㈠ 大坝滑坡的原因及处理方法
1、滑坡产生的原因
大坝的临水面与背水面坝坡均有发生滑坡的可能,因其所处位置不同,产生滑坡的原因也不同,现分述如下。
(1)临水面滑坡的主要原因
①坝脚滩地迎流顶冲坍塌,崩岸逼近坝脚,坝脚失稳引起滑坡。
②水位消退时,坝身饱水,容重增加,在渗流作用下,使堤坡滑动力加大,抗滑力减小。坝坡失去平衡而滑坡。
③汛期风浪冲毁护坡,浸蚀坝身引起的局部滑坡。
(2)背水面滑坡的主要原因
①坝身渗水饱和而引起的滑坡。通常在设计水位以下,坝身的渗水是稳定的,然而,在汛期洪水位超过设计水位或接近设计水位时,坝身的抗滑稳定性降低或达到最低值。再加上其他一些原因,最终导致坡。
②在遭遇暴雨或长期降雨而引起的滑坡。汛期水位较高,坝身的安全系数降低,如遭遇暴雨或长时间连续降雨,坝身饱水程度进一步加大,特别是对于已产生了纵向裂缝(沉降缝)的坝段,雨水沿裂缝很容易地渗透到大坝的深部,裂缝附近的土体因浸水而软化,强度降低,最终导致滑坡。
③坝脚失去支撑而引起的滑坡。平时不注意坝脚保护,更有甚者,在坝脚下挖塘,或未将紧靠坝脚的水塘及时回填等,这种地方是大坝的薄弱地段,坝脚下的水塘就是将来滑坡的出口。
2、大坝滑坡的预兆
汛期堤防出现了下列情况时,必须引起注意。
(1)坝顶与坝坡出现纵向裂缝
汛期一旦发现坝顶或坝坡出现了与坝轴线平行而较长的纵向裂缝时,必须引起高度警惕,仔细观察,并做必要的测试,如缝长、缝宽、缝深,缝的走向以及缝隙两侧的高差等,必要时要连续数日进行测试并做详细记录。出现下列情况时,发生滑坡的可能性很大。
①裂缝左右两侧出现明显的高差,其中位于离坝顶中心远的一侧低,而靠近坝中心的一侧高。
②裂缝开度继续增大。
③裂缝的尾部走向出现了明显的向下弯曲的趋势。
④从发现第一条裂缝起,在几天之内与该裂缝平行的方向相继出现数道裂缝。
⑤发现裂缝两侧土体明显湿润,甚至发现裂缝中渗水。
(2)坝脚处地面变形异常
滑坡发生之前,滑动体沿着滑动面已经产生移动,在滑动体的出口处,滑动体与非滑动体相对变形突然增大,使出口处地面变形出现异常。
①坝脚下或坝脚下某一范围隆起。可以在坝脚或离坝脚一定距离处打一排或两排木桩,测这些木桩的高程或水平位移来判断坝脚处隆起和水平位移量。
②坝脚下某一范围内明显潮湿,变软发泡。
3、临水面滑坡的抢护方法
(1)临水面滑坡抢护的基本原则
抢护的基本原则是:尽量增加抗滑力,尽快减小下滑力。具体地说,“上部削坡,下部固坡”,先固脚,后削坡。
(2)临水面滑坡抢护的基本方法
汛期临水面水位较高,采用的抢护方法,必须考虑水下施工问题。
①增加抗滑力的方法
a、做土石戗台。在滑坡阻滑体部分做土石戗台,滑坡阻滑体部位一时难以精确划定,最简单的办法是,戗台从坝脚往上做,分二级,第一级厚度1.5~2.0m,第二级厚度1.0~1.5m。采用本抢护方案的基本条件是:坝脚前未出现坍塌险情,坝脚前滩地是稳定的。
b、做石撑。当做土石戗台有困难时,比如滑坡段较长,土石料紧缺时,应做石撑临时稳定滑坡。该法适用于滑坡段较长,水位较高。采用此法的基本条件与做土石戗台的基本条件相同。石撑宽度4~6m,坡比1:5,撑顶高度不宜高于滑坡体的中点高度,石撑底脚边线应超出滑坡下口3m以远。石撑的间隔不宜大于10m。
c、坝脚压重,保证滑动体稳定,制止滑动进一步发展。滑坡是由于坍塌而引起的,那么,首先要制止坍塌的继续发展,最简单的办法是堤脚抛石块、石笼、编织袋装土石等抗冲压重材料,在极短的时间内制止崩岸与坍塌进一步发展。
②背水坡贴坡补强
当临水面水位较高,风浪大,做土石戗台、石撑等有困难时,应在背水坡及时贴坡补强。贴坡的厚度应视临水面滑坡的严重程度而定,一般应大于滑坡的厚度,贴坡的坡度应比背水坡的设计坡度略缓—些。贴坡材料应选用透水的材料,如沙、沙壤土等。如没有透水材料,必须做好贴坡与原堤坡间的反滤层,以保证堤身在渗透条件不被破坏。背水坡贴坡的长度要超过滑坡两端各3m以上。
4、背水面滑坡的抢护方法
(1)险情说明
当坝背水坡发生严重散浸,没有及时处理,时间拖久,则在散浸坝段的坝顶或内肩、内坡,发生向坝脚下挫的弧形裂缝,随着土壤结构被破坏,内坡就整块的向下滑动,形成滑动部分下挫,坡脚土壤上鼓的险象。有时仅是独坡滑动,有时也会推动坡脚土层一起滑动。
(2)原因分析
背水侧脱坡与散浸有联带关系,散浸严重的坝段,坝坡浸水饱和,土的抗剪强度降低,坝坡稳定破坏,兼坝脚基础虚软,又临水塘湖沼,阻滑力减弱,当它不能支持堤坡滑动土体时,就产生脱坡。
(3)抢护原则
产生背水侧脱坡的主要原因是渗水降低了坝坡土体的抗剪强度。所以抢护原则是首先消除已滑动的坝坡中的渗水,部分恢复滑动土体的抗剪强度,使坝坡稳定,再进行还坡加固。
(4)抢护方法
抢护脱坡的基本方法是开沟导渗,填塘固基,加土还坡,外帮截渗。同时结合具体情况,因地制宜,分别用不同方法加以处理。
在这里应当指出,有些地方采用打桩方法抢救脱坡,是不妥当的。它不但不能抵抗滑坡土体所产生的巨大推力,反而容易促使滑坡发展。现将几种常用效果显着的抢救方法列述如下:
①透水土撑
应用范围:若脱坡坝段,范围较大,可沿脱坡坝段做若干透水性土撑。具体尺寸可根据具体情况而定。
施工方法:
a、在筑土撑部位,将脱坡松土削成斜坡后挖沟,在沟内放置滤水材料,如砂石、砖渣等。
b、若坝基不好,土撑坡脚要抛石或用袋土固脚,但应注意不要将沟内渗水阻塞。
c、土撑宽度要看水情、险情与取土难易而定。一般宽度5~8米,坡比1:5,撑顶高度一般在洪水位以下0.5-1.0米。
d、填土要打碎,夯实。
②透水压浸台
应用范围:
大坝断面不足,脱坡严重,附近有土可取,缺乏砂石之处。
施工方法:
a、做法与透水土撑相同。但在布置上透水压浸台是全面修筑,而透水土撑是分段修筑。
b、同散浸透水压浸台的施工方法。
③外帮
背水脱坡严重,范围又较广,在坝后抢筑透水压浸台、开沟导渗等工程,需要时间。如临水侧坝脚有滩,在抢护背水坡的同时,可在临水侧加做粘土外帮,以减少渗水,缓和险情,便于争取时间,完成内坡抢护工作。
㈡ 水塘库容怎么计算
下载 水库库容计算程序 在中国水利网,然后自己计算就好了 答案补充 方格网法是传统的体积计算方法之一,应用的作业手段较多,计算库容一般是在现有水下地形图的基础上完成。基本方法就是在水下地形图上将所求水域划分为若干方格的正方形,根据每个方格网角点的高程及要求计算水域面的高程,计算出方格网各角点的水深日及格网面积S,然后,采用算术平均法或加权平均法计算水域的库容Q。
算术平均法是将格网4个角点的水深值相加求和,除以点的总数即为平均水深如均,平均水深与水域面积相乘则为库容。其计算库容的数学模型为:
㈢ 怎样做土方测量,给个案例
一、塌陷区概况
城郊煤矿是永煤集团第三对开采矿井,年产500万吨。随着井下工作面延伸及回采,地面塌陷越来越严重。为做好塌陷区的复垦再利用工作,准确测量计算土方工程量就显得尤为重要。
小刘岗塌陷区是一个面积约300亩的水塘,与沱河支流相邻。需要通过附近的水沟将塌陷区内的水引入沱河支流。因此需要测算水沟的挖方量和塌陷区的填方量。
二、测量方案布置
本次测量采用TOPCON5″或5″以上全站仪。水沟周围地势平坦,采取在高程有明显变化的地点加密采点密度,平缓地点减少采点密度的方法来减少工作时间。由于塌陷区积水较深,最深处有3米左右,普通标杆长2至3米,无法满足需要,于是对3米长的标杆进行了加工改造,自制了一个长4米的标杆。同时考虑到要在水面乘船放置标杆,随意性较大,点位布置不均匀,在水塘四周每隔40米布置一个点,大致建立起40m×40m的方格网,使点位布置尽量均匀,提高测量计算精度。
三、全站仪外业数据采集
根据水塘和水沟周围的具体情况,在其周围分别布置了5个基本控制点,在每个基本控制点上架设全站仪,利用坐标测量模式,建立文件名,输入控制点的三维坐标及仪器高、棱镜高,采集点位的三维坐标,记录在全站仪中,及时绘制草图,标注测点点号。此次使用TOPCON全站仪共计收集数据水沟40多个,水塘100多个。测得的数据见表1:
四、计算机内业数据处理
(一)水沟挖方量计算
从外业采集的数据可以看出,水塘最低点为L18,高程+29.713。为将水塘的水全部引走,水沟挖方后的高程不能超过L18点,确定水沟挖方后高程H=+29.0m。由于水沟地势平坦,可采取水沟采集点平均高程作为地平高程H地=30.56。因此:
水沟挖方量=(H地-H)×水沟面积
=(30.56-29.0)×1980.2
=3089.1(立方米)
(二)水塘填方量计算
根据水塘复垦后作为农田的要求,我们取地形图上塌陷前地面各点高程的平均值作为水塘的地平高程H地=33.2。水塘最低点高程+29.713,最高点高程H14=+31.406,相差1.7左右。为尽量使的计算数据接近实际,本次计算利用CASS5.0软件的土方计算功能,建立起数字高程模型,利用方格网法计算水塘的填方量。
方格网法计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y,Z)和设计高程,通过生成方格网来计算每一个长方体的填挖方量,最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。
由于要求的地平高程远远高于水塘内各点高程,实际计算中只存在填方量的计算。
首先用复合线画出所要计算土方的区域,一定要闭合,但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代,影响计算结果的精度。
然后用鼠标点取“工程应用”菜单下的“方格网法土方计算”。屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框,在对话框中选择所需坐标文件(全站仪保存的数据文件)。按照屏幕下方提示输入相应内容,最后即可得填方量约59万立方米。
运用同样得方法计算得到水沟挖方量3150.3方,与4.1中计算的数据较接近,因此此次计算水塘的填方量也是可信的。
五、结论
从本次测量工作过程,可以得出以下几点体会:
1.应用先进的数字测量技术,针对不同工作环境采用不同的计算方法,在满足精度要求的前提下,可以提高工作效率。
2.采用数字测量采集特征点时,对于起伏较大,变化明显的地段,要加密采点密度,而平坦地段,可适当减少采集数。
3.为准确建立数字高程模型,要详细绘制草图。