錦屏一級(jí)水電站壩址區(qū)左岸高邊坡穩(wěn)定性分析及失穩(wěn)破壞預(yù)警研究.pdf

1、錦屏一級(jí)水電站工程規(guī)模巨大，是雅礱江水電規(guī)劃中的龍頭水庫(kù)梯級(jí)之一。壩區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、河谷高邊坡結(jié)構(gòu)復(fù)雜、岸坡淺生改造作用強(qiáng)烈。研究表明：壩址區(qū)斷層、節(jié)理裂隙等構(gòu)造結(jié)構(gòu)面發(fā)育，特別是樞紐區(qū)普斯羅溝壩段左岸邊坡內(nèi)存在一系列深部裂縫，可能形成不穩(wěn)定塊體組合，影響壩肩的穩(wěn)定和邊坡開挖。因此，本文以錦屏一級(jí)電站普斯羅溝壩段左岸巖石高邊坡為研究對(duì)象，在闡明研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境和深入分析巖體結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，通過(guò)物理模擬和FI~AC3r'數(shù)值模擬等方法，探

2、索左岸壩肩邊坡變形與工程開挖的內(nèi)在聯(lián)系以及邊坡的變形破壞模式，并以強(qiáng)度折減法為理論基礎(chǔ)，求解邊坡在各種工況下的穩(wěn)定性系數(shù)及邊坡失穩(wěn)破壞的臨界變形量--“最大變形量”Umax，為邊坡失穩(wěn)破壞提供判據(jù)。研究成果一方面為該電站的設(shè)計(jì)、施工和正常運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)支撐，同時(shí)，也為今后相關(guān)工程巖石高邊坡的變形與失穩(wěn)破壞的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供理論基礎(chǔ)。具體研究?jī)?nèi)容及成果如下： (1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合前人研究成果，分析錦屏一級(jí)水電站左岸壩肩邊坡的巖體結(jié)構(gòu)

3、特征，主要包括原生結(jié)構(gòu)面，構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，淺表生結(jié)構(gòu)面的主要發(fā)育特征，并建立了研究區(qū)地質(zhì)概化模型。 (2)以相似理論和正交設(shè)計(jì)為理論基礎(chǔ)，針對(duì)錦屏一級(jí)水電站左岸壩肩邊坡開展物理模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)確定了錦屏一級(jí)水電站左岸壩肩邊坡在開挖工況下變形破壞機(jī)制是斜坡巖體沿下伏軟弱面向坡前臨空方向滑動(dòng)，并使滑移體拉裂解體，變形破壞模式主要為滑移.拉裂型。同時(shí)，物理模擬試驗(yàn)探索了邊坡變形量與工程開挖時(shí)步的關(guān)系。對(duì)于Ⅱ1-Ⅱ 1剖面試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?dāng)開挖至1

4、840 m高程時(shí)，邊坡開始出現(xiàn)變形，開挖至1780 m高程時(shí)，邊坡失穩(wěn)；對(duì)于V-V剖面試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，開挖至1885 m高程時(shí)，邊坡開始出現(xiàn)變形并破壞。 (3)利用FLAC3D軟件建立了錦屏一級(jí)水電站左岸壩肩邊坡三維數(shù)值模型，通過(guò)參數(shù)反演、地應(yīng)力場(chǎng)擬合、邊坡開挖、施加支護(hù)措施、位移場(chǎng)擬合、預(yù)警等程序，確定了壩肩邊坡變形破壞模式。同時(shí)，以強(qiáng)度折減法為理論基礎(chǔ)，確定了邊坡在各種工況下的穩(wěn)定性系數(shù)及邊坡失穩(wěn)破壞的臨界變形量--“最大變形量”