深切河谷地區(qū)的地應(yīng)力場研究和高邊坡穩(wěn)定性評價.pdf

1、深切河谷地區(qū)具有特殊的地質(zhì)地貌特征，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造作用和河谷長期的剝蝕下切作用，形成了深切河谷地區(qū)現(xiàn)今特殊的地應(yīng)力場分布。另外，水電項目包括大量的工程邊坡，邊坡巖體內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育，加之河谷地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，現(xiàn)代構(gòu)造活動強烈，河谷強烈下切卸荷產(chǎn)生顯著的淺表生時效變形，使得應(yīng)力場重新分布和調(diào)整。工程高邊坡的開挖，必然引起影響范圍內(nèi)巖體的變形，隨之發(fā)生地應(yīng)力的釋放和調(diào)整，對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。受高地應(yīng)力水平的影響，針對修建于峽谷深切的河

2、谷地區(qū)的工程高邊坡，需要采用適合其地質(zhì)環(huán)境特征的穩(wěn)定性評價方法。 本文以錦屏水電站為例，圍繞深切河谷地區(qū)特殊的地質(zhì)地貌特征，對河谷地區(qū)地應(yīng)力場和工程邊坡的開挖穩(wěn)定性進行了深入的研究：在詳盡的野外地質(zhì)調(diào)查和對大量地質(zhì)資料的整理和分析的基礎(chǔ)上，確定河谷的發(fā)育演化是影響河谷地區(qū)地應(yīng)力場成因的重要因素：根據(jù)少量測試點的應(yīng)力資料，采用回歸分析的方法確定了河谷地區(qū)的地應(yīng)力場分布；對回歸分析的區(qū)域應(yīng)力場進行插值，建立考慮地應(yīng)力的邊坡分析模型：

3、通過工程邊坡開挖后的二維和三維穩(wěn)定性分析，詳細(xì)討論了地應(yīng)力的松弛卸荷對邊坡穩(wěn)定性的影響。通過上述研究，本文取得了以下新的進展和認(rèn)識： (1)針對深切河谷地區(qū)，提出考慮地應(yīng)力的系統(tǒng)性分析方法：根據(jù)少數(shù)實測資料，從地應(yīng)力的成因入手，通過回歸分析的方法確定河谷地區(qū)的地應(yīng)力場；建立考慮地應(yīng)力的邊坡工程影響范圍內(nèi)的分析模型；進而對受地應(yīng)力影響的工程高邊坡的穩(wěn)定性進行評價。建立了適合深切河谷地區(qū)的分析方法，即地應(yīng)力實測資料——區(qū)域應(yīng)力場回歸

4、——確定邊坡應(yīng)力狀態(tài)——建立邊坡分析模型——工程邊坡穩(wěn)定性評價。 (2)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)資料的整理和分析，針對深切河谷地區(qū)特殊的地質(zhì)地貌特征，提出河谷的發(fā)育演化是影響河谷地區(qū)地應(yīng)力場分布的重要因素之一。通過對錦屏壩址區(qū)實測地應(yīng)力資料的分析，總結(jié)出河谷地區(qū)地應(yīng)力分布具有成因分帶性，谷坡淺表部松弛卸荷明顯的特征。 (3)影響深切河谷地區(qū)地應(yīng)力成因的因素主要有自重、地質(zhì)構(gòu)造作用和河谷的發(fā)育演化，運用FLAC3D軟件，建立深切

5、河谷地區(qū)的數(shù)值仿真計算模型，采用回歸分析的方法確定區(qū)域地應(yīng)力場。研究成果驗證了河谷地區(qū)地應(yīng)力場的分布規(guī)律，為分析和評價深切河谷地區(qū)地應(yīng)力場和工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的難題提供了可靠的依據(jù)。 (4)對于地處深切河谷地區(qū)的工程邊坡，可以對回歸反演的河谷地區(qū)區(qū)域地應(yīng)力場進行反距離插值，獲得工程邊坡影響范圍內(nèi)的地應(yīng)力分布，建立包括地質(zhì)特征、結(jié)構(gòu)面發(fā)育和地應(yīng)力分布等信息的邊坡分析模型。 (5)提出“地應(yīng)力釋放荷載”的概念，可根據(jù)考慮地應(yīng)力的邊