考虑地震危险性的倾倒变形边坡风险定量分析

风险分析与评估是解决边坡固有不确定性的重要工具,但同时考虑外在荷载和内在岩土力学参数的不确定性,对边坡进行系统定量风险分析的研究较少。以西藏扎拉水电站厂后倾倒变形边坡为例,基于场地地震峰值加速度概率密度函数和不同地震峰值加速度下边坡失稳概率拟合函数,采用数值积分计算了边坡在设计基准期的失稳概率,并采用离散元方法对边坡失稳后的影响范围进行了数值模拟,在此基础上进行了承灾体易损性分析及定量风险计算,最后采用ALARP准则进行了风险评价。研究表明,考虑地震危险性条件下,扎拉水电站厂后倾倒变形边坡在50 a设计基准期内失稳概率为0.0619;边坡对水电站地面厂房存在较大威胁,相应财产风险为5482万元;根据ALARP准则,边坡风险处于不可接受区,需采取措施防范或规避风险。研究成果对于边坡治理工程决策及风险管理具有指导意义。

倾倒变形边坡板岩蠕变的力学特性

为研究倾倒变形边坡在演化过程中的时效变形,通过不同围压条件下三轴压缩板岩蠕变实验,采用统一流变力学模型理论,将Newton体非定常化与引入黏塑性元件,建立触发式的非线性蠕变模型,给出参数建议曲线范围。结果表明:板岩在加载瞬间表现出瞬时的弹性变形,随时间推移进入衰减和稳定蠕变阶段,最后一级加载下发生了加速蠕变行为;等时偏应力-应变曲线由0 h线性段和非线性曲线簇组成,非线性曲线簇呈逐渐偏于应变轴的趋势;板岩在三种围压下的板岩长期强度分别为58.8、72.3和78.6 MPa,长期强度随着围压的增大而递增。所建模型对板岩蠕变曲线识别效果较好,能较为准确地描述不同围压下板岩的蠕变力学行为。

西藏扎拉水电站倾倒变形边坡稳定性分析与评价

扎拉水电站厂后超高边坡普遍发生倾倒变形,对厂区枢纽选址和建筑物布置方案影响很大,需要准确评价这种特殊边坡的稳定性及其危害程度。采用综合勘察手段查明了倾倒变形边坡岩体工程地质特性,提出工程地质分区新原则。结合物理模拟、数值计算、稳定性和崩落计算等方法研究边坡破坏模式,初步建立了倾倒变形边坡稳定性评价体系。设计专业人员根据地质分析成果,将前期厂址进行了调整,确保了工程及施工安全,并开创了我国在倾倒变形边坡岩体中建设调压室的先例。

弯曲型倾倒变形边坡破坏模式研究

为了分析弯曲型倾倒变形边坡破坏模式,以西藏扎拉水电站为研究对象,分析了弯曲型倾倒变形边坡在天然状态、开挖工况下的破坏模式及其控制因素。结果表明:弯曲型倾倒变形边坡的破坏模式主要有表层剥落与崩塌、浅层滑移、深层或大规模失稳。(1)剥落与崩塌发生在坡表,在倾倒变形及卸荷、风化作用下,坡表岩体破碎,在降雨产生的坡面水流作用下易发生剥落、崩塌;(2)浅层滑移发育在强倾倒变形区,倾倒变形过程中产生的倾向坡外的张剪裂隙是边坡失稳的控制性结构面,当路堑边坡开挖或河水冲刷切脚时,边坡产生应力调整,导致倾向坡外的破裂面贯通,进而发生滑坡;(3)边坡发生深层或大规模失稳的控制因素是大断裂或活断裂、软弱夹层等软弱结构面。西藏扎拉水电站弯曲型倾倒变形边坡弯曲界面及深部弱倾倒变形区没有形成贯通性失稳界面,整体处于稳定状态。该工程区弯曲型倾倒变形边坡的发育特征和破坏模式具有典型性,研究成果可供类似工程借鉴。

苗尾水电站边坡倾倒变形机理与加固效果分析

倾倒变形边坡是一类较为复杂的岩石边坡,其稳定性分析方法和评价标准尚无设计规范遵循,变形机理与加固处理设计理念与常规滑动模式边坡存在一定的差异,因而倾倒边坡的稳定性分析与治理往往成为工程的技术难题。针对苗尾水电站施工过程中右坝基边坡发生的较大范围倾倒拉裂变形,通过地质结构分析,并结合数值模拟,进行了右坝基边坡倾倒变形机理研究。在此基础上,提出了以预应力锚固为主,加强边坡排水的综合加固措施。数值计算和监测成果表明加固处理后边坡处于稳定状态。苗尾水电站右坝基边坡典型倾倒变形治理的工程实践,可为类似复杂工程边坡提供借鉴。

惠罗高速公路罗甸互通边坡倾倒变形机理与加固效果分析

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡失稳的一种典型变形破坏方式,是西南地区高速公路建设中不可忽视的工程地质问题。针对惠罗高速公路罗甸互通施工过程中AK2+910.000~BK0+382.283段左侧边坡发生倾倒拉裂变形,通过地质结构分析及理论计算,进行了边坡倾倒变形机理研究。在此基础上,提出了"以抗滑桩固脚+放缓边坡及加强边坡排水"的综合治理措施,治理工程实践表明,措施合理有效,边坡变形趋于稳定。

锚固角对倾倒边坡的变形影响研究

该文基于相似模型试验,结合现场地质资料及监测数据,探究不同锚固角下软硬互层倾倒边坡的变形破坏特征,评价不同锚固角的锚固支护效果,确定与倾倒变形体破坏特征相适应的最优锚固方案。通过试验发现,无论采取何种方式进行锚固,均能不同程度地降低模型的破坏程度,这表明锚固角对边坡模型的变形特征和支护效果有直接的影响。

库水位升降下多诺水电站右岸倾倒变形体边坡演化过程研究

为研究多诺水电站右岸倾倒变形体边坡的演化过程,结合地质资料和监测数据来分析边坡变形影响因素,通过底摩擦模型试验模拟倾倒变形体初始形成过程,最后综合得出库水位升降下多诺水电站右岸倾倒变形体边坡的变形机制和演化过程。结果得出:(1)受坡体结构的控制,边坡在河谷下切阶段容易出现倾倒现象;(2)水库蓄水加速了水位变动区的岩体蠕滑变形;(3)地震致使岩体劣化,进而加速了蓄水作用对边坡变形的影响;(4)倾倒变形体边坡的变形影响因素主要有:卸荷作用、蓄水作用和地震作用。