
第52卷第9期 2016年9月
设计与研究·
甘肃水利水电技术
GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY
结合有限差分法的倾倒岸坡塌岸评价
刘逸峰,蒋金阳王庆武
Vol.52,No.9 Sep.,2016
(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059)
摘要:水库蓄水后产生竭库是常见的水库工程地质问题。目前塌库的预测多采用图解法,该法未考虑库坡应力应变调整、折线形的竭库再造线与实际不符等因素导致预测结果与实际端库范围有所出入。三维有限差分软件FLAC"提供了一种以库坡位移场及型性区为指导的水库岸坡端库的预测方法。润洽江某水电站近坝库坡领例变形强烈,图解法对此类边坡竭库参数的研究不够充分,因此,采用FLAC"模权其蓄水后的位移场、型性区分布,以蓄水后的触发的位移场位移特征及型性区变形特征为指标综合评价边坡竭岸,预测的潜在蝠库区与库放结构法的预测结果相近,说明有限
差分法对水库端库预测及图解法参数的研究有指导意义,并提出了一种端岸稳定性评价方法。关键词:媒库;数值模拟;FLAC";库坡结构法
中图分类号:P642.21 1前言
文献标志码:A
文章编号:2095-0144(2016)09-001205
计算结果与岸坡结构法的观点相比对,探讨三维有
对库区岸坡的塌岸评价是一类特殊的斜坡稳定性评价,岩土体稳定性评价是斜坡设计、施工和使用的前提"。当前水库边坡塌岸的预测结果多与实际情况有较大出人,可能与使用的塌岸机理、塌岸参数以及运用原则等密切相关网。
对于反向倾倒的岩质边坡,在库水作用下易发生崩塌型失稳,学界对此类塌岸研究尚浅,现行行业标准也缺乏对塌岸稳定性评价的指导。韩贝传等人认为,反倾岩质岸坡的破坏易由坡顶产生而非坡脚,且对此类岸坡的稳定性评价不宜使用极限平衡法。
以往的工程经验证明卡丘金法的塌岸预测范围明显偏大;卓洛塔廖夫法所需参数较多且用法复杂,往往预测效果不佳;在预测库水位提升幅度很大的岸坡塌岸时,两段法得出的结果往往偏大很多;岸坡结构法提出的水下堆积坡角、冲磨蚀角等参数较其他方法数值较大,在实际预测中取得了良好的效果。
因图解法未将岸坡的变形理论考虑在内,拟借助FLAC对澜沧江某水电站近坝岸坡进行三维有限差分数值模拟,以期获得该岸坡的位移云图,再结合塑性区分布特征,分析位移的产生和失稳的渐变过程,评价出其稳定性并预测其塌岸范围。最后将
限差分法在预测倾倒型水库边坡塌岸等方面的适用性,并提出一种结合有限差分模拟结果的岸坡稳定性评价方法。
2岸坡工程地质条件
研究区岸坡为澜沧江某水电站右岸近坝岸坡。岸坡总体走向为NW348°层面反向。岸坡坡度起伏不大,下部坡度较陡,总体约50°。南北两侧发育冲沟,沟壁陡哨。
斜坡岩性主要为中侏罗系花开左组(Js)板岩、片岩、变质石英砂岩,局部岩层间隙和节理面有石英脉侵人,岩体结构呈薄层-厚层结构。斜坡表面岩体因倾倒及卸荷较为破碎,随斜坡深度加大分别发育强风化、中风化、未风化岩体。浅表层为强风化岩体,平均深度约20m;强风化岩体以下为中风化岩体,其平均深度约50m;中风化层以下的岩体新鲜。
研究区域含顺层面方向发育的压性断层,但未发现全新活动性断裂,受自重及卸荷控制的岩体倾倒变形现象显著发育,倾倒深度为70~150m,近河谷处的倾倒深度较小。边坡岩体主要由3组优势结构面控制:层面C及两组节理面J1和J2。它们相互作用,切割斜坡岩体,结构面多为泥质胶结,波状光
收稿日期:2016-09-11
作者简介:刘逸峰(1990-),男,潮南衡阳人,硕土研究生,研究方向:岩土工程,E-mail:415749296@qq-com。
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