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近年来,随着我国社会经济的发展以及对环境保护的日益重视,西南地区水电资源被大力开发利用。高陡边坡的稳定性问题是水电开发中面临的主要工程地质问题之一,因为它对整个工程的可行性、经济性以及安全性起着控制性的作用,是关系到水电站正常开发和运营的关键因素。如美水电站是澜沧江西藏境内昌都以下河段流域规划的7个梯级中的第五级,工程规模为一等大一型,挡水建筑物拟采用心墙堆石坝,最大坝高315m,装机容量为2100MW。如美水电站左岸坝肩边坡岩体风化卸荷严重,且发育多条断层和挤压面,岩体结构复杂,它的稳定性直接影响着大坝的安全。本人依托导师科研项目“澜沧江如美水电站复杂地质环境岩体工程特性与应用研究”的子课题四“坝基岩体工程特性及应用研究”,参加了坝址区现场调查工作,对左岸坝肩边坡的稳定新进行了深入细致的研究。得出的主要认识如下:(1)坝址区岩性较单一,主要为三叠系中统竹卡组(T2z)英安岩。边坡坡表一定范围内岩体风化卸荷现象严重,坝肩边坡分布多个规模巨大的碎裂松动岩体,岩体结构较为复杂。左岸坝肩边坡发育多条断层、长大裂隙和中缓倾角裂隙,它们影响着左岸坝肩边坡的稳定性,特别是坝轴线附近四条缓倾角断层L69L72,控制着左岸坝肩边坡的稳定性。(2)左岸坝肩边坡中缓倾角裂隙很发育,其发育特征为:1)按照产状不同可分为5组,其中NNW-NNE组最为发育;2)统计表明,各组中缓裂的倾向、倾角、迹长分别服从正态(或对数正态)、正态(或对数正态)、负指数分布;3)中缓倾角裂隙主要为波状粗糙、张开度小于0.5mm(很紧密)、无充填、无胶结、干燥和结合好;4)据全硐统计,较发育的三组中缓倾角裂隙连通率在40%60%之间;中缓裂在空间上发育程度不同,强烈发育段与岩体卸荷深度相吻合,即中缓裂发育程度与岩体卸荷有关,卸荷段中缓裂连通率一般为70%95%,而未卸荷段连通率为10%50%。(3)坝肩边坡主要发育3组陡倾结构面,其中NEE组最发育;陡倾裂隙倾向、倾角服从正态(对数正态)分布;陡倾裂隙主要为波状粗糙、张开度小于0.5mm(很紧密)、无充填、无胶结、干燥和结合好;陡倾裂隙连通率一般在30%50%之间,迹长估计在0.71m之间。(4)左岸坝肩边坡岩体结构主要以镶嵌结构、层状结构和次块状结构为主,局部为碎裂结构,各类岩体结构在空间上一般交替出现,导致岩体结构较为复杂。根据坡体结构特征及边坡变形破坏现象,确定左岸坝肩边坡的变形失稳模式主要包括三类,即滑动变形、倾倒变形和局部崩塌,滑动破坏又可分为圆弧形滑动、滑移-拉裂、楔形体破坏以及平面滑动四种类型。根据坡体结构特征,抽象出左岸边坡开挖后存在的主要问题为缓倾角软弱结构面与陡倾角小断层或卸荷裂隙组成的滑动体稳定问题,其中,缓倾角断层L72是边坡稳定的控制性边界。(5)采用FLAC3D软件对坝址区边坡演化过程进行了模拟,主要认识如下:1)通过反复的试算,当在模型边界上分别施加4MPa正应力和2MPa的切向力时模拟计算结果与实测钻孔应力拟合度最高;2)现河谷底部存在高应力包,量级为40MPa,分布高程为26102510m;3)L72延伸长度对边坡的卸荷深度有很大影响,通过试算,当L72延伸长度比已确定延伸长度增加50m时,卸荷深度与实际调查结果接近。(6)基于有限元强度折减法,对左岸坝肩边坡在天然和暴雨工况下的稳定性进行了计算。主要认识如下:1)计算结果表明左岸自然边坡整体可能失稳模式为沿强卸荷底界发生滑移-拉裂破坏,天然工况下的稳定性系数Fs为1.77;暴雨工况下的稳定性系数为1.66,满足稳定性要求;2)边坡开挖后左岸边坡稳定性系数在自然和暴雨工况下的分别为1.74和1.63,满足稳定性要求,也即左岸坝肩边坡在暴雨工况下不存在整体失稳的可能。(7)基于平面刚体极限平衡方法,计算了左岸坝肩边坡可能的失稳组合(主要为滑移-拉裂式破坏)滑体在天然工况、1/4饱水工况、地震工况和1/4饱水加地震工况这四种工况下的稳定性,得出所有可能滑体组合在1/4饱水加地震工况最不利工况下的稳定性系数为1.28(传递系数法);基于三维块体稳定理论,计算出可能的可动块体在最不利条件下稳定系数最小为1.256,满足安全要求。左岸坝肩边坡开挖后上述组合滑体不存在滑动失稳的可能。