金龙沟人工骨料料场边坡稳定性研究

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1、金龙沟人工骨料料场边坡稳定性研究　　摘要：本文根据各建筑物的布置和地质地形条件，并结合围岩分类，进行边坡开挖和支护处理设计。据刚体极限平衡法理论对在垮塌区I-2区LP2-2剖面作为典型剖面进行分析垮塌区边坡的稳定情况；在未垮塌区I-1区以LP15-15剖面作为典型剖面分析未垮塌区边坡的稳定情况，并根据计算结果提出了相应的加固措施，为工程的顺利实施提供技术支持。中图分类号：U213.1+3文献标识码：A1工程概况金龙沟料场为原二滩电站人工骨料场开采剩余部分，位于二滩电站左岸坝肩上游金龙沟谷坡左侧，距二滩大坝直线距离约700m，距桐子林电站19km。料场右侧紧邻金龙山滑

2、坡。分布高程1330～1600m，料场区总面积约0.1km2，地质储量约670万m3。6料场边坡岩体主要发育四组裂隙，使得边坡产生了垮塌。边坡垮塌前（2010年9月15日），当桩号约0＋00～0+35m段开挖至高程1562m，出露一沿④组随机发育的缓倾坡外的泥化夹层，夹层长约30m，宽3～10cm，2010年9月29日边坡巡视发现其上层已相对下层错动约30mm，之后坡脚反压，未能进一步观察其错动情况。垮塌后发现坡体后缘山脊附近沿①组裂隙分布有一裂隙密集带，带宽约1～1.5m，全强风化、卸荷作用强烈，带内充填泥及岩块、岩屑。未垮塌段边坡根据先导孔k1、k2、k3、k4

3、揭示情况表明，弱风化岩体中沿陡倾坡外①组裂隙发育全强风化夹层，微新岩体中偶发育有全强风化夹层。垮塌段（桩号0-30m~0+90m）补充了先导孔K5，根据钻孔及垮塌部位揭示的工程地质条件，本文进行了边坡稳定性分析，给出了设计方案，同时，根据新的开采规划，确定了支护处理方式。2边坡稳定性计算方法及工况边坡上作用的荷载主要有：自重、外水压力、地下水压力、加固力、地震惯性力等。其中，地震惯性力按《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-1997的规定，并参照《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001的相关规定计算。料场区50年超越概率10%的烈度值为7.2度（相当于地震基本

4、烈度Ⅶ度），基岩水平动峰值加速度为121cm/s2（0.123g）。遵照《水电水利工程边坡设计规范》DL/T5353-2006的规定的两类作用组合、三种设计工况，结合本工程边坡的不同工作状态，有天然状态、天然状态+暴雨（孔隙水压力系数取0.1）、天然状态+地震（水平地震加速度为0.123g，分布系数取0.25）三种工况。6根据原二滩电站金龙沟料场人工骨料试验资料，地质提供的建议地质参数（C、f值）采用地质建议参数的高值进行边坡稳定分析计算。3边坡稳定分析计算成果使用Slide软件进行边坡稳定分析计算，采用Bishop法方法，同时，选用Morgenstern-Pric

5、e法作为辅助方法。I-2区(垮塌区)的典型剖面（LP2-2剖面）的稳定分析成果如下：模式1在天然工况、天然+暴雨、天然+地震三种工况下的稳定性系数分别为2.355、2.280和2.289。模式2在三种工况下的稳定性系数分别为1.135、1.079和1.091。见I-1区(未垮塌区)的典型剖面（LP15-15剖面）的稳定分析成果如下：模式1在天然工况、天然+暴雨、天然+地震三种工况下的稳定性系数分别为2.054、1.994和1.995。模式2在三种工况下的稳定性系数分别为1.037、1.025和1.000。模式3在三种工况下的稳定性系数分别为1.175、1.152和1

6、.133。已经施工的加固措施后（主要为锚索加固方案）边坡的稳定情况如下：模式1在天然工况、天然+暴雨、天然+地震三种工况下的稳定性系数分别为2.061、2.000和2.002。模式2在三种工况下的稳定性系数分别为1.076、1.063和1.034。模式3在三种工况下的稳定性系数分别为1.250、1.223和1.205。6以上计算成果表明：（1）对于垮塌区典型剖面LP2-2，由于滑动模式一的安全系数较高，所以垮塌区边坡整体失稳的可能性较低；但开口线一带为岩体松弛，地质条件较差，滑动模式二在持久工况、短暂工况和偶然工况下的安全系数较低，存在局部失稳的可能，须采取必要的支

7、护措施对垮塌区开口线附近的岩体进行支护。（2）对于未垮塌区典型剖面LP15-15，未考虑已施工锚索对边坡的加固作用时，由于滑动模式一的安全系数较高，所以未垮塌区边坡整体失稳的可能较低；但开口线一带地质条件较差，滑动模式二在持久工况、短暂工况和偶然工况下的安全系数较低，存在局部失稳的可能。EL1594m-1636m的锚索施工完成后，相对于天然边坡（未采取任何支护措施），支护后的边坡的安全系数有一定的提高，但未垮塌区边坡的滑动模式二在持久工况、短暂工况和偶然工况下的安全系数较高仍不能满足规范要求。因此，须采取必要的支护措施对未垮塌区开口线附近的岩体进行支护，以保证施