郑家坪边坡变形体的成因机制及稳定性研究

发布时间：2020-07-04 15:40

【摘要】：自大岗山水电站水库蓄水以来,从2015年10月开始,水库区郑家坪斜坡中部及前缘出现沉降、开裂现象,并在局部地段发生小型崩塌。在水库蓄水与其它不利工况下,其变形破坏可能进一步加剧,最终形成崩塌或滑坡,将会危及交通、水上作业、水利工程等安全。本文对郑家坪边坡变形体进行野外地质调查和勘探,基本查明变形体的工程地质条件。然后,对其变形破坏特征及成因机制进行较为全面系统的研究。在以上工作的基础上,对变形体的稳定性进行了综合研究,初步提出变形体的工程防治措施,确保其稳定运行。本文取得研究成果主要如下:(1)根据现场地质调查,归纳总结出郑家坪边坡变形体的变形破坏类型,主要包括张拉裂缝、公路沉降裂缝、挡墙鼓胀变形、局部垮塌等。(2)根据变形体工程地质特性和变形破坏特征,对变形体进行了分区,分别为变形体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。并结合变形体的倾倒变形强弱程度,自外向里可划分为碎裂松动变形带、强倾倒变形带、弱倾倒变形带、正常岩层。(3)变形体变形破坏的内因主要包括较好的倾倒变形临空条件、发育较好的顺层结构面;外因主要包括复建公路开挖切脚、水库蓄水、降雨等。这些因素导致了变形体坡体前缘稳定条件变差和岩体抗剪强度降低,进一步加剧了变形体的变形破坏。各变形体区岩体表现出一种复合的变形破坏力学模式:前期岩体发生倾倒~折断变形,后期岩体发生滑移~拉裂变形,最后可能失稳破坏,形成滑坡。(4)通过对郑家坪变形体的工程地质调查、变形监测资料分析、稳定性的极限平衡和数值模拟计算,综合判断认为:变形体Ⅰ区岩体在蓄水后处于加速初期变形阶段,在蓄水工况下处于临界稳定状态,在蓄水+暴雨、蓄水+地震工况下处于不稳定状态,各不利工况下都不满足安全控制的标准;变形体Ⅱ区的Ⅱ_1、Ⅱ_3区岩体在蓄水后稳定性较好,Ⅱ_2区岩体在各种不利工况下均处于不稳定状态,都不满足安全控制标准;变形体Ⅲ区岩体在蓄水工况下处于基本稳定状态,在蓄水+暴雨工况下处于欠稳定状态,在蓄水+地震工况下处于不稳定状态,各不利工况下都不满足安全控制标准。(5)根据变形体稳定性评价的结果,其防治措施建议考虑采用“框格梁+预应力锚索+抗滑桩”的组合方式加固边坡”,从而达到治理目的;还可以考虑设置隧道,彻底地绕避开郑家坪变形体,从而达到永久根治目的;由于变形体Ⅲ区岩体裂缝断续分布,蓄水后后缘裂缝基本没变化,整体处于基本稳定状态,局部稳定性较差,可以考虑设置长隧道绕避变形体Ⅰ区、Ⅱ区,对变形体Ⅲ区岩体进行边坡加固,从而达到永久治理目的。最终方案的选择需要通过各防治设计方案比选确定。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P642.22
【图文】：

分布图,大岗山,水电站,地理位置

西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 章绪论况站的坝址位于四川省大渡河中游雅安市石棉县，水库涉及棉县，是大渡河干流规划的第 14 个梯级（见图 1-1）。任务为发电，电站装机容量为 2600MW，年发电量为 114.3为 1130.00m，汛期排沙的运用水位为 1123.00m，死水位为总库容大约 7.42 亿 m3，调节库容为 1.17 亿 m3，具有日调

全貌图,变形体,公路边坡,郑家沟

西南交通大学硕士研究生学位论文，顺河长约 2600m，体积约 4900 万 m3。按其变形现象和危2区、Ⅱ3区（见图 1-2、图 1-3），其中Ⅱ1区位于复建公路，未见明显变形现象，公路边坡发生局部崩塌。Ⅱ2区9+430m 段、K9+600m～K10+120m 段，公路边坡和外侧防段公路开挖边坡较陡、岩土体结构松散、破碎，可能形成区位于复建公路 K8+800m～K9+100m 段，郑家沟上游，未形体Ⅲ区位于郑家沟下游（见图 1-2、图 1-3），长约 150m0m，体积约为 550 万 m3，公路边坡后缘高程 1270m 见裂缝

【参考文献】