浅谈锦屏一级水电站坝址区左岸高边坡稳定性分析及失稳破坏预警研究

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1、成都理工大学硕士学位论文锦屏一级水电站坝址区左岸高边坡稳定性分析及失稳破坏预警研究姓名：张登项申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：许强20080501摘要锦屏一级水电站坝址区左岸高边坡稳定性分析及失稳破坏预警研究作者简介：张登项，男，1982年6月生，师从成都理工大学许强教授，2008年06月毕业于成都理工大学岩土工程专业，获得工学硕士学位。锦屏一级水电站工程规模巨大，是雅砻江水电规划中的龙头水库梯级之一。坝区地质环境复杂、河谷高边坡结构复杂、岸坡浅生改造作用强烈。研究表明：坝址区断层、节理裂隙等构造结构面发育，特别是枢纽区普斯罗沟坝段左岸边坡内存在

2、一系列深部裂缝，可能形成不稳定块体组合，影响坝肩的稳定和边坡开挖。因此，本文以锦屏一级电站普斯罗沟坝段左岸岩石高边坡为研究对象，在阐明研究区地质环境和深入分析岩体结构特征的基础上，通过物理模拟和FLAC3D数值模拟等方法，探索左岸坝肩边坡变形与工程开挖的内在联系以及边坡的变形破坏模式，并以强度折减法为理论基础，求解边坡在各种工况下的稳定性系数及边坡失稳破坏的临界变形量——“最大变形量”UmaX，为边坡失稳破坏提供判据。研究成果一方面为该电站的设计、施工和正常运营提供技术支撑，同时，也为今后相关工程岩石高边坡的变形与失稳破坏的预测预报提供理论基础。具体研究内

3、容及成果如下：(1)通过现场调查，结合前人研究成果，分析锦屏一级水电站左岸坝肩边坡的岩体结构特征，主要包括原生结构面，构造结构面，浅表生结构面的主要发育特征，并建立了研究区地质概化模型。(2)以相似理论和正交设计为理论基础，针对锦屏一级水电站左岸坝肩边坡开展物理模拟试验。试验确定了锦屏一级水电站左岸坝肩边坡在开挖工况下变形破坏机制是斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空方向滑动，并使滑移体拉裂解体，变形破坏模式主要为滑移．拉裂型。同时，物理模拟试验探索了边坡变形量与工程开挖时步的关系。对于111一II1剖面试验模型，当开挖至1840m高程时，边坡开始出现变形，开挖

4、至1780m高程时，边坡失稳；对于V—V剖面试验模型，开挖至1885m高程时，边坡开始出现变形并破坏。(3)利用FLAC3D软件建立了锦屏一级水电站左岸坝肩边坡三维数值模型，通过参数反演、地应力场拟合、边坡开挖、施加支护措施、位移场拟合、预警等程序，确定了坝肩边坡变形破坏模式。同时，以强度折减法为理论基础，确定了成都理工大学硕士学位论文边坡在各种工况下的稳定性系数及边坡失稳破坏的临界变形量——“最大变形量”Uma)【。(4)针对开挖边坡的变形破裂特征，对左岸坝肩边坡的开挖和支护提出了建议。同时，为便于判断边坡变形是否达到临界变形量，对边坡位移监测点的布设提

5、出了建议。关键词：坝肩边坡岩体结构特征物理模拟数值模拟最大变形量nAbst瑚lctThestabilityanalysisandthedestructionofforecastingstudyOnlefthighslope0fJinpingHydropOwerStationDamIntroductionoftheauthor：ZhangDengxiallg，male，wasbominJune，1982whosetlltorwasProfessorXuqiallg．Hegraduatedf．romCheIlgduUlliversityofTecllll010

6、9yinGeotectlllicalEn西neeringm旬ora11dwas蓼antedtlleMasterDegreeinJune，2008．AbstractTheJinping矗rStclasshydropowerstation’sprojeCtscaleishuge．nisoneoftheYaLongRiVer’swaterandelectricityplanmainitemreservoirstaves．The(1锄areageolo西calenViro姗entandtheriVervalleyhi曲sideslopes臼mctureiscomp

7、lexandmeb砌(slopeliVesthetransfomlation如nctiontobeintenseshallowlv．Theresearchindicates：D锄siteareafaults，jointingcreVasseandotherstructl】restmcturalplallegro吼h，specialmekeyposition绷ofPusiLuoGoud锄sectioninleRballksides10peexistas舐esofd印mponioncrack，possiblyf．o肌sme1lIlstablebloCkbody

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