›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (2): 531-538.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工期稳定分析

漆祖芳1,姜清辉1,唐志丹2,周创兵1   

  1. 1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072;2中国水电顾问集团 成都勘测设计研究院,成都 610072
  • 收稿日期:2010-07-20 出版日期:2012-02-10 发布日期:2012-02-14
  • 作者简介:漆祖芳,男,1984年生,博士研究生,主要从事岩石力学与岩土工程的学习与研究工作。
  • 基金资助:

    “十一五”国家科技支撑计划专题(No. 2008BAB29B01-2);国家自然科学基金重点项目(No. 50839004);教育部新世纪优秀人才计划项目资助(No. NCET-07-0632)。

Stability analysis of abutment slope at left bank of Jinping-I Hydropower Project during construction

QI Zu-fang1, JIANG Qing-hui1, TANG Zhi-dan2, ZHOU Chuang-bing1   

  1. 1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 2. Chengdu Hydroelectric Investigation and Design Institute, China Hydropower Consulting Group, Chengdu 610072, China
  • Received:2010-07-20 Online:2012-02-10 Published:2012-02-14

摘要: 锦屏一级水电站左岸坝肩高陡边坡地质条件复杂、主要发育有f5、f8、f42-9断层,煌斑岩脉X,顺坡卸荷裂隙及深部裂缝等结构面,其中断层f42-9、煌斑岩脉X和深部裂缝SL44-1组合形成的左岸坝头拉裂变形体,在边坡施工期的稳定性问题突出,特别是当边坡开挖至1 780 m高程时拉裂变形体前沿剪出口阻滑岩体被完全挖除,f42-9断层在开挖坡面出露,拉裂变形体稳定条件恶化,稳定性急剧下降。采用考虑开挖过程的有限元强度折减法分析开挖边坡在施工期的稳定性,并提出了一种新的边坡失稳判据:通过滑体内关键部位测点水平位移随折减系数的变化率,即水平位移增量与强度折减系数增量之比值 和强度折减系数 关系曲线的突变点来确定边坡的临界失稳状态。通过与其他边坡失稳判据相比较,验证了该判据的合理性和实用性,同时基于该判据计算了边坡开挖加固至不同高程下的稳定安全系数,合理评价左坝肩边坡施工期的整体稳定与安全性。

关键词: 锦屏一级水电站, 边坡稳定性, 有限元强度折减法, 失稳判据, 安全系数

Abstract: The geological conditions of the high and steep abutment slope at left bank of Jinping-I Hydropower Project are very complicated, mainly developed with the faults of f5, f8, f42-9, the lamprophyre veins of X, the release fractures oriented parallel to slope surface and deep fractures. The combination of the fault of f42-9, the lamprophyre veins of X and the deep fracture of SL44-1 form a tensile dehiscent deformable body at the abutment slope of the left bank; the stability of the abutment slope is very bad during construction, especially when the slope is excavated to the elevation of 1 780 m, all rock masses that prevent the tensile dehiscent deformable body from sliding are excavated; the outcrop of the fault of f42-9 at the surface of the excavated slope makes the stability of the tensile dehiscent deformable body abruptly become worse. The strength reduction FEM considering excavation process is applied to calculate the stability safety factor of the abutment slope; and a new slope instability criterion is proposed as follows: in finding the mutant site on the relationship curves between of key points and the strength reduction factors, the critical state of instability of the slope could be determined; in this criteria, , which stands the change rate of horizontal displacement with the strength reduction factors, is the ratio of the horizontal displacement’s increment and the strength reduction factor’s increment. Comparing with other slope instability criteria, a new criterion is proved to be a reasonable and practical slope instability criterion; based on this criterion, the stability safety factors are calculated when the slope is excavated and reinforced to different elevations; the overall stability and security of the abutment slope at the left bank are reasonably evaluated during its construction.

Key words: Jinping-I Hydropower Project, slope stability, strength reduction FEM, instability criterion, safety factor

中图分类号: 

  • TU 457
[1] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[2] 张海娜, 陈从新, 郑 允, 孙朝燚, 张亚鹏, 刘秀敏, . 坡顶荷载作用下岩质边坡弯曲倾倒破坏分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2938-2946.
[3] 陈峥, 何平, 颜杜民, 高红杰, 聂奥祥, . 超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2154-2162.
[4] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[5] 余 国, 谢谟文, 郑正勤, 覃事河, 杜 岩, . 基于GIS的边坡稳定性计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1397-1404.
[6] 任晋岚, 陈曦, 王冬勇, 吕彦楠. 基于广义Hoek-Brown准则的瞬时线性化 强度折减技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4865-4872.
[7] 夏侯云山, 张抒, 唐辉明, 刘晓, 吴琼, . 考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束 随机场模拟方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4935-4945.
[8] 李典庆, 周强, 曹子君, . 基于广义可靠指标相对安全率的岩土工程 设计安全判据[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3977-3986.
[9] 唐洪祥, 韦文成. 耦合强度各向异性与应变软化的边坡稳定 有限元分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4092-4100.
[10] 董志宏, 丁秀丽, 黄书岭, 邬爱清, 陈胜宏, 周 钟, . 高地应力区大型洞室锚索时效受力特征 及长期承载风险分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 351-362.
[11] 尹小涛,严 飞,秦雨樵,周 磊,王东英, . 地震作用下华丽高速公路金沙江桥华坪岸顺层边坡动力稳定性评价[J]. , 2018, 39(S1): 387-394.
[12] 代仲海,胡再强,尹小涛,吴振君,. 工程荷载作用下缓倾角反倾似层状岩质边坡变形稳定性分析[J]. , 2018, 39(S1): 412-418.
[13] 尹小涛,薛海斌,汤 华,任兴文,宋 罡,. 边坡局部和整体稳定性评价方法的辩证统一[J]. , 2018, 39(S1): 98-104.
[14] 秦雨樵,汤 华,冯振洋,尹小涛,王东英, . 基于聚类分析的边坡稳定性研究[J]. , 2018, 39(8): 2977-2983.
[15] 肖国峰,陈从新. 岩质块体渐进破坏的稳定分析方法[J]. , 2018, 39(8): 3001-3010.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[2] 张宜虎,周火明,邬爱清. 结构面网络模拟结果后处理研究[J]. , 2009, 30(9): 2855 -2861 .
[3] 杨 光,孙 逊,于玉贞,张丙印. 不同应力路径下粗粒料力学特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1118 -1122 .
[4] 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871 -1876 .
[5] 杨天鸿,陈仕阔,朱万成,刘洪磊,霍中刚,姜文忠. 煤层瓦斯卸压抽放动态过程的气-固耦合模型研究[J]. , 2010, 31(7): 2247 -2252 .
[6] 胡秀宏,伍法权. 岩体结构面间距的双参数负指数分布研究[J]. , 2009, 30(8): 2353 -2358 .
[7] 李卫超,熊巨华,杨 敏. 分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进[J]. , 2011, 32(8): 2435 -2440 .
[8] 张桂民 ,李银平 ,施锡林 ,杨春和 ,王李娟. 一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 284 -289 .
[9] 王 伟 李小春 李 强 石 露 王 颖 白 冰. 小尺度原位瞬态压力脉冲渗透性测试系统及试验研究[J]. , 2011, 32(10): 3185 -3189 .
[10] 胡 存,刘海笑,黄 维. 考虑循环载荷下饱和黏土软化的损伤边界面模型研究[J]. , 2012, 33(2): 459 -466 .