溪洛渡水电站左岸进水口工程岩体变形及稳定性评价

摘要

在我国，随着社会主义经济建设的大规模发展，修建或拟建的巨型、大型水利水电工程，边坡高度小则百余米，大则千米，因此岩石高边坡研究、治理的作用与地位日益显得重要。在水电工程、铁道工程、公路工程等建设中，经常需要开挖高边坡，边坡开挖引起的岩体应力释放会导致岩体变形。边坡岩体变形的研究分析是评价高边坡稳定性的关键性问题，因此越来越被人们所重视。 本文以溪洛渡水电站左岸进水口高边坡为研究对象，通过大量现场跟踪施工的地质调查工作，结合岩体结构、变形监测和三维有限元数值模拟分析，揭示了开挖施工过程中所发生的变形及其形成机制，进而探讨了此边坡的局部稳定性问题。论文取得了以下几个方面的研究成果：1、在工程地质条件分析的基础上，结合边坡施工开挖，较全面的研究了进水口边坡的岩体结构特征，其中包括结构面的工程规模分级、层间(内)错动带的发育特征、裂隙的发育特征并对岩体质量进行分级，建立了边坡的岩体结构模型。 2、从进水口边坡开挖过程中揭示的变形迹象分析，表明进水口边坡施工过程中出现的变形主要是卸荷松弛变形及楔形失稳变形；在竖井开挖后除以上两种变形外还有软弱夹层的挤出变形，对其成因机制进行分析。 3、利用数值模拟分析方法，对边坡开挖及竖井开挖过程进行模拟，开挖过程中坡体应力解除伴随应力释放或二次卸荷作用，岩体向临空面方向产生松弛变形。根据优化设计方案对上边坡及竖井开挖后正面边坡坡面与井壁岩体、隔墩岩体进行支护模拟，边坡变形得到控制，方案行之有效。 4、进水口边坡整体处于稳定状态，但是边坡及竖井开挖后存在局部稳定性问题，利用块体理论法对边坡局部稳定性进行评价。