黄土沟壑区电力工程建设场地的稳定性研究

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宁正矿区作为我国西北能源基地建设中陇东基地的重点矿区,2014年根据相关要求,结合当地实际情况,推进大型坑口电站工程建设,构建全国能源资源优化配置体系结构,以满足能源外送需求,但矿区所处的甘肃陇东黄土塬及沟壑区,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育,严重制约了当地煤电基地工程建设。基于此,论文依托“华能正宁电厂煤电一体化二期工程厂址稳定性专项研究”工程实践,通过现场调查与测绘、室内土工试验及数值模拟等对扩建场地及其周边黄土冲沟的斜坡稳定性进行了分析预测。取得的成果分述如下:(1)通过现场调查与测绘查明了场地及周边冲沟斜坡的发育现状,并借助遥感影像发现现有条件下场地周边冲沟两侧无发育新的崩塌、滑坡等地质灾害,且近年来冲沟四周边界无明显变化。(2)室内三轴剪切试验结果表明,同一黄土天然含水率下的有效粘聚力小于饱和试样,而有效内摩擦角和含水量无关。不同时代黄土的有效粘聚力差异较大,即沉积时代越老,有效粘聚力越大,而有效内摩擦角与沉积年代无明显关系。同时,午城黄土(Q1)、离石黄土(Q2)应力应变曲线表现出应变软化型,而马兰黄土(Q3)属应变硬化型。(3)通过数值模拟对场地及其周边冲沟的斜坡稳定性进行了现状及预测分析。结果表明,加荷工况下场地整体稳定性良好,场地周边冲沟斜坡在三种工况(天然工程、暴雨工况和露水工况)下的稳定性也表现较好。据此对建设场地进行了适宜性分区。同时,提出了场地冲沟的工程治理措施,保证建设场地的安全稳定。研究成果对研究区电力工程建设厂址选取即规划设计提供重要地质依据。同时,为黄土塬沟壑区相似地质环境下的其它工程建设的厂址选取及稳定性评价具有重要参考价值。
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