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本文以云南省澜沧江小湾水电站2号山梁饮水沟堆积体边坡为研究对象,结合堆积体变形监测实际资料,对堆积体边坡力学参数进行了反演分析,利用反演得出的参数分析了堆积体边坡稳定状况,并进行了相关位移预测,研究内容主要包括以下几个方面: 1.对堆积体边坡进行参数反演的意义和作用、边坡开挖卸荷效应和参数反演分析研究现状及存在的问题进行了较完整的综述,提出了本文的主要研究内容和技术路线。 2.对堆积体边坡工程地质条件进行了详细的介绍,分析了堆积体的物质组成、分布特征、边界条件等地质特性及堆积体成因机制。 3.根据饮水沟堆积体边坡变形破坏现象及相关监测资料,分析得出了坡体在时间、高程、变形分区及变形方位上的变形规律,确定了堆积体边坡沿接触带滑动,部分穿过堆积体,认为堆积体边坡产生的变形及局部的塌方,是客观地质条件与开挖爆破影响及外部环境条件共同造成的结果。 4.根据堆积体开挖过程中变形破坏现象,采用二维刚体极限平衡法反演得出了堆积体接触带的抗剪强度力学参数为C=0.04MPa,Φ=30°;利用卸荷岩体力学方法,通过有限差分计算,得出堆积体在不同变形参数下的位移值作为训练样本,利用自编的BP神经网络算法程序进行调试训练,将堆积体实际位移输入网络进行反演,得出堆积体变形模量E0取0.9204 GPa,泊松比μ取0.3485。在此变形参数条件下,数值模型计算位移值与实际监测位移值的变化趋势一致,说明反演得到的变形参数是合适的。 5.利用反演得出的堆积体力学参数,对堆积体边坡变形过程进行了有限元分析,计算得出的边坡变形过程与边坡宏观变形实际较好吻合。 6.采用刚体极限平衡法计算了边坡在蓄水位上升,蓄水位骤降、蓄水后降雨及地震工况下的稳定性安全系数,计算结果表明蓄水各工况及降雨工况边坡均是稳定的,地震工况基本稳定,但安全程度不高。 7.对堆积体边坡在蓄水各工况、降雨工况及蓄水后不同地震加速度下的顺坡向位移变化进行了预测,得出蓄水各工况及降雨工况下边坡的位移变化范围在-14.5mm~+5.1mm之间,蓄水后降雨时朝向坡外位移最大;在正常蓄水位遭遇地震时,随着地震水平峰值加速度的增加,边坡各测点计算位移逐渐增大,当遇到水平峰值加速度为0.169g的地震时,大部分测点位移变化均在-70mm左右,但有个别测点位移达到了-181.8mm,在遭遇大地震时应增加监测频次,出现大的变形突变要引起高度重视。