老挝南欧江六级电站边坡工程设计

崔 留 杰

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

老挝南欧江六级电站边坡工程设计

崔 留 杰

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

对南欧江六级电站的高边坡设计问题作了研究，采用SLIDE软件运用多种计算方法(简化Bishop法、Janbu修正法、Spencer法、M-P法)对边坡的稳定性进行了对比计算，得出的计算结果为工程的顺利推进提供了科学保障。

电站，溢洪道，坝肩，高边坡，稳定分析

1 工程概述

老挝南欧江六级电站开发任务以发电为主，水库正常蓄水位510 m，相应库容4.09×108m3，死水位490 m，死库容1.63×108m3，调节库容2.46×108m3，具有季调节性能，电站装机容量180 MW，多年平均发电量7.26亿kWh，装机年利用小时数4 033 h，电站发电效益显著。

工程主要建筑物包括复合土工膜面板坝、引水系统及地面厂房、溢洪道、导流兼放空洞及护岸工程等。工程等别为二等，工程规模为大(2)型。主要建筑物(挡水、泄洪和引水发电建筑物)级别为2级，次要建筑物级别为3级，临时建筑物级别为4级。工程的挡水及泄洪建筑物按500年一遇洪水设计，5 000年一遇洪水校核；发电建筑物按100年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核；消能防冲建筑物按50年一遇洪水设计。

2 边坡工程地质条件

2.1 溢洪道边坡工程地质条件

溢洪道开挖边坡高度较小，最大坡高约70 m，位于引渠段西侧，其开挖边坡走向大致为N25°E～N27°W，其他部位坡高一般10 m～30 m，开挖边坡走向大致为N28°W，其东、西侧边坡倾向分别为SW，NE。溢洪道部位地层岩性主要为板岩及变质粉～细砂岩，第四系覆盖层厚度较小，一般小于10 m。未发现规模较大的断层发育，顺层挤压面(带)和板理发育。岩体风化较强，山梁下部分布有厚约20 m～25 m的全风化岩体，强风化岩体底界垂直埋深为30 m～40 m。地下水位埋深30 m～90 m。溢洪道边坡主要出露弱风化岩体和部分全强风化岩体，边坡设计开挖坡比为1∶0.3，开挖后边坡层面反倾，边坡整体稳定性较好。

2.2 坝肩边坡工程地质条件

左岸坝顶以上边坡最大高度约75 m，开挖边坡走向N21°W。边坡中上部主要由第四系覆盖层和全强风化岩体组成。边坡部位无大的构造带分布，结构面以节理及挤压带为主，边坡稳定条件总体较好，其稳定性主要受结构面的影响，失稳形式主要为掉块或小规模的平面型滑移失稳，其中右岸部分地段顺层板理发育，边坡为顺层坡，存在顺层平面型滑动问题，开挖边坡坡度不宜陡于岩层倾角或采取必要的加固处理措施。由第四系覆盖层和全强风化岩体构成的边坡主要为散体结构及碎裂结构，边坡稳定条件差。覆盖层边坡主要失稳破坏模式为沿覆盖层表部或与基岩接触面的小规模塌滑，强风化岩质边坡主要失稳破坏模式为沿结构面组合切割产生的掉块或小规模的平面型滑动破坏，也可产生圆弧型滑动失稳破坏。

3 计算工况及参数

3.1 计算工况及边坡等级

根据自然条件对边坡稳定的影响，分别计算以下几种工况：

1)正常运行工况；2)短暂状况，即暴雨工况；3)偶然状况，即地震工况。

在持久工况下计算时考虑以下基本荷载：岩土体自重、孔隙水压力；地震工况除上述基本荷载外，计算中计入水平地震力和垂直地震力作用。南欧江六级水电站设计地震加速度为0.25g，地震作用的效应折减系数取0.25，动态分布系数为1.5。

根据DL/T 5353—2006水电水利工程边坡设计规范，并结合南欧江六级水电站工程永久边坡所属枢纽工程等级、建筑物级别、边坡所在位置、边坡重要性和对建筑物及安全运行的影响程度，确定边坡类别和安全级别为A类Ⅱ级，边坡设计安全系数见表1。

表1 边坡设计安全系数

3.2 计算剖面及参数

边坡计算采用参数见表2，计算剖面见图1，图2。

表2 边坡稳定计算岩体力学参数表

4 边坡稳定性计算结果分析[1]

4.1 溢洪道边坡稳定性分析

溢洪道边坡主要出露弱风化岩体和部分全强风化岩体，边坡设计开挖坡比为1∶0.3，开挖后边坡层面反倾，边坡整体稳定性较好。溢洪道边坡不同工况计算最危险滑弧位置见图3，安全系数见表3。

溢洪道边坡开挖过程中视地质揭露情况适当增加随机锚杆或锚索进行支护；为防止暴雨和地表水入渗，降低地下水对边坡稳定的影响，在整个开挖边坡坡面设置排水孔，排水孔长6 m～8 m；在

坡顶和马道内侧设置截、排水沟。

表3 溢洪道边坡安全系数表

4.2 左坝肩边坡稳定性分析

左坝肩边坡开挖后主要出露强风化岩体。边坡设计开挖坡比为1∶1，开挖后边坡整体稳定性较好，但坡顶覆盖层稳定性安全系数不能满足规范要求，需要进行适当支护，并调整开挖坡比。采用系统锚杆和挂网喷混凝土方式进行支护后，坡顶覆盖层安全系数能满足要求，但地震工况下安全裕度较低。施工中可视开挖揭露情况对坡顶坡积层采用网格梁进行防护。强风化层采用系统锚杆进行支护，局部设置随机锚索。

左坝肩边坡不同工况计算最危险滑弧位置见图4，安全系数见表4。

表4 左坝肩边坡安全系数表

工况简化Bishop法Janbu修正法Spencer法M-P法平均开挖工况1.2081.2061.2051.2031.206持久状况1.2801.2791.2701.2731.276短暂状况1.1061.1041.1031.1031.104地震状况1.0591.0501.0511.0541.054

5 结语

目前，南欧江六级电站已经顺利完建并下闸蓄水发电(见图5)。

以对南欧江六级电站的高边坡采用SLIDE软件运用多种计算方法(简化Bishop法、Janbu修正法、Spencer法、M-P法)进行对比计算结果的分析成果为依据，制定合适的开挖及支护措施，能够科学指导工程的顺利推进。

[1] 黄志鹏，唐辉明，董志宏，等.锦屏水电站料场边坡变形特征与破坏机制分析[J].长江科学院院报，2015(10):76-77.

On slope engineering design of six-level power station along Nan’ou River in Laos

Cui Liujie

(KunmingEngineeringCorporationLimited,PowerChinaGroup,Kunming650051,China)

The paper researches the design problems in the slope design of the six-level power station along Nan’ou River, adopts SLIDE software to undertake the comparative calculation of the slope’s stability with many calculation methods(simplified Bishop method, Janbu Modification method, Spencer method, M-P method), and provides some scientific guarantee for the project with the calculation result.

power station, spillway, dam abutment, slope, stability analysis

1009-6825(2015)32-0215-02

2015-09-07

崔留杰(1983- )，男，高级工程师

TV861

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