某水电站坝前堆积体边坡稳定性研究
浅谈某水电站滑坡体稳定分析及治理方案
浅谈某水电站滑坡体稳定分析及治理方案某水电站滑坡体位于永久改线道路一侧，通过现场查勘，其地形地质条件复杂，不确定因素多。
为确保该水电站蓄水期永久改线道路畅通和水工建筑物运行安全，需制定切合现场实际的滑坡体治理方案。
通过对该滑坡地形地质条件和变形特征综合分析，根据不同工况采用不同计算方法进行边坡稳定性分析，以确定该滑坡体控制工况，从而制定相应的滑坡体治理预案。
该滑坡体治理后，通过变形观测及监测数据分析，目前滑坡体整体处于稳定状态。
标签：滑坡体；变形特征；稳定分析；工况1、滑坡体概况某电站采用引水式开发，开发任务为发电，兼顾灌区供水的作用。
电站装设3台140MW（最大容量150MW）的水轮机发电机组，总装机容量420MW。
该水电站由首部枢纽、引水建筑、厂房枢纽三大部分组成。
挡水工程拦河大坝为砾石土心墙坝，坝高147m，库容5.35亿m3，列同类型大坝世界第三；引水隧洞全长16.15km，直径9m；调压井井深175m，直径22m，列亚洲第一。
该滑坡体位于河道右岸，距坝轴线下游约850m，分布高程2050.00m～2780.00m，縱向长约1200m，呈长葫芦形分布。
该滑坡为覆盖层滑坡，钻孔揭示滑体厚度一般为25m～30m，最厚为35.5m，方量约800万m3。
2、滑坡体地质地形条件滑坡滑体按物质组成和结构状态的不同自下而上分为两层，第①层分布于滑体中下部，主要由灰黄色碎石土组成，厚度为20～25m。
该层块石一般6cm～10cm，约占30%～40%；碎石一般2cm～4cm，约占40%～50%；黄色粉质粘土约占20%。
第②层分布于滑体上部，主要为黄色含块（碎）石粘质粉土，厚度为6m～10m。
该层块石一般5 cm～9cm，约占10%～20%；碎石一般1cm～3cm，约占30%～40%；角砾10%～20%；其余为黄色粉质粘土。
钻孔中均未揭示到具有明显滑动迹象的底滑面，或连续分布的软土层（滑带物质），滑面特征不明显，初步判定以基覆界面为滑坡底界。
某水坝边坡稳定性分析
水
杜树 春 － 李 明 ：
（、 １ 黑龙 江省饶河县小佳河镇政府 ， 黑龙江 双鸭 山 １５ ３ ２ 黑龙 江农垦水政 支队 ， ５７ １ 、 黑龙江 哈 尔滨 １０ ９ ） ５ ００
摘 要： 大型堆积体由于其物质组成 、 地下水位的及 地应 力、 边界奈件 的不均一性 等因素的多变性 ， 决定 了该类斜坡 的失稳模 式、 滑移形式、 滑 面形成特征 等方面的复杂性 ， 特别是 其失稳 形式一般 不是整体性 的发 生下滑， 而是通 常在斜坡 最薄弱的部位 、 下滑力最集中的部位 、 滑阻力最小 抗
化状。 基岩的主要的结构面为层面， 其走向与河谷 而发生局部的牵引式逐级滑动。 的交角大。堆积体与基岩接触面的部位则有地下 毫２ 剪应变分析 ３ 水， 属于 匕 层滞水（ 与基岩中地下水不连接） 基岩 。 研究表明， 坝体堆积体边坡岩土体的失稳， 中 存在的地下水坡度比 地形坡度稍缓。 都会沿着剪应变最大的部位发生。因为土样的剪 ｌ边坡失稳的理论研究 ２ 稳定性 ２ 切破坏、现场地基的滑动破坏以及山体运动的褶 克服滑坡风险 的最好办法是辨别和避开那 堆积体边坡在一般状况下是稳定的 ， 我们主 皱断层等均可视为局部化的剪切带引起的变形破 些区域一 即对坡身不稳可能需要预处理的区 要考虑坝体堆积体边坡在正常蓄水的情况下对其 坏。所以， 判断坝体堆积体边坡滑动的潜在滑动 可以根据其剪应变增量的大小来判断 ： 剪应变 域。 这需要弄清可 稳定性的影响。其中主要分析坝体堆积沐边坡的 面， 种自 然现象 。 不 变形情况、坝体内的塑性区分布的情况等因素对 增量较大的部位 ， 其塑性变形往往也较大 ， 出现剪 切屈服带（ 为其潜在滑动 ） ， 变形破 坏多沿此部位 需人类干预而发生的物体移动； ， 然而 当人类活动 其稳定性的影响。 发生 。 牵涉进去后， 失稳的风险或可能性将明显增大。 绝 ２ ．稳定性计算 ２ １ 通过实验 ， 由堆积体典型剖面呈现的剪切屈 大多数塌方没有人类的干预 ， 这种干预可以被看 分别计算四种工况下 ， 堆积体边坡地质勘察 、 、 、 剖面自 最， 全系数。 ｇ Ｊ 哆 服区域表明涪０ 面剪切屈服带沿堆积体底层分布， 作是引发边坡失稳的触发器，当考虑地址对潜在 剖面 Ａ Ｂ ｃ Ｄ 特别为 百 过下部的粉细砂层时 ， 可能形成滑裂面。 失稳的敏感性的时候， 应当牢记这种干预可能产 ＼ 剖面＼ 状况一 状况二 状况三 状况四 生的影响。 在坝体堆积体边坡前缘破坏的情况下，底层分布 Ａ ｉ ｉ ｔ２， １１ ．， ９２ 的粉细砂层抗剪强度会较低， 从而形成剪出口， 故 在确定某场地是否可能易受边坡失稳影响 Ｂ Ｌ ， ０ １０６ ０９６ Ｏ ｌ Ｃ ｔ ３ ｌＯ２ ＿ ０９８ ． ０ Ｏ ０ 方面 ， 有多个 确认阶段。对任何开发和地面调查 ， 坝体堆积体边坡的破坏模式仍然是，前缘破坏后 Ｄ ｌ ７ ０ Ｌｌ ｌ Ｉ０２ ． ０８９ 以下为已制定的非常好的导则 ： 引起堆积体沿底层滑裂面发生逐级式牵引破坏。 １ 案头研究—检查昕有 ． １ 有用资料 ， 尤其是详 状况一： 初始水位＋ 堆积体 自 重。 细的地 图 。 状况二： 蓄水后水位＋ 堆积体 自 重。 ３结论 大型堆积体由于其物质组成、 地下水位自及 ９ １ 对地址周边、 ２ 进厂公路、 引水坝管路、 发电 状况三 ： 蓄水后水位雌 积体 自 重景 雨。 厂房和上、 下游地区所有永久性和临时性建筑物 状况四： 蓄水后水位＋ 堆积体 自 地震 。 重＋ 地应力、 边界条件的不均—性等因素 的多变性 ， 决 进行实地调查。 从表中可以看出 ， 正常运行情况到此为止蓄 定 了 该类斜坡的失稳模式、 滑移形式 、 滑面形成特 特别是其失稳形式—般不是 １ 检查案头研究和实地凋查以便确定是否 水后 ， ３ 考虑了正常蓄水位下的堆积体边坡稳定性 征等方面的复杂眭， 而是通常在斜坡最薄弱的部 有遗漏资料，然后 汁— 八 性调查站 以便确 参数指标降低， 安全系数较低 ， Ａ剖面外 ， 除 其它 整体性的发生下滑 ， 定设计 构想。 剖面的安全系 接近 ｌ 小于运行期 １ ５ 数 ， ． 的安全 位 、 １ 下滑力最集中的部位、 抗滑阻力最小的部位先 １ ４深入 、 钻 控制标准。 暴雨情况下和地震情况下， 潜在滑体安 形成剪 出口， 从而产生局部滑移 ， 而后在下滑力和 惯性力作用下形成斜坡的整体性下滑， 这是大型 孔、 探查和测试研 究。 全系数会进一步降低。 １ 对开挖、 ． ５ 围堰、 进厂公路 、 、 大坝 管道路线 各剖面计算 出的最危险 的滑面均通过 了堆 堆积体失稳的特殊规律。水坝左岸堆积体边坡可 和发电厂作解释性报告和工程地质设计。—个非 积体边坡底层的粉细砂层 。由于粉细砂的力学参 能的破坏形式为前缘破坏后引起堆积体浩底层滑 动 常重要的提示是 ， 临时性工程盼 斗 也必须考虑 数明显要低于卵砾石层 ， 蓄水后破坏表现更为明 裂面发生逐层逐级式牵动破坏；以及各剖面 自
三峡库岸某堆积层滑坡稳定性分析
三峡库岸某堆积层滑坡稳定性分析摘要：结合三峡库岸滑坡特点，研究库水位升降工况下三峡库岸某堆积层滑坡的稳定性。
运用二维有限元数值模拟软件对滑坡进行稳态和瞬态渗流计算，模拟出各工况下滑坡内部地下水位变化，进而进行稳定性计算。
采用Morgenstern- Price法对滑坡稳定性进行计算，结果表明通过计算得出在库水位上升时滑坡稳定性略微升高，当库水位下降时，滑坡稳定性下降。
关键词：库岸堆积层滑坡；二维渗流分析；稳定性计算1 引言三峡工程于2003年6月正式蓄水发电,库区坝前水位将由约65m抬升到135m。
到2009年,三峡水库正常蓄水,最高水位达175m。
由于防洪等需要,目前水位每年将在145～175m之间变动。
库水位变动对库岸滑坡体稳定性的影响受到了广泛关注[1]。
水库形成以后，沿岸地区自然条件将发生显著变化[2]。
水库开始蓄水之后，必然会改变库区边坡地下水的补给、渗流和排泄条件[3]，从而影响库岸边坡的稳定性。
本文通过现场调查结合二维有限元数值模拟进行渗流和稳定性计算，对滑坡稳定性进行分析评价。
2 滑坡特征滑坡位于重庆市云阳县境内，坐落于长江干流一直支流左岸的斜坡地带。
滑坡平面形态呈圈椅状，两侧以冲沟为界，剖面形态呈凸形(图1，图2)。
滑坡平面形态呈圈椅状，左侧、右侧均以冲沟为界，后缘以基岩陡壁为界，滑坡内外后缘和两侧植被差异大，边界较为清楚，前缘以堆积层与基岩分界为界，目前由于三峡库区蓄水滑坡体前缘部分被长江支流淹没，滑坡整体边界条件较为清楚。
根据前期资料滑坡体前缘高程130m，后缘高程295m，高差165m。
滑坡体主滑方向272°，滑坡长约400m，宽约500m，滑体平均厚度35m，滑坡面积为150×104m2，滑坡体积约525×104m3。
[收稿日期：E-mail：522105706@。
]图1 滑坡全貌图2 滑坡工程地质剖面图该滑坡滑体物质主要为含碎块石粉质粘土。
水利水电工程滑坡稳定性研究及灾害分析
水利水电工程滑坡稳定性研究及灾害分析摘要：滑坡的稳定性是水利工程所面临的一个具有重要研究意义的课题，对于水利工程来说，坝坡失稳对周围环境的破坏，以及对居民造成的危害是阻碍其发展的重要问题。
本文通过分析水利水电工程滑坡所引起的灾害，来探讨和研究怎样预防灾害，即如何增加其稳定性。
关键词：滑坡；灾害；水利工程；研究；地质；一、滑坡引起的危害滑坡的产生是由坝坡失稳所引起的，它属于地质灾害。
地质灾害的发生直接影响着人民的财产以及人民的生命安全。
如果滑坡的规模较大，将会使建筑物倒塌，砸伤人或者是牲畜，更有甚者会摧毁整个城镇，其后果不堪设想。
滑坡还会使周围的公共设施遭到严重破坏。
坝坡失稳引起滑坡有可能毁掉整个大坝，以及周围的水电站，大坝修建时所设的渠道和溢流设施也有可能被一并冲毁。
这样以来由滑坡导致的溃坝，就会在很大程度上对下游的田地以及附近的路面和交通造成不良影响。
再加上，如果是地形比较特殊，在峡谷较多或者是沿河地带，滑坡的发生会影响航运的正常开展，造成河流阻塞，从而引发洪水灾害，有的还会形成天然的水库。
滑坡的发生会影响人民的生活。
滑坡产生时导致下游生活的居民不能正常的使用水电，给居民的正常生活造成了影响，破坏了居民正常的交通和运输，很多救援物资难以进入灾区，救援行动难以开展。
滑坡的发生破坏了周围的环境。
滑坡发生后，许多植被遭到破坏，水土流失也随之加快，环境加速恶化，加快了滑坡的发生。
二、滑坡发生的原因1、地质原因岩土体的构成情况是滑坡发生的重要原因，它是滑坡产生的物质基础。
每一种岩土都有可能是造成滑坡的岩土体，但是相对来说，那些土质松软，容易在水的作用下发生性质变化的岩、土，更容易引起滑坡。
多种多样的构造面使斜坡岩、土体产生分离，是滑坡产生的条件之一，与此同时，雨水等其他水流会顺构造面流入斜坡，当遇到斜坡的裂缝、断层等发育的时候，就更容易引起滑坡。
如果再加上岩土体被风化，构造面的切割就更容易暴露其软弱面，这个时候滑坡就由岩土被风化的大小程度来决定。
某水电站滑坡稳定性分析
某水电站滑坡稳定性分析作者：刘书江来源：《科技资讯》 2011年第14期刘书江(新疆水利水电勘测设计研究院地质勘察研究所乌鲁木齐 830091)摘要:本文以某水电站滑坡为例,简述了场地地形地貌特征,对其极限平衡稳定性进行多种工况计算,提出了必要的支护措施。
关键词:滑坡极限平衡分析措施中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(b)-0136-011 工程概况某水电站为引水式发电站,引水系统与发电系统均布置在河流右岸。
该河右岸因1812年8级大地震中形成的一系列古滑坡,据调查可知,在引水与发电系统工程区域内共发现大中小型滑坡22个,滑坡的稳定性成为影响工程正常运营的重要因素。
根据渠线附近滑坡分布与渠线以及发电厂房的关系,在工程选线时已将大部分滑坡避开,而只有HP06、HP09、HP10、HP11、HP12和HP22滑坡受地形影响,渠道无法避开。
其中发电厂房位于HP22滑坡上,下面主要对HP22滑坡稳定性进行分析。
2 地形地貌特征工程区地处天山北坡新疆西部某河上游构造剥蚀、侵蚀堆积的中、低山河谷地貌区,总地势东高西低。
河谷主要为侵蚀河谷,呈“U”字型,谷底宽度1.5km～2.5km,河床宽度一般80m～150m。
两岸大小冲沟发育,多为雨季间歇性洪水形成,一般为干沟,其中规模较大、沟底有积水的冲沟有5条,一般长数公里,多呈“U”字型,沟内、沟口均较少堆积松散物。
3 HP22滑坡极限平衡分析3.1 二维剖面选取根据滑坡中水工建筑物的布置位置与滑坡滑动方向,选取了I-I、II-II、发电厂房压力钢管轴线剖面以及泄水陡坡轴线剖面作为计算剖面,所选剖面的工程地质剖面分别如图1所示。
3.2 维稳定分析成果稳定计算成果见表1,可知:(1)在电站厂房未开挖条件下,HP22滑坡在正常工况下安全系数都大于1.4。
(2)电站厂房开挖后,通过计算可以看出,在厂房基础开挖完成后,厂房后边坡在正常工况下,安全系数大大降低,不满足规范要求;在地震工况下,其安全系数进一步降低。
水利水电工程边坡稳定性分析
水利水电工程边坡稳定性分析水利水电工程的建设过程中通常需要对山体与岩体开展开挖，在开挖的过程中需要对开挖坡体的稳定性开展定量分析，以规范化水利水电工程的施工与建设，提升水利水电工程的安全性与稳定性。
文章采用有限差分计算软件FLAC3D对构皮滩水电站大坝两岸边坡稳定性开展计算与评价，结果说明边坡的稳定性较好，均符合规范要求，满足整体稳定性要求。
近年来随着中国工业规模和经济体量的持续快速壮大，人们的生产生活对电力的需求也产生了巨大的增长。
中国水资源蕴藏量总量丰富，所能开发的水能资源位居世界第一，在一次能源日益紧缺以及环境生态可持续发展的时代背景下，水能资源作为一种丰富且清洁的能源，水利水电工程建设可有效缓解电力供给紧张的局面，满足经济持续发展带来的电力巨大需求，推动中国国民经济再上新的台阶。
1边坡稳定性分析意义水利水电工程的建设过程中通常需要对山体与岩体开展开挖，会改变原有地表构造与岩土体构造，形成一些表面倾斜的人工边坡，边坡在土体自重以及外力作用下，坡体被将产生一定大小的切向应力，一旦坡体内的切应力大于边坡的抗剪强度时，坡体就会产生剪切破坏，若是坡体所承受的外力作用过强，坡体内的切应力就会使得坡体本身发生剪切破坏，在剪切作用下，部分岩土体就会离开其原本所在的坡体位置而发生滑动，在一定程度上产生一些不良地质的斜坡，不良地质的斜坡是孕育滑坡、泥石流等地质灾害的重要发源地。
水电站枢纽的建设过程会有很多坡体开挖、填土工程，这些建设工程或多或少会形成一定量的边坡，水电站枢纽附近的边坡在强降水或者突发地震灾害的情况下会发生失稳，边坡上方的岩土体脱离边坡系统，沿着边坡的倾斜面快速下滑，诱发滑坡、泥石流，岩土体冲击到边坡的坡脚及其周边地区，岩土体的快速移动大大增加了岩土体所带来的破坏力，会冲垮坡脚的房屋、道路、公共根底设施，淹没良田、堵塞河流、破坏水电站枢纽基本建设，会严重危害边坡附近的自然生态环境与人文景观，更对人们的生命财产安全产生极大的威胁。
某水电站崩坡积体稳定性分析
３２ 地 层 岩 性 ．
该 崩坡积 体位 于近坝 库 区右岸 ，所 处岸坡 在单斜 构造 带 内，岩层 总体上 倾右 岸偏 上游 。崩 坡积体 后缘 基 岩裸露 ，为灰 色板 岩夹砂 岩 ，层厚 ３ ０ ｍ 不等 。第 四系松 散堆积 物主 要分布 于河 床 ，阶地及 坡度稍 缓 ￣３ ｃ
３ 地质 构造 ． ３
周 围出露 的基 岩表层 卸荷 严重 ，产 生 了大量 的卸 荷 小节理 ，节 理 张开 ，延伸 短 （ 一般 延伸 数米 远 ） ， 节 理 切 割 深 度 浅 。 浅 表 的 岩 层 产 生 了 一 定 弯 曲 。 区 内 主 要 发 育 两 组 节 理 ：Ｎ１。 ＥＬ６ ～ ８ 。 ５ＷＮ ０ ５； Ｎ ０３ 。 Ｎｗ ６ ．５ ，延 伸长度 ２ １ｍ，发育 间距 ５ － １０ ｍ，基本 闭合 ，少数 局部 张开 。 ２ ．５Ｅ ５７ 。 ～ ０ ０ ０ｃ ３ 水文地质 条件 ． ４ 该地 区地 下水 以孔隙性 潜水 和裂 隙性潜 水为主 。孔 隙性潜 水主 要分布 于河 床两 岸冲洪 积层及 两岸 山坡
【 摘 要 】通 过 调 查 某 水 电 站 厂 区 的 ＿ 地 质 条件 ，本 义分 析 了 该水 电站 堆积 体 的 物 质 组 成 、结 构 分 布特 征 和 影 ［
定 性 分 析 了 该崩 坡 积 体 的 稳 定 性 。最 后 ，通 过 Ｇ Ｏ Ｓ Ｏ Ｅ软 件 定 Ｅ —Ｌ Ｐ 响崩 坡 积 体 稳 定 性 的 主 要 冈 素 。在 此 基 础 一
量 分 析 了该 崩坡 积 体 在 运 营 期 间 小 同丁 况 下 的稳 定性 。 果 表 明 ， 天 然 状 态 和 蓄 水 工 况 下 该 崩 坡 积 体 足 稳 定 的 ， ， 结 在
水电站高边坡稳定性分析及加固技术研究
水电站高边坡稳定性分析及加固技术研究摘要：高边坡作为水利水电工程建设的重要组成部分，能够有效保障水电站运行的安全性与稳定性。
边坡的稳定与牢固直接影响着居民的生命财产安全，一旦边坡稳定性下降，出现滑塌现象，会造成较为严重的滑坡事故。
本文对水电站高边坡稳定性分析及加固技术进行研究。
关键词：水电站；高边坡；稳定性；安全系数引言：现阶段，我国对高边坡稳定性的分析方法有很多，其中极限平衡法与计算机数值计算方法应用较多。
极限平衡法是最早应用在水利水电工程中的边坡稳定性分析方法，主要以推力传递系数的方式进行平衡分析。
在计算机技术快速发展的趋势下，计算机数值计算方法逐渐兴起，通过计算机技术与有限单元技术的结合，推进了水电站高边坡稳定性分析方法的发展。
水电站高边坡的失稳破坏类型较多，主要包括崩塌型与滑动型。
受到重力与其他因素的干扰，水电站的岩体会发生一定程度的变形，进而产生整体位移，降低高边坡的稳定性与牢固性。
传统的高边坡稳定性分析方法存在一定不足，在边坡岩体滑动的情况下，不能准确地基于滑动面发生的滑动破坏进行高边坡失稳分析，不利于监控土体的滑动状态与稳定状况。
因此，本文提出了水电站高边坡稳定性分析及加固技术研究，为我国水利水电工程的稳定运行提供一定的帮助。
一、水电站高边坡稳定性分析为了研究水电站高边坡加固技术，首先要对高边坡的稳定性进行分析，本文具体的分析结果如下。
水利水电工程的高边坡具有一定的安全系数，通常情况下，高边坡的安全系数受到岩土体强度的影响。
水电站周围的岩土体具有相应的抗剪强度，为了防止岩土体受到破坏，通常会设置相应的防破坏抗剪强度，保证两种强度具有一定的比例变化。
若要获取高边坡的安全系数，首先，将有限元分析方法与极限平衡算法相结合，计算水电站土壤的抗剪强度比例；其次，根据相应的计算结果，得出高边坡的稳定性安全系数。
岩土体的抗剪强度能够在破坏临界的情况下自动发生变化。
此种方法能够有效获取水电站高边坡的稳定状况，并根据高边坡的稳定性，采用相关的高边坡加固技术，增强高边坡的安全性与牢固性。
坝坡稳定性研究范文
坝坡稳定性研究范文引言坝是水利工程中重要的建筑物，其稳定性对于保障工程的正常运行至关重要。
本文对坝坡稳定性进行研究，以期为水利工程的设计和施工提供理论依据和技术支持。
一、坝坡稳定性的概念二、影响坝坡稳定性的因素1.坡比：坡度过大会导致坡面稳定性降低，容易发生滑坡。
因此，在设计过程中应该根据土质条件和荷载情况确定合适的坡比。
2.坡面土的性质：土质的强度和质地对于坝坡稳定性具有重要影响。
一般要求土质具有一定的抗剪强度和刚度，以保证坡面的稳定性。
3.坡面的保护措施：为了提高坝坡的稳定性，可以采取在坡面上铺设保护层、设置排水系统等措施。
4.坝体的变形和围压效应：受到温度变化和水位变化等因素的影响，地表和地下水的压力对于坝体的稳定性有较大的影响。
5.地震影响：地震是导致坝体破坏的主要原因之一，因此在设计和施工过程中需要考虑地震荷载对坝体的影响。
三、坝坡稳定性的评价方法1.直接稳定性分析：通过对土质的力学性质、坡面坡度和坡高等参数的评估，进行稳定性分析。
2.间接稳定性分析：通过采用数值模拟方法，模拟不同荷载条件下坝体的变形和应力分布，评估坝体的稳定性。
四、坝坡稳定性的改善方法1.挖遣坡：通过对坝体进行挖遣，可以减小坡比，提高坝坡的稳定性。
2.增加坡面保护措施：在坡面上铺设草皮、铺设防护材料等措施，可以增加坡面的抗剪强度，提高坝坡的稳定性。
3.加固坝体：通过在坝体内加固材料，例如钢筋混凝土或钢板等，提高坝体的整体稳定性。
4.控制地下水位：控制地下水位的变化范围，在一定范围内维持稳定，可以减少地下水压力的变化，降低对坝体稳定性的影响。
5.坝体监测与维护：通过实施定期监测和维护措施，发现并及时修复坝体的破损和缺陷，保证坝体的稳定性。
结论坝坡稳定性是水利工程中非常重要的问题，研究和评价其稳定性具有重要意义。
通过采取合适的设计和施工措施，可以提高坝坡的稳定性，确保工程的安全运行。
但是需要注意的是，坝坡稳定性受到多种因素的影响，因此在实际工程中需综合考虑各种因素进行合理设计和施工。
两种三维数值模拟软件在某水电站前堆积体稳定性分析中的应用
两种三维数值模拟软件在某水电站坝前堆积体稳定性分析中的应用朱继良0前言在建的某水电站位于澜沧江中游，是澜沧江中、下游河段梯级电站的龙头电站，为梯级开发的关键性工程。
大坝选用双曲拱坝坝型，坝高292m，为世界之最。
水库总库容为151.32亿m3，具有多年调节性能，总装机容量为4200MW，多年平均发电量为188.9亿KW.H。
堆积体位于大坝的上游侧，距大坝最近处的直线距离约120m。
堆积体内布置有凤小公路、高低两层缆机平台、坝顶公路、电站进水口等重要建筑物。
由于堆积体天然边坡较陡，对其中下部进行了大方量开挖。
它一旦失稳，将会对该水电站大坝等重要建筑物造成毁灭性的破坏，所以开挖后堆积体的稳定性如何？一直倍受各有关部门的关注。
采用某一种软件进行数值模拟的文献较多，但采用多种软件对同一种模型进行模拟计算则较为少见，特别是3D-Sigma和3D-Flac。
作者等在野外现场勘察的基础上，采用上述较为通用的两种三维有限元软件对其稳定性进行模拟研究，并与野外调研相验证。
1堆积体概况1.1 堆积体地质概况上冲刷而形成。
开挖前，平面形态微向上游突出，呈长条形（图1）。
纵向长度约840m，横向宽度为130~160m，铅直厚度20~30m，局部达42m，总方量约 1.76×106m3；开挖后，平均形态似长舌形，总方量约1.3×106m3。
堆积体开口线最高点高程为1520m，最低点高程1250m左右。
以1420m高程(凤小公路)为界形成上下两级陡坡，1420m以下平均坡度为40°,以上平均坡度为43°。
开挖总方量4.05×105m3，约占总体积的23%。
的黑云花岗片麻岩，中下部（大体上在1380m以下）为角闪斜长片麻岩(MⅣ-2)，厚度100m～120m，抗风化能力较黑云花岗片麻岩弱；堆积体（Qcol）主要由碎石、块石、孤石夹粉土组成。
堆积体下伏基岩中有一条EW向展布的坝区规模最大的区域性大断层，即F7断层。
某水电站高边坡变形体稳定分析及处理措施
某水电站高边坡变形体稳定分析及处理措施摘要：边坡问题是一种常见的地质地形问题，对工程施工造成的影响较多。
水电站工程施工中更不可避免的遇到较多的高边坡和特高边坡的变形问题，影响着坝体的稳定性，同时也给水电站工程施工增加了难度。
本文就来探讨某水电站土石坝高边坡变形体的稳定性以及处理措施。
关键词：水电站；高边坡；稳定性；质地结构引言：水电站是一项重要的水利枢纽工程，该工程主要由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物等组成。
水电站建设的过程中，存在着较多的高边坡问题。
高边坡的处理对于整个水利枢纽工程的结构的稳定性有着重要的影响。
由于水电站建设工程较大，需要对建设地的岩土进行开挖建设，而一般的河流两岸本身就存在较多的高边坡。
水电站工程建设开挖的过程中会就会对建设地段的岩土层、河流下方的地质层结构等造成影响，从而影响原有的高边坡变形或者导致规划建设的高边坡出现问题。
以上这些问题都可能留下严重的高边坡安全隐患。
一、某水电站高边坡变形体分析（一）地层岩性某水电站的地层岩性较为复杂，总共分为三个系统，六层岩层，自下而上分别是变质石英细沙岩层、带状粉砂质板岩、灰色大理岩、带状粉砂质板岩+泥质板岩、变质粉细砂岩、泥质粉砂质板岩。
该水电站每层的地质岩层薄厚存在差异，同种砂岩在不同的系统和岩层有重复出现的现象，且粉砂质板岩和泥质板岩位于地层的中间段，因此极易出现高边坡变形的可能。
（二）地质构造该工程地段地质构造处于山体横向断裂地带，斜轴面产状表现为倾角80°，倾向70°，走向为北20°～东40°，下层结构与上层结构挤压中层粉砂质及泥质岩层，河流右岸一段出现带状粉砂质板岩+泥质板岩的断层，下层结构与上层结构在该地段形成叠加，因此该地段的地层节理明显。
该水电站的闸口位置正好处在该地段，因此大坝高边坡变形的可能性较大，必须采取措施进行加固。
（三）施工建设该水电站泄洪系统的设计高度为620米，泄洪系统的边坡属于高坡变形体，六河口右岸三叠系层地层岩性中的变质粉砂岩+泥质板岩、变质粉细砂岩存在着部分垮塌问题，对周边的地层岩性结构的稳定性造成影响。
某水电站库区滑坡稳定性与滑坡涌浪分析的开题报告
某水电站库区滑坡稳定性与滑坡涌浪分析的开题报告1.研究背景与意义随着水电站建设规模的不断扩大，水电站库区滑坡稳定性问题日益凸显。
在水库充水期间，库区滑坡引发的涌浪对水电站设施安全以及航运等带来极大的影响。
因此，水电站库区滑坡稳定性与滑坡涌浪分析具有重要的工程应用价值和研究意义。
2.研究内容本课题旨在研究某水电站库区滑坡稳定性及滑坡涌浪分析，具体包括以下几个方面的内容：（1）开展库区岩土工程地质调查，获取库区地质情况并建立库区地质模型；（2）运用数值模拟方法，分析库区滑坡的稳定性，并得出滑坡危险等级；（3）开展滑坡涌浪分析，计算涌浪波高和波速，并评估其对水电站设施安全的影响；（4）提出相应的治理与措施以保障水电站设施安全。
3.研究方法（1）库区地质调查和地质模型的建立：通过对库区岩土工程地质进行调查，确定地质结构和地质构造，利用有限元法等数值模型建立库区地质模型。
（2）库区滑坡稳定性分析：运用普通有限元法、弱平衡法等方法，建立滑坡体数值模型，进行滑坡稳定性分析。
（3）滑坡涌浪分析：通过计算库区滑坡坍塌时引发的水波传播过程，分析滑坡涌浪的波高、波速等参数，评估其对水电站设施安全的影响。
（4）治理与措施：根据分析结果提出相应的治理与措施，如加固滑坡、减缓水位变化速度等。
4.研究预期成果（1）库区地质情况和地质模型的建立；（2）库区滑坡稳定性分析结果和危险等级评估；（3）滑坡涌浪分析结果和对水电站设施的影响评估；（4）针对性的治理与措施建议，提出有效的防范措施，保障水电站设施安全。
5.研究难点（1）库区地质情况复杂，地质调查难度大；（2）库区滑坡稳定性分析涉及多个因素，模型构建过程复杂；（3）滑坡涌浪分析结果受多种因素影响，如水库水位、滑坡形态等。
6.研究创新点（1）采用先进的数值模拟方法，对库区滑坡稳定性和滑坡涌浪进行全方位的分析；（2）提出针对性的治理与措施建议，可有效保障水电站设施安全；7.研究计划（1）前期调查，获取库区地质数据；（2）建立库区地质模型；（3）利用有限元法等模拟方法进行库区滑坡稳定性分析；（4）计算滑坡涌浪波高和波速，并评估其对水电站设施安全的影响；（5）提出相应的治理与措施；（6）撰写论文并进行答辩。
堆积体边坡稳定性分析研究现状
堆积体边坡稳定性分析研究现状【摘要】我国西南地区地质灾害频发，与此同时，正在兴建和规划当中的大多数水利工程也正是在该地区，因此，水库堆积体边坡的滑动范围和稳定性成为移民选址、水库安全和水利工程经济效益考虑的焦点之一。
本文立足于西南水库岸堆积体边坡，从堆积体的成因类型、物质组成、特征和失稳形式入手，研究目前边坡稳定性的理论分析方法。
【关键词】堆积体；边坡；稳定性分析；研究现状0.引言我国是一个地质灾害十分频繁的国家，尤其是我国西南地区，不仅地质灾害数量多，而且灾种全。
其中崩塌、滑坡、泥石流等浅层表生地质灾害异常突出，分布有大量的由滑坡堆积、崩塌堆积、残积层、冰溃堆积、坡积物等组成的松散堆积体斜坡[1]。
与此同时，西南地区一系列大型乃至巨型正在建设或规划中的水电站相继开工建设，在复杂地质环境和大规模工程活动、水库蓄水及暴雨等复杂条件下，可能会有大量的水库库岸堆积体边坡发生变形甚至失稳破坏。
水库库岸堆积体边坡失稳的代价是巨大的。
斜坡或边坡作为一种人类不可回避的地学环境与工程形式，总是伴随着人类的工程活动，人类为了安全始终关注着边坡的稳定性。
一百多年来，人们对边坡变形过程、失稳形式、失稳机制、稳定评价及滑坡预测预报等进行了广泛的研究，借助数学、力学和计算科学理论与方法，试图对边坡的稳定、演化及滑坡的预测预报进行研究，并应用到工程实践中。
1.土坡稳定性分析理论研究现状1.1边坡稳定性分析现状边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。
对此课题的研究，国内外都经历了从实践积累到理论归纳，再实践，再归纳，并逐步总结提高的过程。
十九世纪末二十世纪初，随着发达国家的大规模土木工程建设，大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生，并造成了很大损失，人们开始应用材料力学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。
上世纪五十年代，我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系，继承和发展了地质历史分析法，着重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分，以此进行边坡的工程地质类比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
最新-水利水电工程滑坡稳定性研究 精品
水利水电工程滑坡稳定性研究1滑坡形成机理分析导致滑坡发生的原因主要包含内在因素和外在因素两个方面。
内在因素主要为地下水状态、地质构造、原始应力状态、岩土体性状、岩体结构、滑坡形态等。
外在因素主要为施工开挖或者施工回填所引起的荷载及应力调整，施工过程中爆破所引起的动力荷载及岩体损伤，地震导致的应力瞬时变化，水库水位变化，水库蓄水量、河流侵蚀、融雪、降雨等引起的地下水位变化等。
11原始应力状态岩体节理裂隙发育及滑坡变形特征主要受地应力的影响和控制，因此地应力对对岩体的变形产生直接性的破坏作用。
12地下水状态地下水对滑坡产生的作用主要体现为化学作用、物理作用和力学作用。
①化学作用。
当在滑坡体中存在含盐的粘土质页岩等易溶于水的矿物时，其受到水侵蚀后给予被软化，部分矿物成分在受到水的浸泡后会出现膨胀，滑坡体含水量的改变会使岩石的风化作用不断加剧。
这些作用的存在均会对岩体的结构产生严重的破坏作用，最终导致滑坡使其稳定性，进而发生滑坡。
②物理作用。
地下水位的改变会使岩土体的容重也在不断发生变化，进而导致滑坡应力状态也在不断改变。
岩土体受到水的浸泡后其饱和度会不断增加，当其饱和度达到完全饱和状态时，内摩擦角、凝聚力均会出现一定程度的减小，进而降低岩体抗剪强度，最终导致滑坡的抗滑稳定安全系数不断降低。
部分软弱砂岩和岩石，从非饱和状态转变为饱和状态时，变形模量会不断减小，进而导致滑坡体产生裂缝。
在水流的作用下，存在于坡体裂缝中的相关填充物会不断流失，进而导致坡体出现散浸、管涌等现象，最终导致坡体失去稳定性。
③力学作用。
滑坡体处在饱和状态时，存在正孔隙压力，有效应力不断减小，当在滑坡内部存在较大面积的孔隙压力时，坡体可能会失去稳定性。
受水力梯度作用，存在于滑坡内部的水会出现浮托力、渗透力的渗流荷载。
一般情况下，水渗透力方向均是与滑坡的方向保持一致性，浮托力的方向表现为向上，因此导致坡体的稳定性不断降低。
有隔水层存在于滑坡内部时，渗流荷载变成为直接对隔水层发生作用的静水压力，裂隙深度变大时，存在于裂隙内的相应静水压力也随之不断变大，进而导致水力劈裂发生，最终引发滑坡。
某水电站边坡处理及安全度稳定计算探讨
ｌ ■
某水 电站边坡处理 及安全度稳定计算探讨
程 胜
４ ０ １） １０ ７ （ 国水利水 电第 八工程 公司 中 （ 摘 要］ 本工程 采用 综合 加 固岩质 边坡 的工程 措施 是成 功的， 尤其在 采 用预应 力锚 索加 固岩质 边坡 方面 ８ 年 代是 新技 术， 新技术 应用 上取 得 了一 定经 Ｏ 在 验 ， 工程 大坝于 ２ ０ 该 ０ ３年通 过 了国家 大坝 中心 的大 坝安全 定 期检查 。 ［ 关键 词］ 电站 地 质环境 边 坡处理 稳定 计算 水
图 ２ 等 Ｋ 法计算 示意 图 值
１６ ８ 条裂 隙， 为 ４ ， 中与 左坝肩 敏感性 分析 最危 险的侧 向滑移 方 向１０ 分 组 其 ３。 相接近 的是第 ３ 共计 ６ ， 向范 围９ 。～１５ 倾 ｓ， 组， 条 走 ５ Ｏ 。， ｗ 倾角 ３ 。～４ 。， ５ ０ 裂 隙一般 闭合 无充填 ， 少数 平光具铁锈 红薄膜， 有一条 充填岩屑 ， 隙的连续性 裂 不 好， 延伸 长度 ２ ￣４ 。在建 基面上 测得 总 的裂隙线 密度 Ｓ ＝ ． ｍ ｍ ｔ １２条 ／ 。左 ｍ 坝 边坡 上有 Ｆ Ｆ 两断层 ， ． 出露在坡 顶 前缘， 状 为 ８ 。～９ Ｓ Ｆ 产 ０ ０ Ｅ ５ 。～７ 。， １ Ｏ 与边坡 产状 基本相 同， 断层 面上 具有红 色夹泥和 糜棱 岩， ｌｍ 厚 ｃ 左 右 。Ｆ 出露在 坡顶 Ｆ 后 方 ７ 处 ， ｍ 总体产状 与 Ｆ ， 行， 平 但断面 走 向变化大 ， 呈 波浪状 ， 有时 为 “ ”型， 向 ６ 。～１ ５ 倾 向坡 外， Ｓ 走 ５ １ 。， 倾角 ４ 。～８ 。， ０ ４ 破 碎 带宽度 一 般 １ ｃ ， 部达 ４ ｃ ， 小 １ｍ 多为片 状岩， ０ ｍ局 ０ｍ 最 ｃ， 角砾岩 ， 夹泥 厚度 ｌｍ ｍ ， 肩开挖深 度 已超过 Ｆ ０ 和 Ｆ １ 两条 断层， ｍ ￣５ｍ 坝 １６ ５０ 对坝 肩稳定 无直接 影 响， 但对砼 坝体 下游岩 质边 坡滑塌 有一 定影 响。Ｆ ： 自左 坝肩上 游 ３ ｍ处 ０余 的河谷边 坡坡顶 部延 至坝肩 ， 建基 面 １５ ．ｍ 在 ３ ８ ５ 高程尖 灭， 总体 产状 ６ 。ｓ Ｏ Ｅ ５ 。， 砼坝面上游 谷坡， ３ 在 破碎带宽度 １ｃ ￣１ｃ， ０ ｍ ５ｍ 为含泥角 砾岩， 部分被溶 蚀Ｊ 溶蚀 后两壁 生长方解 石 晶体 ， ｃ￣ １５ｍ 中间具 空隙， ｃ ￣５ｍ 断层面 厚ｌｍ ．ｃ ， 宽２ｍ ｃ， 舒缓 波状， 起伏 角 ｄ＝ ． 。～９ ５ 。， ７９ ．９ 起伏 高度ｈ６ ｃ ， ＝０ｍ 夹泥 Ｊ ｍ ｘ２ ｍ最大 ￣Ｍａ ＝ｃ ， 夹 泥厚 与起伏 高度之 比为 Ｍ ａｈ １０ ｍ ｘ ＝ ３ 在坝肩 建基面 上， 为四个撒 开 的分支 分 面尖 灭， 每个面 都为舒 缓波状 的裂 隙， 最大 破碎 带宽度 ２ｍ ｃ 左右， 为含 红色泥 膜 的角砾岩 。Ｆ ： 于左坝 肩后侧 重力 支墩下 ， 向与 河谷平 行， ９处 走 产状 ８ 。ｓ ７ Ｅ ８ 。， ２ 距离 坝肩最 近点 ６ ， 层走 向与大坝 拱端 传力方 向夹 角约为 ３ 。， ｍ断 ３ 断层 由于普遍 的全 站仪 ， 测距 精度 一般 在 ３ ｍ ２ ｐ ｍ ＋ ｐ ｍ内 、测 角精 度 在 ５”内。 因 此 ， 过 Ｃ Ｄ 全部仪 结合 的测设 方法 ， 误差范 围就 是所使 用 的全 站仪 的误 通 Ａ与 其
水利水电工程堆积体边坡稳定分析与工程措施研究
纪念贵州省水力发电工程学会成立２０周年学术论文越复墓２００５年１１月圈２徐村水电站堆积体上的滑坡图３紫坪铺水利枢纽２号导流洞出口滑坡根据地质资料，可将滑坡分为４区。
Ｉ区为６月２３日主滑坡的区域，分布于７８８—８３４ｍ高程之间的已开挖边坡范围内，平面长７０ｍ，宽３３～４２ｍ，厚度约１０ｍ，平面面积２１６２ｍ２，初估方量约１．２—１．５万ｍ３。
Ⅱ区分为２个亚区。
Ⅱ，区位于Ｆ３断层带槽谷中部一带，自然坡度相对较缓，为３００一５０。
，层厚１０—２０１１１。
１Ｉ：区位于Ｉ区靠上游侧一带，地形坡度约４０。
一５００，地表为崩坡积成因的块碎石土。
Ⅱ，区和Ⅱ：区于７月１４日同时发生滑动，均是沿着基岩与覆盖层界面缓慢变形，滑动过程中牵动了少量外边缘破碎岩体失稳。
Ⅲ区和Ⅳ区为潜在危险区，位于Ⅱ：区后部，与前两区同属加固范围。
图４和图５给出了其加固治理平面图和典型剖面图。
１．２云南小湾水电站左岸坝前边坡小湾水电站位于云南省澜沧江中游，选定的坝型为双曲拱坝，最大坝高为２９２ｍｏ左岸坝前堆积体分布在坝前饮水沟的下游侧山坡上，其平面形态似舌形。
堆积体分布地段的地形平均坡角为３２０一３５。
，局部地段有陡坎。
堆积体前缘高程约１１３０ｍ，后缘高程约１５９０ｍ，铅直厚度一般为１５—５０ｍ，最大为６０．６３ｍ，ＳＮ方向长约８０～２００ｍ，ＥＷ方向斜长约７４５—８３０ｍ，最大高差约４６０ｒｎ，总体积为４００×１０４１７１３，其中有４０×１０４ｒｌｌ３位于水库正常蓄水位以下。
由于拱座开挖时将挖除１３７０ｍ高程以下部分的堆积物，故堆积体在施工期的稳定性倍受关注。
图６示出工程开工前后地貌发生的巨大变化，从中可看出这一规模巨大的边坡包含的风险。
同时，该堆积体紧邻拱坝，在正常运用和地震期也必须保证其稳定。
为此耗费了巨资对该堆积体边坡进行了加固。
２堆积体的工程地质条件和岩土力学特性堆积体一般由古滑坡体或滑坡崩塌迁移物构成，这一特点构成了其与一般的第四纪覆盖物的主要区别。
210990392_贵州某桥堆积体成因机制力学参数及稳定性研究
贵州某桥堆积体成因机制力学参数及稳定性研究邓中睿（四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041）摘 要：我国堆积体边坡分布较广，在地震与库水作用下极易失稳，特别是贵州地区堆积体边坡地质灾害尤其严重。
本文以贵州某大桥主墩所处的南孟溪堆积体边坡作为研究对象，对其开展细致的调查分析，明确其形成机制，并结合工程类比及参数反分析等多种方法，综合确定堆积体计算参数，最后利用极限平衡法对其稳定性进行评价分析，以期为同类工程项目提供参考。
关键词：堆积体形成机制力学参数稳定性分析中图分类号：U443.32文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)07(c)-0022-05 Study on the Mechanical Parameters of the Genesis Mechanism and Stability of a Bridge Accumulation in GuizhouDENG Zhongrui(Sichuan Hinghway Planning, Survey, Design and Research Institute Ltd., Chengdu, Sichuan Province,610041 China)Abstract: The accumulation slope is widely distributed in China. Under the action of earthquake and reservoir water, it is very easy to lose stability, especially the geological disaster of accumulation slope in Guizhou is particularly serious. This paper takes the accumulation slope of Nanmengxi where the main pier of a bridge is located in Guizhou as the research object, carries out detailed investigation and analysis on it, defines its formation mechanism, comprehensively determines the calculation parameters of the accumulation by combining engineering analogy and parameter back analysis, and finally evaluates and analyzes its stability by using the limit balance method, in order to provide reference for similar engineering projects.Key Words: Accumulation; Formation mechanism; Mechanical parameters; Stability analysis在贵州高山峡谷地区广泛分布着由于滑坡、崩塌、重力地质作用及降雨等作用形成的深厚堆积体边坡。
小湾电站右岸坝前边坡稳定性及治理措施研究的开题报告
小湾电站右岸坝前边坡稳定性及治理措施研究的开题报告一、研究背景和意义小湾电站是位于贵州省兴义市兴仁县境内的一座大型水电站，其右岸坝前边坡出现了一些稳定性问题，如果不及时采取有效的治理措施，可能会对电站的正常运营造成一定的影响甚至威胁到电站的安全稳定运行。
因此，对小湾电站右岸坝前边坡稳定性及治理措施进行研究，具有重要的现实意义。
二、研究内容和目标本次研究主要包括以下内容：1. 分析小湾电站右岸坝前边坡的形成原因和稳定性问题。
2. 对坝前边坡进行现场实测和分析，建立数学模型评估边坡稳定性。
3. 探讨小湾电站右岸坝前边坡的治理措施，提出一些可行的方案，分析不同方案的优缺点，并进行比较和评估。
研究的目标是在充分分析小湾电站右岸坝前边坡稳定性问题的基础上，提出切实可行的治理措施，确保电站的安全稳定运行。
三、研究方法和技术路线本次研究主要采用以下研究方法和技术路线：1. 对小湾电站右岸坝前边坡进行现场实测和分析，获取边坡的相关数据和信息。
2. 基于实测数据，建立边坡稳定性数学模型，进行力学分析和评估。
3. 研究不同的治理措施，如加固、排水、减载等，并通过数学模型和现场试验验证其治理效果。
4. 结合实测数据和模型分析结果，评估不同治理措施的风险、安全性、经济性，综合考虑各种因素，提出可行的治理方案。
四、研究计划和进度安排研究计划和进度安排如下：1. 月份1-2：对小湾电站右岸坝前边坡进行实地调查和初步分析。
2. 月份3-4：建立边坡稳定性数学模型，评估边坡安全性和稳定性。
3. 月份5-6：对不同治理措施进行模拟和现场试验，评估治理效果。
4. 月份7-8：综合考虑各种因素，提出可行的治理方案。
5. 月份9-10：论文撰写、修改与打印。
研究计划总用时10个月，预计2022年底完成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
某水电站坝前堆积体边坡稳定性研究张鹏彪11河海大学岩土工程所，南京 (210098)E-mail ：pengbiao-1983@摘 要：使用二维极限平衡法对某水电站坝前堆积体边坡在各工况下的稳定性初步进行了二维数值计算与分析, 以及采用FLAC3D 强度折减法对该边坡在自然状况下的稳定性进行了三维数值计算，得到该堆积体边坡的应力和变形状态的定量结果,以及塑性区的分布和安全系数， 对堆积体的稳定性有了相应的认识。
关键词：堆积体 二维极限平衡 FLAC3D 强度折减 稳定性分析1．引言某水电站坝址位于澜沧江上游河段上，坝址库区为典型的高山峡谷地貌，山高坡陡，物理风化作用强烈，物理地质现象发育，局部库岸产生崩塌、滑坡，在水文地质条件不利的情况下更加恶化。
其中近坝库区边坡稳定问题已经成为影响上坝址坝型及其配套建筑物布置方案的的主要工程地质问题。
特别是在水库正常蓄水位（高程2340m ）下，坝前堆积体大部分已经处于水下，其是否稳定对工程能否顺利施工和水工建筑物能否安全运行关系重大,因此需要研究该坝前堆积体边坡在各种工况下的稳定性。
2．地质概况近坝库区主要发育左岸坝前冰水堆积体和左岸坝前倾倒体。
冰水堆积体邻近Ⅰ勘探线，分布高程2150m ～2500m ，地形坡度一般30°～40°，地形较完整，地表植被稀少，高程2150m 及2300m 发育两个平缓台地，高程2150m ～河边基岩裸露。
冰水堆积体座于阶地之上。
堆积体物质组成由表及里具以下特点：表部有厚10m 的崩、坡积层，其次为厚20m ～40m 的冰水堆积层，在底部见有＜5m 的冲积层。
堆积体前缘高程约2150m ,后缘高程约2500m ,坡面平均坡度为30°～35°,局部地段有陡坎。
堆积体平均垂直厚度约28～35m ,最大厚度63.5 m;长度约630 m;平均宽520m;总体积900万。
边坡地形地貌如图1 3m 图1堆积体边坡地形图 Fig1 Landform of the debris slope3．计算方法3.1二维极限平衡法有关二维极限平衡法的具体计算原理可参考有关文献[1～3]。
本文采用V5.0版Rocscience 软件中的slide 模块，slide 是一个适用于土质边坡和岩质边坡稳定性的分析软件。
它具备一系列全面广泛的分析特性，包括支撑设计，完整的地下水（渗流）有限元分析及随机稳定性分析。
软件采用windows 交互界面，支持CAD 底图建模，不论问题简单或复杂，用户都可轻松，直观地进行分析。
3.2 FLAC3D 强度折减法有关FLAC3D 的原理和相关理论参见文献[4～6]。
强度折减法原理：边坡的安全系数定义为把强度指标减小到边坡临界破坏时的强度指标折减系数，强度指标如下式进行折减：ta n c/,a r c ta n ffc F F φφ⎛⎞==⎜⎟⎝⎠通过不断调整土体的强度指标c ,φ, 然后对边坡进行有限元分析，直至其达到临界破坏，此时得到的折减系数即为安全系数。
通过有限元的分析和后处理可很快找出滑裂面，此法的优点是安全系数直接求出，不需要事先假设滑裂面的形式和位置，另外可以考虑边坡渐进破坏过程和变形对稳定的影响。
4. 堆积体边坡稳定性研究的二维极限平衡法4.1计算剖面与参数选取沿位于坝前堆积体边坡中部的v v ′−勘线取11−剖面，其长度为1500m ，高度900m 。
如图2图2 1-1剖面 Fig2 1-1Section表1 岩体力学参数表Tab.1 Mechanical parameters of rock masses代号岩性变形模量(Gpa)泊松比摩擦角度 粘聚力c(Mpa)容重(kN/m3)Fault 断层0.65 0.3821.30o 0.10 19.0Qdl+fgl 冰积层、冲积层0.65 0.3826.00o 0.1219.0F类31jP强风化、强卸荷、强倾倒玄武岩0.80 0.3826.57o 0.30 22.0C类31jP弱风化、弱卸荷、弱倾倒玄武岩10 0.347.73 1.00 26.0B类31jP弱风化、无卸荷、弱倾倒玄武岩15 0.3252.43 1.50 26.5A类31jP微风化、无卸荷、无倾倒玄武岩21.92 0.2356.31 1.50 274.2计算结果分析1-1剖面六种工况下的安全系数如表2所示，各工况下的滑动面如图3所示。
（1）自然边坡的安全系数为1.289；（2）边坡蓄水后安全系数随蓄水位高度的增加而减小；施工水位的安全系数为1.268，比初始水位时的安全系数降低了1.63％，运行水位的安全系数为1.179，又降低了7.0％，运行水位＋地震工况下的安全系数为1.006，安全系数接近1.0，但未失稳。
运行水位＋暴雨工况下的安全系数为0.942，由于剖面1-1的堆积体厚度最大，岩性属于土质夹砾石，渗透性大，水理性质差，因此其稳定性受暴雨影响较大，安全系数低于1.0，表现为局部坡表失稳。
前期地表踏勘发现的雨期失滑边坡，也说明了冰水堆积体在暴雨工况下可能出现局部滑坡。
（3）整体上看，正常组合工况下边坡安全储备在1.20～1.30之间，除暴雨工况下，非常工况的边坡安全储备也主要在1.10～1.20之间，考虑到坝址区出现暴雨的可能性不大，可以认为水库蓄水后，在各种工况下，坝前边坡基本满足边坡稳定性设计要求。
表2 极限平衡分析结果:Tab.2 Results of the limit equilibrium method初始水位施工水位运行水位骤降水位运行水位+暴雨运行水位+地震1.289 1.268 1.179 1.173 0.942 1.006工况1 初始水位工况2 施工水位工况3 运行水位工况4 骤降水位工况5 运行水位+暴雨工况6 运行水位+地震图3 剖面1-1六工况刚体极限平衡计算结果Fig3 Results of 6 cases through the rigid limit equilibrium method on5．堆积体边坡稳定性研究的FLAC3D强度折减法5.1模型范围与选取参数堆积体边坡三维有限元建模范围大小为：x方向长900m；y方向宽1100m；z方向底面高程为1700m。
因为只关心堆积体的稳定性，所以为了方便研究堆积体边坡三维稳定形问题，三维模型简化为两种种岩体材料：上部堆积体和下部岩体，其参数见表3.表3 岩体力学参数表Tab.3 mechanical parameters of rock masses岩性变形模量(Gpa)剪切模量(Gpa)摩擦角度 粘聚力c(Mpa)容重(kN/m3)堆积体 1.08 0.2322.00o 0.10 19.0下部岩体11.40 5.1050.00o 1.2026.0堆积体边坡三维整体有限元网格如图4所示，总共28901个节点，145380个单元。
澜沧江正常蓄水位5.2 三维计算结果分析图6堆积体三维剪切应变增量分布Fig6 3D shear strain increment of the debris slope图5 堆积体边坡三维塑性区分布 Fig53D plastic zones of the debris slope（1）塑性区分析坝前堆积体三维边坡自然条件下塑性屈服区分布情况见图5。
坝前堆积体三维边坡自然条件下，主要在边坡坡脚处出现部分塑性区，在堆积体四周部分地区也出现了部分塑性区。
（2）应变增量分析坝前堆积体三维边坡自然条件下应变增量分布情况见图6从坝前堆积体三维边坡自然条件下剪切应变增量计算结果可以看出，剪切应变区主要集中在边坡右下，右上以及右很小的范围内，表明堆积体右侧变形比较大，在这些部位发生破坏的概率很高，但堆积体边坡整体发生快速的滑动的可能性较小，最容易发生破坏模式为局部圆弧式滑动。
（3）强度折减有限元分析坝前边坡稳定性分别在堆积体三维边坡上部和下部靠右取两个点A 和B ，采用强度折减法计算边坡的整体稳定性，分别取A 点Z 方向位移和B 点X,Y 方向位移进行观测。
强度折减有限元计算结果如图7所示：位移450400 350 300 250 200 100 150 501 1.11.2 1.31.4 1.5折减系数图7 观测点A 点和B 点位移变化曲线Fig7 Curve of the displacements of the points A and B通过折减有限元方法计算得到坝前堆积体边坡整体的安全系数大约在 1.35～1.40之间。
6.结论与建议（1）根据所选典型剖面的二维极限平衡分析，坝前边坡的破坏模式为重力牵引式圆弧型拉裂滑移和平面剪切滑移两种，根据所求安全系数及实际工况，可以认为坝前边坡基本满足边坡稳定性设计要求。
（2）三维有限元分析表明，在自然工况下，坝前堆积体边坡的安全系数为1.35左右，与二维极限平衡分析结果比较吻合，可以认为坝前边坡基本满足边坡稳定性设计要求。
（3）各工况的计算表明，坝前边坡稳定性受水位高程的变化影响较大，只有对水下边坡岩体的变形参数和抗剪强度参数合理取值，才能把握堆积体滑坡的整体变形和稳定性。
参考文献[1]钱家欢，殷宗泽.土工原理与计算【M】.中国水利水电出版社，1996，302-339.[2]张蔚榛.地下水非稳定流计算和地下水资源评价【M】.科学出版社，1983，214-242.[3]关立军.强度折减的土坡稳定分析方法研究【D】大连，硕士学位论文，2003，5-23.[4]黄润秋，许强.显式拉格朗日差分分析在岩石边坡工程中的应用【J】.岩石力学与工程学报，1995，14（4）：346-343.[5] 梁海波，李仲奎，谷兆棋. FLAC程序及其在我国水电工程中的应用【J】. 岩石力学与工程学报，1996，15(2):225-230.[6]严利娥. 岩质高边坡稳定性评价研究【D】.南宁，广西大学硕士学位论文，2006，42-48.THE Study Of The Debris Slope’s Stability Before A CertainHydropower Station DamZhang Pengbiao11 Institute of Geotechnical Engineering , HoHai University , Nanjing , PRC,(210098)AbstractThis paper has calculated and analyzed the stability under several kinds of situation of the debris slope before a certain hydropower station through 2D limit equilibrium method ,and the stability of the slope under natural situation through FLAC3D method based on strength reduction technique ,the quantitative results of the stress and displacement of the slope are gained ,so are the plastical zones and the safety coefficient; as a result ,the stability of the debris slope is known .Keywords: debris slope ,2Dlimit equilibrium method , FLAC3D method based on strength reduction technique , stability作者简介：张鹏彪，男，1983年生，硕士研究生，主要研究方向是岩石力学与岩质边坡稳定分析。