雅砻江楞古水电站厂房边坡失稳破坏模式及稳定性研究

发布时间：2017-12-21 17:40

  本文关键词：雅砻江楞古水电站厂房边坡失稳破坏模式及稳定性研究　出处：《成都理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：楞古水电站位于四川省甘孜州雅江县境内的雅砻江干流上,现阶段勘探揭露厂址区勘探线一带发育顺河流长约800 m的碎裂结构岩体,表现为顺河裂隙普遍张开,岩体卸荷强烈,碎裂化程度高,浅表部溜滑崩塌严重。查明碎裂结构岩体的边界条件、分布范围、变形破裂特征及破坏模式,进而评价边坡各个工况下的稳定性,对后期厂房开挖修建具有重要意义,同时对高地应力深切峡谷斜坡岩体的变形破坏机制研究具有一定的理论意义。本文通过现场地表勘察、钻孔编录、平硐编录、声波测试等手段,深入系统地研究了边坡的岩体结构特征和变形破裂现象,确立了边坡岩体变形破坏的地质力学模式。在此基础上采运用数值模拟软件进一步分析边坡稳定性,具体内容及成果如下:(1)边坡岩体岩性为三叠系上统侏倭组变质砂岩,主要发育三组中陡倾角结构面与一组缓倾角结构面,节理裂隙密集发育,小断层、挤压破碎带普遍存在,岩体受结构面切割普遍呈碎裂结构和镶嵌结构,围岩自稳能力差,平硐揭露岩体存在倾倒变形、松弛破碎、裂隙张开和错位,多处已出现架空和垮塌现象。(2)研究区无区域性断裂(I、II级结构面)通过,仅发育规模不等的小型断层、挤压破碎带、长大裂隙以及岩脉(石英脉、方解石脉),以III1级、III2级、IV级结构面为主,岩体质量分级表面整个边坡岩体要以IV、V级为主,局部位置III类岩体发育。(3)根据平硐勘探及现场判断,碎裂结构岩体普遍发育较深,尤其以浅部处40m深度尤为破碎,岩体整体松动,自稳能力差。在边坡中高程约0~45m段,岩体较为松弛,结构碎裂,被密集发育的随机节理切割成块石,以至于平硐变形破坏极为严重。一旦在这个深度范围内切角开挖,极有可能发生大规模崩滑。而45米以里深部,岩体结构存在一定差异,以碎裂结构~镶嵌结构为主,局部次块状结构,其中在断层挤压带比较发育部位附近,又呈现出碎裂化特征,100米之后岩体质量趋于完好,但平硐多数未揭穿,根据岩体卸荷发育规律结合部分钻孔资料推测碎裂结构岩体水平深度发育边界大致在两百米,完整性较好的块状结构岩体出露深度不会超过四百米。(4)根据其断裂张开、节理错动、岩体架空、岩石高强度、岩体低波速、岩体发生深卸荷和地应力释放等特点,将碎裂岩体的类型划分为:卸荷破坏型、断层控制型、节理裂隙控制型、倾倒型,研究每一种类型的形成条件、特征及表现组合形式。(5)根据边坡岩体的变形破裂特征,结合岩体结构及坡体地貌特征分析,确立了自然边坡和工程边坡的岩体变形破坏模式,其中自然边坡分为浅表部失稳破坏是:(1)崩坡积物、松散岩块浅表部溜滑破坏;(2)结构面密集切割形成的块体失稳;坡体的破坏模式:滑移剪切破坏;工程边坡破坏模式有:受断层或长大结构面控制的溜滑和滑坡。(6)采用三维数值模拟(FLAC3D)对滑坡天然和暴雨工况下应力特征及变形特征进行了模拟,结果表明:(1)天然工况下边坡变形的范围和变形量较暴雨工况要小,暴雨时位移量值最大出现在表部近散体结构岩体。(2)塑性破坏区主要位于低高程崩坡积物及其冲沟沟岸,且分布的范围较为零星,主要表现为拉破坏,局部为剪切或拉剪破坏。(3)天然和暴雨状态下滑坡堆积体未出现贯通的剪应变增高带和塑性破坏区,其整体稳定性较好,但在地形陡变处和物理力学性质较差部位的岩土体存在大位移和塑性区,其可能产生小规模崩滑、垮塌破坏。(7)在开挖状态下,边坡整体变形破坏明显受坡内顺坡向软弱结构面控制,与陡倾的软弱结构面贯通,并剪断滑面中的锁固段,最终使坡体失稳,利用UDEC软件可模拟整个破坏过程,结果表明分为三个阶段:(1)变形发展启动阶段;(2)突然破坏阶段(3)溃滑失稳阶段。尽管坡体主要由碎裂近散体结构岩体构成,但其整体破坏依然受Ⅲ级结构面或Ⅳ级结构面控制。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223

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本文编号：1316584