卸荷条件下某水电站岩质边坡动态开挖稳定性分析.docx

工程地质西北水电·2013年·第4期9

文章编号：1006—2610(2014)04—0009—04

卸荷条件下某水电站岩质边坡动态开挖稳定性分析

柏俊磊

(三峡大学三峡库区教育部重点实验室，湖北省宜昌市443002)

摘要：某水电站泄洪洞进口边坡存在大量的岩质边坡开挖工程，为了研究开挖对该水电站岩质开挖边坡稳定性的影响，基于卸荷岩体力学理论及方法，考虑边坡开挖作用下岩体的动态卸荷变化，应用ANSYS有限元软件和FLAC3D有限差分计算软件，在数值分析中模拟开挖并进行稳定性分析。研究结果表明：该高边坡在开挖过程中，随着开挖的推进，应力应变均呈现逐渐增大的趋势，且塑性区范围也越来越大。考虑动态岩体开挖卸荷作用比不考虑时应力应变以及塑性区变化有较大差别，因此在实际施工中应充分考虑岩体动态卸荷作用对边坡稳定性的影响，据此制定合理的加固措施。

关键词：边坡；开挖；卸荷；三维有限元模型；稳定性分析

中图分类号：TV223.3*1;TU457文献标识码：A

AnalysisonStabilityofRockSlopesExcavatedDynamicallyofOneHydropowerProjectinUnloadingConditionBAIJun-lei

(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforThreeGorgesReservoir,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang,Hubei443002,China)Abstract:Therockslopesatportalofonehydropowerprojectneedtobeexcavatedinalargequantity.Tostudytheimpactsontherockslopesbytheexcavation,bothANSYSfiniteelementsoftwareandFLAC3Dfinitedifferencesoftwareareappliedforexcavationsimulationandstabilityanalysisinthevalueanalysisinaccordancewiththetheoryandmethodsoftheunloadingrockmassphysicsaswellasincon-siderationofthedynamicalunloadingvariationoftherockmassinactionoftheslopeexcavation.Thestudyrevealsthatbothstressandstrainintendtoincreaseaswellastheplastierangebecomesbiggerandbiggerwiththeexcavationmovementduringtheexcavationofthehighslopes.Asthequitedfferenceofvariationsofstress,strainandtheplasticrangewithandwithoutconsiderationoftheunloadingac-tionofthedynamicrockmassecavation,impactsontheslopestabilitybytheunloadingactionofthedynamicrockmassexcavationshallbesufficientlyconsideredinactualconstruction.Accordingly,propersupportmeasuresshallbeprovidedandimplemented.

Keywords;slope;excavation;unloading;3Dfiniteelementmodel;analysisonstability

0引言

在边坡开挖施工过程中，实际上往往伴随着岩体开挖卸荷过程。开挖岩体的卸荷作用会引起岩体质