楞古水電站唐古棟巨型滑坡成因機制及穩(wěn)定性研究.pdf

1、唐古棟滑坡位于力邱河口～蒙古山河段上游段右岸，于1967年6月8日發(fā)生大規(guī)模整體滑移破壞，滑坡體在5min之內(nèi)高速滑入雅礱江并沖向?qū)Π?，形成巨型滑坡壩?7日，回水區(qū)長達53km，蓄水達6.8×108m3的大壩潰決，壩下游10km 處水位上漲可達48m，形成非常大的洪水，造成了難以估量的損失。潰壩后，殘存的滑坡堆積物主要分布于滑坡的中前部，估算方量可達4000 萬方。同時，滑坡上游側(cè)的滑坡影響區(qū)(A 區(qū))橫向長度約300m，縱向上約11

2、80m，且邊坡的變形破壞跡象比較明顯。因此，唐古棟滑坡成因機制研究對于分析A 區(qū)斜坡演化階段具有非常重要的意義。另外，滑坡堆積體及A 區(qū)斜坡的穩(wěn)定性問題也是急需解決的問題。本文在闡明滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，概括了滑坡體的基本特征要素和坡體結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合物理模擬和數(shù)值模擬的結(jié)果對滑坡的成因機制進行了分析。最后，采用三維數(shù)值模擬軟件和極限平衡理論對滑坡按區(qū)分工況進行了穩(wěn)定性分析與評價。具體研究內(nèi)容及成果如下：
　

3、　 (1) 唐古棟滑坡發(fā)生于三疊系侏倭組(T3zh)中，為一套淺變質(zhì)巖系，中～厚層構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀為N27～39W/SW∠30～51°。在遭受到強烈的構(gòu)造運動及花崗偉晶巖脈的侵入，在巖體中形成了不同規(guī)模、不同性質(zhì)的斷層和節(jié)理裂隙，此外，伴隨地殼的不斷抬升，雅礱江持續(xù)下切，邊坡越來越陡，淺表部巖體的改造作用越加明顯，導(dǎo)致其質(zhì)量愈加劣化，為后期邊坡的變形演化奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　 (2) 失穩(wěn)后邊坡高陡，且坡體遭受淺表生改造作用強烈

4、，易發(fā)生崩塌、垮塌，主要表現(xiàn)在：①滑坡區(qū)基巖節(jié)理裂隙發(fā)育，優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面發(fā)育多組，且很容易形成潛在失穩(wěn)塊體；②斜坡上的松散堆積物膠結(jié)較差，常發(fā)生垮塌。
　　 (3) 論文采用底摩擦試驗完成了對唐古棟滑坡變形過程的模擬，模擬結(jié)果表明：①滑坡為一巨型巖質(zhì)滑坡，其變形破壞模式為沿強風(fēng)化層內(nèi)陡傾坡外和緩傾坡外結(jié)構(gòu)面組合階梯狀滑面剪斷層面滑動的滑移-拉裂式。②在漫長的自然歷史過程中，前緣坡體首先發(fā)生失穩(wěn)破壞，前緣滑體的失穩(wěn)破壞為中后部滑體提供

5、了變形空間，隨著邊坡的不斷演化變形最終導(dǎo)致中后部整個邊坡的失穩(wěn)破壞。
　　 (4) 同時，論文還采用了離散元軟件(udec)模擬研究滑坡在自然條件下破壞演變的啟動過程。模擬結(jié)果表明：唐古棟滑坡的成因機制主要為沿強風(fēng)化帶內(nèi)的結(jié)構(gòu)面組合而成的滑移-拉裂模式，這與野外調(diào)查和物理模擬的結(jié)果是相吻合的。
　　 (5) 采用三維數(shù)值模擬(FLAC3D)對滑坡天然和暴雨工況下應(yīng)力特征及變形特征進行了模擬，結(jié)果表明：①天然工況下邊坡變形

6、的范圍和變形量較暴雨工況要小，暴雨時位移量值最大出現(xiàn)在C 區(qū)的滑坡堆積物中，可達16.5cm。②塑性破壞區(qū)主要位于滑坡殘留堆積體中前部坡表及其沖溝溝岸，且分布的范圍較為零星，主要表現(xiàn)為拉破壞，局部為剪切或拉剪破壞。③天然和暴雨狀態(tài)下滑坡堆積體未出現(xiàn)貫通的剪應(yīng)變增高帶和塑性破壞區(qū)，其整體穩(wěn)定性較好，但在地形陡變處和物理力學(xué)性質(zhì)較差部位的巖土體存在大位移和塑性區(qū)，其可能產(chǎn)生小規(guī)模崩滑、垮塌破壞。
　　 (6) 在上述分析的基礎(chǔ)上，利

7、用極限平衡理論分區(qū)對斜坡的局部和整體穩(wěn)定性進行了計算，結(jié)果表明：①唐古棟滑坡殘留堆積體的整體穩(wěn)定性較好，主要以局部的垮塌、崩塌為主。②天然工況下，坡體表部的深厚滑坡堆積物在臨空條件較好的部位多處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，而在暴雨或地震工況下其容易發(fā)生垮塌失穩(wěn)，且地震(Ⅷ度)對坡體穩(wěn)定性的影響較暴雨要大。③滑坡上游側(cè)的A 區(qū)和B 區(qū)的中后部殘留堆積體在暴雨沿基覆界面發(fā)生滑動的可能性較大，這與目前該區(qū)變形跡象相吻合。另外，在強震作用下，邊坡沿基覆界面