工程边坡稳定性分析与综合控制方法

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1、大型水电工程边坡稳定性分析与综合控制方法报告人：姜清辉武汉大学2012.3.5.汇报提纲大型水电工程边坡1非贯通结构面的抗剪强度2锦屏边坡工程应用实例4边坡变形与稳定分析方法31工程边坡稳定控制方法5攀枝花宜宾乐山二滩电站金沙江金沙江岷江大渡河长江雅砻江YibingPanzhihuaLeshang成都昆明宜宾大理乐山攀枝花丽江澜沧江金沙江雅砻江大渡河岷江白鹤滩小湾糯扎渡溪洛渡向家坝锦屏一级乌东德.大型水电工程边坡金沙江干流：规划20个梯级雅砻江干流：规划21个梯级大渡河干流：规划22个梯级中国西南地区位于青藏高原东

2、部，高原的强烈隆升金沙江、澜沧江等深切成谷，导致边坡地质环境极其复杂独特的大陆动力学背景和活跃的构造环境印度板块欧亚板块青藏高原河流的快速下切及强烈的河谷卸荷西南高边坡独特深部裂缝结构主要特征地质环境复杂坡体结构复杂施工环境复杂运行环境复杂高强度开挖、大面积锚固、大范围防渗库水鄹变与泄洪雾化降雨大型水电工程边坡河流演化与地形地貌地形地貌特征1885m(坝高305m)左岸普斯罗沟雅砻江163540～50°55～70°河床基岩顶板高程1619~1590m,左岸1810m以下坡度55~70º，以上至2900m40~50º

3、。夷平面：高程（m）时代抬升速率（mm/a）I4000~4500，II3000~3300，0.06III2200~2400，0.08阶地：T61975~1995，Q10.25~0.31T51840~1880，Q20.25~0.35T41765~1815，Q20.25~0.35T31720~1760，Q30.66~0.97T21695~1710，Q30.66~0.97T11675~1685，Q43.3~4.16锦屏一级水电站坝址区地处“V”形深切峡谷，相对高差1500m～1700m，谷坡两岸基岩裸露。大型水电工程边坡

4、锦屏І级水电站左岸高陡边坡左岸坝头边坡开挖高度为530m（2110～1580m），总开挖量为550万m3，其中1885m以上约为191万m3，1885m高程以下约为359万m3，是目前水电工程开挖高度较大、开挖规模较大、稳定条件最差的边坡工程之一。底滑面:f42-9断层;后缘切割面:煌斑岩脉(X);侧向切割面:近SN向或NW向陡倾角拉裂带SL44-1；f5以外岩体为阻滑岩体；f42-9断层剪出口最低高程约1790m。砂板岩大理岩左岸坝头边坡整体稳定滑移模式开挖线大型水电工程边坡大型水电工程边坡大岗山水电站高边坡自然

5、坡度一般40～65°，相对高差一般在600m以上，左岸海流沟、右岸铜槽沟为较大的支沟，海流沟口以上大渡河谷为“V”形峡谷。坝址区岩石以澄江期花岗岩类为主。坝区地质构造以次级脉岩小断层和节理裂隙为特征。坝址区内发育小断层主要有三组，即近SN向、NNW向和NNE向，一般多沿辉绿岩岩脉发育。大型水电工程边坡大岗山水电站高边坡右岸顺坡向卸荷裂隙发育，且埋深较大，以XL316-1为底滑面形成的潜在不稳定块体方量达500万方，控制边坡的整体稳定与安全我国水电工程高边坡主要特点边坡高陡、工程规模巨大；坡体结构复杂、风化卸荷强烈；

6、边坡赋存的自然环境复杂；边坡赋存的工程环境作用强烈；边坡变形控制严格、稳定性要求高；边坡设计和施工要求高边坡稳定性已经成为工程关键技术难题（分析方法、设计理论、控制技术）大型水电工程边坡.汇报提纲工程概况1非贯通结构面的抗剪强度2锦屏边坡工程应用实例4边坡变形与稳定分析方法31工程边坡稳定控制方法5边坡岩体的结构强度与强度参数非贯通结构面的力学模型基本假定：岩桥和结构面概化成界面层，不考虑侧向变形岩桥与结构面的强度均服从Mohr-Coulomb准则岩桥与结构面的弹性应变相等法向力学模型切向力学模型非贯通结构面的结构

7、强度非贯通结构面的综合抗剪强度参数边坡岩体的结构强度与强度参数数值试验验证及与Jennings准则对比Jennings的加权平均强度准则：边坡岩体的结构强度与强度参数岩体的结构强度特性结构面与岩桥法向模量比对抗剪强度参数的影响当法向模量比小于1时，Jennings准则低估了非贯通结构面的抗剪强度参数，从而使岩体稳定性分析结果偏于保守；当法向模量比大于1时，Jennings准则高估了非贯通结构面的抗剪强度参数，从而使岩体稳定性分析结果偏于不安全。岩石参数结构面参数Jennings工程应用SL44-1的抗剪强度参数连通

8、率粘聚力(MPa)摩擦系数（结构强度模型）摩擦系数（Jennings准则）20%0.660.760.7330%0.590.740.7040%0.520.710.6650%0.450.680.6360%0.380.650.5970%0.310.610.5680%0.240.570.52SL44-1松弛带立面图锦屏一级水电站左岸边坡的整体稳定性主要受煌斑岩脉X、