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课 程 设 计 小浪底边坡稳定性研究课程设计 专业年级 09级地质工程 学 号 0904030113 姓 名 吴正杰 指导教师孙英学 魏继红 吕建红 二○一三年一月 中国 南京 目 录 一 课程设计的目的以及任务 二 小浪底水利枢纽工程概况 三 小浪底坝址区工程地质概况 （一）河谷地貌 （二）地层岩性 （三）地质构造 （四）水文地质条件 （五）泥化夹层 （六）岩体物理力学参数 四 使用的规范 五 边坡的地质条件的勘察方法 (一)工程地质测绘 (二)工程地质勘探 (三)工程地质试验 (四)工程地质长期观测 (五)勘察资料的内业整理 六 边坡稳定性分析方法及计算方法 （一）定性分析方法 （二）定量评价方法 （三）圆弧法岩坡稳定分析 （四）平面滑动稳定分析方法 （五) 双平面滑动岩坡稳定分析 （六）力多边形法岩坡稳定分析 （七）近代理论计算法 七 边坡失稳及其加固方法 （一）边坡失稳防治措施 （二）边坡失稳处理技术 八 附表 一 课程设计的目的以及任务 根据小浪底工程的特点以及提供的坝址区工程地质条件，独立开展边坡稳定性研究初步设计阶段的研究工作，同时学会掌握边坡稳定性研究的计算和评价方法，为以后的实际工作做好准备。 二 小浪底水利枢纽工程概况 小浪底水利枢纽工程的勘察、设计、论证工作，从1953年开始在长13km的河段上，先后以低、中、高坝三种方案，不同程度地研究过竹峪、青石嘴、一、二、三等五个坝址以及当地材料坝、混凝土坝和混合坝三种坝型，并在选定的三坝址上比较了新三线、老三线、东坡线、上坡线和沟底线（选定的坝址）等五条坝轴线。近40年的前期勘察论证工作，积累了大量有形的资料和无形的财富。 黄河的中上游穿梭于黄土高原，它使得黄河的夹沙量居世界诸河之冠，河水的高含沙量使得小浪底工程的建坝条件十分复杂，它不仅要解决水库的淤积问题，进，出水口建筑物的排淤问题，高含沙水流对水轮机和过水建筑物的磨蚀等问题，而且大量泥沙的沉积使小浪底坝址河床分布有深厚的无法彻底开挖的覆盖层，坝基下的深厚覆盖层导致了坝基的沉陷和不均匀沉陷和不均匀沉陷、渗漏和渗透变形以及抗滑稳定、振动液化和地基承载力低下等问题，也解决了小浪底工程坝型选择的局限性（只能选当地材料坝）和坝体宽厚的巨大工程量。正因为大量泥沙的长期淤积，使黄河下游的防洪问题十分严峻，以防洪、减淤为主要目的的小浪底工程就必须具备有大泄洪、排沙能力的泄洪排沙建筑物，加之当地材料坝坝顶不能溢流泄水的缺陷，所以小浪底工程需布置庞大的地下建筑群，并在地形上要求洞群分布的山体需具备进、出水的条件，及坝址区需分布有与河流大角度相交的单薄山体，这不仅限制了坝址、坝线选择的范围，也带来了单薄山体稳定、渗漏问题，进、出水口边坡稳定问题、地下洞室围岩稳定问题等。防洪和减淤的要求还导致了库水位骤降，库水位骤降则加剧了进水口边坡和进坝库段边坡的稳定问题。 小浪底坝址区分布的地层是软、硬相间的砂、页岩地层，岩体中裂隙和泥化夹层十分发育，岩体抗冲刷能力、岩体质量和洞室围岩稳定性较差，这又在一定程度上加剧了件坝条件的复杂性，岩体的低抗冲刷能力，使得泄洪洞的消能问题十分突出，这促使了小浪底工程在国内首先采用孔板消能高新技术。 小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝，设计最大坝高154米，坝顶长度为1667米，坝顶宽度15米，坝底最大宽度864米。坝体启、填筑量5l.85万立方米、基础混凝土防渗墙厚l.2米、深80米。其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。坝顶高程281米，水库正常蓄水位275米，库水面积272平方公里，总库容126.5亿立方米。水库呈东西带状，长约130公里，上段较窄，下段较宽，平均宽度2公里，属峡谷河道型水库。坝址处多年平均流量1327立方米/秒，输沙量16亿吨，该坝建成后可控制全河流域面积的92.3%。 泄洪建筑物包括10座进水塔、3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞、3条排沙洞、3条明流泄洪洞、1条溢洪道、1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。由于受地形、地质条件的限制，所以均布置在左岸。其特点为水工建筑物布置集中，形成蜂窝状断面，地质条件复杂，