旦波堆積體位于雅礱江楊房溝水電站壩前右岸,為一地質(zhì)結(jié)構(gòu)、成因復(fù)雜的堆積體。前期研究表明,該堆積體在蓄水后將處于不穩(wěn)定狀態(tài),一旦失穩(wěn)將對大壩造成重大影響,故設(shè)計(jì)院對該堆積體采用上部清方+下部抗滑樁綜合治理方案。在清方過程中,因連續(xù)降雨,堆積體上部局部(方量15萬m3)于2017年7月14日開始出現(xiàn)明顯的宏觀變形并持續(xù)發(fā)展,至2017年11月,其后緣最大變形量達(dá)2.3m,給工程施工帶來了較嚴(yán)重威脅。因此,研究該堆積體的變形機(jī)理對指導(dǎo)現(xiàn)場施工具有實(shí)際意義,同時(shí)對研究類似堆積體的變形機(jī)理具有一定的理論意義。通過現(xiàn)場調(diào)查與資料搜集,查明堆積體的基本特征及變形特征,分析堆積體的變形因素及變形機(jī)制,展開物理力學(xué)試驗(yàn),研究巖土體的軟化效應(yīng),并利用數(shù)值模擬軟件量化研究堆積體的變形機(jī)理。獲得如下主要認(rèn)識:(1)堆積體呈“舌”形,東西長約560m,南北寬約330m,總方量約234萬m~3。堆積體下部(Ⅰ區(qū))為多期次形成的崩坡積體,方量約99萬m~3;上部(Ⅱ區(qū))主要為古滑坡堆積體,方量約135萬m~3。古滑坡體主要由揉皺強(qiáng)烈的板巖、炭質(zhì)板巖及薄層狀砂巖及塊碎石土組成,結(jié)構(gòu)松散;滑帶分為上下兩層,上層滑帶為灰至深灰色含礫粉質(zhì)粘土,厚0.5~1.0m,下層滑帶為褐黃色碎石土,厚0.1~0.5m;滑床主要由變質(zhì)砂巖和板巖組成。(2)變形體位于堆積體Ⅱ區(qū)中部,呈南北寬106m、東西長145m的鐘形,方量約15萬m~3。變形體于2017年7月14日在高程2430m處開始出現(xiàn)弧形拉張裂縫,并向兩側(cè)擴(kuò)展,于7月底在高程2400m處出現(xiàn)剪張裂縫并斷續(xù)延伸,至2340m處尖滅。位移監(jiān)測顯示,其變形具有后緣大,向下逐漸減少的特征,表現(xiàn)為推移式滑坡的變形特征。經(jīng)防水處理后,變形體于11月逐漸停止變形,此時(shí)后緣弧形裂縫最大下錯位移達(dá)2.3m。(3)基于現(xiàn)場調(diào)查和監(jiān)測資料分析,認(rèn)為變形體是古滑坡體的局部復(fù)活。其中,堆積體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征是主要內(nèi)在因素,持續(xù)降雨與工程開挖是主要外部因素。施工便道的開挖改變了坡體形態(tài),一定程度上降低了阻滑段的抗滑力;上部清方使滑帶直接暴露于坡表,有利于地表水的入滲,大幅降低滑帶的抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致老滑體局部的變形復(fù)活。(4)X粉晶衍射測試表明主滑帶(上層滑帶)粘土礦物含量高,主要為伊利石、綠泥石,占比近75%,水敏性高,軟化效應(yīng)明顯。滲透試驗(yàn)表明滑體滲透系數(shù)為7.925×10~(-4),滑帶滲透系數(shù)為2.44×10~(-7),兩者懸殊的滲透性能有利于雨水快速入滲并于滑帶處形成匯流。中型直剪試驗(yàn)表明,主滑帶的軟化效應(yīng)明顯,其C、φ值隨含水率的增加而降低。含水率由天然狀態(tài)逐漸增至飽和狀態(tài),其粘聚力由21.21kPa降至8.66kPa,最大降幅為59.1%;內(nèi)摩擦角由21.87°降至13.71°,最大降幅為37.3%。持續(xù)降雨條件下,滑帶抗剪強(qiáng)度的大幅衰減是堆積體變形的主導(dǎo)因素。(5)二維滲流數(shù)值模擬再現(xiàn)堆積體變形前25天持續(xù)降雨的滲流變化過程,隨著降雨的持續(xù),堆積體的暫態(tài)飽和區(qū)逐漸增大并相互貫通,使得地下水位不斷抬升,并從坡頂向坡腳形成穩(wěn)定滲流,形成動水壓力和浮托力。耦合分析坡體的滲流場與穩(wěn)定性,結(jié)果表明,隨著降雨的持續(xù),堆積體的穩(wěn)定性不斷降低,由1.078最終降至1.032,坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。(6)FLAC3D三維數(shù)值模擬分析結(jié)果顯示:施工便道與上部堆積體的開挖,使得坡體表部的拉應(yīng)力、坡體總位移、塑性區(qū)和剪應(yīng)變增量都有所增加,加速了堆積體的蠕變,并提供了下滑臨空面;降雨作用誘發(fā)堆積體失穩(wěn),堆積體的拉應(yīng)力區(qū)、塑性區(qū)域以及總位移區(qū)主要分布在堆積體Ⅱ區(qū),最大位移量為2.3m,且后緣大前緣小,與實(shí)際變形情況相符。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV223
【部分圖文】：

第 2 章 研究區(qū)工程地質(zhì)條件2.1 自然地理?xiàng)l件2.1.1 地理位置旦波堆積體位于雅礱江流域第六梯級水電站—楊房溝水電站壩前右岸，行區(qū)劃屬于涼山州木里縣麥地龍鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 101°19′16.35″，北28°65′50.43″。研究區(qū)上距孟底溝水電站 37km，下距卡拉水電站 33km，距離里縣縣城 134km，距離西昌市 236km。研究區(qū)有一條縣道和一條水電專用道與界相通，交通較便利（圖 2-1)。

堆積體前緣流經(jīng)，江面寬約 50m，水位深 3-6m。其徑流補(bǔ)給主要來源于大雨和冰雪融水，水流量豐沛，多年平均流量為 869m3/s，洪水期可達(dá) 8010s。由于研究區(qū)旱、雨季分明，故枯、汛期分明，徑流集中在雨季，徑流量占 80%以上，具有峰低量大而歷時(shí)長的特點(diǎn)，洪、枯水位變幅一般在 4m 左右大可達(dá) 6m 以上。

研究區(qū)區(qū)域地貌分區(qū)圖（據(jù)王士天）

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本文編號：2810856