高山峽谷水庫大型堆積岸坡失穩(wěn)機(jī)理分析及穩(wěn)定性評價——以小灣電站庫區(qū)為例.pdf

1、小灣水電站的修建,使得庫水位分期升至1240m,對瀾滄江、漾濞江兩岸的環(huán)境造成了巨大影響。環(huán)境的改變,特別是水文地質(zhì)條件的改變,造成了沿江兩岸部分岸坡的前緣坍塌或整體性的變形和失穩(wěn),也對影響范圍內(nèi)人民的生命財產(chǎn)安全和大壩的安全造成了潛在的危害。
　　 本文以小灣庫區(qū)幾個典型庫岸邊坡為研究對象,遵循現(xiàn)場調(diào)研-室內(nèi)試驗-概念模型的建立-變形破壞機(jī)制分析-穩(wěn)定性評價的基本技術(shù)路線。通過對岸坡工程地質(zhì)條件、巖土體結(jié)構(gòu)、及物理力學(xué)特性、岸

2、坡影響因素的分析,深入研究了邊坡的變形機(jī)制和破壞模式,其中主要論述了水對岸坡穩(wěn)定性的影響,并對水位變動速度對岸坡的穩(wěn)定性影響作出分析。進(jìn)一步采用FLAC-3D數(shù)值分析軟件對天然狀態(tài)下和蓄水后的岸坡分別進(jìn)行模擬,從得出的應(yīng)力場特征和變形破壞特征來分析岸坡的穩(wěn)定性狀況。主要內(nèi)容和研究成果如下:
　　 (1)結(jié)合庫岸邊坡的現(xiàn)場調(diào)查,較全面的研究了各個岸坡的巖土體結(jié)構(gòu)特征和物理力學(xué)特性。由于土石的差異性,故當(dāng)土石混合巖土體受力而發(fā)生變形

3、時,在碎塊石和土體的接觸面上容易產(chǎn)生拉裂和滑移,而且在水的作用下,堆積體物質(zhì)顆粒之間原本存在的弱泥質(zhì)膠結(jié)作用將被弱化,其物理力學(xué)強(qiáng)度也將會明顯降低。
　　 (2)通過室內(nèi)室外各種試驗,現(xiàn)場大比重試驗、碎石土中剪試驗、滲流特性試驗等確定了堆積體天然重度、巖土體的內(nèi)聚力內(nèi)摩擦角、堆積體的滲透系數(shù)等各項物理力學(xué)強(qiáng)度參數(shù),為數(shù)值分析提供了參考。
　　 (3)對于水位升降及升降速度對岸坡滲流場的影響,本文以烏支岸坡為例進(jìn)行了數(shù)值模

4、擬。在蓄水過程中,地下水滲流場的變化大致可以分為以下三個階段:庫水對地下水強(qiáng)烈反補(bǔ)給階段,岸坡深部地下水浸潤線抬升階段,形成穩(wěn)定地下水滲流場階段。伴隨著蓄水速度的增大,地下水瞬時浸潤線的彎曲程度也是明顯增大的；庫水下降過程中,由于岸坡巖土體的阻滯作用,地下水瞬時浸潤線在坡面的出露點一般高于庫水位高程,隨著下降速度的增大,這種高差是逐漸增大的。
　　 (4)采用數(shù)值模擬軟件FLAC-3D對岸坡天然,蓄水和暴雨這幾種工況下的狀態(tài)進(jìn)行

5、模擬。就烏支庫岸的情況來看,模擬的結(jié)果和現(xiàn)實的情況可以較好的吻合,數(shù)值計算的結(jié)果表明,在蓄水和暴雨的條件下,岸坡前緣是很有可能會發(fā)生局部的失穩(wěn)破壞,這點在實際中得到了驗證。
　　 (5)通過幾個典型岸坡的穩(wěn)定性分析,分析得出堆積體失穩(wěn)的方式是與其浸沒水中部分的多少以及坡型有關(guān)的。當(dāng)堆積體浸沒水中部分較少且前緣較陡時,庫水的作用的影響有可能表現(xiàn)的不是很明顯,主要表現(xiàn)為前緣的掏蝕坍塌導(dǎo)致的局部失穩(wěn),如烏支組岸坡;相反,在堆積體浸沒水