弃渣场堆渣及挡渣墙稳定性分析

在山区、丘陵区,开发建设项目几乎都涉及到填挖方问题。弃渣场是常规采用的工程措施。经理论分析,临时堆放的挖方,在坡度β<土壤内摩擦角时,在无暴雨、大风的情况下,能处于稳定的状态;但事实上,弃渣场必须修建挡渣墙,挡渣墙的稳定性涉及到抗滑、抗倾覆和抗塌陷三个方面,满足以上三方面的稳定性要求,挡渣墙才能达到稳定状态。     

水保重力式挡渣墙设计分析与计算

挡渣墙主要用于挡拦建筑弃渣、废沙。而对水则是泄而不滞。主要布置于废弃的沙石场、废弃矿渣的围墙、水土冲刷严重的山坡脚,根据规范要求,水保挡渣墙除非有水位的勘测依据外,一般不考虑水荷载。通过分析挡渣墙规范算式、分别对其影响参数一一对比,结论是:墙后填土的颗粒越粗糙摩擦越大,内摩擦角φ在30°以上时,φ增大,ka减少;但减少的曲线缓慢,对系数影响不大。墙后填土对墙背的摩擦角δ变化对ka的影响很小,选择δ=(0.33~0.67)φ即可。墙顶以上平面三角形堆渣坡角β变化对ka的影响成正比,考虑到渣较松散,以β>25°为宜。当墙背倾角ε=±12,°ka结果相差近1倍,土压力也近小1倍。墙背倾角反坡施工可行。设计实例的数据表明:仰斜式挡渣墙比俯斜式挡渣墙方量减少30%以上,是很有潜力可挖的墙型。     

水库沟道型弃渣场水土保持防护措施设计

以衢州市龙游县高坪桥水库弃渣场为例,针对沟道型弃渣场的弃渣堆放特点、区域环境特点、工程安全稳定要求及水土保持总体防治要求,提出了在弃渣场下游坡脚位置建挡渣墙、堆渣边界修建截水沟,对渣面土地整治后采取植树种草绿化,以形成综合的水土保持防护体系~([3])。     

水电工程渣场抗滑稳定分析设计标准探讨

随着水电工程建设逐步集中于地形地质条件更加复杂的高山峡谷地带,作为水土流失防治重点区域的渣场,其抗滑稳定对于避免出现严重水土流失和危害至关重要,但目前已有的标准均缺乏统一的抗滑稳定设计标准,参考的一些标准在工况设置、计算原理等方面可能存在不足或矛盾,不利于管控渣场失稳风险。通过对水电工程渣场的堆存、运行和失稳特点进行分析,同时就抗滑稳定分析方法、工况设置、计算断面和参数选择、等级划分及最小安全系数选择等方面进行探讨并提出相应的建议,从而更好管控渣场失稳风险。     

开发建设项目弃渣场设计及防洪问题

开发建设项目建设中,合理选取弃渣场,利用弃渣场弃渣是防止水土流失的重要环节,也是提高拦渣效率的重要保证。荒坡弃渣场设计应分析荒坡上加载弃渣后是否仍处于稳定状态,荒沟弃渣场设计应分析排水沟的泄洪能力,沟台地弃渣场挡渣墙与河滩弃渣场挡墙的设计应分析墙前冲刷深度。     

水力风力交错侵蚀区弃渣场水土保持防治措施探讨

以赤峰市林西县东台子水库弃渣场为例,针对水力风力交错侵蚀区大型沟道型弃渣场的弃渣堆放特点,环境特点、安全稳定要求及水土保持总体防治要求,提出了弃渣场渣脚修建挡渣墙、堆渣边界修建截水沟、渣面土地整治后采取草方格沙障及植树种草绿化等防护措施,形成综合的水土保持防治体系,可为水力风力交错侵蚀区弃渣场水土流失防治提供借鉴经验和帮助。     

东台子水库工程弃渣场水土保持防治措施体系设计探讨

以内蒙古自治区赤峰市林西县东台子水库弃渣场为例,针对大型沟道型弃渣场的弃渣堆放特点、区域环境特点、工程安全稳定要求及水土保持总体防治要求,提出了在弃渣场渣脚修建挡渣墙、堆渣边界修建截水沟,对渣面土地整治后采取草方格沙障及植树种草绿化等建议,以形成综合的水土保持防治措施体系。     

库区型弃渣场洪水影响分析及水土保持措施设计

基于弃渣场水土保持措施设计的一般原则,针对库区型弃渣场从施工到运行阶段可能遭遇的洪水类型,按照弃渣场等级、拦渣工程等级、水库导流建筑物级别等确定的设计洪水标准,采用小流域暴雨洪水推理公式、河道恒定流水面线、水库水量平衡方程等方法,计算弃渣场截(排)水沟的设计流量、设计洪水位,布设不同结构的截排水沟,不同高度的挡渣墙,不同类型和高度的边坡防护,形成有针对性的水土保持措施体系。     

凉山州小水电站弃渣场耕地资源研究

山区小水电站弃渣场具有工程防护措施完善、堆渣体稳定、防洪抗滑坡能力强、回覆表土厚度大等特点,对规模大于0.13 hm2的弃渣场,在完成堆渣及回覆表土后可直接纳入当地耕地或耕地后备资源开发利用管理。以盐源县马丝螺沟二级水电站开发及弃渣场建设为例,对渣场顶部台地的光热资源、规模及效益、土壤稳定性、土壤肥力、水源排灌可行性等进行了分析,分析结果为:以渣场顶部台地作耕地或耕地后备资源利用,可增加该区域耕地面积3.32 hm2;光热、土壤肥力和稳定性、水源排灌等均可满足需求;以一年两熟年产值3万元/hm2计算,渣场农业年产值可达9.96万元,最大渣场农业年产值1.47万元,最小渣场农业年产值0.84万元。     

黑河上游弃渣场水土保持措施配置模式及应用效果

通过实地调查黑河上游弃渣场水土保持措施,分析了弃渣场水土保持工程措施类型和植物种类及植被覆盖度,提出了3种弃渣场水土保持措施配置模式:临河型弃渣场的配置模式为拦渣堤(浆砌石、铅丝石笼)+干砌石护坡+覆土+人工恢复植被+自然修复;坡地型弃渣场的配置模式为挡渣墙(浆砌石)或浆砌石护坡+干砌石护坡+截(排)水沟+土地整治+人工恢复植被+自然修复;平地型弃渣场的配置模式为挡渣墙(浆砌石、干砌石)+覆土+人工恢复植被+自然修复。在此基础上,分析评价了典型弃渣场水土保持配置模式应用效果。     

黄土丘陵区边坡开挖对土壤抗蚀性影响

针对黄土高原高质量发展过程中为扩展农业等经济用地,大量边坡开挖工程对坡面土壤抗蚀能力影响等问题,以延安市羊圈沟流域内开挖坡面为对象,未开挖坡面为对照,通过野外采样与室内分析,研究了开挖坡面土壤抗蚀能力时空变化特征。结果表明:(1)在开挖率为7%的坡面,土壤团聚体平均重量直径(MWD)和有机碳含量随坡位的降低,开挖坡面呈先增大后减小趋势,对照坡面为逐渐增大趋势; 其中开挖坡面MWD在坡下区、开挖区相较于坡中区分别降低6%～8%和58%～73%; 土壤有机碳含量在坡下区0—80 cm土层内显著降低8%～41%,开挖区0—40 cm内显著降低10%～39%;(2)土壤可蚀性K_S值随坡位的降低,开挖坡面呈先减小后增大趋势,对照坡面为逐渐减小趋势,坡下区和开挖区相较于坡中区分别增大4.8%～5.0%,65.0%～109.7%;(3)坡面土壤可蚀性K_S值随开挖率的增大而增大,与有机碳含量相关性随开挖率增加而降低,开挖率为7%的坡面,坡下区土壤抗蚀能力年变化呈显著降低趋势。因此开挖坡面在后期边坡防护过程中不仅应加强开挖区稳定性的防护,还应注重坡面开挖区上部各坡位土壤侵蚀风险的降低。研究结果为边坡开挖工程设计及安全防护提供了科学指导和理论支撑。     

西南某水电站右坝肩开挖边坡稳定性三维有限元分析

正在建设中的西南某水电站，在开挖过程中，右坝肩岩体的不同部位出现了不同程度的变形破坏迹象，局部出现了小规模的跨塌现象。为了评价开挖对边坡的影响，根据施工开挖的顺序，应用三维弹塑性有限元数值法对坝肩边坡开挖后的变形、应力状况及破坏区分布进行模拟，揭示边坡可能的失稳的部位，并对边坡的支护方案提出建议。     

Tritium Distribution in Soil in the Area of “Atomic” Lake near the Semipalatinsk Test Site

Eurasian Soil Science - Data on concentrations and distribution of tritium in soils of the “Atomic” Lake excavation explosion area of Semipalatinsk Nuclear Test Site (Kazakhstan, East...     

BP神经网络在隧道岩爆预测中的应用

西南某水电站拟修建四条引水隧洞以及两条平行交通隧道,但工程区一般埋深1000-2000 m,最大埋深2525m,地处高应力区,目前已开挖的2000m洞段中均发现轻微至中等的岩爆现象。因此,在深埋、长大的隧道以后开挖过程中岩爆烈度如何显得十分敏感,利用BP人工神经网络,建立了以强度脆性系数、应力系数等8指标为要素的岩爆预测模型,对12200m未开挖的辅助洞段进行了预报,结果表明,该方法的预报效果较好。与地质分析判断相吻合,可用于进一步指导实践。     

戈壁荒漠区风电场建设对水土流失的影响

以酒泉市戈壁荒漠区的9个已建成的典型风电场为研究对象,通过收集资料与现场监测相结合的方法获取了该项目的工程性质、占地面积、挖填方量及施工工艺等资料,应用水土流失影响指数计算、分析和评级方法,计算了戈壁荒漠区风电场建设的水土流失影响指数,建立了国内荒漠戈壁区风电场项目的水土流失影响指数众值范围。通过计算得出,戈壁荒漠区风电场建设的水土流失影响指数为0.314 0。     

浙江山地丘陵区公路工程弃渣处理探讨

 在山地丘陵区公路工程建设过程中,受地形等条件影响,往往开挖弃渣点多、量大,若弃渣防护不当,极易产生水土流失危害。根据工程区实际情况,提出浙江山地丘陵区公路工程项目弃渣处理的基本原则,并以浙江省龙庆公路庆元段(545、5省道)改善工程为例,论述山地丘陵区公路工程弃渣处理的具体方法及针对不同类型弃渣场的防护措施。     

非均匀应力场作用下圆形水工隧洞开挖与支护参数设计

引水隧洞是农业、水利等工程领域重要的地下结构,确定合理的施工参数是保证隧洞施工安全的前提。该研究基于复变函数方法,考虑开挖卸荷和围岩-衬砌相互作用影响,推导了非均匀应力场下开挖后立即支护时衬砌与围岩光滑接触条件下应力与位移的解析解,并基于最大主应力准则建立隧洞施工参数优化目标函数,以两个不同算例分别设计了隧洞的开挖尺寸和衬砌的弹性模量。研究结果表明：围岩开挖边界引起的应力集中以及衬砌内部的应力分布均与隧洞开挖尺寸、内部水压力、原岩应力场中的水平侧压力系数、围岩与衬砌的物理力学参数等有关;当水平侧压力系数大于1.00时,衬砌内最大主应力值会随着隧洞开挖尺寸的增大而增大,甚至会在衬砌内壁0°和90°处附近出现拉应力;当水平侧压力系数小于1.00时,衬砌内最大主应力值会随着衬砌材料弹性模量的增大而增大。通过分析两个算例可知,合理限制隧洞开挖尺寸、适当增加衬砌内壁处的配筋率均有利于隧洞衬砌安全;采用高强度低弹性模量的混凝土配比用于衬砌,可提高衬砌的承载能力。研究结果可为相关工程中隧洞的开挖与支护参数设计等提供理论借鉴和参考。     

吉沙水电站工程施工区渣土抗剪强度试验研究

在分析施工区渣土容重的基础上,用微型剪力仪对其抗剪强度进行了测定分析,结果显示:①弃渣堆积平台和运渣道路的渣土容重开挖边坡弃渣堆积边坡,其均值分别为1.85g/cm3、1.45g/cm3和1.05g/cm3,说明运渣道路经不断碾压,渣土密实,弃渣边坡的自然堆积渣土,疏松多孔。②随着堆积年限的不同,弃渣边坡抗剪强度的大小有显著差异,堆积3年的弃渣其抗剪强度2年弃渣1年弃渣;同一坡面不同堆积部位的弃渣,其渣土抗剪强度呈坡上坡中坡下的趋势。③渣土堆放时间越长,植被恢复程度越好,渣土抗剪强度就越大。④施工区不同类型植被覆盖下原生土壤的抗剪强度大小依次为:高山松林灌木丛和草地乔灌木混交林,分别为当年堆渣坡面的9.25、8.75、8.75和6.50倍,也是弃渣平均抗剪强度的1.68倍。     

辽东半岛海岸侵蚀分布规律及其发育特征

为了探明辽东半岛海岸侵蚀的分布规律和发育特征,结合海岸侵蚀的现场调查资料,对辽东半岛海岸蚀淤状况和侵蚀发育特征进行了研究。结果表明,辽东半岛海岸可划分为严重侵蚀、强侵蚀、侵蚀、微侵蚀、稳定共5种侵蚀等级。其中,沙质海岸侵蚀较重的区域主要分布在绥中和鲅鱼圈一带,基岩海岸侵蚀较重的区域主要分布在大连金石滩一带,粉沙淤泥质海岸侵蚀较重的区域分布在庄河一带。河流入海泥沙的减少是近年来辽东半岛海岸侵蚀的主要原因,气候变暖引起的海平面上升对辽东半岛海岸侵蚀起一定的控制作用。此外,人为采砂和不合理的海岸工程进一步加剧了局部海岸侵蚀的程度。     

旱地水窑开挖数值模拟与结构形状参数验证

旱地水窑是集雨蓄水，解决人畜饮水、发展节水灌溉的有效集雨蓄水工程。从水窑结构受力特性分析，水窑属于浅埋式非衬砌地下结构，其结构形状及尺寸是决定窑体稳定和安全的关键因素，而开挖阶段又是窑体最危险阶段之一。针对前期研究所拟定出的斜墙圆拱式窑体形状及参数，应用弹塑性非线性分析方法，分别采用两种不同开挖工序及过程进行开挖过程模拟研究，并从反映水窑体稳定性的位移、塑性区及拉应力3个方面分析了开挖卸荷对窑体稳定性的影响。数值模拟结果表明：不管采用上行法还是下行法开挖，水窑在开挖过程中土体是稳定的，从而验证了以前研究所