㈠ 大壩滑坡的原因及處理方法
1、滑坡產生的原因
大壩的臨水面與背水面壩坡均有發生滑坡的可能,因其所處位置不同,產生滑坡的原因也不同,現分述如下。
(1)臨水面滑坡的主要原因
①壩腳灘地迎流頂沖坍塌,崩岸逼近壩腳,壩腳失穩引起滑坡。
②水位消退時,壩身飽水,容重增加,在滲流作用下,使堤坡滑動力加大,抗滑力減小。壩坡失去平衡而滑坡。
③汛期風浪沖毀護坡,浸蝕壩身引起的局部滑坡。
(2)背水面滑坡的主要原因
①壩身滲水飽和而引起的滑坡。通常在設計水位以下,壩身的滲水是穩定的,然而,在汛期洪水位超過設計水位或接近設計水位時,壩身的抗滑穩定性降低或達到最低值。再加上其他一些原因,最終導致坡。
②在遭遇暴雨或長期降雨而引起的滑坡。汛期水位較高,壩身的安全系數降低,如遭遇暴雨或長時間連續降雨,壩身飽水程度進一步加大,特別是對於已產生了縱向裂縫(沉降縫)的壩段,雨水沿裂縫很容易地滲透到大壩的深部,裂縫附近的土體因浸水而軟化,強度降低,最終導致滑坡。
③壩腳失去支撐而引起的滑坡。平時不注意壩腳保護,更有甚者,在壩腳下挖塘,或未將緊靠壩腳的水塘及時回填等,這種地方是大壩的薄弱地段,壩腳下的水塘就是將來滑坡的出口。
2、大壩滑坡的預兆
汛期堤防出現了下列情況時,必須引起注意。
(1)壩頂與壩坡出現縱向裂縫
汛期一旦發現壩頂或壩坡出現了與壩軸線平行而較長的縱向裂縫時,必須引起高度警惕,仔細觀察,並做必要的測試,如縫長、縫寬、縫深,縫的走向以及縫隙兩側的高差等,必要時要連續數日進行測試並做詳細記錄。出現下列情況時,發生滑坡的可能性很大。
①裂縫左右兩側出現明顯的高差,其中位於離壩頂中心遠的一側低,而靠近壩中心的一側高。
②裂縫開度繼續增大。
③裂縫的尾部走向出現了明顯的向下彎曲的趨勢。
④從發現第一條裂縫起,在幾天之內與該裂縫平行的方向相繼出現數道裂縫。
⑤發現裂縫兩側土體明顯濕潤,甚至發現裂縫中滲水。
(2)壩腳處地面變形異常
滑坡發生之前,滑動體沿著滑動面已經產生移動,在滑動體的出口處,滑動體與非滑動體相對變形突然增大,使出口處地面變形出現異常。
①壩腳下或壩腳下某一范圍隆起。可以在壩腳或離壩腳一定距離處打一排或兩排木樁,測這些木樁的高程或水平位移來判斷壩腳處隆起和水平位移量。
②壩腳下某一范圍內明顯潮濕,變軟發泡。
3、臨水面滑坡的搶護方法
(1)臨水面滑坡搶護的基本原則
搶護的基本原則是:盡量增加抗滑力,盡快減小下滑力。具體地說,「上部削坡,下部固坡」,先固腳,後削坡。
(2)臨水面滑坡搶護的基本方法
汛期臨水面水位較高,採用的搶護方法,必須考慮水下施工問題。
①增加抗滑力的方法
a、做土石戧台。在滑坡阻滑體部分做土石戧台,滑坡阻滑體部位一時難以精確劃定,最簡單的辦法是,戧台從壩腳往上做,分二級,第一級厚度1.5~2.0m,第二級厚度1.0~1.5m。採用本搶護方案的基本條件是:壩腳前未出現坍塌險情,壩腳前灘地是穩定的。
b、做石撐。當做土石戧台有困難時,比如滑坡段較長,土石料緊缺時,應做石撐臨時穩定滑坡。該法適用於滑坡段較長,水位較高。採用此法的基本條件與做土石戧台的基本條件相同。石撐寬度4~6m,坡比1:5,撐頂高度不宜高於滑坡體的中點高度,石撐底腳邊線應超出滑坡下口3m以遠。石撐的間隔不宜大於10m。
c、壩腳壓重,保證滑動體穩定,制止滑動進一步發展。滑坡是由於坍塌而引起的,那麼,首先要制止坍塌的繼續發展,最簡單的辦法是堤腳拋石塊、石籠、編織袋裝土石等抗沖壓重材料,在極短的時間內制止崩岸與坍塌進一步發展。
②背水坡貼坡補強
當臨水面水位較高,風浪大,做土石戧台、石撐等有困難時,應在背水坡及時貼坡補強。貼坡的厚度應視臨水面滑坡的嚴重程度而定,一般應大於滑坡的厚度,貼坡的坡度應比背水坡的設計坡度略緩—些。貼坡材料應選用透水的材料,如沙、沙壤土等。如沒有透水材料,必須做好貼坡與原堤坡間的反濾層,以保證堤身在滲透條件不被破壞。背水坡貼坡的長度要超過滑坡兩端各3m以上。
4、背水面滑坡的搶護方法
(1)險情說明
當壩背水坡發生嚴重散浸,沒有及時處理,時間拖久,則在散浸壩段的壩頂或內肩、內坡,發生向壩腳下挫的弧形裂縫,隨著土壤結構被破壞,內坡就整塊的向下滑動,形成滑動部分下挫,坡腳土壤上鼓的險象。有時僅是獨坡滑動,有時也會推動坡腳土層一起滑動。
(2)原因分析
背水側脫坡與散浸有聯帶關系,散浸嚴重的壩段,壩坡浸水飽和,土的抗剪強度降低,壩坡穩定破壞,兼壩腳基礎虛軟,又臨水塘湖沼,阻滑力減弱,當它不能支持堤坡滑動土體時,就產生脫坡。
(3)搶護原則
產生背水側脫坡的主要原因是滲水降低了壩坡土體的抗剪強度。所以搶護原則是首先消除已滑動的壩坡中的滲水,部分恢復滑動土體的抗剪強度,使壩坡穩定,再進行還坡加固。
(4)搶護方法
搶護脫坡的基本方法是開溝導滲,填塘固基,加土還坡,外幫截滲。同時結合具體情況,因地制宜,分別用不同方法加以處理。
在這里應當指出,有些地方採用打樁方法搶救脫坡,是不妥當的。它不但不能抵抗滑坡土體所產生的巨大推力,反而容易促使滑坡發展。現將幾種常用效果顯著的搶救方法列述如下:
①透水土撐
應用范圍:若脫坡壩段,范圍較大,可沿脫坡壩段做若干透水性土撐。具體尺寸可根據具體情況而定。
施工方法:
a、在築土撐部位,將脫坡鬆土削成斜坡後挖溝,在溝內放置濾水材料,如砂石、磚渣等。
b、若壩基不好,土撐坡腳要拋石或用袋土固腳,但應注意不要將溝內滲水阻塞。
c、土撐寬度要看水情、險情與取土難易而定。一般寬度5~8米,坡比1:5,撐頂高度一般在洪水位以下0.5-1.0米。
d、填土要打碎,夯實。
②透水壓浸台
應用范圍:
大壩斷面不足,脫坡嚴重,附近有土可取,缺乏砂石之處。
施工方法:
a、做法與透水土撐相同。但在布置上透水壓浸台是全面修築,而透水土撐是分段修築。
b、同散浸透水壓浸台的施工方法。
③外幫
背水脫坡嚴重,范圍又較廣,在壩後搶築透水壓浸台、開溝導滲等工程,需要時間。如臨水側壩腳有灘,在搶護背水坡的同時,可在臨水側加做粘土外幫,以減少滲水,緩和險情,便於爭取時間,完成內坡搶護工作。
㈡ 水塘庫容怎麼計算
下載 水庫庫容計算程序 在中國水利網,然後自己計算就好了 答案補充 方格網法是傳統的體積計算方法之一,應用的作業手段較多,計算庫容一般是在現有水下地形圖的基礎上完成。基本方法就是在水下地形圖上將所求水域劃分為若干方格的正方形,根據每個方格網角點的高程及要求計算水域面的高程,計算出方格網各角點的水深日及格網面積S,然後,採用算術平均法或加權平均法計算水域的庫容Q。
算術平均法是將格網4個角點的水深值相加求和,除以點的總數即為平均水深如均,平均水深與水域面積相乘則為庫容。其計算庫容的數學模型為:
㈢ 怎樣做土方測量,給個案例
一、塌陷區概況
城郊煤礦是永煤集團第三對開采礦井,年產500萬噸。隨著井下工作面延伸及回採,地面塌陷越來越嚴重。為做好塌陷區的復墾再利用工作,准確測量計算土方工程量就顯得尤為重要。
小劉崗塌陷區是一個面積約300畝的水塘,與沱河支流相鄰。需要通過附近的水溝將塌陷區內的水引入沱河支流。因此需要測算水溝的挖方量和塌陷區的填方量。
二、測量方案布置
本次測量採用TOPCON5″或5″以上全站儀。水溝周圍地勢平坦,採取在高程有明顯變化的地點加密采點密度,平緩地點減少採點密度的方法來減少工作時間。由於塌陷區積水較深,最深處有3米左右,普通標桿長2至3米,無法滿足需要,於是對3米長的標桿進行了加工改造,自製了一個長4米的標桿。同時考慮到要在水面乘船放置標桿,隨意性較大,點位布置不均勻,在水塘四周每隔40米布置一個點,大致建立起40m×40m的方格網,使點位布置盡量均勻,提高測量計算精度。
三、全站儀外業數據採集
根據水塘和水溝周圍的具體情況,在其周圍分別布置了5個基本控制點,在每個基本控制點上架設全站儀,利用坐標測量模式,建立文件名,輸入控制點的三維坐標及儀器高、棱鏡高,採集點位的三維坐標,記錄在全站儀中,及時繪制草圖,標注測點點號。此次使用TOPCON全站儀共計收集數據水溝40多個,水塘100多個。測得的數據見表1:
四、計算機內業數據處理
(一)水溝挖方量計算
從外業採集的數據可以看出,水塘最低點為L18,高程+29.713。為將水塘的水全部引走,水溝挖方後的高程不能超過L18點,確定水溝挖方後高程H=+29.0m。由於水溝地勢平坦,可採取水溝採集點平均高程作為地平高程H地=30.56。因此:
水溝挖方量=(H地-H)×水溝面積
=(30.56-29.0)×1980.2
=3089.1(立方米)
(二)水塘填方量計算
根據水塘復墾後作為農田的要求,我們取地形圖上塌陷前地面各點高程的平均值作為水塘的地平高程H地=33.2。水塘最低點高程+29.713,最高點高程H14=+31.406,相差1.7左右。為盡量使的計算數據接近實際,本次計算利用CASS5.0軟體的土方計算功能,建立起數字高程模型,利用方格網法計算水塘的填方量。
方格網法計算土方量是根據實地測定的地面點坐標(X,Y,Z)和設計高程,通過生成方格網來計算每一個長方體的填挖方量,最後累計得到指定范圍內填方和挖方的土方量,並繪出填挖方分界線。
由於要求的地平高程遠遠高於水塘內各點高程,實際計算中只存在填方量的計算。
首先用復合線畫出所要計算土方的區域,一定要閉合,但是盡量不要擬合。因為擬合過的曲線在進行土方計算時會用折線迭代,影響計算結果的精度。
然後用滑鼠點取「工程應用」菜單下的「方格網法土方計算」。屏幕上將彈出選擇高程坐標文件的對話框,在對話框中選擇所需坐標文件(全站儀保存的數據文件)。按照屏幕下方提示輸入相應內容,最後即可得填方量約59萬立方米。
運用同樣得方法計算得到水溝挖方量3150.3方,與4.1中計算的數據較接近,因此此次計算水塘的填方量也是可信的。
五、結論
從本次測量工作過程,可以得出以下幾點體會:
1.應用先進的數字測量技術,針對不同工作環境採用不同的計算方法,在滿足精度要求的前提下,可以提高工作效率。
2.採用數字測量採集特徵點時,對於起伏較大,變化明顯的地段,要加密采點密度,而平坦地段,可適當減少採集數。
3.為准確建立數字高程模型,要詳細繪制草圖。