考虑渗流作用下高陡岩质边坡安全评价

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我国西南地区大型水电站库区岩质边坡地质结构极为复杂,水库水位升降、地下水流动、强降雨对边坡的稳定性具有巨大的影响。因此,考虑渗流作用情况下边坡的稳定性和安全评价具有重要的理论及现实意义。  本文对锦屏一级水电站大坝左岸高陡岩质边坡考虑渗流时的稳定性进行了研究。论文在系统分析了边坡地下水的物理力学作用及其作用机理,认为研究边坡稳定首先要确定各种可能的潜在滑动面的基础上进行渗流稳定性分析。此外,从渗流的基本理论出发,采用基于变分原理的有限元法结合时域上的差分法求解了以水头作为基本已知量的稳定——非稳定渗流控制方程,建立了稳定——非稳定渗流模型。  结合锦屏一级水电站大坝左岸边坡的基础资料,确定了边坡地质力学、几何模型,基于极限平衡理论,运用商用软件Slide,本文分别计算了不同滑动面、不同工况下的安全系数,计算结果表明:边坡在暴雨情况下考虑深部裂隙渗流稳定性安全系数比不考虑深部裂隙渗流稳定性安全系数小;通过分析不同工况下的水头,考虑深部裂隙渗流使得滑动面上压力水头比不考虑深部裂隙渗流情况大。压力水头越大滑动面上的有效正应力越小,从而抗剪切应力越小,导致稳定性安全系数越小。因此,深部裂隙渗流使得滑动面上压力水头比不考虑深部裂隙渗流情况大是深部裂隙渗流促使边坡稳定性降低的原因。分析结果可以为工程施工提供一定的参考价值。
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