土石体边坡失稳模拟与阵列挡板阻滑效果研究

摘要

在抽蓄电站建设过程中形成了众多大型土石体边坡,其稳定性严重影响着工程的可靠运行。为准确反映土石料特性、边坡失稳的大变形特性及挡板阻滑效果,采用三维离散元仿真方法,研究其失稳过程与影响范围。依据滑移体的堆积形态及速度变化规律,将土石体边坡的失稳过程分为快速滑移、二次滑移、平稳滑移和蠕动滑移4个阶段。通过监测不同位置颗粒的运动速度、能量演化规律,分析了无防护措施下边坡失稳对下游河道、建筑物的影响。通过制定矩形、圆形和三角形截面挡板的离散元模拟方案,构建了包含冲击力、堆积体速度、堆积体位移、挡板截留能力等多个评价指标的阵列挡板阻滑效果评价体系。经综合分析,建议镇安抽蓄电站土石体边坡工程采用三角形截面阵列挡板。本文也可为类似边坡工程的失稳模拟和防护设计提供参考。