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以软弱结构面工程地质特性分析作为重点:以重力坝深层抗滑稳定性评价作为主要目标;以现场调查实测数据、室内分析、现场试验和数值计算作为手段,对金沙江观音岩水电站左岸坝基F2断层工程地质特性及其所在坝段重力坝深层抗滑稳定性进行深入研究。论文基于以下思路展开研究:在坝址区工程地质条件基础上,借助坝基大规模开挖,对重力坝深层抗滑稳定性构成威胁的软弱结构面进行深入研究,提前做出判断,并跟随开挖,进一步了解软弱结构面的性状,为重力坝抗滑稳定性提供可靠的地质资料。同时,结合现场试验和室内实验,对软弱层带的力学参数做出合理的评价。并选取典型的坝段进行抗滑稳定性计算,提出相应的工程处理措施,并评价其加固效果。论文的研究成果如下:(1)在现场调查基础上,从结构面性状与规模出发,对坝基岩体结构面进行工程地质分级,将观音岩水电站坝基结构面分为三类,分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。并对各类结构面工程地质特性进行了分析。(2)对坝基岩体力学参数展开了大量的现场试验,展开建基面岩体变形试验,获得了快速获得建基岩体变形参数的方法与计算公式:Ln(E)=3.17Ln(Vp)—24.2,同时,开展了岩体强度、岩体/混凝土、岩体结构面强度试验,获得了不同岩性岩体、岩体/混凝土、结构面的强度参数。(3)对坝基稳定性起控制性的软弱结构面进行现场调查,对其展布特征进行预测,借助大量的现场测试,对其展布特征进行三维动态分析,并跟随开挖,对其展布特征进行检验,修正,准确获取了对坝基稳定性起控制作用的软弱结构面展布情况。(4)对软弱结构面的性状展开了大量的现场调查和室内实验工作,获得了软弱结构面的基本物理力学指标,并以其作为基础,在室内展开了仿真实验,获得了软弱结构面的强度参数。(5)根据现场地质调查资料,获得重力坝的滑动边界,并对滑动边界的力学参数取值进行了研究。并通过室内实验,获得了断层泥的力学特性,提出了在不同工况下,根据滑动面的力学状态进行取值。(6)利用数值计算方法,对重力坝破坏过程进行了研究,对重力坝的破坏模式研究表明,重力坝的破坏模式为坝踵岩体拉张坏、断层剪切、抗力体隆起的组合破坏模式。同时,对其空库及蓄水情况下的变形特征进行了研究,表明重力坝在正常工况下变形稳定。(7)对重力坝抗滑稳定性进行数值计算,并对其稳定性进行了综合分析,结果表明重力坝的稳定性系数为2.5,未达到规范要求。(8)结合稳定性计算结果及其破坏模式提出了在坝踵处设置混凝土塞加固的措施,并对其加固效果进行了评价,结果表明,加固后,坝基的应力环境得到了改善,稳定性系数提高到3.3,到达了要求。