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某水电站3号移民点场地稳定性研究

更新时间:2009-03-28

该水电站位于金沙江下游河段,为满足水电站移民搬迁的需求,在金沙江沿岸规划了7个移民点,其中3号移民点位于金沙江右岸某缓坡地带,高程830 m~900 m,用地面积约0.37 km2,规划水平年人口4 358人,规划区内主要为居民用地、公共设施用地、道路及绿化用地等。为满足工程建设需要,需采用适当方法[1]对该移民点场地稳定性做出系统评价,并进行稳定性分区。

一、区域地质背景

(一)地形地貌

该移民点场地地势整体以北高南低,地形略有起伏,北侧山坡坡体较陡,地形坡度一般25°~30°,山顶高程达1 000 m左右,西侧发育一较大沟谷,谷坡坡度一般5°~25°,下陡上缓,东、南侧属金沙江河谷,地形陡缓不一,坡度5°~30°不等,坡面局部有细小冲沟发育,场地全貌见图1。

(二)地层岩性

3号移民点场地基本被第四系坡积物(Q4dl)、坡洪积物(Q4dpl)覆盖,局部为河湖沉积物(Q4l),下伏基岩为寒武系下统(1)砂岩。坡积物(Q4dl)以粘土、含砾粘土、粘土质砾和碎石混合土为主,坡洪积物(Q4dpl)主要由粘土、含砾粘土、粉土质砾、粘土质砾组成,局部夹碎石混合土。

(三)地质构造与地震

3号移民点在大地构造单元分区上处于一级构造单元扬子准地台西南部,康滇地轴与上扬子台坳两个二级构造单元的交接部位,附近主要区域性断裂带有凉山断裂带、莲峰断裂带、昭通断裂带、则木河断裂带、小江断裂带等,其中小江断裂带为晚更新世-全新世以来活动断裂带。该场地处于强烈活动的川滇菱形块体东侧边缘附近,具有比较高的区域地震活动背景,50年超越概率10%确定的基岩水平峰值加速度为0.20 g,相应的地震基本烈度为Ⅷ度。

(四)水文地质

该移民点场地地势总体呈北高南低,大气降水主要以地表径流的形式向各冲沟汇集,部分通过第四系覆盖层孔隙渗入地下形成地下水。场区地表水经汇集后注入金沙江,金沙江为本区最低排泄基准面。场地地下水类型主要为第四系松散堆积物孔隙水,主要接受大气降水和地表径流补给,埋深6.2 m~15.8 m,地下水分布总体呈北高南低,与场地地势基本一致。

从表2可以看出,用传统最小二乘迭代法,无论是3次迭代还是6次迭代,误差均比本文方法大很多.其中,本文方法3次迭代的拟合曲线平均误差约为传统最小二乘迭代法的1/2,6次迭代的拟合曲线平均误差不到传统最小二乘迭代法1/40,本文方平均误差小于0.5 rad,最大误差不到1 rad.

二、场地稳定性分析

(一)定性分析

For the sake of clarity,taking the 7-DOF manipulator shown in Fig.1 as an example,the optimal locked angle of the fault joint is solved as follows.

(二)定量分析

为定量评价场地的整体稳定条件,采用Slope边坡计算软件选取沿场地坡向的主剖面进行计算分析,计算方法采用瑞典(Ordinary)、毕肖普(Bishop)、简布(Janbu)、摩根斯坦-普莱斯(M-P)[2]四种方法,分别计算在天然、蓄水、暴雨、库水骤降、地震[3-5]共5种情况下的场地稳定性。岩土体强度参数按照表1取值,库水骤降考虑从正常蓄水位为825.0 m降至防洪限制水位785.0 m。

  

图1 场地全貌照片

 

表1 岩土体强度参数取值表

  

重度(g/cm3) 岩土强度参数天然 饱和 天然 饱和c(kPa) ϕ(° )c(kPa) ϕ(° )粘土、含砾粘土 1.64 1.99 40 20 30 19粘土质砾、碎石混合土 1.70 2.02 35 27 30 25粘土、含砾粘土 1.66 1.99 55 21 45 20粘土质砾、含砾粘土 1.79 2.05 50 27 40 25碎石混合土 1.81 2.11 5 34 2 32粘土、含砾粘土 1.43 1.78 75 26 60 25岩土名称

如今,中水系统的应用十分广泛,在冲洗车辆、厕所和灌溉等方面都会发现其身影。中水系统的应用可以对水资源进行多次使用,进而实现节约用水的目标,同时还可以有效保护自然环境。中水就是将生活中产生的污水收集起来,通过处理后可以进行再次使用的水体。在环境和社会生活等方面,中水系统的影响深远。

  

图2 天然工况场地体稳定性计算模型

  

图3 蓄水工况场地体稳定性计算模型

  

图4 暴雨工况场地体稳定性计算模型

  

图5 库水骤降工况场地体稳定性计算模型

  

图6 地震工况场地体稳定性计算模型

 

表2 场地整体稳定性计算成果表

  

计算工况 稳定性系数Ordinary Bishop Janbu M-P天然工况 2.358 2.388 2.356 2.388蓄水工况 2.073 2.118 2.073 2.117暴雨工况 1.87 1.906 1.86 1.905水位骤降 1.838 1.838 1.771 1.838地震+蓄水 1.326 1.415 1.351 1.416

(三)水库塌岸预测

水电站蓄水后,场地前缘存在一定范围的坍岸问题。场地坍岸预测采用非均质岸坡坍岸宽度计算方法[6-8],其计算原理见图7。由于水库蓄水后,水位抬升幅度大,水库坍岸将长期影响移民安置和工程建设场地安全,因此坍岸预测为长期预测,即水库蓄水达到正常蓄水位与死水位之间变化形成的最终坍岸宽度,并适当考虑水库蓄水后淤积的影响[9]

  

图7 非均质岸坡坍岸预测示意图

其计算公式如下:

对于模型如图1虚线框内所示的单芯磁通门传感器,在一根铁芯上缠绕激励绕组与检测绕组,铁芯磁导率为μ,横截面面积为S,激励绕组匝数为N1,检测绕组匝数为N2。设激励线圈产生的磁场强度为H1,被测磁场强度为H0,则磁芯内部磁场可表示为:

 

式中:

S——预测坍岸宽度;

参考文献:

hi——第i层土的厚度;

αi——第i层土的水下休止角;

βi——第i层土的水上休止角;

γ——原始岸坡坡角。

坍岸计算的水上、水下休止角取值是在部分土层现场实测的基础上,结合经验判断,并综合参考工程取值,3号移民点场地各土层休止角取值见表3,最终计算取值根据库段土体实际密实程度取值,结构松散土层取范围低值,结构密实土层取范围高值。塌岸计算成果见表4。

场地位于金沙江右岸缓坡,坡向NWW,倾向SW,场地后边坡坡顶平台高程1 150 m,前缘为较缓冲洪积扇,高程680 m左右,总体坡度10°左右。主要建设用地位于中部缓坡台地,坡度3°~5°,地形平缓。场地覆盖层深厚,岩土体以粘土质砾、含砾粘土为主,碎石混合土厚度不大,稍密~中密状,固结程度较高,强度较高。地质测绘表明场地后坡未见陡坎、裂隙等发育,前缘地形较平缓,无地下水出水点分布,局部受微地貌控制在降雨等不利条件下稳定性较低,但场地整体稳定条件较好。

 

表3 场地坍岸预测参数取值一览表

  

岩土名称 岩体特征简述 稳定坡角(°)水下 水上粘土含砾粘土13~18 29~35褐红、灰黄色,可塑。多为低液限粘土,砾石含量5 %~15 %,粒径一般0.5 cm~3 cm、偶见6 cm~8 cm碎石,棱角状为主。粘土质砾、碎石混合土灰黄色为主,中密。碎、砾石含量变化较大,棱角状为主,堆积杂乱,主要为全强风化灰岩、砂岩,填隙物主要为粘土。13~18 29~35粘土、含砾粘土杂色,主要呈灰黄、灰蓝、褐紫色等。可塑-硬塑。 13~18 29~35粘土质砾、含砾粘土灰黄色,中密-密实,砾石含量25 %~40 %,粒径一般0.5 cm~5 cm,少量达10 cm左右。15~18 32~35碎石混合土22~24 35~40灰、灰黄色,密实。砾石含量20 %~40 %、碎石含量15 %~25%、其它为粘土、砂等充填。碎石粒径一般6 cm~10 cm,少量达15 cm~30 cm,分选性、磨圆度差,多呈次棱角状。粘土、含砾粘土12~15 28~35暗绿、暗褐色,硬塑,以粘土为主,局部含少量砾石,粒径0.5 cm~2 cm,次棱角状。

 

表4 预测塌岸成果表

  

位置 预测塌岸平均宽度(m)场地西侧 68.5场地西南侧 42.3场地南侧 12.7场地东南侧 36.5

三、场地稳定性分区

根据场地稳定性定性分析、定量计算分析以及塌岸计算成果,综合分析判断,场地可分为稳定性差、稳定性较差和基本稳定三个区域[10],稳定性差区多为场地前缘,为建筑抗震不利地段,场地为中陡—缓坡,水库蓄水后存在水库坍岸等工程地质问题;稳定性较差区多为沟道岸坡,地形起伏,为建筑抗震不利地段;基本稳定区为场地中上部缓台区域,为建筑抗震一般地段,稳定性分区见图8。

要解决分时度假发展的困境,不仅要降低分时度假成本更要完善分时度假监管,其中最关键的就是明确分时度假的性质,厘清其所涉及的法律关系。从分时度假的发展来看,被本土化了之后的中国式的分时度假,其实际上是与共时度假相对应的一种旅游模式,其初衷就在于用更少的钱享受更高品质的度假,不能也不该作为一项房地产投资项目。通过确定其法律性质,对应其所属领域的监管部门,将分时度假模式下产生的各类新业态交由旅游监管部门进行监管便可以有效地协同政府与市场的力量协同调节,助力分时度假的发展。

  

图8 场地稳定性分区图

四、结语

1. 定性分析与定量计算结果均表明该移民点场地局部受微地貌影响稳定性较低,但整体稳定性好,在各个工况下均有足够的安全储备,地形地貌是场地整体稳定性的控制因素。

场地稳定性计算模型及计算成果见图2~图6和表2。计算成果表明,在天然状态下,场地稳定性好;蓄水工况下,场地整体稳定性系数降低约10%左右,主要是由于蓄水工况下坡体前缘土体饱水,抗剪强度降低,但前缘地下水位抬升,对后缘地下水埋深影响极小,孔隙水压力降低,同时库水对坡体前缘产生朝向坡内的静水压力,导致坡体整体稳定性小幅下降;暴雨对场地整体稳定性影响较大,按坡体1/4充水计算,坡体稳定性系数降低幅度约20%左右;水位骤降工况,场地稳定性下降幅度较大,主要是由于库水位下降后原先位于库水位以下的土体出露,该部分土体仍处于饱和状态,抗剪强度低,同时坡体前缘地下水迅速下降,朝向坡外的孔隙水压力增大,此时稳定性系数最小的部分恰恰是原来位于库水位以下的部分;地震工况下场地稳定性系数下降幅度较大,约33%。由计算结果可知,在上述五种工况下,该场地稳定性均较好,并有足够的安全储备。

2.水库蓄水后在库水位作用下场地西侧、南侧和东侧会产生塌岸问题,水库塌岸是该移民点场地稳定性面临的主要问题。

我想起了契诃夫写的小说《装在套子里的人》,也许,在城市里,我们都是装在套子里的人,只有躲在套子里,我们才会觉得安全。幸亏,像邻居这样的人不是很常见,要不然,城市的生活该是何等的沉闷和寂寞!

3. 结合各稳定性分析成果,该移民点场地可分为较稳定区、稳定性较差区和稳定性差区,其中较稳定性区主要为场地中上部缓台区域,稳定性较差区为沟道岸坡,地形起伏,稳定性差区为场地中陡~缓坡,水库蓄水后存在水库坍岸等工程地质问题。

Hi——正常蓄水位以上第i层土的厚度;

[1] 王玉平, 曾志强, 潘树林. 边坡稳定性分析方法综述[J]. 西华大学学报(自然科学版), 2012, 31(2): 101-105.

3.2 APP和Aβ APP是Ⅰ型膜蛋白,它可以被β-和γ-分泌酶依次切割而产生Aβ(AD老年斑的主要成分)。APP基因中有超过30个突变与家族性早发AD相关[10]。早期研究表明AD神经突内有自噬体聚集,且这些自噬体中存在APP、Aβ、CTF和BACE,所以自噬被认为是导致Aβ产生的原因[7,11]。但是,进一步研究自噬本身及其与AD的关系后发现,APP、Aβ、CTF和BACE其实是自噬的底物[12]。雷帕霉素、牛蒡甙元、卡马西平等药物能活化自噬从而降解Aβ和其他致病性蛋白来预防AD[13],这些证据也支持了上述观点。

[2] 赵博, 赵亚琼. 边坡稳定性能的判定方法研究及其工程应用[J].水利与建筑工程学报, 2017, 15(1): 25-29.

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王传伟(通信作者) 男,1983年出生于云南宣威.博士研究生,副研究员,主要研究方向为测控技术和固态脉冲功率技术.

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[10] 孙利. 抚顺市东洲区政府场地稳定性分析及危险性分区[J]. 岩土工程技术, 2015, 29(5): 251-255.

在婚姻中,我们的目标不是让自己深爱的人胜过别的丈夫奉献出的深情,而是过好自己的日子,在平凡的生活中打造出值得珍视的婚姻轨迹。

 
李洋
《河北地质大学学报》2018年第02期文献

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