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1、乌江银盘水电站左岸高边坡稳定性研究第38卷第9期2007年9月人民长江YangtzeRiverVo1.38.No.9Sep.,2007文章编号:1001—4179(2007)09—0087—04乌江银盘水电站左岸高边坡稳定性研究王颂季福全(长江水利委员会长江岩土工程总公司,湖北武汉430010)摘要:乌江银盘水电站坝址左岸开挖边坡最高达约160m,高边坡稳定为坝址的主要工程地质问题.左岸边坡划分为左坝肩上游顺向坡,左坝肩斜交顺向坡,下游斜交坡及厂房尾水渠边坡.边坡岩体以页岩,砂岩为主,发育多个层间剪切带,与裂隙组合边坡可能发生不同规模的块体滑移失稳.在二维刚体极限平衡分析
2、的基础上,采用全空间赤平投影分析,得到不同坡段的可移动块体及其运动模式,在三维效应明显时进行三维补充分析计算.二,三维极限平衡分析表明:部分边坡开挖后的稳定系数小于1.0,边坡将局部失稳.通过采用联合加固措施,可保证边坡安全系数达到设计要求.在边坡实际开挖施工过程中,总体上表明局部不稳定块体通过处理后,边坡整体稳定是有保证的.关键词:高边坡稳定;稳定分析;块体理论;块体理论;银盘水电站中图分类号:TU457文献标识码:A1概述乌江银盘水电站坝址位于重庆市武隆县江口镇上游4km处,为乌江干流开发的第11梯级.电站正常蓄水位215m,坝顶长度600.1m,最大坝高78.5m,
3、装机容量600MW(4×150MW).坝址两岸临江山顶高程约550m,相对高差370m,两岸多为页岩岸坡,左岸开挖人工边坡最高约160m,左岸边坡划分为左坝肩上游顺向坡,左坝肩斜交顺向坡,下游斜交坡及厂房尾水渠边坡.边坡岩体以页岩,砂岩为主,发育多个层间剪切带,与裂隙组合切割岩体,边坡可能发生不同规模的块体滑移失稳.高边坡稳定为坝址的主要工程地质问题.根据左岸边坡不同层间剪切带及裂隙的出露情况,对不同坡段(近顺向坡,斜交顺向坡,斜交坡)在不同结构面(层问剪切带或层面与裂隙组合)切割下,形成的不同规模的可移动块体及关键块体的类型,几何形态,失稳模式及稳定性进行分析.建立包括
4、边坡的计算分析模型,以研究不同坡段的稳定性特点.对边坡在自然条件,开挖后,地下水作用等工况下的稳定性进行计算分析,对边坡的稳定性进行评价.2边坡地质概况坝区左岸地形坡度20~一35.,有两条冲沟中等切割.临江第1峰顶高程351.7—44O.5m,乌江河槽高程142.6150.7m,相对高差一般209—290m.左岸从上游至下游分别出露0,0,o2+地层,岩性为灰岩,页岩,砂岩和粉砂岩.岩层走向358.一10~,倾向w,倾角36~一40.,河流走向与地层走向交角约25.,为斜向谷.边坡无大的断层切割,共发育层间剪切带20条,其中I类剪切带5条,占25%;Ⅱ类剪切带6条,占3
5、0%;II:类剪切带9条.岩石强风化厚约3.9～8.9m,地下水埋深9.83～36.0m.左岸主要发育3组裂隙,裂隙间距0.2—1.2m,延伸长度大于1m,裂面平直,附方解石膜或充填方解石脉.其中,组走向275.～290~,倾向185.～2OO~,倾角65.～90~,裂隙连通率34.3%;NNE组走向0.一15.,倾向90~～105.,倾角40~一75.,裂隙连通率17.6%;NEE组走向70.～85.,倾向34O~一355.,倾角60~90~,裂隙连通率19,4%.坝区左岸无滑坡,危岩体,泥石流等不良地质现象,自然边坡稳定.3边坡破坏失稳模式分析根据开挖边坡形态,岩体结
6、构特征,可将左岸边坡划分为:左坝肩上游近顺向边坡,左坝肩斜交顺向边坡及左坝肩下游斜交坡.边坡的变形破坏形式主要受边坡岩层结构特点控制.左坝肩上游边坡的变形破坏形式主要是侧向受一定约束的近顺层滑动;左坝肩边坡可发生以顺层滑移为主,侧向受约束的滑动破坏;左坝肩下游边坡的变形破坏形式为以层问剪切带,岩层剪切破坏面(剪断岩层而形成)为双滑面的滑动破坏.边坡岩层中存在多个层间剪切带,根据层间剪切带发育的深度,出露位置不同,以及裂隙切割岩体作用,边坡可能发生不同规模的滑移失稳.若失稳破坏规模小,则表现为开挖坡面发生块体失稳"掉块";若失稳破坏规模大,则可能发生较大范围的岩层近顺层失稳
7、(近顺向坡易发生此种破坏),或较大楔形块体滑移失稳(斜交顺向坡及斜交坡易发生此种破坏).4边坡块体理论分析与块体稳定性4.1边坡可移动块体类型采用块体理论分析时,重点分析层间剪切带与裂隙组合形收稿日期:2007—07一l8作者简介:王颂,男,长江水利委员会长江岩土工程总公司,高级工程师.88人民长江200r7年成的块体.块体作用力一般只考虑重力作用,边坡结构面的物理力学性状见表1.表1结构面物理力学性状根据开挖边坡走向及工程部位不同,将左岸边坡分为坝肩上游坡,坝肩正面坡及坝肩下游坡,尾水渠坡,尾水渠下游坡等4个坡段,如图1所示
