西南某水電站壩前復(fù)雜邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià).pdf

1、擬建的西南某水電站壩址位于云南省德欽縣瀾滄江上游河段上，是云南省境內(nèi)瀾滄江上游水電規(guī)劃梯級(jí)開發(fā)的第一級(jí)，屬龍頭水庫，上游與位于西藏昌都地區(qū)芒康縣鹽井鄉(xiāng)境內(nèi)的古學(xué)梯級(jí)水電站銜接，下游接果念梯級(jí)水電站。緊鄰上壩址上游左岸部位，分布有一大型冰水堆積體，并且下伏基巖存在強(qiáng)烈的傾倒變形，邊坡一旦發(fā)生整體失穩(wěn)破壞將會(huì)極大的威脅擬建上壩址的安全和電站正常運(yùn)行的安全。
　　 本文以該邊坡為研究對(duì)象，在對(duì)邊坡的區(qū)域地質(zhì)背景、工程地質(zhì)環(huán)境條件，以及

2、對(duì)冰水堆積體的結(jié)構(gòu)特征、物理力學(xué)性質(zhì)、傾倒變形體的結(jié)構(gòu)特征的研究基礎(chǔ)上，對(duì)傾倒變形體成因機(jī)制進(jìn)行了分析；然后，通過對(duì)壩前邊坡在蓄水后的變形破壞機(jī)制的研究，并且運(yùn)用極限平衡法和數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)壩前邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。
　　 論文內(nèi)容和成果主要有以下幾點(diǎn)。
　　 （1）整個(gè)壩前堆積體由分布于基覆界線部位的局部河流相砂卵石層，冰水堆積體，堆積體前緣的河流相砂卵石層三部分組成。冰水堆積體的物質(zhì)組成以碎塊石為主，局部具弱泥

3、質(zhì)膠結(jié)，幾乎未見明顯架空現(xiàn)象，顆粒之間有一定的定向排列，和一定的成層現(xiàn)象。
　　 （2）傾倒變形體的形成和發(fā)展大致可以分為以下三個(gè)過程：
　　 ①第一階段，瀾滄江河谷的快速下切使區(qū)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生顯著調(diào)整，其結(jié)果表現(xiàn)為最大主應(yīng)力為順坡向的強(qiáng)烈壓應(yīng)力，最小主應(yīng)力表現(xiàn)為垂直坡向的拉應(yīng)力。由于應(yīng)力條件的改變導(dǎo)致巖層向坡外臨空方向擠出和向河谷方向傾倒變形。
　　 ②第二階段，在上述應(yīng)力場(chǎng)的作用下使得斷層上方巖體向臨空方向產(chǎn)生

4、卸荷回彈（由于各層巖體的性質(zhì)差異，主要表現(xiàn)為差異回彈），巖體結(jié)果變得較為破碎，巖體變形存在明顯的擴(kuò)容現(xiàn)象，同時(shí)由于F1斷層的壓縮－傾倒變形的存在，進(jìn)一步促使上部巖體產(chǎn)生向下的傾倒變形，傾倒過程中產(chǎn)生的巨大彎矩導(dǎo)致巖層根部產(chǎn)生平行坡面的“V”張裂縫。
　　 ③后期受風(fēng)化卸荷作用，應(yīng)力場(chǎng)的再次調(diào)整導(dǎo)致F1斷層部位進(jìn)一步產(chǎn)生壓縮－
　　 傾倒變形，進(jìn)而使得上部巖體也隨之向下進(jìn)一步傾倒，從而導(dǎo)致“V”型張裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，直至形成

5、折斷面，最后在折斷面部位形成一定范圍的塑性破壞區(qū)。
　　 （4）采用極限平衡法和數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)堆積體在各種工況條件下的穩(wěn)定性分析表明：
　　 ①天然狀態(tài)下和持續(xù)暴雨條件下，整個(gè)壩前堆積體的穩(wěn)定性良好，無論是局部還是整體其穩(wěn)定性系數(shù)均能滿足工程要求；②蓄水前在暴雨＋Ⅶ度地震條件下冰水堆積體中前緣穩(wěn)定性處于極限平衡狀態(tài)，將可能出現(xiàn)局部的失穩(wěn)破壞；冰水堆積體整體穩(wěn)定性較好；③蓄水狀態(tài)下，壩前堆積體中的冰水堆積體能夠保持穩(wěn)定性

6、狀態(tài)，但安全儲(chǔ)備較低，整體穩(wěn)定性良好。④蓄水條件下，傾倒變形體的穩(wěn)定性良好。但由于傾倒變形體內(nèi)結(jié)構(gòu)面極為發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)極為破碎，因此不排除在不利因素影響下產(chǎn)生局部崩塌形式的失穩(wěn)破壞。⑤蓄水后在考慮Ⅶ度地震條件下，冰水堆積體中前緣很可能發(fā)生局部失穩(wěn)破壞，整體穩(wěn)定性較好。⑥泄洪條件下，岸坡可能的失穩(wěn)范圍來看，主要限于水位變動(dòng)帶范圍內(nèi)的岸坡巖土體，岸坡出現(xiàn)整體失穩(wěn)的可能性較小。
　　 綜上所述，蓄水以前在不考慮Ⅶ度地震的條件下壩前堆積