某电站进水口边坡稳定性研究-论文.pdf

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1、某电站进水口边坡稳定性研究吉华伟(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院四川·成都610072)摘要依据野外现场调查数据和成果，结合边坡变形破坏的地质力学模式，分析进水口边坡开挖过程中的变形破坏现象，初步得出边坡开挖中的变形破坏机制与主要控制因素，采用地质综合分析、二维极限平衡分析的方法进行边坡稳定性的综合评价。关键词进水口破裂模式稳定性中图分类号：P642．2文献标识码：A1边坡基本地质条件4．1定性分析该电站进水口布置在左岸距坝上游约100m处，其前缘基(1)赋存环境方面本平行河道水流方向，4台机组进水口呈“一”字型并排布置，进水口边坡高

2、陡，岩体风化卸荷强烈，加之处于高地震烈布置4条压力管道。进水塔塔顶高程1135m，底板高程1090m，度区，边坡安全裕度不高。边坡开挖导致坡度更陡，稳定性将建基面高程1085m。进水口下游部分边坡1270m高程以上接进一步降低。左岸缆机平台。(2)岩性及结构特征方面电站进水口部位山体雄厚，谷坡陡峻，基岩裸露，覆盖层边坡岩体主要由澄江期中粒结构、中细粒结构花岗岩类零星分布，自然坡度一般45。～65。。据平洞揭示：进水口部位构成，高程1200m以上边坡岩体局部较破碎，不利于边坡局部岩性为灰白色、微红色中粒黑云二长花岗岩(y24—1)，局部出露

3、稳定。断层fz17规模大、性状差，遇水易软化，与陡倾坡外的辉绿岩脉。岩脉组合，对边坡稳定性影响较大。边坡开挖改变了前沿临上游的l、2电站进水口洞脸开挖边坡较高，约210m～空状况，可能降低边坡稳定性；受风化卸荷作用影响，岩体呈230m，下游侧的3≠≠、4≠}进水口边坡坡高185m，，设计开挖坡比全、强风化，整体稳定性较差。边坡岩体原生结构面不发育，1：0．4，其正面坡坡向约N30E、倾向NW，上游侧向坡坡向约属于块状岩质边坡，整体稳定性主要受陡倾坡外的岩脉和节N60W、倾向SW，下游侧接拱坝上游侧边坡。理裂隙控制。由于倾坡外的结构面倾角较

4、陡，一般状况下稳2边坡岩体结构及控制边界研究定性较好，但局部开挖坡度较陡时，会产生小规模滑塌变形破进水口边坡坡体中基岩出露，坝顶以上岩体风化卸荷较坏，高程1200m以下岩体处于弱风化上段，整体稳定性较好，强烈，岩体破碎；坡体中岩脉破碎带、断层发育，岩体结构复杂。节理裂隙较发育，局部存在有结构面组合形成的三维块体和进水口边坡岩体风化卸荷较强烈，据勘探揭示，1090m高顺坡向的切割块体，稳定性较差，但一般块度较小。程强风化水平深度约4．3m，弱风化上段水平深度约12．8m，弱4I2二维定量计算风化下段水平深度约3lm，强卸荷水平深度约4．3m

5、，弱卸荷水4．2．1计算剖面及边界条件平深度约12．8m；1140m高程强风化水平深度约17．3m，弱风根据现阶段开挖揭露的工程地质情况，在已开挖段进水化上段水平深度约53．1m，弱风化下段水平深度约108．8m，强口边坡范围内，对其稳定性影响较大的主要是高程1390m以卸荷水平深度约17．3m，弱卸荷水平深度约53．1m。上的覆盖层和缆机平台以下出现的fz17断层带，同时目前开据前期勘察资料和现场调查显示，进水口部位无区域断挖面以上的不利组合为B6和f3l9组合块体。裂切割，构造型式以沿岩脉发育的挤压破碎带、断层和节理裂fz17断层带由

6、f217-1、fz17．2、fZ17．3、f217．4等4段组成，隙为特征。断层主要有f109、fl10、fl11等，小断层集中发育总体产状N20E／NW(sE)L5～10，沿走向和倾向呈舒缓的波的优势产状为N78。W／SW83。；辉绿岩脉主要发育有[321、[327、136等岩脉，进水口一带辉绿岩脉集中发育的优势产状为N78。W／SW83。，其中[321出露高程980m～1100m、B27出露高程1165m～1200m、B6出露高程1340m～1470m，均陡倾坡外。3边坡变形破裂模式及机制分析根据进水口边坡施工中所进行的野外调查发现，

7、该边坡的变形破坏迹象主要以岩体发生二维平面滑移破坏现象为主，局部伴随有小型三维楔形块体破坏。根据岩体变形破坏的模拟试验和理论研究，结合大量地图1：5剖面覆盖层边坡计算模型示意图质观测资料，进水口边坡以其岩体变形破坏的特征为基础，可以将边坡中的二维平面滑移现象和三维楔形块体滑移现象的变形破坏机制归纳为一种地质力学模型，即滑移——拉裂力学模型的范畴，滑移——拉裂：这类变形导致斜坡岩体沿下伏结构面向坡前l临空方向滑移，并使滑移体拉裂解体。三维楔形块体滑移现象是由两组与坡面相切的节理面与开挖坡面所围限的局部不稳定块体发生楔形滑动破坏所造成的，进水

8、口部位这种不稳定块体的规模较小。4边坡稳定性评价图2：5剖面岩质边坡计算模型示意图一科教导刊r电子版．J·2014年第8期r下．J一147状起伏。断层带宽度10cm～20cm，其中fzl7-1