含采空區(qū)的人工高邊坡穩(wěn)定性與開挖支護(hù)過程分析.pdf

1、本課題是國家電力公司中南勘測設(shè)計研究院專題研究項(xiàng)目“向家壩水電站左岸煤層采空區(qū)人工高邊坡穩(wěn)定性與開挖支護(hù)”研究的前期工作之一。 本文首先介紹了邊坡穩(wěn)定分析的理論與方法的歷史和現(xiàn)狀。巖體的失穩(wěn)及其滑坡的變形破壞的機(jī)理比較復(fù)雜，其治理加固的原理方法措施也應(yīng)機(jī)理的不同而各不相同。其穩(wěn)定性評價是一個十分復(fù)雜的問題，對不同類型的邊坡應(yīng)采用不同的適合于實(shí)際情況的分析方法。對邊坡穩(wěn)定性問題，幾十年來提出了多種分析評價理論和數(shù)值分析方法。大致可

2、歸結(jié)為剛體極限平衡法、變形體理論、變形與滲流耦和理論以及邊坡穩(wěn)定分析的新理論和新方法。針對各種力學(xué)模型提出了多種數(shù)值方法，最廣泛使用的并獲得了工程界普遍承認(rèn)的是有限元法，有限元法結(jié)合節(jié)理單元可以一定程度上克服連續(xù)介質(zhì)力學(xué)在描述巖體內(nèi)部存在節(jié)理裂隙等結(jié)構(gòu)面的障礙，目前有限元法由于大規(guī)模結(jié)構(gòu)計算軟件的成熟而為工程界所普遍運(yùn)用。 向家壩水電站左岸開挖將形成規(guī)模較大的人工高邊坡，涉及上游段的主體工程和下游段的引航道工程，工程邊坡的高度達(dá)

3、150 m。根據(jù)左岸邊坡穩(wěn)定問題的前期工作和地質(zhì)力學(xué)模式的初步分析，并結(jié)合工程地質(zhì)條件調(diào)查，選取巖性構(gòu)成不同的 巖組和J巖組的兩個剖面分別進(jìn)行穩(wěn)定性評價(邊坡穩(wěn)定性分析采用SARMA程序進(jìn)行)，計算載荷考慮了自重、地下水、地震力及其組合以及施加錨固力的處理措施。預(yù)測左岸 巖組邊坡可能發(fā)生不均勻沉降誘導(dǎo)上部巖體拉裂變形破壞。 本文是應(yīng)用三維彈塑性有限元方法，考慮邊坡自重、地下水和地震作用等載荷條件，揭示薄煤層采空區(qū)對自然邊坡和人工