地上部地层在地下水水位以下的条件下自稳性较差,无法形成洞体结构;下部地层为各风化等级的砂砾岩,属非可溶岩,不具备形成溶土洞及地下暗河的条件,另外滑塌裂缝呈带状分布,并不是呈锥型分布,基本排除由溶土洞和地下暗河至塌的可能性。

4)通过坡体滑塌前后地层钻孔资料对比分析,淤泥质土层厚度明显变薄且下卧中硬土层标高基本未变,从而验证了淤泥质土层受挤压侧向滑移,同时与塘底隆起情况相吻合。

5)采用简化Bishop条分法对坡体进行稳定性验算,得出安全系数K=0.878,小于规定的安全系数1.25,为不稳定边坡,会出现圆弧滑动,且破坏区域与现场调查情况吻合。

综合以上原因得出边坡滑塌是由于快速堆填载荷,坡率过大,超过了下卧软弱层的受力极限,且坡脚前缘为鱼塘,反压载荷不足,导致出现圆弧滑动。

6结论及建议

通过地质调查、坡体滑塌前后地层钻探成果分析及坡体稳定性计算分析,确定了坡体滑塌方式为土体圆弧滑动破坏。边坡滑塌是由于填方边坡快速堆填载荷,坡率过大,超过了下卧软弱层的受力极限,且坡脚前缘为鱼塘,反压载荷不足,导致出现圆弧滑动。

建议首先停止继续堆载,把西侧鱼塘填平或采用排桩堵住淤泥继续侧向滑移后,再进行堆载。

参考文献:

[1]Yang H hung.土坡稳定分析[M].北京:清华大学出版社,1998.

[2]岩土工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.

[3]张卓元,王士天,王兰生.工程地质分析原理(第二版)[M].北京:地质出版社,1999.

作者简介:郑文成,1984年生,男,汉族,山东省郓城县,硕士研究生,中级,岩土体稳定性研究方向,目前从事电力工程勘测工作。

论文作者:郑文成1

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期

论文发表时间:2019/1/3

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