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1、三峡升船机及临时船闸岩石高边坡稳定分析第32卷第6期2001年6月 文章编号:1001-4179(2001)04-0009-03人 民 长 江Yangtze RiverVol.32,No.6June,2001马能武(长江水利委员会综合勘测局,湖北武汉430010)摘要:工程安全运行准则,同时要考虑监测与统计技术,性。3个阶段。开挖结束后,影响。通过分析研究得出:升船机及临时船闸高边坡,,其它各测点目前基本处于稳定状态。关 键 词:稳定分析;高边坡;升船机;船闸;三峡水利枢纽中图分类号:TU457文献标识码:A的意义,即当岩体的变形不致影响工程的正常运行时,认为岩体变形达到稳
2、定,因此存在不同部位、不同时间允许岩体的变形量是不一致的。此外,稳定还应具有统计上的意义。由于岩体的变形是通过监测资料这一载体来反应的,如时效变形很小,某一监测手段难以发现变形的存在,则可能会被认为是稳定的。因为稳定是一个相对的概念,因此需要确定一个阀值,根据阀值判定岩体的时效变形是否趋于稳定。这里结合三峡工程的实际,对三峡工程岩石边坡的稳定标准进行了探讨。———————————————————————————————————————————————1 概述举世瞩目的三峡水利枢纽工程,以其规模巨大、技术复杂、综合效益显著而为世人关注。工程主体主要建筑物有永久船闸、升船机及临时
3、船闸、左岸厂房坝段、泄水闸坝段和右岸厂房坝段。升船机及临时船闸均座落在坚硬的闪云斜长花岗岩上。总的来说,岩体比较完善,整体强度高,断层、裂隙均以陡倾角为主。但也有一些对建筑物安全构成不利影响的因素,主要有升船机及临时船闸左右侧人工开挖的高边坡及一些断层的存在。升船机北侧最大开挖边坡高140m,机室段直立坡高为34～51m,临时船闸南侧最大开挖边坡高86m,直立坡高29m,如此高陡的边坡在国内外的工程建设中都是少见的。无论是设计阶段、施工阶段,还是运行阶段,高边坡的稳定性是人们关心的重要问题。高边坡稳定性评价的主要依据之一是高边坡的变形。因此设计时,在高边坡马道上布置了大量的变
4、形监测点,以期为高边坡在施工、蓄水、运行等阶段的整体稳定性评价提供充分有力的证据。升船机及临时船闸高边坡的开挖于1996年下半年全部结束。大量监测成果表明,高边坡在施工期的变形在设计范围内;开挖结束后,岩体变形明显变小;高边坡的整体稳定性基本得到了检验。现在大家最关心的问题是:开挖结束后,边坡变形是否收敛并达到稳定(不影响建筑物的安全运行)、时效变形的量值有多大、持续的时间有多长等。2.1 工程安全运行准则工程安全运行准则,是指根据工程安全运行所要求的最小变形误———————————————————————————————————————————————差来确定时效变形稳定阀
5、值,即时效变形超过这一阀值,工程的相关部位就不能正常运行,也就认定岩体还不稳定;反之,岩体是稳定的。根据金属结构要求,三峡工程船闸闸门运行时允许闸首处岩体相对变形每年不得大于5mm,可以取这一变形量的1/5～1/10即0.5～1mm作为每年时效变形允许值。1a内岩体的时效变形量小于0.5mm或1mm,是依据工程安全运行准则确定的三峡高边坡闸首处直立墙岩体时效变形稳定阀值。对于三峡船闸高边坡,可以将与船闸运行直接相关的部位岩体的时效变形稳定阀值定为1a内的时效变形量不超过0.5mm,全、强风化岩体及船闸运行无直接相关关系的部位的时效变形稳定阀值定为1a内的时效变形量不超过1.0
6、mm。2.2 监测与统计技术三峡船闸高边坡岩体变形监测的重要资料是通过大地测量法获取的资料,如果就目前的监测资料而言,将岩体的时效变形稳定性阀值定得太小,监测资料的时间序列是不能发现岩体的变形的,判定岩体是否稳定也就不具有实际意义。因此,岩体的时效变形的稳定性阀值的确定还需要顾及监测与统计技术。2 稳定标准的确定及变形阶段的划分开挖结束后,岩体的稳定性主要取决于岩体的时效变形过程。岩石边坡是否稳定是一个相对的概念。可以认为岩石边坡不被破坏即为稳定。但对三峡船闸高边坡,稳定应具有工程上收稿日期:2000-06-20————————————————————————————————
7、———————————————作者简介:马能武,男,长江水利委员会综合勘测局监测中心总工程师,高级工程师。10人 民 长 江2001年岩体的时效变形量是由监测资料反映出来的,不同的监测手段,监测的精度是不同的。不同观测精度的监测资料(时间序列)所能发现的最小时效变形的能力是不同的,这里称时间序列所能发现的最小变化的能力为时间序列的灵敏度。观测精度越高,所能发现的最小时效变形的能力就越大,灵敏度就越高;反之,观测精度越低,所能发现的最小时效变形的能力就越低,灵敏度就越低。依据岩体时效变形的作用后效衰减原则
