【摘要】：隨著水利水電建設的迅速發(fā)展，各大、中型已建或在建水電站庫區(qū)庫岸邊坡的穩(wěn)定性問題越來越受到重視。由于庫岸邊坡特殊的邊界條件、物質(zhì)組成、變形特性以及對水作用的敏感性，人們較難把握其穩(wěn)定性及變形發(fā)展趨勢。因此，本文以小灣水電站為背景，選取黑惠江左岸某變形邊坡為研究對象，遵循系統(tǒng)地質(zhì)工程分析原理，結(jié)合研究區(qū)岸坡現(xiàn)場調(diào)查和監(jiān)測資料，對研究區(qū)岸坡坡體結(jié)構(gòu)特征和岸坡巖體的水-巖作用的物理、力學性質(zhì)進行了研究，以定性定量的研究手段為指導，利用二維和三維的數(shù)值計算方法對岸坡的變形機制和穩(wěn)定性進行了分析。本文主要研究內(nèi)容以及取得的成果如下所示： （1）通過現(xiàn)場調(diào)查，岸坡巖體風化強烈，主要由三疊系上統(tǒng)麥初箐組全～強風化砂巖、泥巖，侏羅系下統(tǒng)漾江組強風化砂巖、粉砂巖及斷層破碎帶物質(zhì)組成。通過顆分試驗的研究得出了坡體風化層的物質(zhì)組成，三疊系上統(tǒng)麥初箐組全~強風化層分成兩部分，上層深度在0-30米之間定名為碎石混合土，其中粘粒含量占13%；三疊系上統(tǒng)麥初箐組下層、侏羅系下統(tǒng)漾江組風化層及斷層破碎帶物質(zhì)定名為粘土質(zhì)砂，其中侏羅系、三疊系粘土質(zhì)砂的粘粒含量約17%，，斷層粘粒含量約20%。 （2）通過對岸坡變形體的現(xiàn)場變形跡象的調(diào)查，可以知道，岸坡整體變形范圍和方向受到斷層的控制。通過對岸坡變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)分析，可以得出以下兩點：①岸坡變形體相對最大位移處為風化泥巖，岸坡沿風化泥巖產(chǎn)生變形，形成滑帶。②從岸坡變形時間上分析，岸坡蓄水后未產(chǎn)生變形，但是在庫區(qū)水位下降過程中產(chǎn)生了變形。綜合以上兩點可以得出導致岸坡變形的最主要兩點因素，即水對滑帶的軟化作用和庫水下降產(chǎn)生的孔隙水壓力變化的作用。 （3）結(jié)合岸坡鉆孔在不同時段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析岸坡變形規(guī)律與水位變化的關(guān)系，將岸坡變形體的變形分成三個階段：岸坡巖體軟化庫水侵蝕階段，蠕滑-拉裂-局部失穩(wěn)階段，暫時穩(wěn)定階段。 （4）通過物理力學試驗的方法對岸坡風化層的滲透性和力學強度進行了研究，得到了土體的物理力學性質(zhì)。滲透試驗結(jié)果顯示粘土質(zhì)砂為弱透水層，滑帶風化層為極微透水層�；瑤эL化泥巖飽水后軟化為粘性土，利用不同飽水天數(shù)的剪切試驗，分析滑帶土的長期浸泡軟化特性并進行回歸分析，得到其飽水后力學性質(zhì)的變化規(guī)律： C14.847t0.31512.037t0.065 （5）通過二維數(shù)值模擬對岸坡的變形機制進行定量分析，其結(jié)果顯示：在只考慮庫水位變化的情況下，岸坡受動水壓力和超孔隙水壓力的作用，岸坡的穩(wěn)定系數(shù)從水位開始下降先逐漸減小，水位下降后30天左右，地下水位開始回落，岸坡的穩(wěn)定性系數(shù)又逐漸增大。 （6）利用二維固流耦合的數(shù)值模擬方法，將庫岸邊坡庫水下降過程中計算的seep結(jié)果導入到二維變形計算模型，并取水位以下土體飽水參數(shù)和滑帶飽水后的長期浸泡軟化力學參數(shù)，計算出剖面的變形結(jié)果與岸坡斜測孔監(jiān)測值作對比，兩者變形趨勢和量值基本一致。 （7）通過flac3d的數(shù)值模擬方法，對在蓄水-水位下降過程中岸坡整體的蓄水響應及穩(wěn)定性進行分析，結(jié)果表明，岸坡在蓄水后未產(chǎn)生大變形，但地下水位線升高，岸坡在水位下降過程中，岸坡前緣右側(cè)變形極大，高程1270米以下變形大于1米，可能發(fā)生表層滑移，變形速率在水位下降過程中呈先慢后快，后逐漸穩(wěn)定的規(guī)律。庫水位穩(wěn)定于1190米一段時間后，坡體內(nèi)地下水位線以上巖體由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉秋柡蜖顟B(tài)，巖體基質(zhì)吸力增大，力學強度參數(shù)較飽和狀態(tài)下有一定程度的增大，從數(shù)值模擬結(jié)果來看岸坡并無繼續(xù)發(fā)展的變形區(qū)域，岸坡整體趨于穩(wěn)定。對比模型計算庫區(qū)蓄水過程變形特征與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)一致。 （8）基于二維極限平衡方法考慮岸坡A-A＇和B-B＇的穩(wěn)定性，得出主滑面A-A＇蓄水后局部發(fā)生失穩(wěn)，在蓄水加地震工況下A-A＇剖面整體會向失穩(wěn)方向發(fā)展，而B-B＇剖面會發(fā)生局部破壞。岸坡在水庫運行期間一次性整體性失穩(wěn)的可能性不大，但是在蓄水后岸坡右側(cè)會發(fā)生局部破壞，水庫運行期間水對巖土體力學參數(shù)的影響和庫水的侵蝕，岸坡變形體前緣和右側(cè)逐漸形成局部失穩(wěn)，局部的變形會慢慢的產(chǎn)生牽引式破壞以致影響岸坡整體的穩(wěn)定性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TV223;TV697

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本文編號：2461436