随着人类工程活动的发展,大量公路、铁路、水利、矿山、城镇等的建设,不可避免地带来了众多的边坡灾害,其中边坡灾害中的倾倒变形破坏就是其中之一。边坡的倾倒变形和破坏是山区高边坡变形破坏的一种,它虽然不像崩塌、滑坡那样普遍,但在自然界也是分布广泛的。在工程建设中由于倾倒变形失稳而造成重大事故的工程更是屡见不鲜。所以有必要研究倾倒变形边坡的形成机制和破坏机理。在自然界的河流和河谷两岸,由于河流下切作用,边坡发生侧向卸荷,陡倾的中陡薄层岩层向临空面方向发生弯曲变形,俗称“点头哈腰”现象,较为常见,但它们并未破坏。当这种变形达到一定程度,即会发生倾倒破坏,成为一种灾害,可以转化为崩塌或滑坡。本文在对西藏澜沧江如美水电站坝址区地质资料收集和现场调查的基础上,通过宏观工程地质分析、倾倒变形破坏力学分析以及三维离散元数值模拟分析等方法分析中坝址区如美水电站岩质边坡发生倾倒变形破坏的破坏机理。本文主要研究内容有：1.资料收集及现场调查：搜集区域地质资料、场地勘察等资料。其中,主要进行了对坝址区各平硐结构面的精细测量,分析得到坝址区岩体结构面特征和组合情况；2.工程地质宏观分析：通过对坝址区断层、长大裂隙及岩体结构面的统计上分析,从宏观上判断坝址区边坡岩体最可能出现的破坏类型；3.倾倒破坏力学分析：在宏观上判定研究区岩体破坏类型为倾倒破坏的基础上,通过力学分析,为该区随机结构面岩质边坡倾倒破坏找到理论上的解释,为后续用数值方法研究随机结构面岩质边坡变形破坏机制奠定基础,同时对坝址区边坡进行倾倒破坏极限平衡分析；4.三维离散元数值分析：在工程地质宏观分析和力学分析的基础上,利用3DEC三维离散元软件,研究河谷下切过程、风化卸荷过程以及人工开挖对边坡倾倒破坏的影响；5.岩质边坡倾倒破坏的形成机制分析：综合宏观工程地质分析、倾倒破坏力学分析和三维离散元数值模拟分析的结果,分析坝址区倾倒变形破坏的形成机制。分析结果表明：1.如美水电站中坝址区河段位于澜沧江上游,为西南地区深切峡谷地貌,两岸岸坡较陡,特别是近河床部位由于地壳抬升以及河水的下蚀作用多形成陡壁或陡坎,两岸岸坡冲沟发育,这为该区域岩体发生倾倒变形提供地形临空面条件。2.中坝址区长大裂隙及小断层较发育,尤其是中坝址左岸边坡发育一组顺坡向倾角约20。—30。的缓倾角结构面和一组倾角约60。—80。的反坡向结构面,从宏观上判断倾倒破坏是中坝址区边坡岩体最可能出现的破坏类型之一。3.中坝址区内岩体的主要倾倒破坏类型为岩块弯曲复合式倾倒破坏,根据典型破断的极限平衡分析有：坡体岩块17、18、19属于稳定区；岩块3-16属于潜在倾倒区；岩块1、2属于滑动区。4.用分级开挖模拟地壳抬升,河谷下切过程,从第一步开挖开始,坡顶就有小量向外的位移,开挖坡脚处位移最大。随着进一步开挖,坡顶处位移增大,开挖坡脚处的位移随开挖过程向下发展,到第三步后开始出现两处变形增大区,随着开挖的进行,应力逐步得到释放,坡脚处向外突起,坡顶位置向下。5.用强度折减的方法模拟长期荷载的作用,当岩体和结构面的参数降低20%时,X和Y方向的位移急剧增加,边坡坡顶开裂形成台坎,坡脚流层面出口处剪出,岩层裂开,也形成台坎,并且岩层出现扭曲变形。当强度降低40%时,边坡发生倾倒破坏,边坡的破坏模式为弯曲倾倒破坏,破坏如经典的G-B法结果一致分三个区,底部的滑动区、中部的倾倒区和拉裂缝以上的稳定区。边坡的破坏底面是追踪最弱结构面强度组合发生的,即上部沿着强风化与中分化的分界面,下部沿着带有剪出口的流层面组合发生的倾倒破坏。6.卸荷裂隙的出现改变了倾倒破坏坡顶开裂的位置,边坡破坏过程是追踪强度最低结构面组合,最后强度较弱结构面组合相互连通以确定倾倒变形破坏的底边界,而由于卸荷裂隙的力学参数较低,坡顶最初的开裂往往由卸荷裂隙开始。这对边坡发生倾倒变形的发生起到推动促进作用。7.人工开挖对边坡倾倒破坏影响较大,随着开挖边坡角的增大,边坡整体位移也随之增大,并在开挖坡脚处出现隆起现象；坡角的增大再加上长期荷载的影响使得边坡发生倾倒的可能性大大增加。