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鲁布革水电站建成运行后,位于库首区的发耐滑坡在水库运行期间多次发生失稳破坏,成为影响水库正常运行的重大地质因素,对于发耐滑坡的研究,成为鲁布革水电站科学安全的运营所要面对的主要问题,同时也是一个急需解决的问题。滑坡稳定性由内在因素和外在因素决定,内在因素是边坡本身固有的,外在因素则包括地震、库水位、雨水,开挖等。鲁布革水电站蓄水运行后,库水位将保持在1130m左右,每年雨季来临之前,水位会下降到1110m左右,以增加水库得抗洪能力,且为了保持水库安全运行,每3~5年需要进行一次放空冲沙,在这些调控中,库水位骤降产生的渗流作用对发耐滑坡稳定性的影响是鲁布革水电站运营面临的一个新课题,滑坡在地下水渗流作用下稳定性评价既是一个复杂的理论课题,也是一个重大的工程应用课题。目前大多数有关地下水的渗流模型往往是静态模拟,对于因库水位骤降而产生的地下水渗流场的模拟往往不能准确体现,且与地下水动态变化实际情况不相符,计算的结果与实际情况也有差别。为了分析库水位骤降时,滑坡渗流场的变化情况及其对边坡稳定性的影响。本文在资料收集、野外工程地质调查、深部钻探及室内试验等工作的基础上,采用实验分析、地质力学分析、极限平衡分析和数值模拟等手段,对库水位骤降条件下,滑坡渗流场的变化及对稳定性的影响进行了综合研究。通过以上研究,得出以下一些结论:
1、发耐滑坡古滑坡滑动带主要受软弱岩层层面及构造面控制,软弱岩层是二叠系上统乐平组(P21)灰黑色、黑色炭质页岩和煤层及少量深灰色灰岩、泥灰岩。
2、发耐古滑坡成因机制复杂,从岸坡开始出现蠕滑拉裂变形到蠕滑拉裂加剧到整体下滑、古滑坡形成,都与黄泥河侵蚀发展关系密切,且受地质结构条件的控制。
3、研究饱和非饱和渗流理论,应用GE0-STUDIO建立渗流模型,较为准确的模拟了发耐滑坡在不同库水位下降速度下的渗流场变化规律。
4、选择降速1m/day、2m/day、15m/day,降幅30m,对在不同降速下古滑坡整体稳定性及岸坡稳定性的变化分别进行研究。发现其变化规律,提出不同降速下的临界库水位,临界时间。
分析结果表明:发耐滑坡在不同库水位骤降速度下,对古滑坡整体稳定性不利,不同降速影响程度不同,总体上降速越大,影响程度越大,影响曲线呈抛物线或半抛物线,对应每一种库水位的下降速度,都存在有临界库水位、临界时间,三种速度下降的过程中,古滑坡的稳定性系数都在1.20以上;对岸坡稳定性有非常不利的影响,最危险的滑动面范围都集中在古滑坡体的中前部,变化规律与对古滑坡整体稳定性规律相似,随着库水位的下降,岸坡的稳定系数逐渐降低,速度越大,影响越大。不同库水位岸坡稳定性系数变化呈半抛物线型,开始阶段下降幅度较大,末尾阶段下降幅度变缓,总体上是单调递减的。以稳定性系数为依据,提出了岸坡从稳定向基本稳定变化的临界库水位、临界时间,岸坡从基本稳定向不稳定变化的临界库水位、临界库时间。