两河口水电站引水进口高边坡稳定性评价及支护方案研究

摘要

两河口水电站是雅砻江中下游控制性电站，引水进口是电站所有工程区边坡开挖量最大边坡，最大开挖高度达215m。工程区边坡地质条件复杂，边坡稳定性主要受控于中缓倾角顺坡结构面，开挖结束后边坡主要破坏模式为滑移拉裂破坏。对如此工程高边坡稳定性进行正确评价，对工程边坡支护设计具有重要意义。 本文在分析工程区基本地质条件的基础上，着重对引水进口边坡岩体结构类型、卸荷分带及岩体质量分级进行研究，结合野外边坡破坏迹象，分析了引水进口工程边坡破坏模式，系统的评价了工程边坡稳定性并进行了相应的稳定性方案设计，得到如下认识： （1）工程区边坡岩层变化较大，岩性主要为泥质粉砂岩和粉砂质板岩，岩层与坡体大角度相交，属于陡倾横向坡，自然边坡整体稳定性好。 （2）通过对平硐及坡表裂隙在空间分布的统计，利用DIPS软件找出裂隙发育规律，为工程区边坡岩体结构类型划分及地质模型建立提供了依据。 （3）在边坡卸荷带研究方面采用定性与定量相结合的方法对其进行研究，在定量划分方面，应用了波速、RQD、回弹值、氡气测试成果，对比各种量值指标曲线，综合确定卸荷带的划分。 （4）采用定性判断和CSMR 法对引水进口边坡岩体质量等级进行划分，得出边坡岩体结构完整性一般，以III、IV 级岩体为主，工程边坡开挖后主要分布在高程2850m 以下。V 级岩体数量相对较少，但是对边坡变形稳定性具有重要意义。 （5）采用地质定性评价、刚体极限平衡计算、FLAC3D 快速拉格郎日有限差分程序及SASW 块体分析方法，分层次系统地评价引水进口边坡稳定性。分析表明工程边坡处于潜在不稳定状态，尤其是受中倾角顺坡断层（如f34-3、f32-8）控制的块体的稳定性更差。数值模拟结果表明，硐脸边坡上部及上游硐侧边坡表部V 级岩体、断层带附近及剪出口附近应力调整较大，在相应部位出现拉应力区和塑性区。 （6）根据工程边坡失稳模式和工程边坡开挖状况，稳定性支护方面采用“系统锚杆+锚索+挂网喷混凝土”方案，经验算支护后边坡处于稳定状态。