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澜沧江小湾水电站ⅢA区边坡节理岩体连通特性及高边坡稳定性研究

郑达  
【摘要】: 澜沧江小湾水电站坝高292m,是目前在建的最高的拱坝。其开挖边坡高度之大,在我国乃至世界水电建设史上都是罕见的。枢纽区河谷峡窄,谷坡陡峻,自然边坡坡高达1000余米,开挖边坡高达600~687m,随着边坡的开挖和电站的施工,高边坡的稳定性日趋显著。本文以小湾水电站右岸ⅢA区边坡为研究对象,深入探讨和分析了高边坡的稳定性问题。 ⅢA区边坡的稳定性主要受其节理岩体的结构与破坏模式的控制,因此,研究节理的连通状况与边坡的失稳模式是边坡稳定性分析的关键问题。经过现场地质调查发现,边坡中一组SN向中缓倾角结构面对边坡的失稳具有控制意义,它的存在导致了边坡可能的失稳模式为平面滑动,即当坡脚被剥蚀或进行切脚开挖时,发生沿边坡内SN向中缓倾节理滑移,沿后缘陡裂张开的一种滑动失稳模式。因此,边坡中SN向中缓倾角节理的发育程度及连通状况的确定是正确评价边坡岩体稳定性的前提。 为了获得改组节理较为准确的连通率,作者进行了详尽的野外地质调查、量测和描述,并在室内完成了原始数据的整理和重要图件的绘制等工作。在此基础上,针对ⅢA区边坡的稳定性,结合边坡的破坏失稳模式,以边坡节理岩体的连通特性的研究为突破点,从节理岩体的几何参数的统计分析出发,采用Monte-Carlo随机模拟原理形成节理网络模拟图,以岩桥和节理组合破坏的内在机制为依据,以搜索节理岩桥组合的最短路径为手段,通过带宽投影法与路径搜索法两种方法的计算,获得了SN向中缓节理的连通率分别为48.7%和56.78%,最终推荐60%的连通率进行了边坡的稳定性分析与计算,并结合工程实际,计算了边坡的推力与锚固力,最终为边坡的支护设计提供优化建议。


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