雅砻江杨房沟水电站坝前旦波堆积体变形机理研究

发布时间：2020-09-02 16:52

　　 旦波堆积体位于雅砻江杨房沟水电站坝前右岸,为一地质结构、成因复杂的堆积体。前期研究表明,该堆积体在蓄水后将处于不稳定状态,一旦失稳将对大坝造成重大影响,故设计院对该堆积体采用上部清方+下部抗滑桩综合治理方案。在清方过程中,因连续降雨,堆积体上部局部(方量15万m3)于2017年7月14日开始出现明显的宏观变形并持续发展,至2017年11月,其后缘最大变形量达2.3m,给工程施工带来了较严重威胁。因此,研究该堆积体的变形机理对指导现场施工具有实际意义,同时对研究类似堆积体的变形机理具有一定的理论意义。通过现场调查与资料搜集,查明堆积体的基本特征及变形特征,分析堆积体的变形因素及变形机制,展开物理力学试验,研究岩土体的软化效应,并利用数值模拟软件量化研究堆积体的变形机理。获得如下主要认识:(1)堆积体呈“舌”形,东西长约560m,南北宽约330m,总方量约234万m~3。堆积体下部(Ⅰ区)为多期次形成的崩坡积体,方量约99万m~3;上部(Ⅱ区)主要为古滑坡堆积体,方量约135万m~3。古滑坡体主要由揉皱强烈的板岩、炭质板岩及薄层状砂岩及块碎石土组成,结构松散;滑带分为上下两层,上层滑带为灰至深灰色含砾粉质粘土,厚0.5~1.0m,下层滑带为褐黄色碎石土,厚0.1~0.5m;滑床主要由变质砂岩和板岩组成。(2)变形体位于堆积体Ⅱ区中部,呈南北宽106m、东西长145m的钟形,方量约15万m~3。变形体于2017年7月14日在高程2430m处开始出现弧形拉张裂缝,并向两侧扩展,于7月底在高程2400m处出现剪张裂缝并断续延伸,至2340m处尖灭。位移监测显示,其变形具有后缘大,向下逐渐减少的特征,表现为推移式滑坡的变形特征。经防水处理后,变形体于11月逐渐停止变形,此时后缘弧形裂缝最大下错位移达2.3m。(3)基于现场调查和监测资料分析,认为变形体是古滑坡体的局部复活。其中,堆积体的物质结构特征是主要内在因素,持续降雨与工程开挖是主要外部因素。施工便道的开挖改变了坡体形态,一定程度上降低了阻滑段的抗滑力;上部清方使滑带直接暴露于坡表,有利于地表水的入渗,大幅降低滑带的抗剪强度,导致老滑体局部的变形复活。(4)X粉晶衍射测试表明主滑带(上层滑带)粘土矿物含量高,主要为伊利石、绿泥石,占比近75%,水敏性高,软化效应明显。渗透试验表明滑体渗透系数为7.925×10~(-4),滑带渗透系数为2.44×10~(-7),两者悬殊的渗透性能有利于雨水快速入渗并于滑带处形成汇流。中型直剪试验表明,主滑带的软化效应明显,其C、φ值随含水率的增加而降低。含水率由天然状态逐渐增至饱和状态,其粘聚力由21.21kPa降至8.66kPa,最大降幅为59.1%;内摩擦角由21.87°降至13.71°,最大降幅为37.3%。持续降雨条件下,滑带抗剪强度的大幅衰减是堆积体变形的主导因素。(5)二维渗流数值模拟再现堆积体变形前25天持续降雨的渗流变化过程,随着降雨的持续,堆积体的暂态饱和区逐渐增大并相互贯通,使得地下水位不断抬升,并从坡顶向坡脚形成稳定渗流,形成动水压力和浮托力。耦合分析坡体的渗流场与稳定性,结果表明,随着降雨的持续,堆积体的稳定性不断降低,由1.078最终降至1.032,坡体处于欠稳定状态。(6)FLAC3D三维数值模拟分析结果显示:施工便道与上部堆积体的开挖,使得坡体表部的拉应力、坡体总位移、塑性区和剪应变增量都有所增加,加速了堆积体的蠕变,并提供了下滑临空面;降雨作用诱发堆积体失稳,堆积体的拉应力区、塑性区域以及总位移区主要分布在堆积体Ⅱ区,最大位移量为2.3m,且后缘大前缘小,与实际变形情况相符。
【学位单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TV223
【部分图文】：

第 2 章 研究区工程地质条件2.1 自然地理条件2.1.1 地理位置旦波堆积体位于雅砻江流域第六梯级水电站—杨房沟水电站坝前右岸，行区划属于凉山州木里县麦地龙乡，地理坐标为东经 101°19′16.35″，北28°65′50.43″。研究区上距孟底沟水电站 37km，下距卡拉水电站 33km，距离里县县城 134km，距离西昌市 236km。研究区有一条县道和一条水电专用道与界相通，交通较便利（图 2-1)。

堆积体前缘流经，江面宽约 50m，水位深 3-6m。其径流补给主要来源于大雨和冰雪融水，水流量丰沛，多年平均流量为 869m3/s，洪水期可达 8010s。由于研究区旱、雨季分明，故枯、汛期分明，径流集中在雨季，径流量占 80%以上，具有峰低量大而历时长的特点，洪、枯水位变幅一般在 4m 左右大可达 6m 以上。

研究区区域地貌分区图（据王士天）

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王丽君;郑志龙;钟俊辉;;某高速公路古滑坡堆积体稳定性分析及防治措施[J];岩土工程技术;2019年06期

2 成永刚;李树鼎;袁泉;;川藏高速公路高位堆积体病害分析与防治[J];水利与建筑工程学报;2018年05期

3 雷先顺;沈银斌;朱大勇;刘诚;;碎屑流模型试验研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2016年10期

4 郝鹏;曾荣福;王蒙;唐腾飞;;滑坡堆积体稳定分析及工程治理研究[J];红水河;2016年05期

5 李小波;吴莉;吉华伟;;某水电站坝前堆积体成因机制分析及稳定性评价[J];四川水力发电;2014年06期

6 魏宝龙;徐卫亚;王如宾;;降雨条件下某滑坡堆积体稳定性研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2015年02期

7 王雪松;申卫博;谢永生;陈曦;丁亚东;马洪超;;赣北地区工程堆积体侵蚀水动力机理研究[J];水力发电学报;2015年11期

8 张俊柯;;汶川县芤山村古堆积体特征及成因分析[J];城市地理;2017年06期

9 易祥成;;抗滑桩在治理堆积体滑坡中的应用[J];中国高新技术企业;2014年24期

10 王自高;胡瑞林;张瑞;徐文杰;;大型堆积体岩土力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期

相关会议论文 前10条

1 胡瑞林;张小艳;马凤山;张路青;李志清;高玮;王杰;孙永帅;;西藏樟木堆积体结构及其稳定性[A];中国科学院地质与地球物理研究所2014年度（第14届）学术年会论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2015年

2 孙兴伟;林金洪;;西藏大古水电站冰水堆积体稳定性研究[A];2015年全国工程地质学术年会论文集[C];2015年

3 王文忠;杜健;;阿海水电站混合堆积体稳定性计算分析[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年

4 孙红亮;刘建;;高密度电法在冰碛堆积体勘察中的应用[A];中国水力发电工程学会地质及勘探专业委员会中国水利电力物探科技信息网2012年学术年会论文集[C];2012年

5 郑克勋;万进年;;北盘江中游马马崖一级水电站库首补朗堆积体地质条件及成因研究[A];高坝建设与运行管理的技术进展——中国大坝协会2014学术年会论文集[C];2014年

6 罗小峰;韩政;路川藤;张功瑾;丁伟;;静水条件下抛泥堆积体形态特征研究[A];第十九届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下）[C];2019年

7 王唤龙;孙毅;周德培;肖世国;;红层堆积体高边坡坡体结构及变形规律[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

8 李红刚;晏鄂川;程江涛;雷东;;库区移民城镇弃碴堆积体稳定性评价及其防护设计[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年

9 郭朝旭;;松散滑坡堆积体降雨入渗过程的实验研究[A];山地环境与生态文明建设——中国地理学会2013年学术年会·西南片区会议论文集[C];2013年

10 吴述_g;;某水电站研究河段巨型堆积体稳定性及工程影响初步研究[A];贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 王佳雯;克险川藏线[N];中国科学报;2017年

2 本报记者 王代林;映汶高速映秀隧道已掘进747米[N];四川日报;2010年

3 记者 熊蕊　实习记者 吴敏;抓好广元堡应急排险工作的推进和落实[N];雅安日报;2013年

4 记者 陈瑜;“蛟龙”号探秘南海北部高速堆积体[N];科技日报;2017年

5 王生伟;尽心尽责为村民[N];广元日报;2010年

6 记者 李秋怡;开始最后的“大扫除”[N];四川日报;2008年

7 本报记者 李梦媛　段玉清;48公里映汶高速 23次飞越岷江[N];四川日报;2012年

8 记者 王建新;西藏易贡灾区抢险工作加紧进行[N];人民日报;2000年

9 本报记者 张潇潇　肖瑜;誓将天险变通途[N];四川政协报;2010年

10 国土资源部地质灾害应急技术指导中心 殷志强;以史为鉴 治理地灾[N];中国国土资源报;2016年

相关博士学位论文 前10条

1 牛耀彬;降雨和上方来水条件下工程堆积体土壤侵蚀特征研究[D];西北农林科技大学;2019年

2 黄俊;纳米颗粒堆积体的热传导特性研究[D];武汉大学;2019年

3 刘毅;三峡库区万州区堆积体滑坡地下水响应及稳定性研究[D];中国地质大学;2018年

4 王自高;西南地区深切河谷大型堆积体工程地质研究[D];成都理工大学;2015年

5 甘建军;汶川地震区大型堆积体变形破坏模式及稳定性研究[D];成都理工大学;2014年

6 邵莲芬;栾川县柿树沟沟道泥石流堆积体复活形成机理与预测研究[D];中国地质大学;2014年

7 王硕楠;沟道泥石流堆积体复活启动机制研究[D];中国地质大学;2015年

8 余金煌;浅水域堆积体精准探测技术应用研究[D];合肥工业大学;2014年

9 董建辉;地震作用下库岸堆积体斜坡动力响应及变形机理研究[D];成都理工大学;2016年

10 郭健;库水作用下堆积体滑坡促滑治理的过程控制研究[D];成都理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王鑫;地震作用下碎石土堆积体边坡稳定性分析[D];西南交通大学;2019年

2 王洋海;基于DEM方法的堰塞体形成过程的数值研究[D];青海大学;2019年

3 陈一鸣;无粘性散粒堆积体运动与堆积特性的模型试验和数值模拟研究[D];合肥工业大学;2019年

4 谢纯凯;基于复杂网络的粘性土颗粒堆积体失稳问题的分析[D];湘潭大学;2019年

5 李颖;雅砻江杨房沟水电站坝前旦波堆积体变形机理研究[D];成都理工大学;2019年

6 王立纬;地震与库水作用下高速公路堆积体边坡稳定性研究[D];沈阳工业大学;2019年

7 陈宇杭;深切河谷典型堆积体发育特征及潜在失稳机理研究[D];成都理工大学;2018年

8 桂斌;乔木根系对堆积体边坡稳定性影响机制研究[D];重庆交通大学;2018年

9 赵亚文;滑坡堆积体蠕变特性试验研究[D];华北水利水电大学;2018年

10 何岸霞;堆积体河道三维水流特性试验研究[D];西华大学;2018年

本文编号：2810856