基于监测数据的黄草坪座落体稳定性评价研究

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黄草坪座落体位于深溪沟水电站坝址上游约800m的大渡河右岸,该座落体顺河平面长550m,横河平面宽250m,水平发育深度90~124m,体积大约500万m3。座落体的稳定性直接关系到深溪沟水电站施工期及运行期的安全。因此,对座落体进行监测和稳定性评价有重要的实际意义。 大多数岩质坡在自然界各种应力长期作用下已达到了自然平衡状态,当外力改变时,坡体内的应力状态将发生改变,应力将产生重分布,并改变原有的平衡状态,当变形超过一定限度后,坡体将最终产生失稳破坏(滑坡、塌滑等)。黄草坪座落体在自然状态(蓄水前)是稳定的,但当外力发生变化时(如深溪沟水电站蓄水后水位上升、出现特大暴雨、发生地震等等),座落体的稳定性如何是值得我们去研究和探讨的。 本文以黄草坪座落体为研究对象,首先通过测斜仪对黄草坪座落体进行安全监测,得出监测数据。采用MSC Marc的可变容差法,结合监测数据对座落体的内聚力c和内摩擦角φ进行反分析研究,得出座落体的物理力学参数。其次对黄草坪座落体稳定性的不利影响因素进行分析,确定其稳定性分析的各种工况,采用极限平衡法对各种工况进行定量计算,判断其稳定性。最后采用ADINA有限元分析软件,利用反分析所得出的座落体的物理力学参数,运用强度折减法计算该座落体在特殊的工况下(天然状况+地震+暴雨)的安全系数及相应的最危险滑动面,从而预测和评价该座落体的稳定性。论文所取得的主要成果如下: (1)黄草坪座落体长期以来整体稳定性较好,整体处于超稳定状态。稳定性计算结果表明:座落体在天然状态下,蓄水前后均处于稳定状态;在暴雨或地震特殊组合状况下,整体在蓄水前后仍处于稳定状态。 (2)局部处于稳定状态,但表部松散堆积体存在局部垮塌的可能;稳定性计算表明:各种工况条件下仍处于稳定状态。 (3)关于大坝建成蓄水后的座落体稳定性,定量计算与数值模拟的结果都显示,蓄水后座落体仍是稳定的。
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