锦屏一级水电站进水口引渠内侧边坡稳定性分析及支护措施研究

摘要

锦屏一级水电站工程坝区地质条件复杂、岸坡高陡、伴有强烈的浅表生改造作用，高边坡稳定性问题突出。锦屏一级水电站进水口引渠内侧边坡位于工程的重要部位，其稳定性问题对工程建设至关重要。本文采用原型调研与室内分析相结合、机制分析与模拟研究相结合的思想，通过边坡开挖过程中揭露的变形破坏现象研究、边坡监测数据分析、极限平衡计算以及边坡数值模拟分析等途径，对锦屏一级水电站进水口引渠内侧边坡的稳定性进行分析及支护措施研究，以确保边坡的长期稳定性。具体研究内容及成果如下： （1）在工程地质条件分析的基础上，结合边坡施工开挖，较全面的研究了引渠内侧边坡的岩体结构特征，其中包括断层、层间挤压错动带及节理裂隙的工程地质特征、性质，对边坡进行了岩体质量分级，建立了边坡的岩体结构模型。 （2）根据边坡变形破坏现象，结合边坡的岩体结构特征，进行变形破坏机制和模式分析，确定了边坡可能出现的变形破坏模式，并提出了边坡变形破坏概化模式。 （3）由开挖边坡变形监测资料结果分析来看，边坡变形主要受下部边坡开挖造成的卸荷影响。边坡开挖期间，位移表现出快速增长的现象，随着支护措施的实施及边坡开挖结束，位移速率明显降低，位移趋于收敛稳定。 （4）采用数值模拟对开挖边坡整体稳定性进行了分析，结果表明：边坡整体变形较小，采取支护措施后，位移量与开挖不支护相比，有所减小，模型坡表面设置的位移追踪点显示边坡局部表面位移有向内变形的趋势。监测资料亦显示，洞脸边坡上多点位移计位移量随时间减小，部分点呈现向坡内的变形。模型变形与实际监测结果相符合。 （5）采用极限平衡方法对开挖边坡和支护后边坡的典型剖面分别进行了不同工况下的稳定性计算，结果表明：施加支护后的稳定性系数基本满足规范要求。考虑到上游侧自然边坡及边坡局部滑塌后的稳定性，建议在上游侧及滑塌后的边坡位置增强支护。 （6）综合以上几个方面的研究表明，锦屏一级水电站进水口引渠内侧边坡开挖和支护完成后处于稳定状态，满足工程要求。