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

1、小灣水電站的修建,使得庫(kù)水位分期升至1240m,對(duì)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(duì)影響范圍內(nèi)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和大壩的安全造成了潛在的危害。
　　 本文以小灣庫(kù)區(qū)幾個(gè)典型庫(kù)岸邊坡為研究對(duì)象,遵循現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研-室內(nèi)試驗(yàn)-概念模型的建立-變形破壞機(jī)制分析-穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基本技術(shù)路線。通過(guò)對(duì)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(duì)岸坡穩(wěn)定性的影響,并對(duì)水位變動(dòng)速度對(duì)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(duì)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(chǎng)特征和變形破壞特征來(lái)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(kù)岸邊坡的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,較全面的研究了各個(gè)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(shí),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(huì)明顯降低。
　　 (2)通過(guò)室內(nèi)室外各種試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)大比重試驗(yàn)、碎石土中剪試驗(yàn)、滲流特性試驗(yàn)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(xiàng)物理力學(xué)強(qiáng)度參數(shù),為數(shù)值分析提供了參考。
　　 (3)對(duì)于水位升降及升降速度對(duì)岸坡滲流場(chǎng)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(guò)程中,地下水滲流場(chǎng)的變化大致可以分為以下三個(gè)階段:庫(kù)水對(duì)地下水強(qiáng)烈反補(bǔ)給階段,岸坡深部地下水浸潤(rùn)線抬升階段,形成穩(wěn)定地下水滲流場(chǎng)階段。伴隨著蓄水速度的增大,地下水瞬時(shí)浸潤(rùn)線的彎曲程度也是明顯增大的；庫(kù)水下降過(guò)程中,由于岸坡巖土體的阻滯作用,地下水瞬時(shí)浸潤(rùn)線在坡面的出露點(diǎn)一般高于庫(kù)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(duì)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(kù)岸的情況來(lái)看,模擬的結(jié)果和現(xiàn)實(shí)的情況可以較好的吻合,數(shù)值計(jì)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(huì)發(fā)生局部的失穩(wěn)破壞,這點(diǎn)在實(shí)際中得到了驗(yàn)證。
　　 (5)通過(guò)幾個(gè)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(méi)水中部分的多少以及坡型有關(guān)的。當(dāng)堆積體浸沒(méi)水中部分較少且前緣較陡時(shí),庫(kù)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(méi)水