库水位升降作用下大型堆积体边坡变形破坏预测

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (6): 1774-1780.

库水位升降作用下大型堆积体边坡变形破坏预测

董金玉^{1, 2}，杨继红¹，孙文怀¹，黄志全¹，王东²，杨国香²

1. 华北水利水电学院资源与环境学院，郑州 450011；2. 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院工程地质力学重点实验室，北京 100029

收稿日期:2010-02-03 出版日期:2011-06-10 发布日期:2011-06-21
作者简介:董金玉，男，1977年生，博士，副教授，主要从事地质工程方面的教学和科研工作
基金资助:
华北水利水电学院高层次人才引进项目资助（No. 201105）；中国科学院工程地质力学重点实验室开放基金项目资助（No. 2008-06）；教育部留学回国人员科研启动基金资助（2010年）

Prediction of deformation and failure of a large-scale deposit slope during reservoir water level fluctuation

DONG Jin-yu^{1, 2}, YANG Ji-hong¹, SUN Wen-huai¹, HUANG Zhi-quan¹, WANG Dong², YANG Guo-xiang²

1. College of Resources and Environment, North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Zhengzhou 450011, China 2. Key Laboratory of Engineering Geomechanics, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China

Received:2010-02-03 Online:2011-06-10 Published:2011-06-21

摘要/Abstract

摘要： 库岸边坡的变形破坏及稳定性研究是目前国内外研究的热点之一。基于水电站库区一大型堆积体边坡，通过现场原位直剪试验获取岩土体的力学参数，利用岩土数值分析FLAC3D软件，考虑了堆积体与基岩基覆接触带介质的应变软化特性，对水库蓄水和下降过程中边坡的变形破坏特征进行了分析预测。结果表明，在库水升降作用下变形主要发生在堆积体内部；根据堆积体的变形特征可分为3个区：前缘牵引变形区，变形量最大；中间过渡区，变形量最小；后缘被牵引变形区，变形量介于前缘和中间之间。模拟过程中，在坡体的不同位置设置位移监测点，得到了蓄水和水位下降过程中各监测点的位移时程曲线，监测结果显示，水位下降时堆积体前缘易形成局部失稳。通过剪应变增量判断堆积体边坡在库水作用下可形成2个潜在的滑动破坏面

关键词: 库水升降, 堆积体边坡, 应变软化, 牵引变形区, 破坏模式, 局部失稳

Abstract: Research on deformation and stability of reservoir bank slopes is one of the focus in the world. Taking a deposit slope in the hydropower reservoir area for example, the deformation and failure characteristics of the slope are predicted by FLAC3D while the reservoir level is rising and rapid drawdown. It is indicated that deformation mainly occurred in the deposit body while the reservoir level fluctuating; the deposit body is divided into three regions according to the deformation characteristics: the front traction deformation area with the largest deformation, the middle transition area with the smallest deformation and the posterior passive traction deformation area. Displacement monitoring points are set at different places of the slope body; so the displacement-time graphs during reservoir filling and rapid drawdown of reservoir level are obtained. The monitoring results show that the local instability occurred at the front of the slope during the rapid drawdown of the reservoir level. Owing to the influence of water two potential sliding failure surfaces in slope can be judged based on the shear strain increment.

Key words: reservoir filling and rapid drawdown, deposit slope, traction deformation area, failure mode, local instability

中图分类号:

TV 223

董金玉，杨继红，孙文怀，黄志全，王东，杨国香. 库水位升降作用下大型堆积体边坡变形破坏预测[J]. , 2011, 32(6): 1774-1780.

DONG Jin-yu , YANG Ji-hong , SUN Wen-huai , HUANG Zhi-quan , WANG Dong , YANG Guo-xiang. Prediction of deformation and failure of a large-scale deposit slope during reservoir water level fluctuation[J]. , 2011, 32(6): 1774-1780.

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