龍江水電站左岸纜機平臺高邊坡穩定性分析

史海燕+田作印

摘 要：通過工程地質分析，監測資料分析和剛體極限平衡分析對龍江水電站左岸纜機平臺高邊坡穩定性分析，并通過計算結果與實測資料對比，驗證了計算結果的可靠性。

關鍵詞：龍江水電站 高邊坡 穩定性

龍江水電站樞紐工程位于云南省德宏傣族景頗族自治州境內的龍江下游河段，有水泥路與芒市相通，交通便利。壩頂高程875.00m，最大壩高115m，壩頂中心線弧長（包括溢流、重力墩壩段）472.00m?；炷岭p曲拱壩施工設計布置2臺20t輻射式纜索起重機，主機房、固定端布置在右岸，移動端、操作室布置在左岸，右岸主索支點高程925m，左岸主索支點高程932m，纜機跨度620m。

1.全風化邊坡設計

1.1設計原則

對于全風化邊坡，本次設計結合現場實際情況，按坡比1：1.1對全風化邊坡進行開挖，并對開挖后的全風化邊坡分不同工況進行抗滑穩定計算。

1.2計算方法

全風化邊坡計算采用水科院STAB2005軟件的簡化畢肖普法。各分區材料物理力學指標如表1。

1.3計算結果

由表2計算結果可見，本次全風化邊坡的設計安全系數滿足規范要求，邊坡是穩定的。

2.巖質邊坡設計

2.1設計原則

對于巖質邊坡，高程945m以上采用1：0.6～1：1.0坡比進行開挖，高程945m以下維持原設計坡比不變，之后結合現場揭露的節理產狀，選取不利節理組合進行巖質邊坡穩定計算與分析。

2.2巖質邊坡滑面分析

根據現場揭露的節理產狀，本次設計的巖石邊坡存在以下不利節理組合：

（1）1—4剖面間巖體穩定性分析（主要為990m高程以下巖體）

巖體中發育有J1走向N50°W，傾向NE，傾角55°～65°和 J2走向N80°W，傾向SW，傾角45°～60°的中陡傾角節理做為楔形塊體滑移面。J3走向N35°E，傾向SE，傾角65°～75°、J4 走向N50°E，傾向N W，傾角65°～70°中陡傾角節理做為后緣拉裂面。以上述節理組合，進行邊坡穩定性分析計算。

根據側向切割面傾角的不同組合，楔形體底棱線傾角θ在16.92°～26.37°之間變化，棱線最陡傾角θ=26.37°，為側向切割面N50°W，NE，∠65°和N80°W，SW，∠60°組合時形成，此棱線傾角偏緩，楔形體滑動的可能性不大。

（2）4—7剖面間巖體穩定性分析（主要為1020m高程以下巖體）

4-5剖面J3走向N35°E，傾向SE，傾角65°～75°陡傾角節理做為后緣拉裂面。J1走向N50°W，傾向NE，傾角55°～65°中等傾角節理做為側滑面。J2走向N80°W，傾向SW，傾角45°～60°做為底滑面的組合進行邊坡穩定性分析計算。

5-7剖面J3走向N35°E，傾向SE，傾角65°～75°陡傾角節理做為側滑面。J1走向N50°W，傾向NE，傾角55°～65°中等傾角節理做為后緣拉裂面。J2走向N80°W，傾向SW，傾角45°～60°做為底滑面的組合進行邊坡穩定性分析計算。

其中，底滑面N80°W，傾向SW，傾角45°～60°與坡面交角很小，近似順坡向，計算中采用單寬斷面計算。

（3）軟巖帶穩定分析（主要為1020m高程以下巖體）

巖體中存在R06走向N55°W，傾向N E，傾角6 5°和 R 0 7走向 N30°～40°E，傾向NW，傾角55°～65°的軟巖帶做為楔形塊體滑移面。J4 走向N50°E，傾向NW，傾角65°～70°中陡傾角節理做為后緣拉裂面。以上述軟巖帶、節理組合，進行邊坡穩定性分析計算。

該楔形體底棱線傾角θ在47.8°，此棱線傾角偏陡，楔形體有滑動的可能。

2.3滑面計算參數的選取

為切實反映邊坡節理結構面地質參數，本次設計采用逆推法求得地質參數。

首先根據原纜機下游段邊坡已經塌滑的事實，由塌滑后出露的巖面作為底滑面；側向考慮卸荷作用使裂隙張開，不計入側滑面抗剪強度；因地下水位較低，不計入節理面孔隙水壓力；用以上條件組合，采用單寬斷面計算原始開挖邊坡在達到極限平衡時需要的結構面抗剪斷參數，并以此參數與地質專業提供的參數對比，選擇其一為本次邊坡設計巖質邊坡節理結構面抗剪斷參數，進而計算出本次設計巖質邊坡的抗滑穩定安全系數。計算中，對塌滑比較明顯的6-6剖面，7-7剖面分別計算，取其中較小的抗剪斷參數。

2.4巖質邊坡穩定計算方法

巖質邊坡計算采用剛體極限平衡法。根據地質條件，1-4剖面之間的巖體主要以楔形體形式滑動，抗滑穩定計算采用《水電水利工程邊坡設計規范》（DL/T5353-2006）中的楔形體法。4-7剖面之間的巖體主要以單一的底滑面滑動，抗滑穩定計算采用與3.3.4中逆推法相同的公式，選取單寬巖體進行計算，不計入側滑面的抗剪強度，對6-6剖面，7-7剖面分別計算，取安全系數較小值。計算利用理正巖土系列軟件分別對巖質邊坡的持久工況、短暫工況和偶然工況進行抗滑穩定計算。

2.5計算結果與分析

由表3、表4計算結果可見，當不采用預應力錨索支護時，巖質邊坡的抗滑穩定系數不滿足規范要求。在采用預應力錨索進行支護的措施下，巖質邊坡的抗滑穩定安全系數滿足規范要求，邊坡是穩定的，但安全欲度不大。根據目前揭露的地質條件，除以上計算的節理組合外，巖質邊坡不存在更深層的滑動問題。

參考文獻：

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