三板溪崩塌体滑坡稳定性分析03.ppt

武汉大学 水利水电学院;目 录;一、前 言; 研究意义 由于该堆积体处于水库大坝右坝肩上游电站进水口附近，为了确保水电站进水口施工和运行期的安全，该崩塌堆积体的稳定问题尤为突出。因此，本课题将根据崩塌堆积体的工程地质特点以及施工期、运行期的关键技术问题展开研究，重点研究其稳定性，并为设计院推荐加固优化措施，研究成果对三板溪水电站进水口崩塌堆积体治理的设计、施工具有较重要的现实意义和经济意义。 研究内容 总结和分析崩塌堆积体滑坡的形成机制，研究边坡在自然和工程条件（如施工开挖切坡、卸荷、震动及水库运行）下的变形破坏机制，正确模拟其变形破坏过程。 考虑崩塌堆积体滑坡的施工和运行过程进行分析，内容有： 根据地质条件对崩塌堆积体滑坡进行分区；;考虑施工和运行过程中地下水位和水库水位的变化； 采用推力系数法、Sarma法对堆积体材料参数进行敏感性分析，对天然状态、施工期和运行期等工况下边坡的稳定进行分析，探讨并提出了初步的加固方案； 采用二维和三维有限单元法对采用初步加固方案的施工过程仿真分析，分析边坡的应力应变、屈服情况和边坡的稳定性，推求变形和安全系数，并对不同的地质参数进行敏感性分析； 根据初步加固方案的仿真分析结果并结合实际工程特点和施工条件推荐较优的加固方案，并对优化加固方案进行三维有限元分析，分析边坡的应力应变、屈服情况和稳定性，评价推荐方案的合理性和可行性。;二、边坡的稳定性分析及加固方案探讨;岩土名称 ;计算工况及安全系数取值 计算工况 根据设计要求，计算工况包括： 天然复核； 开挖完建未蓄水； 正常蓄水位； 正常蓄水位+地震组合(设防裂度按7度考虑) ，根据《水工建筑物荷载设计规范》，水平地震影响系数 ; 水位骤降。 安全系数取值 稳定安全系数是判断边坡是否稳定及决定边坡处理投资大小的一项重要指标，直接关系着工程的安全性、;计算 工况;整体稳定性分析的剖面 为了充分考察边坡的稳定性，共计考虑了1个主滑面，4个辅滑面，如图2-1～图2-7所示。;边坡稳定性分析成果 天然状况下边坡的稳定性;第三组参数计算的边坡安全系数小于1.0，与实际不符。因此，只取第一、二、四组参数进行计算，边坡稳定安全系数为基本都在1.05以上，如考虑地震作用时，边坡稳定性安全系数明显减小； Sarma法计算出的安全系数比RTM的小。究其原因，是因为滑面坡度较陡，在RTM的计算中，出现了土条之间的剪切力超出极限抗剪强度的现象。采用RTM方法进行计算，堆积体内部相应的屈服的状况如表2-6 (Pg15)示。从表2-6中可看出，堆积体大部分区域的土体已处于屈服状态。 改进的RTM法计算的安全系数与Sarma法比较接近，说明改进的RTM法考虑了条分面上的极限抗剪条件后与Sarma法是基本一致的。 ;蓄水状况;;; 考察三板溪水库水位可能的骤降情况，偏于保守考虑，按表2-8第一列考虑水位骤降，计算成果如表2-8示。 由表中成果可知，水位骤降对于崩滑体稳定性的影响很大，蓄水后水位骤降情况下各安全系数均小于1.0。说明如果不对边坡进行加固处理，边坡在水位骤降时极有可能失稳。 ;剖面编号;剖面编号 ; 为了充分考察边坡开挖后崩滑体的稳定性，考虑了四个辅助剖面S1～S4进行的稳定性计算分析。另外，根据有限元计算结果，在主滑面顶部拟定了两个局部滑面，划分的条分模型如图2-8所示。 根据划分的条分模型采用RTM法，计算成果如表2-9和表2-10。 由表2-9可知，开挖完建未蓄水时，辅助剖面S3的安全系数最小，但其安全系数也大于1.05。 由表2-10可以看出，蓄水后边坡稳定性安全系数明显降低，对于第四组参数情况，安全系数均小于1.0，则边坡是失稳的。从崩滑体的整体分布来看，边坡开挖前三维效应比较显著，而开挖后这种效应减弱，因此，辅面S3、S4以及局部滑带采用了地质勘测力学参数而不是综合反演参数，未考虑这种三维效应。 ;边坡的防治措施建议; 削坡减载 削坡减载可以降低下滑力，提高边坡体的整体稳定性，是一般边坡整治常用而有效的工程措施。削除坡体顶部，根据削坡不同的高程分别计算开挖施工完成后以及正常运行＋地震作用时的边坡稳定性，计算成果见表2-11(Pg 20)。 从表2-11可以发现，削除边坡体后缘部分能够提高边坡的稳定性，且削除越多，稳定性提高越大，但削除方量也迅速增加。在完建工况下，当削坡至高程600.0m时，边坡体可基本恢复到开挖前的稳定状态；但是