古瓦水电站坝址区右岸高边坡及两岸危岩体稳定性研究

摘要

拟建的古瓦水电站位于四川省甘孜州境内的硕曲河上游河段，拟建坝型为面板堆石坝，最大坝高150m，总库容2.809亿m3，电站装机容量222Mw。 本文以古瓦水电站坝址区高边坡为研究对象，在深入现场对边坡工程地质条件以及变形破坏迹象等调查研究的基础上，分析了边坡的变形破坏机制，采用地质分析、极限平衡法和有限差分法(FLAC)对右岸自然边坡和工程边坡的应力应变及稳定性进行较全面的分析，并且针对不同区域的边坡提出了相应的支护处理建议；通过研究，确定了坝址区两岸高边坡危岩的分布区域、规模以及对工程的危害性，分析了危岩的失稳模式，并对其稳定性进行了评价，同时提出相应的处理措施。具体内容及成果如下： (1)通过现场调查，初步研究了坝址区右岸高边坡的岩体结构特征，其中包括不同结构面的工程地质特征、性质，特别是中陡倾角结构面的工程地质性状及其对边坡变形的控制意义，建立了边坡的岩体结构模型。 (2)根据边坡变形破坏迹象，结合边坡的岩体结构特征，进行变形破坏机制和模式分析，确定边坡开挖后可能出现的变形破坏模式，并提出了概化的边坡变形破坏模式。 (3)运用FLAC数值模拟、地质评价以及刚体极限平衡法，对边坡应力应变和稳定性进行更加全面深入分析，从机理、内部成因角度阐述了导致此类变形破坏现象的原因，为全面客观评价坝址区自然边坡及开挖边坡的稳定性提供了充分证据。 (4)针对不同工程地质分区，结合边坡稳定性评价结果，有针对性的提出相应的支护建议，总体遵循以坡表截排水措施为基本手段，减载锚固为主要手段，压力注浆加固软弱带以及设置栏护结构为辅助手段。在此基础上，对各个分区提出了优化支护建议。 (5)结合顺倾边坡稳定性研究，确定了坝址区两岸高边坡危岩的分布区域、规模以及对工程的危害性。根据危岩的变形破坏迹象，分析其变形破坏机制，并采用非连续变形方法(DDA)对危岩体的变形及运动趋势进行了模拟研究。采用静力解析法对危岩体进行稳定性计算和分析。最后，针对不同危岩的特征，提出了以爆破清除+挂网锚喷+拦护工程+密切监控的治理路线，另外在施工期间应重点注意控制爆破的药量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1选题依据及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1顺层边坡的稳定性研究现状

1.2.2危岩体稳定性研究现状

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2研究思路和技术路线

第2章研究区工程地质条件

2.1区域地质背景

2.1.1区域构造

2.1.2区域地貌、地层条件

2.1.3新构造运动及地震

2.2坝址区高边坡工程地质条件

2.2.1地形地貌

2.2.2地层岩性

2.2.3地质构造

2.2.4风化卸荷特征研究

2.2.5水文地质

2.2.6岩石物理力学性质

第3章坝址区右岸边坡变形机制及失稳模式研究

3.1坝址区边坡控制性结构面特征

3.1.1原生结构面特征

3.1.2构造结构面特征

3.1.3浅表生结构面特征

3.2坝址区河谷的演变发展过程

3.3右岸自然边坡变形破坏现象

3.4右岸自然边坡变形破坏模式分析

3.4.1浅表部变形模式分析

3.4.2坝址区右岸边坡深部变形破坏特征及机制

3.5右岸工程边坡变形破坏模式

第4章右岸边坡稳定性数值模拟

4.1 FLAC基本原理及特点

4.2右岸1#变形体数值模拟分析

4.2.1模型的构建

4.2.2天然状态下边坡应力场特征

4.2.3工程边坡开挖后应力应变特征

4.3右岸坝肩边坡稳定性数值模拟

4.3.1计算模型

4.3.2计算方案

4.3.3自然状态下边坡数值模拟结果及分析

4.3.4工程边坡开挖后的应力场分析

4.3.5边坡开挖后的变形、破坏区分析

4.4 小结

第5章坝址区右岸边坡稳定性评价与防治建议

5.1右岸边坡稳定性定性评价

5.1.1坝址区右岸边坡分区

5.1.2右岸边坡稳定性地质分析

5.2坝址区右岸边坡稳定性定量评价

5.2.1稳定性计算理论

5.2.2稳定性计算

5.3支护设计建议

5.3.1支护设计方案选取

5.3.2支护设计方案的优化

5.4小结

第6章危岩体稳定性评价及处理建议

6.1危岩体的分布特征、发育机理分析

6.1.1危岩分布特征

6.1.2危岩的失稳模式

6.2典型危岩体计算模型建立

6.2.1模型建立

6.2.2计算参数选取

6.2.3岩体变形破坏过程机制分析

6.3典型危岩稳定性计算

6.3.1计算假定

6.3.2计算荷载

6.3.3计算方法

6.3.4稳定性计算

6.4危岩体危害性分析与处理思路

6.5小结

结论

致 谢

参考文献