牙根水電站2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、牙根水電站是雅礱江中下游的控制性水庫電站工程，對(duì)整個(gè)雅礱江梯級(jí)電站的開發(fā)影響巨大。2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體邊坡緊靠壩前，且具一定的變形跡象。研究該邊坡的成因及變形破壞機(jī)制，評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)其在各工況下的穩(wěn)定性，對(duì)保障電站的安全運(yùn)營等具有重要的實(shí)際意義。 本文在2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體邊坡的基本地質(zhì)條件、巖體結(jié)構(gòu)特征、變形破裂跡象等研究基礎(chǔ)上，分析2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體的形成機(jī)制，并用數(shù)值模擬方法再現(xiàn)拉裂松動(dòng)巖體的形成過程。在定性判斷其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，結(jié)合剛體

2、極限平衡理論及數(shù)值模擬方法對(duì)邊坡各工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)。具體內(nèi)容及成果如下： （1）總結(jié)了2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體邊坡的巖體結(jié)構(gòu)特征，并初步建立了地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。將結(jié)構(gòu)面分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)結(jié)構(gòu)面，并對(duì)其性狀特征進(jìn)行了詳細(xì)的描述。根據(jù)結(jié)構(gòu)面發(fā)育的空間差異，將谷坡細(xì)分為Ⅲ-1和Ⅲ-2兩個(gè)亞區(qū)，分別闡述了分區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征。2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體的變形破壞主要受N10-30W/NE∠14-25°，N45-70W/NE∠25-35°兩組緩傾角Ⅲ級(jí)結(jié)

3、構(gòu)面的控制，呈平緩厚板狀結(jié)構(gòu)，其破壞方式主要為蠕滑拉裂或滑移（壓致）拉裂型。 （2）詳細(xì)研究邊坡變形破裂特征，綜合邊坡地質(zhì)環(huán)境條件，結(jié)合邊坡拉裂松動(dòng)的定量指標(biāo)，確定2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體的邊界條件：底界在上游側(cè)Ⅶ線一帶較高，底界高程約2526m，底界受f35-6（N10°W/NE∠15°）斷層的控制；向下游逐漸降低，至Ⅸ線一帶接近河床一帶，底界主要受f33-11（N18°W/NE∠15°～22°）斷層的控制；上游側(cè)邊界為F10斷層，下

4、游側(cè)邊界為PD45平硐上游某淺溝，拉裂松動(dòng)巖體順河長約690m；推測(cè)后緣邊界呈圈弧形，后緣地表最大高程約為2760m。 （3）受巖性、巖體結(jié)構(gòu)、高地應(yīng)力場(chǎng)背景及谷坡地貌演化等地質(zhì)條件的控制，結(jié)合對(duì)拉裂松動(dòng)巖體形成起主要控制作用的緩傾角結(jié)構(gòu)面的成因分析表明，拉裂松動(dòng)巖體是處于高地應(yīng)力條件下具有特定巖體結(jié)構(gòu)的谷坡巖體，在河谷強(qiáng)烈下切過程及重力場(chǎng)作用下發(fā)生淺表生改造而成。用有限元數(shù)值模擬方法較好地再現(xiàn)了拉裂松動(dòng)巖體形成的機(jī)制過程。

5、 （4）綜合定性及定量分析方法，評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體的整體穩(wěn)定性。研究表明拉裂松動(dòng)巖體整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但是安全儲(chǔ)備不大。運(yùn)用剛體極限平衡理論進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析驗(yàn)證，表明2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體在天然工況及暴雨工況下，整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在地震工況、蓄水工況下，拉裂松動(dòng)巖體整體處于不穩(wěn)定狀態(tài)；在蓄水+地震工況下，拉裂松動(dòng)巖體整體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性有限元模擬結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了對(duì)2號(hào)拉裂松動(dòng)巖體邊坡的穩(wěn)定性地質(zhì)判斷和剛體極限平衡計(jì)算